陜西某鐵路壓覆礦產資源勘查及工程地質條件評價

■　鄭艷

（西安地質礦產勘查開發院陜西西安710000）

陜西某鐵路壓覆礦產資源勘查及工程地質條件評價

■鄭艷

（西安地質礦產勘查開發院陜西西安710000）

本文評價了鐵路沿線的工程地質條件，包括地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質條件等。介紹了某鐵路壓覆礦產勘查成果，確定了壓覆礦產種類，評估了壓覆礦產的儲量，并提出鐵路施工存在的工程問題。

壓覆礦產工程地質條件煤層

壓覆礦產資源種類及壓覆資源/儲量的依據，是地礦勘查單位提交的、經過了有關部門評審、并在國土資源部門進行了資源/儲量備案的正式勘查報告。凡鐵路線壓覆范圍在正式報告儲量計算范圍內的視為壓覆了該資源，否則均視為不壓覆資源。因此必須進行壓覆礦產勘查工作。

1　鐵路沿線工程地質條件評價

某某鐵路，其位于陜西省延安市、渭南市及山西省運城市、臨汾市，沿線經過了我省的黃陵礦區、渭北礦區、韓城礦區等大型煤炭資源富集地。

1.1地形地貌

本鐵路線在陜西境內主要經過了黃土梁峁溝壑區、渭北黃土臺塬區、黃河河流階地區三個地貌單元。黃土高原梁峁溝壑區呈條狀嶺崗或穹狀丘陵狀，海拔高程750-～950m，與洛河現代河床高差約200m。渭北黃土臺塬區，塬面平坦、開闊，地勢總體以1～5度的縱坡向東南緩傾，村莊密布，道路縱橫，海拔高程550～750m。黃河河流階地區，主要為黃河東崖階地，地形開闊，起伏不大，呈臺階狀，局部發充沖溝，一般臺面平緩，臺緣陡峭，海高程在360～430m。

1.2地層巖性

鐵路線西段及中段所經地區，地表出露地層主要為第四系黃土，東段主要北部出露石炭-二疊紀基巖地層。區內地層由老至新揭露的地層主要有：太古界（Ar），寒武系（∈），奧陶系（0），石炭系（C），二疊系（P），三疊系（T），第三系（N），第四系（Q）。

其中石炭系（C）為一套海陸交互相含煤沉積，缺少下統，僅有中、上統沉積。包括中統本溪組（C2b）、上統太原組（C3t），是鐵路沿線重要含煤地層。

1.3地質構造

某某鐵路陜西段位于渭北煤田北部，區域構造位置處于中朝準地臺一級構造單元汾渭新生代地塹內，基本構造形態是一向北傾斜的單斜構造，產狀平緩，傾角一般5度，沿傾向和走向均發育有次一級小規模褶曲，伴有北東向及東西向斷裂構造，斷裂構造性質為高角度的正斷裂。與鐵路有關的斷裂構造主要龍門大斷裂。龍門大斷裂位于鐵路線北，為渭河平原與陜甘寧臺坳的分界線，屬正斷裂性質，斷層走向50～70度，斷裂面傾向東南，傾角70度左右。

據統計，有史以來鐵路經過地區，幾百年來未發生過大的地震，因此地震對鐵路的破壞較小。

1.4水文地質條件

本區為渭北臺塬區，地表以第四系黃土沉積為主，地表水相對較發育，地下水分布普遍。

根據地下水的埋藏條件，含水層的富、透水性及充水空間的性質，沿線地下水類型主要為第四系松散層孔隙潛水、層狀基巖孔隙裂隙水、裂隙水及巖溶裂隙水。

2　壓覆礦產勘查

某某鐵路經過地區的礦產主要有煤炭、鐵礦、鋁土礦、礦泉水等，經系統勘查工作后，并向省國土資源廳提交過勘查報告和資源/儲量（有上表資源/儲量）的礦產僅為煤炭。煤炭資源在鐵路線經過區段廣泛分布，是鐵路線壓覆的主要礦產。

2.1沿線煤層評價

根據鐵路沿線礦產勘查及資料收集，區內共有可采煤層5層，分別為3、4、5、6、10號煤層，但本鐵路沿線經過地段的可采煤層只有4、5、6、10號等4層，且分布在某某礦區北部邊緣地帶，3號煤層在鐵路經過區域為無煤區或是厚度較小的不可采區。

煤層主要位于山西組下部、太原組中部及上部，鐵路線從某某礦區北部邊緣經過，煤層厚度1.0～5.0m，煤層結構簡單，局部含1-2層夾矸。埋深635～830m。

區內煤以中灰分、中高硫、高發熱量、低揮發分為特征，煤灰為瘦煤或貧煤，主要用于火力發電，其次可作為動力及一般工業鍋爐用煤。

2.2壓覆煤層確定

該鐵路線僅壓覆煤炭資源。鐵路線經過地區的煤層分別有3、4、5、6、10號5層煤，但鐵路線經過了可采區的只有4、5、6、10號4層煤層，其余煤層在鐵路線經過地區均為不可采或為無煤地段。因此，初步確定鐵路線通過地段的4、5、6、10號煤層為壓覆煤層，并根據《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》對其采深與采厚比值做進一步計算，來確定是否壓覆煤炭資源/儲量。

依據“三下采煤規程”中對國家Ⅰ級鐵路壓覆資源的“薄及中厚煤層的采深與單層采厚比大于或等于150，厚煤層及煤層群的采深與分層采厚比大于或等于200，允許采用全部垮落法進行試采”（第64條）之規定，鐵路線經過中采區的4、5、6、10號煤層中，4號煤層為薄煤層，采深與單層采厚比為511～800，遠大于150，因此不需要留設鐵路保護煤柱；5號煤層為厚煤層，采深與單層采厚比為142～855，部分地段小于200，因此需要留設鐵路保護煤柱；6號煤層為薄—中厚煤層，采深與單層采厚比為446～851，遠大于150，因此不需要留設鐵路保護煤柱；10號煤層為中厚—厚煤層，采深與單層采厚比為247～555，均大于200，因此不需要留設鐵路保護煤柱。綜上所述，鐵路線不壓覆4、6、10號煤層資源，僅壓覆5號煤層資源。

2.3壓覆煤層儲量

壓覆資源/儲量的估算以“某某礦區中深部詳查報告”的儲量計算為依據，在原報告相應煤層儲量計算圖上，采用分割的方法進行。

資源/儲量估算公式為：

Q=S·M·D

式中：Q—塊段資源/儲量（t）；

S—煤層的塊段面積（m2）；

M—煤層的塊段平均厚度（m）；

D—煤層的平均視密度（t/m3）；

計算結果以萬噸為單位表示。

由于壓覆資源儲量估算采用的是分割法，因此塊段劃分及資源/儲量估算參數，除壓覆面積在矢量化后的煤層底板等高線及資源儲量估算圖中利用MAPGIS軟件由計算機自動讀取外，其余各參數均與原“某某礦區中深部詳查報告”相同。

該鐵路線為國家Ⅰ級，圍護帶寬度取20m。經計算5號煤層鐵路保護煤柱留設寬度為以鐵路路基外側為準外推297m。共壓覆5號煤層面積6.959km2，壓覆煤炭資源/儲量3039.8萬噸。

3　工程問題

該鐵路在韓城市附近，由于過去小煤窯較多，加之當時的管理粗放，形成了位置摸糊、形態復雜、范圍不清的采空，對鐵路線的建設可能會造成一定影響，建議建設單位在施工過程中密切注意并有必要的預防措施。

[1]張士虎.建設項目壓覆礦產資源調查評估方法探討[J].資源環境與工程, 2012.

[2]劉曉東,左勝華,曹虎生.壓覆礦產資源儲量估算中保護煤柱邊界的確定[J].陜西煤炭,2015.

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-261-1

鄭艷（1981～），女，學士，水文專業，中級工程師。