目 录
1、前 言 1.1 项目来源 1.2 目的任务 1.3 报告编制依据 1.4 论证过程 2、建设项目概况 2.1工程位置 2.2工程概况 2.2.1四里庙港区 2.2.2xx港区 2.2.3新桥港区
2.2.4港口工程量及投资 2.3 区域自然地理 2.3.1 气象 2.3.2 水文 2.3.3 地震
3、矿业权设置情况 3.1车集煤矿 3.2城郊煤矿 3.3新桥煤矿
4、压覆范围内地质概况及煤炭资源情况 4.1四里庙港区压覆（车集煤矿）范围地质情况 4.2xx港区压覆（城郊煤矿）范围地质情况 4.3新桥港区压覆（新桥煤矿）范围地质情况 4.4矿区新近系、第四系水文地质特征 4.5工程地质和环境地质概况 4.6压覆区煤炭储量 5、互不影响论证
5.1地表移动和变形预计
5.1.1永夏矿区巨厚松散层下开采地表移动特征 5.1.2角量参数以及概率积分参数的确定 5.1.3开采沉陷的预计方法 5.1.4地表移动及变形预计结果 5.2地表移动和变形对港区的影响 5.2.1对建筑物的影响 5.2.2对地面的影响 5.2.3其他影响 5.2.4总的影响结论
5.3xx河水体对煤层开采的影响分析
5.3.1车集煤矿四里庙港区 5.3.2城郊煤矿xx港区 5.3.3新桥煤矿新桥港区 5.4地面建筑修复的可能性
5.4.1地面建筑修复的可能性及在平面布置上采取的措施 5.4.2关于垫高场地
5.4.3地面建筑修复的经济合理性
5.5港区周边煤层开采计划及对建筑物的影响周期 5.5.1四里庙港区 5.5.2xx港区和新桥港区 5.6保护措施
5.6.1对建筑物的保护措施
5.6.2抗采动变形建筑物设计应遵守的原则 5.6.3开采方面可采取的措施 5.6.4其他措施 6、结论与建议 6.1结论 6.2建议 附件： 1、委托书
2、《关于xxxx开发建设工程（河南段一期）可行性研究报告的批复》（豫发改交通[2007]1562号） 3、采矿许可证（3张）
4、四里庙港区总平面布置图（略） 5、xx港区总平面布置图（略） 6、新桥港区总平面布置图（略）
附图目录：
1、四里庙港区压覆车集煤矿二2煤层平面图（1:5000） 2、四里庙港区压覆车集煤矿三22 煤层平面图（1:5000） 3、四里庙港区压覆车集煤矿三3 煤层平面图（1:5000） 4、四里庙港区压覆车集煤矿三4煤层平面图（1:5000） 5、xx港区压覆城郊煤矿二2煤层平面图（1:5000） 6、xx港区压覆城郊煤矿三1煤层平面图（1:5000）
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7、xx港区压覆城郊煤矿三2 2煤层平面图（1:5000） 8、xx港区压覆城郊煤矿三4煤层平面图（1:5000） 9、新桥港区压覆新桥煤矿二2煤层平面图（1:2000） 10、新桥港区压覆新桥煤矿三22煤层平面图（1:2000） 11、新桥港区压覆新桥煤矿三3煤层平面图（1:2000） 12、四里庙港区压覆车集煤矿A-A剖面图（1:2000） 13、四里庙港区地表移动及变形预计图（1:2000） 14、xx港区压覆城郊煤矿B-B剖面图（1:2000） 15、xx港区地表移动及变形预计图（1:5000） 16、新桥港区压覆新桥煤矿C-C剖面图（1:2000） 17、新桥港区地表移动及变形预计图（1:2000） 18、车集煤矿地层综合柱状图 19、城郊煤矿地层综合柱状图 20、新桥煤矿地层综合柱状图 1、前 言 1.1 项目来源
xx、浍河贯通豫皖两省，通过淮河、京杭运河与长江航道衔接，航运历史悠久，自古以来就是中原腹地主要运输通道之一。xxxx开发建设工程，对满足中原地区运输发展的需求、促进社会经济的进一步发展及中部崛起有着十分重要的作用，同时对完善区域综合运输体系、推进豫皖两省内河航运发展及淮河航道网的形成具有重大意义，经济效益和社会效益显著。
《xxxx开发建设工程（河南段一期）可行性研究报告》已由xxxx勘测设计院于2007年4月编制完成。河南省发改委签发了《关于xxxx开发建设工程（河南段一期）可行性研究报告的批复》（豫发改交通[2007]1562号）。按照该可行性研究报告，xx河河南段沿线规划建设夏邑、xx、四里庙、新桥四个港区。其中，四里庙港区、xx港区、新桥港区压覆车集煤矿、城郊煤矿、新桥煤矿矿业权范围，按照《河南省国土资源厅关于加强建设项目压覆矿产资源管理工作的通知》（豫国土资发[2013]9号文）规定，建设项目压覆区与采矿权范围重叠，但不影响矿产资源正常勘查、开采的，由双方共同委托具有符合被压覆矿山（矿井）建设工程设计资质（乙级及以上）的单位
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编制互不影响论证报告，组织有关专家论证形成意见后，双方出具对论证报告认可的书面证明材料。
xxxx开发建设工程建设方为xx市航务管理局，xx煤矿、xx煤矿、xx煤矿隶属xxxx有限公司。2013年7月，受xx市航务管理局、xxxx有限公司委托，xxxx设计研究院有限公司承担了《xx市xxxx工程四里庙港区、xx港区、新桥港区压覆车集煤矿、城郊煤矿、新桥煤矿矿业权互不影响论证报告》的编制工作。
1.2 目的任务
按照《河南省国土资源厅关于加强建设项目压覆矿产资源管理工作的通知》（豫国土资发[2013]9号文）相关规定，本次工作的目的和任务是：调查各港区位置、占地面积以及与压覆的煤炭资源空间位置关系、影响范围；港区的功能、建筑物分布及其建筑结构；压覆区煤层开采规划以及开采后对港区内建筑物的影响程度分析，从技术、经济上论证有无修复的可能性，从安全的角度论证有无不可控危险因素的存在，以及提出相应的预防措施。 1.3 报告编制依据 ⑴《中华人民共和国矿产资源法》（中华人民共和国主席令八届第74号）； ⑵《国土资源部关于规范建设项目压覆矿产资源审批工作的通知》（国土资发[2000]386号）；
⑶《国土资源部关于进一步做好建设项目压覆重要矿产资源审批管理工作的通知》（国土资发[2010]137号）；
⑷ 河南省国土资源厅《河南省建设项目压覆矿产资源管理办法》（豫国土资发[2003]135号）；
⑸《河南省国土资源厅关于进一步规范建设项目压覆矿产资源审批工作的通知》（豫国土资发[2010]76号文）；
⑹《河南省国土资源厅贯彻国土资源部关于进一步做好建设项目压覆重要矿产资源审批管理工作通知的意见》（豫国土资发[2010]99号）；
⑺《河南省国土资源厅关于加强建设项目压覆矿产资源管理工作的通知》（豫国土资发[2013]9号文）；
⑻《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》；
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⑼《xxxx开发建设工程（河南段一期）可行性研究报告》；
⑽《关于xxxx开发建设工程（河南段一期）可行性研究报告的批复》（豫发改交通[2007]1562号）；
⑾《xx市xxxx工程港区建设项目拟压覆矿产资源储量核实评估报告》； ⒀其它有关资料。 1.4 论证过程
根据压覆区覆岩特征、采矿方法、煤层赋存特征，结合本矿区厚松散层的实际观测资料，确定本矿区地表移动和变形参数，应用概率积分法数学模型进行沉降变形预测。根据预测结果判别地面建（构）筑物损坏级别，修复的可能性及经济合理性，并提出改进和防范措施。 2、建设项目概况 2.1工程位置
（一）四里庙港区工程建设项目位于xx市xx桥上游xx北岸，该段为顺直河段，可利用岸线长1.0km。港区下距xx桥200m，陆路交通方便。拟征地面积90亩。拟征地范围拐点坐标见表2.1。
（二）xx港区工程建设项目位于xx张桥节制闸东南，xx市西城区东部马岗村西侧。工程建设场地地势平坦、交通方便，311国道从工程建设场地穿过，地理位置优越。拟征地面积：北岸区110亩，南岸区80亩。拟征地范围拐点坐标见表2.1。
（三）新桥港区工程建设项目位于距新桥镇上游2km浍河北岸。场地平坦，无建筑物，进港道路与矿区公路相接。拟征地面积68亩。拟征地范围拐点坐标见表2.1（略）。
2.2工程概况
xx河航道一期工程主航线自夏邑县202省道桥沿xx、大清沟、浍河至五河闸入淮河，全长255km。xx河航道等级为Ⅳ级，航道底宽40m，最小水深2.5m。xx河河南段沿线规划建设夏邑、四里庙、xx、新桥四个港区。以下仅介绍四里庙、xx、新桥三个港区。
以下内容摘自《xxxx开发建设工程（河南段一期）可行性研究报告》。
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2.2.1四里庙港区
该港区主要承担车集、葛店、新庄矿煤炭出口，距矿区4~7km。拟建2个500t级煤炭出口泊位。设计年吞吐量60～80万吨。设计高水位32.07m，设计低水位26m。场地控制标高32.3m。
1、总平面布置
港区停泊水域20m，回旋水域长为115m，宽为69m。港区泊位总长108m，道路8000m2，散货堆场15600m2，房建面积800m2。占地面积90亩。
2、水工建筑物
水工结构型式采用重力式，由挡土墙、皮带机栈桥、港池护坡等组成。挡土墙墙身采用C25片石砼，墙长108m，墙顶宽1.0m，墙高8.8m，底宽8.4m。基础下设抛石基床，厚度1.5m。皮带机栈桥长30m，宽3m，上部采用梁板结构，跨度10m，下部采用排架墩、扩大基础。转运点采用砼框架结构，基础采扩大基础。港池采用砼护坡，坡度1:3。
3、土建工程
生产及生活辅助建筑物包括变电房、维修车间、办公楼等。办公楼为框架结构，共三层，总建筑面积800m2。其他为单层轻钢结构。
其平面布置见报告后附图一。 2.2.2xx港区
该港区主要承担陈四楼煤矿、薛湖煤矿、刘河煤矿、丁楼煤矿、城郊煤矿等的煤炭出口任务。港区包括北岸作业区和南岸作业区，北岸拟建2个500t级煤炭出口泊位，2个500t级综合泊位，设计年吞吐量100～130万吨。南岸拟建2个500t级煤炭出口泊位，设计年吞吐量70～80万吨。设计高水位32.41m，设计低水位29.05m。场地控制标高32.6m。 1、总平面布置
港区北岸作业区停泊水域20m，回旋水域长为115m，宽为69m。港区泊位总长159m，其中散货泊位长105m，件杂货泊位长54m。道路11000㎡，散货堆场14900㎡，件杂货堆场2900㎡，占地面积110亩。
港区南岸作业区停泊水域20m，回旋水域长为115m，宽为69m。港区泊位总长
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108m，道路14000㎡，散货堆场8400㎡，占地面积80亩。
2、水工建筑物
港区北岸作业区结构采用重力式，由挡土墙、皮带机栈桥、港池护坡等组成。挡土墙墙身采用C20片石砼，墙长210m，墙顶宽1.0m，墙高6.05m，底宽5.5m。基础下设抛石基床，厚度1.5m。皮带机栈桥长30m，宽3m，上部结构采用梁板结构，跨度10m，下部采用排架墩、扩大基础。转运点采用砼框架结构，基础采用扩大基础。港池采用砼护坡，坡度1：3。
港区南岸作业区结构采用重力式，由挡土墙、皮带机栈桥、港池护坡等组成。挡土墙墙身采用C20片石砼，墙长108m，墙顶宽1.0m，墙高6.05m，底宽5.5m。基础下设抛石基床，厚度1.5m。皮带机栈桥长30m，宽3m，上部结构采用梁板结构，跨度10m，下部采用排架墩、扩大基础。转运点采用砼框架结构，基础采用扩大基础。港池采用砼护坡，坡度1：3。
3、土建工程
生产及生活辅助建筑物包括变电房、维修车间、办公楼等。北岸办公楼为砖混结构，共四层，总建筑面积1100m2。南岸办公楼为框架结构，共三层，总建筑面积800m2。另设仓库一个，采用轻钢结构，屋顶面与墙壁采用复合夹芯板。
其平面布置见报告后附图二。 2.2.3新桥港区
新桥港区主要承担新桥煤矿的煤炭出口任务。拟建1个500t级煤炭出口泊位，1个500t级综合泊位。设计年吞吐量60～80万吨。设计高水位30.08m，设计低水位25.46m。场地控制标高31.5m。
1、总平面布置
港区停泊水域20m，回旋水域长为115m，宽为69m。港区泊位总长131m，其中散货出口泊位长54m，散杂货进出口泊位长77m。道路8800㎡，散货堆场16600㎡，占地面积68亩。
2、水工建筑物
根据总平面布置及港区自然条件，水工结构型式进行了多方案比较。
推荐方案：结构采用重力式，由挡土墙、皮带机栈桥、港池护坡等组成。挡土墙墙身采用C25片石砼，墙长131m，墙顶宽1.0m，墙高8.54m，底宽8.2m。基础下
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设抛石基床，厚度1.5m。皮带机栈桥长30m，宽3m，上部结构采用梁板结构，跨度10m，下部采用排架墩、扩大基础。转运点采用砼框架结构，基础采用扩大基础。港池采用砼护坡，坡度1：3。
3、土建工程
生产及生活辅助建筑物包括变电房、维修车间、办公楼等。办公楼为框架结构，共三层，总建筑面积800m2。其他为单层轻钢结构。
其平面布置见报告后附图三（略）。 2.2.4港口工程量及投资（略）
2.3 区域自然地理 2.3.1 气象
xx市属暖温带大陆性季风气候，具有春季干燥、夏季炎热、秋季多雨、冬季寒冷，四季分明的气候特征。年平均气温14.3℃，酷热天气出现在6～8月份，7月份最高，平均气温27.2℃，历年极端最高气温为41.1℃（1972年6月11日）；1月份气温最低，平均为0℃，历年极端最低气温为－23.4℃（1969年2月5日）。年平均降水量831mm，年最大降水量为1193.3mm（1985年），最小降水量为556.2mm（1973年），最大24小时降雨量190.5mm（1977年7月30日），最大1小时降雨量121.1mm（1985年8月22日），10分钟最大降雨量为29.7mm（1985年8月22日）。区内降雨量分配不均，主要集中于6～8三个月，约占全年降雨量的54%左右。多年平均蒸发量1696.44mm，年平均无霜期208天。 2.3.2 水文
区域内较大的河流主要有浍河、xx。 ㈠ 浍河
浍河发源于河南省商丘东郊，全长约265km，流域面积4580平方公里，在安徽省境内流经五河县通过洪新河流入洪泽湖。多年平均径流深237mm，相当于水量6.94亿m3，年径流深年际变化也很大，最大为1965年，径流深600mm，最小为1978
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年，径流深只有10mm。
㈡ xx
xx为工作区内最大的河流，发源于黄河故道南侧商丘县刘口集西，流入安徽省。市境河段长41.5km、流域面积778.2km2。其流量随季节变化较大，据张桥水文站资料，最大流量477m3/s，最枯流量0.12m3/s。 2.3.3 地震
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），查得评估区的地震动峰值加速度为0.05，地震基本烈度为Ⅵ度。
据调查资料显示，xx市属郯城～庐江地震带影响范围，地震烈度小于6度。据有关记载，公元925年以来，xx市东部安徽省境内肖县、宿县一带曾发生38次强烈地震。1668年山东郯城曾发生8.3级地震，xx市受到地震影响。本区未出现过中强破坏性地震。参照《工程地质调查规范》（ZDB14002—89）第8.5.2规定，该区地壳属稳定型。
3、矿业权设置情况 3.1车集煤矿
拟建xx市xxxx工程四里庙港区位于车集煤矿中部，相对位置见图3-1。
图3-1 四里庙港区与车集煤矿相对位置图（略）
车集煤矿隶属xx煤电控股集团有限公司，位于永夏煤田、xx复式背斜的东翼。车集井田位于xx市东南部，行政区划属xx市茴村镇、高庄镇及候岭乡管辖，矿区面积为61.4364平方公里（其中精查区面积约40平方公里），批准开采标高-300～-1000m。
其开采矿种为无烟煤，1992年建井，1999年12月正式投产，设计生产能力180万吨/年，累计查明资源储量49224万吨。设计服务年限82.5年，尚可服务79年。
车集煤矿采用走向长壁采煤方法，局部地段采用倾向长壁采煤方法，井田立井开拓，开拓方式为立井二水平上、下山开拓方式，目前的开采水平为-550米水平，已经到达的最大开采深度-800米左右，二2煤层赋存稳定，而三煤组煤层厚度不稳定。现开采二2煤层，采煤工艺为综、炮采相结合，一次采全高。
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3.2城郊煤矿
拟建xx市xxxx工程xx港区位于城郊煤矿矿区内，相对位置见图3-2。
图3-2 xx港区与城郊煤矿相对位置图（略）
矿区覆盖城关乡、城厢乡及侯岭、双桥、十八里、蒋口乡的一部分。矿区南北长约12km，东西宽约11km，面积92.9235km2，批准开采标高-280～-900m。
城郊煤矿是xx煤电控股集团有限公司开发建设的第三对现代化矿井，1999年12月29正式开工建设，设计生产能力240万吨/年，资源储量7.5亿吨，设计服务年限118年。2003年10月11日正式投产，投产后对矿井通风、排水、供电及主、副井提升等系统进行了技术改造，2006年核定生产能力420万t/a。
矿井采用立井多水平上、下山开拓方式，第一水平标高-495m，第二水平标高-800m，可采煤层为二叠系二2煤、三1煤、三2煤、三4煤共4层，现主采煤层为二
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煤，属低灰分、特低硫、特低磷、高发热量、易选的优质无烟煤。采煤方法为走向
长壁和倾斜长壁，采煤工艺以综采为主。 3.3新桥煤矿
拟建xx市xxxx工程新桥港区位于新桥煤矿中部，相对位置见图3-3。
图3-3 新桥港区与新桥煤矿相对位置图（略）
新桥煤矿位于河南省xx市西南，新桥井田位于河南省xx县西南，北邻城郊井田，南部远景区与安徽省接壤，行政区划属双桥、新桥、马桥三乡管辖。矿区面积35.0007km2，批准开采标高-300～-1000m。
新桥煤矿是永煤公司本部开发建设的第四对大型现代化矿井，2004年12月20 日正式开工建设，2007年12月26日竣工投产，设计生产能力为l20万吨/a。矿井地质储量2.16亿t、工业储量1.64亿t，可采储量0.95亿t。其巾二1煤为主采煤层，煤层平均厚度为2.87m，层位稳定，全井田可采．煤层结构简单。矿井煤种为低灰、特低硫、特低磷、高发热量的优质无烟煤和贫煤。
矿井采用单水井上下山开拓，水平标高为-550m。目时矿井生产采区为北二采区，布置一个综采工作面，矿井接一井一面的高效生产模式布置。采用走向长壁一次采全高综采二艺。
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4、压覆范围内地质概况及煤炭资源情况 4.1四里庙港区压覆（车集煤矿）范围地质情况
（一）车集煤矿地层
本井田为全隐伏的单斜构造。上覆基岩以砂岩和砂质泥岩为主，属中等坚硬岩层。以下仅介绍煤系地层以及上覆岩层。
1、二叠系（P） ① 下统山西组（P1s）:平均厚度为96m。主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩及在中下部赋存的1-3层煤（命名为二煤组。含煤三层，编号从下至上分别为：二1、二2、二3）所组成。
具有工业价值的二2煤层赋存在中部，为xx矿区各矿的主要可采煤层。 ② 下统下石盒子组（P1x）: 压覆区内厚度为81m。主要由深灰-灰黑色泥岩、鲕状铝土质泥岩、砂质泥岩、砂岩及4～6层煤层组成，称为三煤组。煤层编号从下至
2上分别为：三1、三12、三2、三3、三4及三5组成，三煤组的2-3层可采及局部可采
煤层，赋存于本组中部。
以铝土泥岩（K4）底界与下伏山西组分界，呈整合接触。
③ 中统上石盒子组（P2s）：压覆区内厚度为180m，为紫红色、灰绿色泥岩、砂质泥岩及各种粒度的砂岩。
2、新近系（N）
① 中新统（N1）：主要由黄—褐黄色中细砂、粉砂、粘土质砂及土黄色，灰绿色、肉红色砂质粘土，粘土组成。含砂层7-8层，砂层单层厚度大，结构疏松，粒度较粗，含泥质成份少，粘土、砂质粘土可塑性良好，底部粘土含钙质，厚度较大，赋存稳定。本统厚101m。
② 上新统（N2）：主要由褐黄、紫黄、灰绿色砂质粘土，粘土夹褐黄色细砂粉砂及粘土质砂组成。粘土厚度较大，颜色较杂，结构致密，可塑性好，普遍含钙质成份及大小不等砾石。含砂6-9层，砂层单层厚度较小，稳定性较差，结构松散，泥质成份含量较高，常夹薄层钙质细～粗砂。本统厚70m左右。
3、第四系（Q）
① 更新统（Q1-3）：主要为粉～细砂及粘土质砂，次为粘土，砂质粘土。顶部发育一层土黄～黄色细砂夹薄层粘土。中部灰-灰绿色粘土、灰黄色砂质粘土夹杂色粉细 11
砂。底部为黄色粉细砂，含钙质结核。本统厚22-48m，平均厚度33m。
② 全新统（Q4）：顶部为种植土；上部以土黄色、浅黄色粘土质砂为主，夹浅灰褐黄色砂质粘土，局部为黑土；下部为黄-褐黄色粉细砂；含钙质结核和小砾石。全厚14-32m，平均21m。
（二）车集煤矿压覆区地质构造
地层总体走向NNE，与xx复背斜轴向基本一致，但局部地段在走向和倾向上有一定的变化。压覆区域内发育断层有：
1、F29断层：落差45--90m，倾角65--70°，正断层。 2、F29断层：落差72m，倾角65°左右，正断层。 3、F29A断层：落差43m，倾角70°左右，正断层。 4、F10断层：落差26m，倾角60°左右，正断层。 5、F10A断层：落差12m，倾角50°左右，正断层。 （三）车集煤矿压覆煤层情况
车集煤矿井田内二2、三22、三3和三4煤层为可采煤层，拟建的四里庙港区压覆该区二2煤层、三22煤层、三3煤层和三4煤层。
⑴二2煤层：
位于山西组中部，压覆区内厚度平均为2.4米。下距K3石灰岩标志层一般为50米左右。压覆区内二1煤层除河道、断层留设安全煤柱外已开采完毕。
⑵三22煤层
三22煤层位于下石盒子组中部，压覆区内厚度平均为1.2米，为全区主要可采煤层。本煤层下距二2煤层为90米左右。压覆区三22煤层未开采。
⑶三3煤层
三3煤层位于下石盒子组（P12）的中部，压覆区内厚度平均为1.6米，全区可采。本层煤距下伏三22煤层间距为8米左右。压覆区三3煤层未开采。
⑷三4煤层
三4位于下石盒子组（P12）顶部，压覆区内厚度平均为1.2米。距下伏三3煤层的间距为8米。压覆区三4煤层未开采。
压覆区内煤层倾角平均7°11′。
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4.2xx港区压覆（城郊煤矿）范围地质情况
（一）城郊煤矿地层
本井田为全隐伏的单斜构造。上覆基岩以砂岩和砂质泥岩为主，属中等坚硬岩层。以下仅介绍煤系地层以及上覆岩层。
1、二叠系（P）
⑴ 下二叠统山西组（P1s）：主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩及在中下部赋存的1~3层煤所组成。厚度为72.40~130.10m，平均厚度为102.54m。二2煤层位于该组中部。
⑵ 下二叠统下石盒子组（P1x）：主要由深灰~灰黑色泥岩、鲕状铝土质泥岩、砂质泥岩、砂岩及煤层组成，压覆区内厚度为105.00m。可采煤层编号从下至上分别为：
三1、三22、三4组成，赋存于本组中部。
⑶ 上二叠统上石盒子组（P2s）：本组平均厚度55m，为紫红色、灰绿色泥岩、砂质泥岩及各种粒度的砂岩。
2、新近系（N）
（1）、中新统（N1）：主要由黄~褐黄色中细砂、粉砂、粘土质砂及土黄色，灰绿色、肉红色砂质粘土、粘土组成。含砂层7~8层，厚25m，砂层单层厚度大，结构疏松，粒度较粗，含泥质成份少，粘土、砂质粘土可塑性良好，底部粘土含钙质，厚度较大，赋存稳定。压覆区内本统厚40m。与下伏地层呈不整合接触。
（2）、上新统（N2）：主要由褐黄、紫黄、灰绿色砂质粘土、粘土夹褐黄色细砂粉砂及粘土质砂组成。粘土厚度较大，颜色较杂，结构致密，可塑性好，普遍含钙质成份及大小不等砾石。含砂6~9层，厚15~30m，砂层单层厚度较小，稳定性较差，结构松散，泥质成份含量较高，常夹薄层钙质细~粗砂。压覆区内本统厚80m。
4、第四系（Q）
（1）、更新统（Qp）：主要为粉~细砂及粘土质砂，次为粘土，砂质粘土。顶部发育一层土黄~黄色细砂夹薄层粘土。中部灰~灰绿色粘土、灰黄色砂质粘土夹杂色粉细砂。底部为黄色粉细砂，含钙质结核。压覆区内本统厚厚为55m。
（2）、全新统（Qh）：上部以土黄色、浅黄色粘土质砂为主，夹浅灰褐黄色砂质粘土，局部为黑土；下部为黄~褐黄色粉细砂；含钙质结核和小砾石。压覆区内平均厚30m。
（二）城郊煤矿压覆区地质构造
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压覆区域内发育断层有：
1、F14断层：落差100m，倾角58-68°，正断层。 2、F47断层：落差8-17m，倾角42～56°，正断层。 3、F48断层：落差7m ，倾角65°，正断层。 （三）城郊煤矿压覆煤层情况
城郊煤矿井田内二2、三1、三22和三4煤层为可采煤层，拟建的xx港区压覆该区二2、三1、三22和三4煤层。
①二2煤层
位于山西组中部，压覆区内厚度平均为3.5米。压覆区内二1煤层北部已开采完毕，南部是村庄、工业广场的保护煤柱。
②三1煤层
错误！不能通过编辑域代码创建对象。煤层位于三煤组下部，压覆区内厚度平均为1.16米。上距错误！不能通过编辑域代码创建对象。煤层底板平均间距4.19m，下距二2煤层80m。压覆区内三1煤层未开采。
③错误！不能通过编辑域代码创建对象。煤层
错误！不能通过编辑域代码创建对象。煤层赋存于三煤中下部，压覆区内厚度平均为0.8米。上距三4煤层底板平均间距8.42m。
③三4煤层
三4煤层赋存于在三煤中上部，压覆区内平均厚度1.2m。 压覆区内煤层倾角8.5°。
4.3新桥港区压覆（新桥煤矿）范围地质情况
（一）新桥煤矿地层
本井田为全隐伏的单斜构造。上覆基岩以砂岩和砂质泥岩为主，属中等坚硬岩层。以下仅介绍煤系地层以及上覆岩层。
1、二叠系（P）
⑴ 下二叠统山西组（P1S）：山西组为本井田主要含煤地层之一，由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中～细粒砂岩组成，含煤5～7层，其中二2煤为本井田主要可采煤层。
⑵ 下二叠统下石盒子组（P1X）：本组为本井田主要含煤地层之一，以砂岩、粉砂岩为主，泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩次之，并夹煤层。三煤组位于本组中段，共含
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煤3～8层，其中三22煤为本井田主要可采煤层之一， 三3煤层为局部可采煤层。
2、新近系(N)
①中新统(N1)：上部由灰黄、棕黄、土黄色中～细粒砂层，灰黄、土黄、灰绿色亚粘土、粘土组成，含铝土质。含砂4-8层，具有结构松散、粒度粗、泥质含量少，单层厚度大等特征。底部发育一层灰白色的钙质亚粘土。压覆区内平均厚度120米，与下伏地层不整合接触。
②上新统(N2)：由土黄、灰黄、灰绿色亚粘土、粘土组成，夹黄棕色亚砂土、细砂层透镜体，粘土层较厚可塑性强，含轮藻化石。压覆区内平均厚度40米，与下伏地层为平行不整合接触。
3、第四系(Q)
①更新统(Q1-3)：以灰黄、土黄、浅黄、黄绿色亚粘土为主夹砂层透镜体及钙质结核：含2～7层砂层。
地层平均厚度102米，与下伏上第三系为平行不整合接触。
②全新统(Q4)：灰黄、浅黄、灰色亚砂土为主，夹亚粘土及腐植质的“黑土”，含大量姜结石和小砾石。地层平均厚度25米。
（二）新桥煤矿压覆区地质构造 压覆区域内发育断层有：
1、F123断层：落差30m，倾角70°，正断层。 2、F122断层：落差20m，倾角70°，正断层。 3、F125断层：落差12m，倾角70°，正断层。 4、F124断层：落差9m，倾角70°，正断层。 （三）新桥煤矿压覆煤层情况
新桥煤矿井田内二2、三22和三3煤层为可采煤层，拟建的新桥港区压覆该区二2、三22和三3煤层。
⑴二2煤层：
本层位于山西组中部，上距K4标志层53m左右，下距K3标志层44m左右，压覆区内厚度平均3.78m。该层层位稳定，局部地段有岩浆侵入。
2三⑵2煤层：
本层位于下石盒子组中下部，压覆区内厚度平均1.75m。层位稳定，为大部可采
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煤层，局部受岩浆影响，结构较复杂。下距二2煤层85m。
⑶三3煤层：
本层位于下石盒子组中部，下距错误！不能通过编辑域代码创建对象。煤层10m左右，压覆区内平均厚度0.7m，层位不稳定，煤层结构较简单，为一局部可采煤层。
压覆区内煤层倾角11°8′。 4.4矿区新近系、第四系水文地质特征
矿区存在很厚的松散层，且潜水位较高(距地表1．5～3．5m)，松散层大致分为“四含四隔”，各含水层之间有较为稳定的、较厚的隔水层，而且底部普遍发育一层稳定的厚粘土层，阻隔了松散层与基岩地下水的水力联系，因此松散层孔隙水与基岩地下水联系微弱。
矿区浅部以大气降水垂直渗入为主，中部及深部以水平侧向渗透为主，属孔隙承压水。一含受大气降水及地表水直接补给，井田内地表水系不发育，主要受大气降水影响；二含、三含、四含主要以区域间迳流补给为主。 4.5工程地质和环境地质概况
该区位于淮河冲积平原的北部，地势低平开阔、平坦。经现场查勘，各港区范围内空旷无建筑物，地表不存在滑坡等地质灾害，地质条件良好。xx港区地形南北两面稍高、中间低，北部为公路，南部为长堤及滩涂地。新桥港区地形平坦。四里庙港区地形南高北低，南部为公路。
区内新生界地层主要由松散粉－中砂及亚砂土、亚粘土，粘土组成。粘性土致密，高塑性，砂性土具低塑性或非塑性，强度较低，土层容许承载力在140～230kPa，港区建筑物地基需采取必要的工程措施。
本区煤矿经过开采后，地面均出现不同程度的塌陷现象，受影响的村庄进行了搬迁，农房墙体出现不同程度的裂缝，但未出现房屋坍塌现象。部分地表雨季有积水。 4.6压覆区煤炭储量
（一）四里庙港区拟压覆矿产资源储量
根据《xx市xxxx工程港区建设项目拟压覆矿产资源储量核实评估报告》，维护带宽度取15m（下同），四里庙港区拟压覆车集煤矿二2煤层煤炭资源储量为219.75万
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2吨、三2煤层煤炭资源储量为221.24万吨、三3煤层煤炭资源储量为234.87万吨、三4煤层煤炭资源储量为103.14万吨，合计779.00万吨。
（二）xx港区拟压覆矿产资源储量
根据《xx市xxxx工程港区建设项目拟压覆矿产资源储量核实评估报告》，xx港区拟压覆城郊煤矿二2煤层煤炭资源储量为242.79万吨；错误！不能通过编辑域代码创建对象。煤层煤炭资源储量为129.63万吨；错误！不能通过编辑域代码创建对象。煤层煤炭资源储量为174.27万吨、天然焦51.86万吨；错误！不能通过编辑域代码创建对象。煤层煤炭资源储量为111.96万吨、天然焦32.15万吨，合计煤炭资源储量为606.79万吨、天然焦84.01万吨。
（三）新桥港区拟压覆矿产资源储量
根据《xx市xxxx工程港区建设项目拟压覆矿产资源储量核实评估报告》，新桥港
2二三2区拟压覆新桥煤矿煤层煤炭资源储量为647.04万吨、天然焦4.2万吨；2煤层
煤炭资源储量为131.14万吨、天然焦27.88万吨；三3煤层煤炭资源储量为126.46万吨，合计压覆煤炭资源储量904.63万吨、天然焦32.08万吨。
各港区拟压覆范围见附图。
5、互不影响论证 5.1地表移动和变形预计
5.1.1永夏矿区巨厚松散层下开采地表移动特征
预计地表移动与变形时，根据我国煤矿的实际情况，常应用概率积分法。经过我国开采沉陷工作者 20 多年的研究，目前已成为我国较成熟的、应用最为广泛的预计方法之一。
永夏矿区松散层厚度大，地下开采引起上覆岩层及地表移动的规律具有本身的特殊性。本区可借鉴淮北矿区以及河南理工大学对永夏矿区厚松散层地表移动与变形规律的研究成果。特别是河南理工大学的研究解决了概率积分法在预计厚松散层开采条件下盆地边缘偏差较大的问题，提高了地表移动和变形预测可靠性。本文采用了河南理工大学的研究成果。
河南理工大学的研究成果发表在《煤矿开采》杂志第50期（2002年9月）的《巨厚松散层下开采地表移动特征研究》（作者李德海等，该项目属河南省教育厅自然科
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学基金资助项目），以及河南理工大学论文《巨厚松散层高潜水位下开采地表移动特征研究》。以上两论文观测资料来自陈四楼煤矿2206工作面、车集煤矿2201、1322工作面开采时地表观测站取得的实测资料。豫东地区煤矿建设较晚，地表移动和变形规律数据库还比较缺乏，以上河南理工大学的观测仅属小范围的研究。相比之下，河南理工大学得出的下沉系数0.96，较淮南矿区的0.6～0.8大一些，而移动角偏小一些。
根据河南理工大学在永夏矿区的陈四楼矿和车集矿观测结果，地表移动具有以下特征：
（1）关于充分采动程度
采动程度分充分采动和非充分采动。当井下开采面积达到该种地质采矿条件下地表应达到的最大下沉值， 此时称地表达到了充分采动， 否则称为非充分采动。
一般地层结构条件下，地表充分采动的程度采用开采工作面长度D和开采深度H0两种主要参数的比值来判断， 当D与H0的比值达到了一定值后，就认为地表达到了充分采动。
据永夏矿区的陈四楼矿和车集矿实地观测资料，在采面长度D很小及其与采深H0的比值还达不到一般地质条件下应达到的值时， 地表已出现了充分采动的特征。在巨厚松散层条件下，采用采深作为衡量充分采动的标准已经不切合实际。实际上，在这种地层条件下，松散层下的基岩起主控作用，只要开采层上覆的基岩层达到了充分采动程度，那么地表就会出现充分采动程度特征。用采宽和基岩厚度的比值D／Hj更能反映采动程度。根据观测，达到充分采动时，D/Hj≥1.0。 （2）关于下沉系数q
对永夏矿区松散层厚度不同条件下地表下沉系数分析得出，下沉系数与上覆岩层的性质密切相关。当基岩岩性类似时，下沉系数随松散层厚度所占采深比例的增大而增大；反之，随松散层厚度所占采深比例的减小而减小。因此，可将松散层简化视为一自由荷载均布于基岩表面上，松散层厚度占采深比例越大，基岩所承受荷载越重，进而缩小了岩层的离层及碎胀系数，加大了地表的下沉。根据观测计算，q=0.96。
（3）关于地表水平移动系数b
水平移动系数是反映地表点最大水平移动值与最大下沉值之间的关系的一个参数。一般条件下，在考虑水平移动系数时，只考虑水平移动系数与煤层倾角之间的函数关系，水平移动系数随煤层倾角的增大而加大。对厚松散层矿区研究发现，一方面
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松散层随着基岩的移动而移动; 另一方面，由于松散层的流变和蠕变特性，本身也以流动的形式充填基岩下沉空间，水平移动系数随着松散层厚度的增大而加大。分析永夏矿区巨厚散层下开采的水平移动系数b与松散层厚度和采深比值h/ H0之间的关系如图5.1.1。
图5.1.1 水平移动系数b与松散层厚度和采深比值h/ H0 的关系（略） （4）关于主要影响角正切tanβ
主要影响角决定下沉盆地的横向发育状况。松散层作为一种与基岩物理特性差异较大的介质，它影响着地表参数的变化及地表移动盆地的形态。松散层的流变性决定了地表移动范围较大，这种趋势随松散层厚度的增大而增大，这表明巨厚松散层下开采，引起的地表沉陷盆地范围更大。分析永夏矿区厚松散层下开采的地表移动观测成果，其主要影响角正切tanβ与松散层厚度h、采深H0的定量关系为:
tanβ=2.056+0.516h/H0 （5）关于移动范围
厚松散层的特点是：边界角偏小，地表移动范围较大。松散层越厚，边界角越小。但因变形平缓，以移动角界定的范围作为危险移动边界，相比之下，危险移动范围较小，变形主要集中在煤壁上方地表附近。
（6）关于拐点偏距S
拐点偏移距决定下沉曲线的拐点与煤层开采边界的相互位置，拐点通常不在边界正上方，而向采空区或者煤柱方向(有相邻老采区时)偏移。
拐点偏移距与岩性、回采区段尺寸、采深和邻区开采的影响有关。当采区尺寸达充分采动时，它趋于定值。走向在达到充分采动时，走向拐点移动距随采深增加而增大，停采线侧拐点移动距大于开切眼侧拐点移动距，下沉盆地是偏态的。永夏矿区实测拐点移动距S=0.09～0.189H0。
从观测结果看，下沉盆地拐点偏距较小，属软岩类型，边界收敛缓慢，下沉盆地较平缓。
（7）关于地表移动开始时间
当地表下沉值达到10mm时，即认为地表开始移动，6个月内地表下沉的累计值不超过30mm时，即认为地表移动期结束。地表移动总时间的长短主要取决于岩层性质、开采深度和工作面推进速度等因素。
（1）开始阶段：下沉速度小于50 mm/月；
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（2）活跃阶段：下沉速度大于50 mm/月； （3）衰退阶段：下沉速度小于50 mm/月。
地表开始移动时工作面推进距离称为起动距。起动距与上覆岩层岩性和采深有很大关系，根据永夏矿区的观测结果，起动距较其他薄松散层的矿区要小，为平均采深的1/10～1/5，这说明在厚松散层条件下，开采影响能很快传播到地表，一般开始期约为45天。超前影响角约为67°。
（8）关于地表移动期t及下沉量分布
井下开采引起的地表发生移动变形，最终形成稳定的沉陷盆地，这一过程是渐进而相对缓慢的，采煤工作面回采时，上覆岩层移动不会立即波及到地表。地表移动是在工作面推进一定距离后采发生的，随着采煤工作面的推进，在上覆岩层中依次形成冒落带、裂隙带、弯曲下沉带并传递到地表，使地表产生移动和变形。
巨厚松散层下开采，地表移动初始期短，占总移动时间的5%。地表下沉量主要发生在活跃期内，占总下沉量的91%，但下沉时间仅占整个下沉时间的47%。衰退期较长，占整个移动时间的48%，但下沉量仅占总下沉量的3%。活跃期短，衰退期长可以认为是厚松散层条件下地表移动的特点之一。
根据永夏矿区的观测，地表移动变形总时间一般在550天左右。 5.1.2角量参数以及概率积分参数的确定
（1）、参数选择
表5.1.1 压覆区地质采矿参数表（略）
概率积分法一般使用5个参数：下沉系数q，水平移动系数b，主要影响半径r（或由其推导的主要影响角正切tanβ），拐点偏距s和开采影响传播角θ0。根据永夏矿区的观测结果，拟采用的参数值见下表：
表5.1.2 地表移动变形基本参数表（略）
根据永夏矿区的观测结果，拟采用的地表移动角量参数值见下表： 表5.1.3 地表移动角量参数（略） 5.1.3开采沉陷的预计方法
采用概率积分法进行地表移动变形的预测。概率积分法预测公式如下： （1）、走向主断面（充分采动、半无限开采）按下面公式计算：
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下沉：
倾斜：
曲率：
MW(x)=cmπ∞λe∫dλ(mm)πxr2Wi(x)=cmerxπ()2r(mm/m)xπ()2r
水平移动：
水平变动：
WxK(x)=2πcm()er2r(103/m)U(x)=b×Wcm×eε(x)xπ()2r(mm)xπ()2r
（2）、在计算倾向主剖面，公式同上，仅需以y代x，以rl（或r2）代r即可。 （3）、计算充分采动时，地表移动变形最大值用下列公式计算： 最大下沉值：Wcm=m·q·cosα(mm) 最大倾斜值：icm=Wcm/r (mm/m)
最大曲率值：Kcm=±1.52 Wcm/r2（10-3/m） 最大水平移动值：Ucm=b·Wcm(mm)
最大水平变形值：εcm=±1.52·b Wcm/r (mm/m) 5.1.4地表移动及变形预计结果
（1）、四里庙港区地表移动及变形预计结果
四里庙港区压覆车集煤矿二2煤层除河道煤柱外已基本回采完毕（正下方煤层已在2006年回采完）。河道煤柱以火成岩为界划分为25采区二2煤柱工作面和27采区二2煤柱工作面。工作面采宽188m，在走向方向上未达到充分采动，按照“三下规程”调整下沉系数为q=0.7。
三煤组和二煤组之间的开采顺序为“上行”，即初期先开采二2煤层，后期再采三煤组。全矿井二2煤层保有储量大约还有18186万吨，可采期约45年。
四里庙港区内部地表移动及变形预测结果见下表。图5.1.2～5.1.6给出了各参数等值线。
表5.1.4 四里庙港区内部地表移动及变形预计结果（略）
图5.1.2 四里庙港区地表下沉等值线图（略）
（虚线为二2煤层、实线为三组煤层开采后地表移动及变形等值线，下同）
Wx=2πb×cm()err(mm/m) 21
图5.1.3 四里庙港区地表倾斜等值线图（略） 图5.1.4 四里庙港区地表曲率等值线图（略） 图5.1.5 四里庙港区地表水平移动等值线图（略） 图5.1.6 四里庙港区地表水平变形等值线图（略）
（2）、xx港区地表移动及变形预计结果
xx港区周边紧邻工业广场、村庄，东部是张桥船闸。xx港区保护煤柱与城郊煤矿工业广场、村镇以及张桥船闸的保护煤柱大部分重合，正下方工业广场保护煤柱外侧的二2煤层已在2004年～2010年大部分进行了回采。若仅以井筒及周边主要建筑物画保护煤柱线，xx港区位于井筒及周边主要建筑物保护煤柱以外。
本报告考虑最不利的情况，即矿井进入后期回收工广煤柱，村庄煤柱也回收的情况下，对地表变形进行预计。因xx港区位于井筒及周边主要建筑物保护煤柱以外，按充分采动处理，下沉系数仍取0.96。
对张桥船闸的压覆区作为永久保护煤柱，不予开采。
三煤组和二煤组之间的开采顺序为“上行”，即初期先开采二2煤层，后期再采三煤组。全矿井二2煤层可采储量大约还有38129万吨，可采期约65年。
地表变形和预测结果见下表。图5.1.7～5.1.11给出了各参数等值线。 表5.1.5 xx港区内部地表移动及变形预计结果（略）
图5.1.7 xx港区地表下沉等值线图（略） 图5.1.8 xx港区地表倾斜等值线图（略） 图5.1.9 xx港区地表曲率等值线图（略） 图5.1.10 xx港区地表水平移动等值线图（略） 图5.1.11 xx港区地表水平变形等值线图（略）
（3）、新桥港区地表移动及变形预计结果
新桥港区北临新桥煤矿主、副井，东、西方向均是村庄，新桥港区的保护煤柱大部分与工业广场和村庄的保护煤柱重合。若仅以井筒及周边主要建筑物画保护煤柱线，新桥港区位于井筒及周边主要建筑物保护煤柱以内。
本报告考虑最不利的情况，即矿井进入后期，井筒及周边主要建筑物保护煤柱也
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要进行回收的情况下，对地表变形进行预计。因新桥港区位于井筒及周边主要建筑物保护煤柱以内，按国内回收井筒紧邻周边煤柱的相关经验，回收率取50%（这与港区无关），即按非充分采动处理，下沉系数取0.3。
F123断层煤柱保留。
地表变形和预测结果见下表。图5.1.12～5.1.16给出了参数等值线。
表5.1.6 新桥港区内部地表移动及变形预计结果（略）
图5.1.12 新桥港区地表下沉等值线图（略） 图5.1.13 新桥港区地表倾斜等值线图（略） 图5.1.14 新桥港区地表曲率等值线图（略） 图5.1.15 新桥港区地表水平移动等值线图（略） 图5.1.16 新桥港区地表水平变形等值线图（略）
（4）地表移动变形时间预测 地表移动变形时间预测结果见下表。
表5.1.7 各港区地表移动变形时间预计结果（略） （5）地表最大下沉速度预测
地表最大下沉速度对于保护建筑物有重要意义，因此对地表最大下沉速度应有所预计。
地表的最大下沉速度可按下式计算：
Vmax=KCW/H
式中：K——取决于覆岩性质的下沉速度系数，k=1.8； c——工作面推进速度，m/d； W——地表最大下沉值，mm； H——平均开采深度，m。 地表最大下沉速度预测结果见下表。
表5.1.8 各港区地表最大下沉速度预计结果（略） 5.2地表移动和变形对港区的影响（略）
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