遵小线K16+000-17+250采空区勘察报告

1、遵小线既有线K16+000K17+250段采空区勘察工程施工勘察工程地质说明书一、概况：（1）工程概况：遵小铁路自2007年6月开工以来，建设工作进展较为顺利，唐山段一期工程（既有线K0K25+400）已经铺轨约5km，计划于2008年上半年建成通车。目前控制施工进度的关键因素是“唐山段新增铁矿采空区的处理”。由于定测时间（2005年5月）与施工时间（2007年12月）间隔较长，沿线非法无序开采现象严重,采空区情况与定测期间变化较大。大部分采空区现有地质资料不能满足施工设计要求。受业主委托并在其协助下，我公司于2007年9月以来，对遵小线既有线K16+000K17+250段，进行了逐矿调查、收

2、集资料、矿井测量、工程物探、工程钻探等工作。（2）勘测依据：1、勘察设计合同2、项目勘察设计计划（大纲）3、工程勘察配合单（3）主要参考资料：1、本公司的新建地方铁路遵化南至小寺沟线定测资料河北冶金建设集团勘察设计有限公司的矿井测量报告2、河北省地球物理勘查院的遵小线既有线K16+000K17+250段采空区综合物探测试成果报告3、沿线矿主提供的矿井资料（4）依据规范规程：1、铁路工程地质勘察规范（TB10012-2007）2、铁路工程不良地质勘察规程（TB10027-2001）3、铁路工程地质手册（第二版）4、铁路工程岩土分类标准（TB10077-2001）5、铁路工程物理勘探规程（TB10

3、013-2004/J340-2004）6、物化探工程测量规范（DZ/T0153-95）7、时间域激发极化法技术规定（DZ/T0070-93）8、地面磁测勘查技术规程（DZ/T0144-94）9、电阻率测深法技术规程（DZ/T0072-93）10、浅层地震勘查技术规范（DZ/T 0170-1997）（5）勘察方法及完成工作量：本次勘察采用了地质调查、井测、物探、钻探相结合的综合勘察方法，对获得的资料相互补充、相互验证，综合分析确定矿区采空及影响范围。为详细掌握沿线铁矿开采现状，我公司自2007年9月以来，在2005年7月完成的定测资料的基础上，对沿线矿井的开采情况进行调查访问。通过走访矿主、矿工

4、、当地村民及相关矿产部门，初步掌握了当地铁矿石的开采历史，矿井的开采和停采年限、深度、厚度及方法。在建设单位的协助下，通过政府主管部门要求各矿主提供了部分矿井资料。为摸清采空区变化情况，遵小铁路唐山段建设单位唐山唐承铁路运输有限公司委托河北冶金建设集团勘察设计有限公司于2007年9月对沿线矿井进行了矿井测量。共测量了19处矿井，对每处能进人的矿井均到中段和工作面进行了测量，初步获得部分矿井的开采深度、层数及巷道的采高、采宽、走向、充水情况等资料，为后期物探、钻探工作提供了较为准确、可靠的资料。对无法进人的矿井、中段及水仓未进行测量。受我公司的委托，河北省地球物理勘查院于2008年3月6日进场开

5、展物探的外业工作。为得到理想的勘察效果，为后期钻探工作提供有用可靠的物探资料，此次物探工作采用了地面磁法、时间域激发极化法、直流电测深法、地震映像法等多种方法结合的综合物探手段。充分利用既有场地的条件，在K16+000K16+350段各向两端延长100m，沿铁路设计轴线布置三条物探测线，其中主测线（测线）与铁路轴线重合，在主测线两侧1030m范围内各布置一条测线，其中线路右侧为测线，线路左侧测线；在K16+900K17+250段各向两端延长100m，沿铁路路基靠近河边一侧布置一条物探测线为测线，在大里程方向布置与测线近似平行的测线为测线，在小里程方向布置与测线近似垂直的测线为测线，详见工程地质

6、平面图。物探点均布置在测线上，地面磁法、时间域激发极化法、直流电测深发点距为5.0m，地震映像法点距为1.0m，并对异常区进行了加密处理，合计物探点3446个，测线总长度2.4km。该工程的外业钻探工作于2008年3月8日至2008年5月5日进行。在前期收集的矿井资料、矿井测量资料及物探资料的指导下，对物探异常区域、可能存在采矿巷道的区域，在线路左右20m的范围内布置钻孔进行验证。设计钻孔深度5060m，受钻探技术、现场作业条件、巷道形态的复杂程度等因素的影响，部分钻探孔未能达到设计深度，建议在后期采空区处理阶段，采用“探灌结合”的方法，边探查边灌浆，以达到工程处理的目的。本次勘探共完成机动钻

7、孔30个，累计勘探进尺（实钻米）1200m。采空区现场调查困难，矿上矿工流动较频繁，现在矿工工作大多不到一年，对以前开采中段的情况不了解，矿主阻挠、不配合或提供资料可信度低。井测得资料较为准确可靠，但是大部分矿井 (由于积水、塌陷等原因) 测量人员无法进入进行测量。物探资料又有其多解性，无法为设计提供准确的数据。单纯采用钻探手段虽然能对采空有直观的揭示，但钻探成本巨大，工期漫长。故该段采空区的地质勘察工作，采用地质调查、井测、物探、钻探相结合的综合勘察方法，后期施工处理采用“探灌结合”的方式，以达到工程处理的目的。二、地形地貌及地层岩性（1）地形地貌线路经行地段是冲洪积平原与丘陵区的过渡地段，

8、左侧为丘陵，右侧为引滦河，地势北东高，西南低。路基在此次以半挖半填的方式通过。由于修建铁路，山坡坡脚近似直立。（2）地层岩性该区地表覆盖有第四系全新统（Q4ml）素填土，其下为中太古界迁西群（Ar2）片麻岩，沿线侵入岩主要为太古界侵入岩花岗岩（52）。地层详述如下：1、素填土：主要为铁路路基填土及尾矿堆积物，以粉质黏土为主，黄褐色，软塑硬塑，含角砾、碎石；以角砾土、碎石土为主，黄褐色，潮湿饱和，稍密。层厚约0.810.4m，层底标高大致为86.7696.47m，岩土施工工程分级为级普通土或级硬土。2-1、片麻岩：黄褐色、青灰色，强风化，岩芯呈砂砾状、碎屑状。层厚约1.03.7m，层底标高大致为

9、90.2991.95m，基本承载力0=800kPa，岩土施工工程分级为级软石。2-2、片麻岩：青灰色，弱风化，岩芯呈碎块状、短柱状、柱状。最大揭示厚度48.2m，基本承载力0=1500kPa，岩土施工工程分级为级次坚石。3、花岗岩：肉红色，弱风化，岩芯呈碎块状、柱状，称脉状分布于片麻岩之中。基本承载力0=1500kPa，岩土施工工程分级为级坚石。三、水文地质线路所经主要河流为引滦河，属滦河水系。常年有水，每年410月份上游水库放水，水流一般较大，其余月份水流较小，主要用于农业灌溉和工业用水。本区地下水为基岩裂隙水，受裂隙发育的影响，地下水位变化幅度较大，埋深从3.030m不等，主要靠大气降水补

10、给及引滦河的侧向补给。根据定测阶段的资料，该区地表水及地下水对混凝土无任何侵蚀性。四、不良地质（1）当地铁矿开采历史、方式及特点据调查，当地居民在1958年左右开始开采铁矿石，受当时技术、经济条件的限制，矿石开采方式以明挖及水平掘进为主，开采的规模、竖向及横向开采深度均有限，位于既有线K16+080及K16+200的北东走向的山沟就是当时人工开采铁矿形成的。2000年左右，利用井架打竖井然后挖水平巷道的采矿方法在当地开始使用，随着经验的积累，采矿规模也越来越大，据2007年9月的井测资料，既有线K13+900左37.7m，靠山庄晓一矿业韩守军矿井的井深达232m，开采中段有11个。沿线矿井非法

11、无序开采现象严重，巷道主要靠放炮、人工掘进的方式开采而成，巷道内无支护，靠顶板自稳，同时顶板受爆破的冲击及应力释放的影响，顶板岩石裂隙非常发育，岩体极破碎，开采过程中冒顶、落石的现象时有发生。自2005年完成定测以来，因铁矿石需求量增加、价格上涨等因素，沿线矿井开采强度加大，采空区情况与我公司施工图设计时有较大变化。主要有两类，一是原有采空区未停采，两年多来变化较大，如：定测期间，高进阁1号井只有36m深，一个中段，而2007年9月井测时，该井已发展为4个中段，井深76m；二是新开了部分矿井，增加了采空区，如侯瑞环的1、2、3号井，于国春的1号井均在定测以后开挖的。综上所述，当地铁矿石开采以个

12、体经营为主，乱采乱挖现象严重，井下巷道无支护，安全无保障，部分矿井无证经营，非法开采现象较为普遍，受铁矿石涨价等外界因素的刺激，近年来铁矿开采速度、规模及新开矿井的数量有不断扩大的趋势。因此，要想从根本上解决该段采空区对线路的威胁，除对现有采空区进行处理外，当地部门及建设单位还应完善监管机制，关停对铁路运营有安全隐患的矿井，铁路沿线一定范围内禁止新增矿井，限制既有矿井向线路方向开采。（2）沿线主要矿井的开采现状场区不良地质主要为人为坑洞，按照采空情况为小窑采空区，开采状况较为复杂，古老采空区、现在采空区并存。该区铁矿石开采主要表现为无规划、无设计、无支护、无预留，乱采乱挖，巷道的掘进无规律性，

13、局部范围内巷道纵横交错，呈网格状分布。其中既有线K16+035K16+114及K16+168K16+210段，地下采空现象严重，巷道密集（巷道分布情况见工程地质平面图），地表以下5.060.0m范围内均有巷道分布，直接影响行车安全。据调查，既有线K16+100左15m处，2001年曾发生地面坍塌事故，陷坑深度810m，直径约5.0m，致使7名矿工死亡。井下巷道分运输巷道和采矿巷道，运输巷道一般采宽2.02.5m，采高3.0m；采矿巷道的规模视地下矿脉的规模大小而异，已探明采矿巷道采宽4.011.0m，采高4.017.0m。已探明矿井及巷道见“沿线矿井开采状况及处理意见表”和“影响线路安全的巷道

14、状况及处理意见表”，现将场区内主要矿井的开采状况详述如下：侯瑞环1号井：位于既有线K15+983.8右25.3m，井口标高86.1m，井深51m，井口直径2.4m。该井共有一个中段，东南方向开口，经8m长的运输巷道进入采空区，采高8.015.0m，采宽5.09.0m，已开采长度约30m。采空区距离铁路最近30m左右，该采空区对线路无影响。侯瑞环2号井：位于既有线K16+048右16.3m，井口标高87.62m，井深9.0m，无中段。据定测期间调查资料，该井北侧原为一矿坑，坑深4.05.0m，坑内有西北、东北向的两条巷道侯瑞环3号井：于国春1号井：于国春2号井：高进阁1号井：高进阁2号井：高进阁

15、3号井：K17+070线路左侧明挖矿坑：k17+230线路左侧无名矿井采空区：（3）采空区处理方案沿线矿井开采状况及处理意见表矿井编号矿井名称矿井位置矿井基本状况处理意见J1侯瑞环1号井 K15+983.8右25.3m据矿井测量资料，该井有一个中段，井口标高86.10m，井深51.0m，井口直径2.4m，线路距采空区最近距离约为30m。定测期间，该井尚未开采，本次采空区勘察期间，该井已停采，井内充水。用块石、碎石回填J2侯瑞环2号井K16+048右16.3m据井侧资料，井口标高87.62m，井深9.0m，井口直径2.7m，无巷道。定测期间，该井尚未开采，勘察期间该井已停止开采，井内充水，但据定

16、测时调查，该井位置附近原为一明采的矿坑（勘探期间已回填），矿坑内分布西北位置向和东北向两条巷道。用块石、碎石回填J3未知矿井K16+078.1左5.3m为一废弃矿井，已回填。勘探揭示该矿井有东北向和南向开采的两条巷道。定测期间，该井已停采。J4侯瑞环3号井K16+091.4右21.6m据矿井测量资料，该井有一个中段，井口标高85.94m，井深51m，井口直径2.3m，井下巷道西北方向开口，在3m处有一12m长，规格为22m叉硐探矿巷道，在运输巷道19m处进入采矿巷道，且与别井巷道相贯通，采矿方向为东北向。定测期间，该井尚未开采，本次采空区勘察期间，该井已停采。用块石、碎石回填J5未知矿井K16

17、+122.8右22.6m位于线路右侧22.6m，为一废井，无井架，经调查没有巷道，井内充水。井深约5.0m，井口直径2.4m。定测期间，该井尚未开采，本次采空区勘察期间，该井已停采。用块石、碎石回填J6于国春1号井K16+170.9左2.8m据矿井测量资料，该井井口标高90.97m，井口位于原路基上，小井架，因没有安全保障，井内未进行测量工作。据矿主提供资料，井内有3个中段，均与于国春2号井贯通。勘探揭示1、2巷道东南方向开口，与2号井1、2巷道贯通，井内充水。井深约30m，井口直径2m。定测期间，该井尚未开采，本次采空区勘察期间，该井已停采。用块石、碎石回填J7未知矿井K16+198.6左6

18、8.1m该井位于线路左侧68.1m，无测量和矿主提供资料，推测井内巷道与J3井贯通。勘探期间该矿井已停止开采，井内充水，井深约50m，井口直径2.5m。用块石、碎石回填J8于国春2号井K16+202.2左4.1m据矿井测量资料，井口标高91.13m，井口位置在原路基上，现有5个中段，其中对线路有影响的为1、2、3中段，井深85m，井口直径2.4m。勘探期间已停止开采，井内充水。用块石、碎石回填J9未知矿井K16+231.6路基下1.5m无竖井，横穿路基向北开采，巷道宽2.5m，高3.0m，顶板厚度1.5m，巷道多数已被碎石充填，待回填长度10.0m。用块石、碎石回填J10未知矿井K16+376

19、.3左61.6m为一废弃矿井，可见一东北向开采的巷道，井内充水，井深约20m，井口直径2m。定测期间，该井尚未开采，本次采空区勘察期间，该井已停采。用块石、碎石回填J11用块石、碎石回填J12用块石、碎石回填J13用块石、碎石回填J14用块石、碎石回填影响线路安全的巷道状况及处理意见表巷道编号开采情况及巷道规模巷道充水及充填情况处理意见据定测期间调查，该巷道沿西北方向开采，结合物探资料，推测其大致由矿井J2附近的矿坑向物探异常1区方向开采，采宽约2.5m，采高约3.0m，巷道顶板距地表8.010.0m 。巷道内充水并有少量矿渣沿巷道轴线方向布注浆孔，并排水该巷道在Z-4、Z-5、Z-6、Z-7

20、孔中均有揭示，沿东北方向开采，采宽2.09.0m，采高2.56.3m，巷道底板距地表大致15.824.1m，底板标高大致72.9781.36m。巷道内充水，并充填厚约1.13.1m的矿渣沿巷道轴线方向布注浆孔，并排水据矿井测量资料，井下巷道沿西北方向开口，在3.0m处有一12m长，西北向，规格为22m叉硐探矿巷道；在运输巷道的19.0m处进入采矿巷道，采宽为4.0m，采高12.9m，采矿方向为东北向。该巷道在Z-10孔揭示，揭示采高13.80m，巷道底板距地表57.0m，底板标高大致40.27m。勘探期间未见水，底部有矿渣沿巷道轴线方向布注浆孔该巷道在Z-10孔中揭示，揭示采高3.5m，巷道底

21、板距地表10.0m，底板标高87.60m。据调查，采矿巷道为东北向，在巷道的10m处进入采空区，采宽2.010.0m，采高2.05.0m，该采空区具有顶板薄，采空面积大的特点，2001年曾发生坍塌事故。巷道内充水并有矿渣，巷道局部坍塌。沿巷道轴线方向布注浆孔，并排水。由于顶板较薄，该区域不宜布置重型施工设备。据矿井测量资料，第一中段从J8井沿西南方向开巷，5.0米处采宽2.7m，采高2.8m，20.0m处采宽3.4m，采高5.1m，在29m处采宽4.6m，采高4.7m；第二中段沿西南方向开巷，已做水仓。据钻孔Z-14、Z-16、Z-16-1、Z-17揭示，J8井的第一、二中段已贯通，故号巷道采宽大致2.07.0m，采高约1.79.6m，巷道底板距地表大致8.024.0m，底板标高大致73.3584.84m。勘探期间未见水，底部有矿渣沿巷道轴线方向布注浆孔。由于路基右侧采空范围内顶板较薄，该区域不宜布置重型施工设备。