遵小線K16+000-17+250采空區(qū)勘察報(bào)告

1、遵小線既有線K16+000K17+250段采空區(qū)勘察工程施工勘察工程地質(zhì)說(shuō)明書(shū)一、概況：（1）工程概況：遵小鐵路自2007年6月開(kāi)工以來(lái)，建設(shè)工作進(jìn)展較為順利，唐山段一期工程（既有線K0K25+400）已經(jīng)鋪軌約5km，計(jì)劃于2008年上半年建成通車。目前控制施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素是“唐山段新增鐵礦采空區(qū)的處理”。由于定測(cè)時(shí)間（2005年5月）與施工時(shí)間（2007年12月）間隔較長(zhǎng)，沿線非法無(wú)序開(kāi)采現(xiàn)象嚴(yán)重,采空區(qū)情況與定測(cè)期間變化較大。大部分采空區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)資料不能滿足施工設(shè)計(jì)要求。受業(yè)主委托并在其協(xié)助下，我公司于2007年9月以來(lái)，對(duì)遵小線既有線K16+000K17+250段，進(jìn)行了逐礦調(diào)查、收

2、集資料、礦井測(cè)量、工程物探、工程鉆探等工作。（2）勘測(cè)依據(jù)：1、勘察設(shè)計(jì)合同2、項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)計(jì)劃（大綱）3、工程勘察配合單（3）主要參考資料：1、本公司的新建地方鐵路遵化南至小寺溝線定測(cè)資料河北冶金建設(shè)集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)有限公司的礦井測(cè)量報(bào)告2、河北省地球物理勘查院的遵小線既有線K16+000K17+250段采空區(qū)綜合物探測(cè)試成果報(bào)告3、沿線礦主提供的礦井資料（4）依據(jù)規(guī)范規(guī)程：1、鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（TB10012-2007）2、鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程（TB10027-2001）3、鐵路工程地質(zhì)手冊(cè)（第二版）4、鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)（TB10077-2001）5、鐵路工程物理勘探規(guī)程（TB10

3、013-2004/J340-2004）6、物化探工程測(cè)量規(guī)范（DZ/T0153-95）7、時(shí)間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)定（DZ/T0070-93）8、地面磁測(cè)勘查技術(shù)規(guī)程（DZ/T0144-94）9、電阻率測(cè)深法技術(shù)規(guī)程（DZ/T0072-93）10、淺層地震勘查技術(shù)規(guī)范（DZ/T 0170-1997）（5）勘察方法及完成工作量：本次勘察采用了地質(zhì)調(diào)查、井測(cè)、物探、鉆探相結(jié)合的綜合勘察方法，對(duì)獲得的資料相互補(bǔ)充、相互驗(yàn)證，綜合分析確定礦區(qū)采空及影響范圍。為詳細(xì)掌握沿線鐵礦開(kāi)采現(xiàn)狀，我公司自2007年9月以來(lái)，在2005年7月完成的定測(cè)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)沿線礦井的開(kāi)采情況進(jìn)行調(diào)查訪問(wèn)。通過(guò)走訪礦主、礦工

4、、當(dāng)?shù)卮迕窦跋嚓P(guān)礦產(chǎn)部門，初步掌握了當(dāng)?shù)罔F礦石的開(kāi)采歷史，礦井的開(kāi)采和停采年限、深度、厚度及方法。在建設(shè)單位的協(xié)助下，通過(guò)政府主管部門要求各礦主提供了部分礦井資料。為摸清采空區(qū)變化情況，遵小鐵路唐山段建設(shè)單位唐山唐承鐵路運(yùn)輸有限公司委托河北冶金建設(shè)集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)有限公司于2007年9月對(duì)沿線礦井進(jìn)行了礦井測(cè)量。共測(cè)量了19處礦井，對(duì)每處能進(jìn)人的礦井均到中段和工作面進(jìn)行了測(cè)量，初步獲得部分礦井的開(kāi)采深度、層數(shù)及巷道的采高、采寬、走向、充水情況等資料，為后期物探、鉆探工作提供了較為準(zhǔn)確、可靠的資料。對(duì)無(wú)法進(jìn)人的礦井、中段及水倉(cāng)未進(jìn)行測(cè)量。受我公司的委托，河北省地球物理勘查院于2008年3月6日進(jìn)場(chǎng)開(kāi)

5、展物探的外業(yè)工作。為得到理想的勘察效果，為后期鉆探工作提供有用可靠的物探資料，此次物探工作采用了地面磁法、時(shí)間域激發(fā)極化法、直流電測(cè)深法、地震映像法等多種方法結(jié)合的綜合物探手段。充分利用既有場(chǎng)地的條件，在K16+000K16+350段各向兩端延長(zhǎng)100m，沿鐵路設(shè)計(jì)軸線布置三條物探測(cè)線，其中主測(cè)線（測(cè)線）與鐵路軸線重合，在主測(cè)線兩側(cè)1030m范圍內(nèi)各布置一條測(cè)線，其中線路右側(cè)為測(cè)線，線路左側(cè)測(cè)線；在K16+900K17+250段各向兩端延長(zhǎng)100m，沿鐵路路基靠近河邊一側(cè)布置一條物探測(cè)線為測(cè)線，在大里程方向布置與測(cè)線近似平行的測(cè)線為測(cè)線，在小里程方向布置與測(cè)線近似垂直的測(cè)線為測(cè)線，詳見(jiàn)工程地質(zhì)

6、平面圖。物探點(diǎn)均布置在測(cè)線上，地面磁法、時(shí)間域激發(fā)極化法、直流電測(cè)深發(fā)點(diǎn)距為5.0m，地震映像法點(diǎn)距為1.0m，并對(duì)異常區(qū)進(jìn)行了加密處理，合計(jì)物探點(diǎn)3446個(gè)，測(cè)線總長(zhǎng)度2.4km。該工程的外業(yè)鉆探工作于2008年3月8日至2008年5月5日進(jìn)行。在前期收集的礦井資料、礦井測(cè)量資料及物探資料的指導(dǎo)下，對(duì)物探異常區(qū)域、可能存在采礦巷道的區(qū)域，在線路左右20m的范圍內(nèi)布置鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)鉆孔深度5060m，受鉆探技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件、巷道形態(tài)的復(fù)雜程度等因素的影響，部分鉆探孔未能達(dá)到設(shè)計(jì)深度，建議在后期采空區(qū)處理階段，采用“探灌結(jié)合”的方法，邊探查邊灌漿，以達(dá)到工程處理的目的。本次勘探共完成機(jī)動(dòng)鉆

7、孔30個(gè)，累計(jì)勘探進(jìn)尺（實(shí)鉆米）1200m。采空區(qū)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查困難，礦上礦工流動(dòng)較頻繁，現(xiàn)在礦工工作大多不到一年，對(duì)以前開(kāi)采中段的情況不了解，礦主阻撓、不配合或提供資料可信度低。井測(cè)得資料較為準(zhǔn)確可靠，但是大部分礦井 (由于積水、塌陷等原因) 測(cè)量人員無(wú)法進(jìn)入進(jìn)行測(cè)量。物探資料又有其多解性，無(wú)法為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。單純采用鉆探手段雖然能對(duì)采空有直觀的揭示，但鉆探成本巨大，工期漫長(zhǎng)。故該段采空區(qū)的地質(zhì)勘察工作，采用地質(zhì)調(diào)查、井測(cè)、物探、鉆探相結(jié)合的綜合勘察方法，后期施工處理采用“探灌結(jié)合”的方式，以達(dá)到工程處理的目的。二、地形地貌及地層巖性（1）地形地貌線路經(jīng)行地段是沖洪積平原與丘陵區(qū)的過(guò)渡地段，

8、左側(cè)為丘陵，右側(cè)為引灤河，地勢(shì)北東高，西南低。路基在此次以半挖半填的方式通過(guò)。由于修建鐵路，山坡坡腳近似直立。（2）地層巖性該區(qū)地表覆蓋有第四系全新統(tǒng)（Q4ml）素填土，其下為中太古界遷西群（Ar2）片麻巖，沿線侵入巖主要為太古界侵入巖花崗巖（52）。地層詳述如下：1、素填土：主要為鐵路路基填土及尾礦堆積物，以粉質(zhì)黏土為主，黃褐色，軟塑硬塑，含角礫、碎石；以角礫土、碎石土為主，黃褐色，潮濕飽和，稍密。層厚約0.810.4m，層底標(biāo)高大致為86.7696.47m，巖土施工工程分級(jí)為級(jí)普通土或級(jí)硬土。2-1、片麻巖：黃褐色、青灰色，強(qiáng)風(fēng)化，巖芯呈砂礫狀、碎屑狀。層厚約1.03.7m，層底標(biāo)高大致為

9、90.2991.95m，基本承載力0=800kPa，巖土施工工程分級(jí)為級(jí)軟石。2-2、片麻巖：青灰色，弱風(fēng)化，巖芯呈碎塊狀、短柱狀、柱狀。最大揭示厚度48.2m，基本承載力0=1500kPa，巖土施工工程分級(jí)為級(jí)次堅(jiān)石。3、花崗巖：肉紅色，弱風(fēng)化，巖芯呈碎塊狀、柱狀，稱脈狀分布于片麻巖之中。基本承載力0=1500kPa，巖土施工工程分級(jí)為級(jí)堅(jiān)石。三、水文地質(zhì)線路所經(jīng)主要河流為引灤河，屬灤河水系。常年有水，每年410月份上游水庫(kù)放水，水流一般較大，其余月份水流較小，主要用于農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水。本區(qū)地下水為基巖裂隙水，受裂隙發(fā)育的影響，地下水位變化幅度較大，埋深從3.030m不等，主要靠大氣降水補(bǔ)

10、給及引灤河的側(cè)向補(bǔ)給。根據(jù)定測(cè)階段的資料，該區(qū)地表水及地下水對(duì)混凝土無(wú)任何侵蝕性。四、不良地質(zhì)（1）當(dāng)?shù)罔F礦開(kāi)采歷史、方式及特點(diǎn)據(jù)調(diào)查，當(dāng)?shù)鼐用裨?958年左右開(kāi)始開(kāi)采鐵礦石，受當(dāng)時(shí)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件的限制，礦石開(kāi)采方式以明挖及水平掘進(jìn)為主，開(kāi)采的規(guī)模、豎向及橫向開(kāi)采深度均有限，位于既有線K16+080及K16+200的北東走向的山溝就是當(dāng)時(shí)人工開(kāi)采鐵礦形成的。2000年左右，利用井架打豎井然后挖水平巷道的采礦方法在當(dāng)?shù)亻_(kāi)始使用，隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，采礦規(guī)模也越來(lái)越大，據(jù)2007年9月的井測(cè)資料，既有線K13+900左37.7m，靠山莊曉一礦業(yè)韓守軍礦井的井深達(dá)232m，開(kāi)采中段有11個(gè)。沿線礦井非法

11、無(wú)序開(kāi)采現(xiàn)象嚴(yán)重，巷道主要靠放炮、人工掘進(jìn)的方式開(kāi)采而成，巷道內(nèi)無(wú)支護(hù)，靠頂板自穩(wěn)，同時(shí)頂板受爆破的沖擊及應(yīng)力釋放的影響，頂板巖石裂隙非常發(fā)育，巖體極破碎，開(kāi)采過(guò)程中冒頂、落石的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。自2005年完成定測(cè)以來(lái)，因鐵礦石需求量增加、價(jià)格上漲等因素，沿線礦井開(kāi)采強(qiáng)度加大，采空區(qū)情況與我公司施工圖設(shè)計(jì)時(shí)有較大變化。主要有兩類，一是原有采空區(qū)未停采，兩年多來(lái)變化較大，如：定測(cè)期間，高進(jìn)閣1號(hào)井只有36m深，一個(gè)中段，而2007年9月井測(cè)時(shí)，該井已發(fā)展為4個(gè)中段，井深76m；二是新開(kāi)了部分礦井，增加了采空區(qū)，如侯瑞環(huán)的1、2、3號(hào)井，于國(guó)春的1號(hào)井均在定測(cè)以后開(kāi)挖的。綜上所述，當(dāng)?shù)罔F礦石開(kāi)采以個(gè)

12、體經(jīng)營(yíng)為主，亂采亂挖現(xiàn)象嚴(yán)重，井下巷道無(wú)支護(hù)，安全無(wú)保障，部分礦井無(wú)證經(jīng)營(yíng)，非法開(kāi)采現(xiàn)象較為普遍，受鐵礦石漲價(jià)等外界因素的刺激，近年來(lái)鐵礦開(kāi)采速度、規(guī)模及新開(kāi)礦井的數(shù)量有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。因此，要想從根本上解決該段采空區(qū)對(duì)線路的威脅，除對(duì)現(xiàn)有采空區(qū)進(jìn)行處理外，當(dāng)?shù)夭块T及建設(shè)單位還應(yīng)完善監(jiān)管機(jī)制，關(guān)停對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)有安全隱患的礦井，鐵路沿線一定范圍內(nèi)禁止新增礦井，限制既有礦井向線路方向開(kāi)采。（2）沿線主要礦井的開(kāi)采現(xiàn)狀場(chǎng)區(qū)不良地質(zhì)主要為人為坑洞，按照采空情況為小窯采空區(qū)，開(kāi)采狀況較為復(fù)雜，古老采空區(qū)、現(xiàn)在采空區(qū)并存。該區(qū)鐵礦石開(kāi)采主要表現(xiàn)為無(wú)規(guī)劃、無(wú)設(shè)計(jì)、無(wú)支護(hù)、無(wú)預(yù)留，亂采亂挖，巷道的掘進(jìn)無(wú)規(guī)律性，

13、局部范圍內(nèi)巷道縱橫交錯(cuò)，呈網(wǎng)格狀分布。其中既有線K16+035K16+114及K16+168K16+210段，地下采空現(xiàn)象嚴(yán)重，巷道密集（巷道分布情況見(jiàn)工程地質(zhì)平面圖），地表以下5.060.0m范圍內(nèi)均有巷道分布，直接影響行車安全。據(jù)調(diào)查，既有線K16+100左15m處，2001年曾發(fā)生地面坍塌事故，陷坑深度810m，直徑約5.0m，致使7名礦工死亡。井下巷道分運(yùn)輸巷道和采礦巷道，運(yùn)輸巷道一般采寬2.02.5m，采高3.0m；采礦巷道的規(guī)模視地下礦脈的規(guī)模大小而異，已探明采礦巷道采寬4.011.0m，采高4.017.0m。已探明礦井及巷道見(jiàn)“沿線礦井開(kāi)采狀況及處理意見(jiàn)表”和“影響線路安全的巷道

14、狀況及處理意見(jiàn)表”，現(xiàn)將場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要礦井的開(kāi)采狀況詳述如下：侯瑞環(huán)1號(hào)井：位于既有線K15+983.8右25.3m，井口標(biāo)高86.1m，井深51m，井口直徑2.4m。該井共有一個(gè)中段，東南方向開(kāi)口，經(jīng)8m長(zhǎng)的運(yùn)輸巷道進(jìn)入采空區(qū)，采高8.015.0m，采寬5.09.0m，已開(kāi)采長(zhǎng)度約30m。采空區(qū)距離鐵路最近30m左右，該采空區(qū)對(duì)線路無(wú)影響。侯瑞環(huán)2號(hào)井：位于既有線K16+048右16.3m，井口標(biāo)高87.62m，井深9.0m，無(wú)中段。據(jù)定測(cè)期間調(diào)查資料，該井北側(cè)原為一礦坑，坑深4.05.0m，坑內(nèi)有西北、東北向的兩條巷道侯瑞環(huán)3號(hào)井：于國(guó)春1號(hào)井：于國(guó)春2號(hào)井：高進(jìn)閣1號(hào)井：高進(jìn)閣2號(hào)井：高進(jìn)閣

15、3號(hào)井：K17+070線路左側(cè)明挖礦坑：k17+230線路左側(cè)無(wú)名礦井采空區(qū)：（3）采空區(qū)處理方案沿線礦井開(kāi)采狀況及處理意見(jiàn)表礦井編號(hào)礦井名稱礦井位置礦井基本狀況處理意見(jiàn)J1侯瑞環(huán)1號(hào)井 K15+983.8右25.3m據(jù)礦井測(cè)量資料，該井有一個(gè)中段，井口標(biāo)高86.10m，井深51.0m，井口直徑2.4m，線路距采空區(qū)最近距離約為30m。定測(cè)期間，該井尚未開(kāi)采，本次采空區(qū)勘察期間，該井已停采，井內(nèi)充水。用塊石、碎石回填J2侯瑞環(huán)2號(hào)井K16+048右16.3m據(jù)井側(cè)資料，井口標(biāo)高87.62m，井深9.0m，井口直徑2.7m，無(wú)巷道。定測(cè)期間，該井尚未開(kāi)采，勘察期間該井已停止開(kāi)采，井內(nèi)充水，但據(jù)定

16、測(cè)時(shí)調(diào)查，該井位置附近原為一明采的礦坑（勘探期間已回填），礦坑內(nèi)分布西北位置向和東北向兩條巷道。用塊石、碎石回填J3未知礦井K16+078.1左5.3m為一廢棄礦井，已回填?？碧浇沂驹摰V井有東北向和南向開(kāi)采的兩條巷道。定測(cè)期間，該井已停采。J4侯瑞環(huán)3號(hào)井K16+091.4右21.6m據(jù)礦井測(cè)量資料，該井有一個(gè)中段，井口標(biāo)高85.94m，井深51m，井口直徑2.3m，井下巷道西北方向開(kāi)口，在3m處有一12m長(zhǎng)，規(guī)格為22m叉硐探礦巷道，在運(yùn)輸巷道19m處進(jìn)入采礦巷道，且與別井巷道相貫通，采礦方向?yàn)闁|北向。定測(cè)期間，該井尚未開(kāi)采，本次采空區(qū)勘察期間，該井已停采。用塊石、碎石回填J5未知礦井K16

17、+122.8右22.6m位于線路右側(cè)22.6m，為一廢井，無(wú)井架，經(jīng)調(diào)查沒(méi)有巷道，井內(nèi)充水。井深約5.0m，井口直徑2.4m。定測(cè)期間，該井尚未開(kāi)采，本次采空區(qū)勘察期間，該井已停采。用塊石、碎石回填J6于國(guó)春1號(hào)井K16+170.9左2.8m據(jù)礦井測(cè)量資料，該井井口標(biāo)高90.97m，井口位于原路基上，小井架，因沒(méi)有安全保障，井內(nèi)未進(jìn)行測(cè)量工作。據(jù)礦主提供資料，井內(nèi)有3個(gè)中段，均與于國(guó)春2號(hào)井貫通?？碧浇沂?、2巷道東南方向開(kāi)口，與2號(hào)井1、2巷道貫通，井內(nèi)充水。井深約30m，井口直徑2m。定測(cè)期間，該井尚未開(kāi)采，本次采空區(qū)勘察期間，該井已停采。用塊石、碎石回填J7未知礦井K16+198.6左6

18、8.1m該井位于線路左側(cè)68.1m，無(wú)測(cè)量和礦主提供資料，推測(cè)井內(nèi)巷道與J3井貫通。勘探期間該礦井已停止開(kāi)采，井內(nèi)充水，井深約50m，井口直徑2.5m。用塊石、碎石回填J8于國(guó)春2號(hào)井K16+202.2左4.1m據(jù)礦井測(cè)量資料，井口標(biāo)高91.13m，井口位置在原路基上，現(xiàn)有5個(gè)中段，其中對(duì)線路有影響的為1、2、3中段，井深85m，井口直徑2.4m?？碧狡陂g已停止開(kāi)采，井內(nèi)充水。用塊石、碎石回填J9未知礦井K16+231.6路基下1.5m無(wú)豎井，橫穿路基向北開(kāi)采，巷道寬2.5m，高3.0m，頂板厚度1.5m，巷道多數(shù)已被碎石充填，待回填長(zhǎng)度10.0m。用塊石、碎石回填J10未知礦井K16+376

19、.3左61.6m為一廢棄礦井，可見(jiàn)一東北向開(kāi)采的巷道，井內(nèi)充水，井深約20m，井口直徑2m。定測(cè)期間，該井尚未開(kāi)采，本次采空區(qū)勘察期間，該井已停采。用塊石、碎石回填J11用塊石、碎石回填J12用塊石、碎石回填J13用塊石、碎石回填J14用塊石、碎石回填影響線路安全的巷道狀況及處理意見(jiàn)表巷道編號(hào)開(kāi)采情況及巷道規(guī)模巷道充水及充填情況處理意見(jiàn)據(jù)定測(cè)期間調(diào)查，該巷道沿西北方向開(kāi)采，結(jié)合物探資料，推測(cè)其大致由礦井J2附近的礦坑向物探異常1區(qū)方向開(kāi)采，采寬約2.5m，采高約3.0m，巷道頂板距地表8.010.0m 。巷道內(nèi)充水并有少量礦渣沿巷道軸線方向布注漿孔，并排水該巷道在Z-4、Z-5、Z-6、Z-7

20、孔中均有揭示，沿東北方向開(kāi)采，采寬2.09.0m，采高2.56.3m，巷道底板距地表大致15.824.1m，底板標(biāo)高大致72.9781.36m。巷道內(nèi)充水，并充填厚約1.13.1m的礦渣沿巷道軸線方向布注漿孔，并排水據(jù)礦井測(cè)量資料，井下巷道沿西北方向開(kāi)口，在3.0m處有一12m長(zhǎng)，西北向，規(guī)格為22m叉硐探礦巷道；在運(yùn)輸巷道的19.0m處進(jìn)入采礦巷道，采寬為4.0m，采高12.9m，采礦方向?yàn)闁|北向。該巷道在Z-10孔揭示，揭示采高13.80m，巷道底板距地表57.0m，底板標(biāo)高大致40.27m?？碧狡陂g未見(jiàn)水，底部有礦渣沿巷道軸線方向布注漿孔該巷道在Z-10孔中揭示，揭示采高3.5m，巷道底

21、板距地表10.0m，底板標(biāo)高87.60m。據(jù)調(diào)查，采礦巷道為東北向，在巷道的10m處進(jìn)入采空區(qū)，采寬2.010.0m，采高2.05.0m，該采空區(qū)具有頂板薄，采空面積大的特點(diǎn)，2001年曾發(fā)生坍塌事故。巷道內(nèi)充水并有礦渣，巷道局部坍塌。沿巷道軸線方向布注漿孔，并排水。由于頂板較薄，該區(qū)域不宜布置重型施工設(shè)備。據(jù)礦井測(cè)量資料，第一中段從J8井沿西南方向開(kāi)巷，5.0米處采寬2.7m，采高2.8m，20.0m處采寬3.4m，采高5.1m，在29m處采寬4.6m，采高4.7m；第二中段沿西南方向開(kāi)巷，已做水倉(cāng)。據(jù)鉆孔Z-14、Z-16、Z-16-1、Z-17揭示，J8井的第一、二中段已貫通，故號(hào)巷道采寬大致2.07.0m，采高約1.79.6m，巷道底板距地表大致8.024.0m，底板標(biāo)高大致73.3584.84m?？碧狡陂g未見(jiàn)水，底部有礦渣沿巷道軸線方向布注漿孔。由于路基右側(cè)采空范圍內(nèi)頂板較薄，該區(qū)域不宜布置重型施工設(shè)備。