荆门市子陵石膏矿区地面塌陷成因分析及发展趋势预测.pdfVIP

第３２卷第１期资源环境与工程Ｖｏｌ３２ꎬＮｏ１

２０１８年３月ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｒ.ꎬ２０１８

荆门市子陵石膏矿区地面塌陷成因分析及发展趋势预测

刘波ꎬ陈江军ꎬ王国强ꎬ陈尧尧ꎬ王鹏来

(湖北省地质局水文地质工程地质大队ꎬ湖北荆州４３４０２０)

摘要:阐述荆门市子陵石膏矿采空区地质背景条件和地面塌陷特征ꎬ对地面塌陷的影响因素和形成原因

进行综合分析ꎬ合理预测子陵矿区地面塌陷的发展趋势ꎬ并针对子陵石膏矿区存在的地面塌陷问题提出有

效的防治对策建议ꎮ

关键词:石膏矿ꎻ采空区ꎻ地面塌陷ꎻ成因分析ꎻ防治对策

中图分类号:Ｐ６４２.２６文献标识码:Ａ文章编号:１６７１－１２１１(２０１８)０１－０１０２－０７

ＤＯＩ:１０.１６５３６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ.１６７１－１２１１.２０１８.０１.０２２

荆门市子陵石膏矿区位于荆门市城市规划区范

１子陵石膏矿地质条件及开采概况

围ꎬ区内石膏矿产资源丰富ꎬ开发历史悠久ꎬ矿产资源

的开发一方面保证了国民经济发展对矿物质材料的需１.１矿区地质条件

求ꎬ另一方面也不同程度地造成大气、水源和土壤的污子陵石膏矿区位于鄂西山地与江汉平原过渡带ꎬ

染ꎬ破坏自然景观和植被ꎬ诱发一系列矿区地质环境问属低缓丘陵地貌区ꎬ总体地势为西北高、南东低ꎮ矿区

[１]

题ꎮ其中影响最为严重、危害最大的地质环境问题新华夏系第二构造沉降带、江汉凹陷西缘荆门向斜东

当属石膏矿采空区地面塌陷ꎬ由于地面塌陷在时间上翼的南段ꎬ区域构造主要为南漳—荆门断裂ꎬ断裂性质

具突发性ꎬ空间上具破坏性ꎬ产生的垂直位移变形会对较为复杂ꎬ属多期复合性断裂ꎮ受其影响ꎬ下盘子陵铺

原始地形地貌破坏严重ꎬ对地表工民性建筑、交通、农矿段地层在近东西向压扭构造应力作用下ꎬ拖褶形变

[２]

业、水电及通讯等基础性设施极具危害性ꎮ据资料为一个平缓的向斜构造ꎮ子陵矿区主要被第四系覆

统计ꎬ自２００８年以来ꎬ子陵石膏矿累计发生地面塌陷盖ꎬ与下伏地层不整合接触ꎬ石膏矿层赋存于白垩系上

２

２８次ꎬ总面积达０.１５ｋｍꎬ采空区地面塌陷频繁发生ꎬ统跑马岗组(Ｋｐ)ꎬ矿层埋藏较浅、品位较高ꎬ与围岩

２

严重影响了荆门市的城市规划建设和威胁矿区周边居呈互层状产出ꎮ矿层直接顶板围岩为泥岩、膏质泥岩、

民的生命财产安全ꎮ当前荆门市正值经济快速发展、粉砂岩等ꎬ抗压强度低ꎬ属软质岩石ꎬ遇水易软化、泥

全面建成小康社会的重要时期ꎬ石膏矿采空区引起的化、崩解ꎬ坚固性、稳定性差ꎬ井下形成采空区后易造成

地质环境问题已经成为制约荆门市经济可持续发展和冒顶等不良工程地质现象ꎬ不能直接作为矿房顶柱(图

地质环境保护防治对策的重要瓶颈ꎬ开展荆门市石膏１)ꎮ石膏矿层(体)结构致密ꎬ属半坚硬岩石ꎬ完整性、

矿采空区地面塌陷的防治工作已经刻不容缓ꎮ然而ꎬ连续性好ꎬ工程地质性质优于顶板围岩岩性ꎮ根据矿

迄今为止ꎬ荆门市石膏矿采空区地面塌陷的成因分析山多年的采矿经验ꎬ回采矿房时保留１~２ｍ的顶柱ꎬ

研究工作还未展开ꎬ影响地面塌陷形成因素尚不明确ꎬ以保护矿房顶柱不冒顶ꎬ并保持泥岩、膏质泥岩、粉砂

无法有效预测采空区的发展趋势ꎬ石膏矿区地面塌陷岩等隔水层的完整性ꎬ以防上部孔隙—裂隙水流入

问题难以得到有效控制ꎮ因此ꎬ急需开展子陵石膏矿矿坑ꎮ

采空区地面塌陷成因分析ꎬ查明地面塌陷形成的影响矿区水文地质条件简单ꎬ开采过程中构成矿床充

因素ꎬ预测采空区的发展