張建忠,李剛成,陳遠(yuǎn)興
(貴州省地礦局一〇二地質(zhì)大隊(duì),貴州遵義563003)
壓覆礦產(chǎn)資源:就是建設(shè)項(xiàng)目用地與探明的國(guó)家礦產(chǎn)地、探礦權(quán)、采礦權(quán)范圍重疊,為了保護(hù)建設(shè)項(xiàng)目的安全運(yùn)營(yíng)和地面生態(tài)環(huán)境,合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源,因建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施后導(dǎo)致礦產(chǎn)資源不能開發(fā)利用的部分叫壓覆礦產(chǎn)資源。
線狀建設(shè)項(xiàng)目:就是指擬建鐵路、公路、輸油(氣)管道、輸電線路、通訊電纜(光纜)、大型溝渠(人工河流)等,因該類建設(shè)項(xiàng)目延伸距離遠(yuǎn),長(zhǎng)度大(數(shù)公里至數(shù)千公里),建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)過區(qū)域地形地貌變化大、地層巖性類型多樣、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,可能重疊的礦區(qū)、礦產(chǎn)資源種類較多,在開展壓覆礦產(chǎn)資源評(píng)估時(shí)將這類建設(shè)工程統(tǒng)稱線狀建設(shè)項(xiàng)目。
擬建仁懷至遵義高速公路是滬蓉高速G42的聯(lián)絡(luò)線G4215成都—遵義聯(lián)絡(luò)線的組成部分。項(xiàng)目征用土地共計(jì)約為4293.65 畝(約2.86km2),不包括臨時(shí)占地。設(shè)計(jì)路線長(zhǎng)度約53km,路基寬度33.5m,行車道(雙向六車道)寬度22.5m,設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)為公路Ⅰ級(jí),設(shè)置橋梁33 座,總長(zhǎng)約14961m,其中特大橋2 座,長(zhǎng)1616m;大橋32 座,長(zhǎng)12092m;設(shè)置隧道13 座,總約長(zhǎng)23501m,其中特長(zhǎng)隧道4 座,長(zhǎng)14555m;總橋隧比72.16%。設(shè)置互通立交6 處,其中樞紐互通3 處,設(shè)置服務(wù)區(qū)1處、停車區(qū)1處,收費(fèi)站3處。
評(píng)估區(qū)位于貴州高原北部,根據(jù)線路走向平均海拔由中北部的1100m 降到南部的850m;從東向西,地勢(shì)由中北向西北和東北逐漸下降,平均海拔由1100m降到600m 以下和900m 左右。評(píng)估區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地貌成因不同、形態(tài)上差異較大,主要地貌類型有:構(gòu)造剝蝕丘陵中低山山地地貌、溶蝕丘陵谷地地貌、河流侵蝕堆積河谷地貌。
評(píng)估區(qū)內(nèi)地下水根據(jù)其儲(chǔ)存狀態(tài)可分為富存于第四系松散巖土中的孔隙水和碳酸鹽巖類巖溶水。其中孔隙水受季節(jié)性變化影響較大,夏季雨水充足,風(fēng)化巖土層中飽含孔隙水,巖土力學(xué)強(qiáng)度較低,直接影響公路路基、隧道洞門邊坡等穩(wěn)定性。
貴州屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),降水豐富、有冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑,四季分明等特點(diǎn)。擬建仁懷至遵義高速公路經(jīng)過區(qū)域年均氣溫16°C左右。
根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015,本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度≤0.05g,地震基本烈度≤Ⅵ度。
2.3.1 區(qū)域地層
擬建仁懷至遵義高速公路區(qū)域內(nèi)發(fā)育的巖石均為沉積巖,按地層區(qū)劃分,工作區(qū)屬揚(yáng)子區(qū)沉積型。出露地層由老至新依次為青白口系、南華系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系及第四系,缺失泥盆系、石炭系地層。主要巖性有:碎屑巖類的泥巖、頁巖、砂巖和碳酸鹽巖類的白云巖、石灰?guī)r等。
2.3.2 區(qū)域構(gòu)造
壓覆評(píng)估區(qū)大地構(gòu)造單元屬揚(yáng)子陸塊(Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元)上揚(yáng)子地塊(Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元)黔北臺(tái)隆起區(qū)(Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元)畢節(jié)弧形褶皺帶[1]。主要褶皺構(gòu)造有中樞背斜、松林—巖孔背斜、長(zhǎng)崗向斜、遵義—金沙向斜。構(gòu)造形跡主要為北東向、東西向及華夏系三個(gè)構(gòu)造體系,總體上以北東向構(gòu)造占主導(dǎo)地位,褶曲以長(zhǎng)軸狀對(duì)稱—不對(duì)稱的褶皺為其特征,局部發(fā)育次級(jí)構(gòu)造。張性及壓性斷裂均有發(fā)育,一般在不同構(gòu)造體系的復(fù)合部位斷裂較發(fā)育,區(qū)域構(gòu)造形跡較為復(fù)雜。
2.3.3 礦產(chǎn)資源及礦權(quán)設(shè)置情況
經(jīng)過核查至評(píng)估截止日,擬建仁懷至遵義高速公路評(píng)估范圍內(nèi)重疊的國(guó)家礦產(chǎn)地10 個(gè),整裝勘查區(qū)2個(gè),探礦權(quán)4 個(gè),采礦權(quán)4 個(gè),重疊的其他建設(shè)項(xiàng)目6個(gè)。涉及的礦產(chǎn)資源種類主要是煤、鎳礦、鉬礦、建筑石料用灰?guī)r及磚瓦用頁巖等[2]。
(1)建設(shè)項(xiàng)目用地與礦區(qū)范圍重疊,建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施后導(dǎo)致礦產(chǎn)資源不能開發(fā)利用的部分作壓覆礦產(chǎn)資源處理,對(duì)礦產(chǎn)資源正常開采不影響的,作不壓覆處理。
(2)壓覆重要礦產(chǎn)資源是指《礦產(chǎn)資源開采登記管理辦法》附錄中34個(gè)礦種的礦床規(guī)模在中型(含中型)以上的礦產(chǎn)資源,其余為壓覆非重要礦產(chǎn)資源。
(3)雖開展過正式的礦產(chǎn)資源勘查工作,但礦床規(guī)模甚小,且已被開采破壞的礦床,不作壓覆處理。
(4)評(píng)估區(qū)范圍內(nèi)涉及重疊的國(guó)家礦產(chǎn)地、采礦權(quán)、探礦權(quán)分別評(píng)述。如果國(guó)家礦產(chǎn)地被采礦權(quán)部分占用,在礦產(chǎn)地評(píng)價(jià)中對(duì)采礦權(quán)的壓覆情況一起評(píng)述,采礦權(quán)不再單獨(dú)評(píng)述,采礦權(quán)和國(guó)家礦產(chǎn)地分別估算資源儲(chǔ)量。如果建設(shè)項(xiàng)目與前期項(xiàng)目重疊的,若壓覆范圍與前期項(xiàng)目完全重疊或小于前期項(xiàng)目壓覆范圍的不作壓覆處理,大于前期項(xiàng)目壓覆范圍的作新增壓覆處理。
(5)如采礦權(quán)與國(guó)家礦產(chǎn)地完全重疊,只評(píng)價(jià)采礦權(quán)的壓覆情況。
(6)探礦權(quán)的評(píng)述,遵循探礦權(quán)過期且沒有形成勘查成果的不評(píng)述,對(duì)沒有過期尚在進(jìn)行勘查工作而又沒有形成勘查成果的探礦權(quán)以項(xiàng)目業(yè)主與探礦權(quán)人簽訂的協(xié)議作為備案依據(jù),有勘查成果的按勘查成果進(jìn)行評(píng)述。
(7)尊重原勘查成果的原則。
(1)《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法》。
(2)建設(shè)項(xiàng)目行業(yè)主管部門相對(duì)應(yīng)的法律、法規(guī)、文件。
(3)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《壓煤開采規(guī)范》)。
(4)《煤礦采空區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》(GB51044-2014)。
(5)《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2011)。
(6)建設(shè)項(xiàng)目用地礦產(chǎn)資源情況核查成果。
(7)建設(shè)單位委托書。
(8)評(píng)估截止日期之前,評(píng)估區(qū)范圍內(nèi)相關(guān)的地質(zhì)勘查成果。
評(píng)估范圍的確定是為了查明建設(shè)項(xiàng)目用地范圍及周邊礦產(chǎn)資源分布情況,保護(hù)建設(shè)項(xiàng)目的安全,做到在開展建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源評(píng)估時(shí)不少評(píng)、漏評(píng),原則上建議建筑物(構(gòu)筑物)保護(hù)等級(jí)為特級(jí)的按照用地邊界外推1000m 開展壓覆礦產(chǎn)資源核查,保護(hù)等級(jí)為Ⅰ級(jí)的按照用地邊界外推500m開展壓覆礦產(chǎn)資源核查,保護(hù)等級(jí)為Ⅱ級(jí)(含Ⅱ級(jí))以下的按照用地邊界外推300m開展壓覆礦產(chǎn)資源核查。
根據(jù)《壓煤開采規(guī)范》,按建設(shè)項(xiàng)目的用途、重要性以及受開采影響引起的不同后果,將礦區(qū)范圍內(nèi)的地面建設(shè)項(xiàng)目保護(hù)等級(jí)劃分為五級(jí),即:特級(jí)、Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)(見規(guī)范)。建設(shè)項(xiàng)目受護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)包括受護(hù)對(duì)象及其圍護(hù)帶,圍護(hù)帶寬度必須根據(jù)受護(hù)對(duì)象的保護(hù)等級(jí)確定,可以按表1規(guī)定的數(shù)值選用[3]。擬建仁懷至遵義高速公路保護(hù)等級(jí)劃為Ⅰ級(jí),圍護(hù)帶寬度取值20m。
表1 建筑物(構(gòu)筑物)各保護(hù)等級(jí)的圍護(hù)帶寬度
根據(jù)礦產(chǎn)資源賦存狀態(tài)和埋藏條件,一般礦產(chǎn)資源礦山開采方式有地下開采、露天開采和抽采三種方式。所以在開展建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源評(píng)估時(shí)按照礦山開采方式分類進(jìn)行評(píng)估。
根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的保護(hù)等級(jí),結(jié)合礦產(chǎn)資源賦存條件和礦山開采方式來確定評(píng)估方法和壓覆范圍,其確定依據(jù)為《煤礦采空區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》和《壓煤開采規(guī)范》。
4.4.1 地下開采礦山
地下開采礦山的壓覆范圍由受護(hù)建筑物的保護(hù)等級(jí),礦層所處的含礦巖石的地層時(shí)代、礦體上覆巖層的巖石硬度,圍護(hù)帶寬度,移動(dòng)角(上山、下山、走向移動(dòng)角),礦層傾角、礦體厚度和賦存狀態(tài)等要素確定。
(1)受護(hù)等級(jí)及圍護(hù)帶的確定。根據(jù)采用規(guī)范,仁懷至遵義高速公路的保護(hù)等級(jí)為Ⅰ級(jí)、用地寬度33.5m。
圍護(hù)帶由擬建高速公路用地邊界線向兩側(cè)外推20m 為圍護(hù)帶邊界(特大橋外推50m 作圍護(hù)帶邊界),受護(hù)帶寬度為33.5+20×2=73.5(m)(特大橋133.5m)。
(2)移動(dòng)角的確定。仁懷至遵義高速公路涉及壓覆的地下開采礦山礦種為煤、鎳、鉬礦,為沉積型礦床,煤礦賦存在二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M碎屑巖和碳酸鹽巖地層組合中,鎳、鉬礦賦存在寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組碎屑巖地層組合中,上覆巖石硬度為中硬巖石。移動(dòng)角采用類比法確定,類比原則是賦存地層層位相同,礦層傾角相近、礦層上覆巖層巖性相似、厚度相差不大。
圍護(hù)帶與礦層走向正交時(shí),直接采用選定移動(dòng)角β、γ和δ。
圍護(hù)帶與礦層走向斜交時(shí),采用斜交剖面移動(dòng)角β′、γ′代替β、γ,其計(jì)算公式為:
式中:β、γ、δ——上山方向、下山方向和走向方向移動(dòng)角;
θ——圍護(hù)帶邊界與礦層走向線之間所夾的銳角。
γ、β和δ取值按照《煤礦采空區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》結(jié)合各礦種開采的實(shí)際情況,各移動(dòng)角取值如下[4]:
走向移動(dòng)角δ=70°;
下山方向移動(dòng)角γ=70°;
上山移動(dòng)角β=70°-0.6×各礦層或礦體傾角(°)。
(3)壓覆范圍。根據(jù)礦(煤)層傾角、圍護(hù)帶寬度、走向移動(dòng)角、上山移動(dòng)角和下山移動(dòng)角所劃定的范圍為壓覆范圍。
4.4.2 露天開采礦山
露天開采礦山根據(jù)地形地質(zhì)條件、開采邊坡、開采底盤、巖石結(jié)構(gòu)、安全爆破距離(300m)、直觀可視范圍等綜合因素確定。
仁懷至遵義高速公路壓覆的露采礦山礦種為頁巖、石灰?guī)r等,以擬建仁懷至遵義高速公路兩側(cè)用地邊界線外推20m圍護(hù)帶范圍后,再各外推300m范圍結(jié)合地形地質(zhì)條件、開采邊坡和建設(shè)項(xiàng)目的位置關(guān)系確定壓覆范圍。建設(shè)項(xiàng)目雖然與采礦權(quán)平面范圍重疊,但礦山的開采場(chǎng)地不在建設(shè)項(xiàng)目直觀可視范圍或在開采坡頂另一側(cè)的不壓覆礦區(qū)資源。
4.4.3 抽采方式開采礦山
以抽采方式開采礦山主要是液(氣)體礦產(chǎn)資源,該類礦產(chǎn)資源埋藏深度大,開采方式以機(jī)械成井,然后在機(jī)井內(nèi)抽采,如果埋藏深度超過500m,工程建設(shè)一般對(duì)其開發(fā)利用沒有影響或影響小,評(píng)估原則以不壓覆勘探井和開采井口作不壓覆處理。
埋藏深度小于500m 液(氣)體礦產(chǎn)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目與勘探井和開采井口距離結(jié)合抽采該類資源的影響范圍確定是否壓覆。
4.4.4 壓覆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量估算
按照確定的壓覆范圍,參照所采用勘查報(bào)告的估算方法、工業(yè)指標(biāo)、對(duì)應(yīng)塊段和壓覆面積估算資源儲(chǔ)量。
通過對(duì)線狀建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源評(píng)估方法分析,在開展線狀建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源評(píng)估時(shí)要求收集資料真實(shí)可靠、礦山開采方式明確、建設(shè)項(xiàng)目保護(hù)等級(jí)劃分合理、圍護(hù)帶寬度選擇正確,按照礦山開采方式確定壓覆范圍。在壓覆資源量估算時(shí)在工業(yè)指標(biāo)選用、壓覆資源量估算塊段、壓覆資源量估算類別與原來的勘查報(bào)告保持一致。