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黑龙江省鸡西市某煤矿矿山开采预留铁路保护煤柱预测地面沉降地

质灾害评估

文章通过对黑龙江省某煤矿矿山采用巷道地下开采方式，由于矿区内穿越国

家一级铁路，需要预留铁路保护煤柱计算，后对全矿井开采后地面沉降范围、沉

降量进行预测评估。

标签：矿山开采地面沉降巷道垮落式预测评估

1引言

黑龙江省某煤矿位于黑龙江省鸡东县东海镇境内，属新建矿山，采用地下巷

道垮落式开采方式，面积93.29km2，开采高度200至-1300m。该矿区为新建矿

山未进行过开采，区内无其它生产矿井、废弃小煤窑和采空区。

矿区地貌以低山～丘陵为主，中部地势高，南、北两侧低。勘查区的北部和

东部为锅盔河冲积平原，南部为穆棱河冲积平原，大、小锅盔山分别分布于本区

的中西部和中东部。勘查区内地形起伏较大，最高海拔标高为392.9m，最低海

拔标高为147.6m，高差为245.30m。地表大部被第四系松散沉积层覆盖，只是在

山地附近及山顶部有新近系上新统玄武岩出露。

区内地层总体呈复向斜构造，轴向为SWW～NE向，主向斜南北两侧各有

一个次级小背斜，被几组不同级别、不同序次、不同方向的断层所切割。含煤地

层全区均有分布，呈SWW～NE向展布，地层倾角一般在2°～25°之间，个别层

段因受断层影响倾角可达到30°～67°。穆棱组和城子河组含煤地层产状沿走向、

倾向均有一定变化，断层较发育。已施工的多数钻孔中均发现侵入岩对煤层造成

破坏现象，构造复杂程度为中等，属第二类偏复杂。

2矿体特征

2.1穆棱组可采煤层

本区穆棱组只有4号煤层为局部可采煤层，并对其进行了资源量估算；其它

煤层均为不可采煤层。该组除4号层外其它多数煤层发育不稳定，在平面上变化

很大，无法计量。

穆棱组可采煤层的主要特征如下：

Ⅰ煤层：位于穆棱组中段（主要含煤段），见煤点数16个，可采点数4个，

可采面积1122.6万km2。全层厚度（含夹石）0.92～1.42m，平均1.18m；煤层

可采厚度（纯煤）0.92～1.07m，平均0.96m；煤层含1～2泥岩或炭质泥岩夹矸，

结构简单～复杂。局部可采，属不稳定煤层。

2.2城子河组可采煤层

本区城子河组中可采与局部可采煤层共计6层，自上而下分别是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、

Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ号煤层，煤层稳定程度为不稳定型。

各可采煤层的主要特点分述如下：

Ⅱ煤层：位于上部次要含煤段，见煤点数13个，可采点数8个，可采面积

4073.1万km2。煤层可采厚度0.75～2.16m，平均1.13m，结构单一，顶板为泥

岩、粉细砂岩，底板为泥岩、中细砂岩，大部分可采，为较稳定煤层。

Ⅲ煤层：位于中部主要含煤段，见煤点数13个，可采点数6个，可采面积

1565.9万km2。全层厚度（含夹石）0.87～2.44m，平均1.53m；煤层可采厚度（纯

煤）0.79～2.24米，平均1.38m；煤层结构简单～复杂。距上部Ⅱ煤层84.93～

126.04m，间距平均为106.70m，顶板为泥岩、粉细砂岩，底板为泥岩、中细砂

岩，局部可采，为不稳定煤层。

Ⅳ煤层：位于中部主要含煤段，见煤点数8个，可采点数6个，可采面积

1238.9万km2。全层厚度（含夹石）0.70～1.27m，平均1.00m；煤层可采厚度（纯

煤）0.70～1.27m，可采厚度平均0.93m；煤层结构单一，或含一层炭质泥岩夹石。

距上部Ⅲ煤层35.90～43.57m，间距平均为39.32m，顶板为含炭泥岩、粉细砂岩，

底板为泥岩、中细砂岩，局部可采，为不稳定煤层。

Ⅴ煤层：位于中部主要含煤段，见煤点数8个，可采点数4个，可采面积

953.5万平方米。全层厚度（含夹石）0.93～1.49m，平均1.21m；煤层可采厚度

（纯煤）0.89～1.49m，可采厚度平均1.14m；煤层结构单一，或含1层泥岩夹石。

距上部Ⅳ煤层20.01～26.52m，间距平均为23.05m，顶板为凝灰岩、细砂岩，底

板为泥岩、粉砂岩，局部可采，为不稳定煤层。

Ⅵ煤层：位于中部主要含煤段，见煤点数8个，可采点数3个，可采面积

693.4万km2。全层厚度（含夹石）0.78～