線性工程壓覆礦產(chǎn)資源量估算方法探討
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摘要：本文以國(guó)道107線繞信陽(yáng)市區(qū)一級(jí)公路某段壓覆礦產(chǎn)資源為例，探討了建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的估算方法。計(jì)算線性工程壓覆礦山范圍，采用垂直剖面法更加直觀易懂，根據(jù)線性工程的形態(tài)與礦體走向合理布置剖面，分析壓覆區(qū)地質(zhì)特征確定移動(dòng)角等參數(shù)，通過垂直剖面法圈定壓覆范圍，估算壓覆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量。其結(jié)果表明此種方法可行可靠，對(duì)同類線性工程壓覆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量估算具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：線性工程；垂直剖面法；壓覆資源量
隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，水庫(kù)、廠房、鐵路、公路、油氣管道等帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目的建設(shè)呈逐年增加的趨勢(shì)，建設(shè)項(xiàng)目征地范圍難免會(huì)與周邊的礦業(yè)權(quán)、礦產(chǎn)地范圍有所重疊，建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源的情況也呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。合理地確定壓覆范圍、估算壓覆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量，對(duì)科學(xué)合理的保護(hù)、開發(fā)利用建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域的礦產(chǎn)資源，確保建設(shè)項(xiàng)目順利進(jìn)行至關(guān)重要。在實(shí)際工作中通常根據(jù)工程類型、壓覆的礦種和開采方式，結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目行業(yè)規(guī)范、條例和《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》來確定圍護(hù)帶寬度，再依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的形態(tài)與礦體走向合理布置剖面，分析壓覆區(qū)地質(zhì)特征確定移動(dòng)角等參數(shù)，采用垂直剖面法圈定壓覆范圍，估算壓覆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量。本文以國(guó)道107線繞信陽(yáng)市區(qū)一級(jí)公路某段壓覆礦產(chǎn)資源為例，探討建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量估算方法。
1建設(shè)項(xiàng)目概況
國(guó)道107線繞信陽(yáng)市區(qū)一級(jí)公路路線全長(zhǎng)77.941km，占地6768.81畝，設(shè)特大橋3座5578m，大橋24座共6354m，中小橋22座共1079.24m，涵洞210道；互通式立交4座，互通式立交主線橋3座共1718m；分離式立交3處。涉及壓覆礦產(chǎn)的路段為K47+400-K77+941段，長(zhǎng)30541m，路基寬度25.5m。
2建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)特征
經(jīng)調(diào)查核實(shí)，建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)資源為膨潤(rùn)土礦，所壓覆的膨潤(rùn)土賦礦層位為白堊系周家灣組、陳棚組，主要巖性為砂礫巖、凝灰質(zhì)頁(yè)巖、玻屑凝灰?guī)r、晶屑巖屑凝灰?guī)r、膨土質(zhì)凝灰?guī)r、粗面凝灰?guī)r等，均為中等堅(jiān)硬巖石，頂?shù)装宸€(wěn)定性能一般較好，其工程地質(zhì)條件一般。礦體之間上下作平行排列，疊置共生。礦體呈層狀，近東西走向，傾向北北東，傾角5°~15°，沿走向略有起伏，傾向穩(wěn)定。工程導(dǎo)線走向與礦體走向基本垂直。
3建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍計(jì)算方法
擬建公路穿越雙橋膨潤(rùn)土礦區(qū)，所壓覆的礦體涉及露天開采與地下開采，故需根據(jù)不同規(guī)程確定壓覆范圍。
3.1壓覆露天開采礦體范圍
針對(duì)露天開采礦體，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》《小型露天采石場(chǎng)安全管理與監(jiān)督檢查規(guī)定》（2015年修改），露天開采區(qū)爆破安全距離不小于300m的規(guī)定，按照路基邊緣加300m爆破安全距離確定壓覆范圍。
3.2壓覆地下開采礦體范圍
107國(guó)道繞信陽(yáng)市區(qū)一級(jí)公路為線性工程，依據(jù)《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》（2017）、《公路安全保護(hù)條例》等有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本區(qū)實(shí)際情況，采用垂直剖面法計(jì)算壓覆范圍。
3.2.1參數(shù)選?。?）圍護(hù)帶寬度的確定。根據(jù)《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》（2017）第三十三條規(guī)定，考慮G107線繞信陽(yáng)市區(qū)一級(jí)公路的具體情況，其保護(hù)等級(jí)為II等，相應(yīng)的圍護(hù)帶寬度取15m。（2）松散層厚度的確定。建設(shè)項(xiàng)目范圍內(nèi)，最上部地層為第四系，控制厚度14m~20m，主要由粘土、亞粘土組成，質(zhì)地松軟、松散，粘土具有可塑性，局部含礫石，工程地質(zhì)條件差。結(jié)合收集到的地質(zhì)報(bào)告、設(shè)計(jì)、剖面等提供的厚度數(shù)據(jù)，確定松散層厚度h=20m。（3）巖層移動(dòng)角的確定。根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目壓覆礦產(chǎn)特征礦體特征、巖石物理力學(xué)特征以及周邊采區(qū)參數(shù)，參照《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》（2017）《巖土工程勘察規(guī)范》《工程地質(zhì)手冊(cè)》，確定本次工作各巖層移動(dòng)角度值為：（4）礦體的埋深、傾角、圍護(hù)帶邊界由各資源儲(chǔ)量平面圖及壓覆礦產(chǎn)剖面圖上確定各剖面礦體埋深。
3.2.2垂直剖面法確定壓覆邊界（1）首先將建設(shè)工程征地范圍投影到儲(chǔ)量估算平面圖上，然后根據(jù)構(gòu)建物等級(jí)及礦體開采方式確定其圍護(hù)帶寬度，得到地表受護(hù)邊界；（2）根據(jù)公路整體走向及礦體產(chǎn)狀特征，選取4個(gè)剖面計(jì)算：A-A'、B-B'、C-C'、D-D'（見圖1）。結(jié)合礦體勘探線剖面圖和水平投影圖，求出A-A'、B-B'、C-C'、D-D'剖面上受護(hù)面積邊界下方各礦體埋深H。（3）在A-A'、B-B'、C-C'、D-D'剖面圖上，根據(jù)沿走向移動(dòng)角確定受護(hù)邊界下方沿走向方向的壓覆范圍（剖面示意圖見圖2）。（4）在平面圖上連接各礦體保護(hù)邊界在地表的投影，所得出的多邊形輪廓即為建設(shè)項(xiàng)目壓覆區(qū)域邊界的平面位置，若計(jì)算得到的地表壓覆范圍小于《公路安全保護(hù)條例》第十七條規(guī)定的100m范圍，則按照公路外緣起向外兩側(cè)100m確定壓覆范圍，否則直接按照礦體走向方向的受護(hù)邊界垂直投影至地表的范圍確定壓覆范圍。
4壓覆資源量估算方法
（1）壓覆資源量估算方法。壓覆區(qū)內(nèi)礦體形態(tài)為層狀、似層狀，多為薄礦層；礦體傾角平緩（5°~15°）；礦體分布范圍內(nèi)沒有大的成礦后期斷裂破壞；礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、品位變化等在垂直方向上表現(xiàn)明顯；礦體在各見礦工程、剖面間對(duì)應(yīng)連續(xù)性好，具有明顯的規(guī)律。因此本次壓覆資源量估算方法基本沿用原報(bào)告資源量估算方法。（2）壓覆資源量估算參數(shù)的確定。礦區(qū)勘探線剖面圖和礦體資源量估算平面圖均由MAPGIS軟件制成，根據(jù)計(jì)算出的擬壓覆范圍，在礦體資源量估算平面圖上讀出壓覆塊段水平面積。其他參數(shù)均采用最近審批或評(píng)審備案的原報(bào)告中數(shù)據(jù)。
5結(jié)論及建議
（1）針對(duì)露天開采礦體與地下開采礦體，本文依據(jù)不同規(guī)程、行業(yè)技術(shù)規(guī)范，確定了建設(shè)項(xiàng)目壓覆范圍，為下一步估算壓覆資源量提供了面積參數(shù)，用這種方法估算的壓覆礦產(chǎn)資源得到了壓覆方、被壓覆方以及審核專家的認(rèn)可，最大限度地保護(hù)了礦權(quán)人的利益，對(duì)類似線性工程壓覆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的估算具有一定的參考價(jià)值。（2）計(jì)算公路等線性工程壓覆地下礦山范圍時(shí)，采用垂直剖面法比垂線法更加直觀易懂。根據(jù)擬建工程性質(zhì)，參考《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》選取圍護(hù)帶寬度，再依據(jù)線性工程的形態(tài)與礦體走向合理布置剖面，分析壓覆區(qū)地質(zhì)特征確定移動(dòng)角等參數(shù)，通過垂直剖面法確定壓覆范圍，另一方面也應(yīng)結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目行業(yè)規(guī)范、條例，綜合考慮壓覆范圍。（3）對(duì)于露天開采礦體壓覆范圍的確定，在考慮安全爆破距離的情況下，充分考慮相關(guān)地形、坡度等因素，結(jié)合相關(guān)行業(yè)規(guī)范條例來劃定。
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作者：劉玥 史亮 原妲麗 李旭 許棟 單位：河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院