朱文彩，陈胜林，陈 松，刘 杰

(湖北省水文地质工程地质勘察院,湖北 武汉 430050)

荆门市白庙街办辖区内共有4家石膏矿企业(荆花矿、荣兴矿、宝龙矿、明珠矿),石膏矿山自2016年停产后至2018年底的2年间,多次发生采空区地面塌陷,导致周边大面积建(构)筑物损毁,土地无法利用[1]。本文以白庙办辖区的四家石膏矿山为对象,分析探讨石膏矿采空区的变形特征、影响因素及稳定性。

1 研究区概况

研究区处于丘陵和江汉平原的过渡地带,属低缓丘陵地貌,山体坡度5°～10°。区内地表大部分为第四系地层覆盖,地层从上至下为第四系(Q)粘性土、古近系夹马槽组(Ejm)泥质粉砂岩和粉砂质泥岩、白垩系跑马岗组(K2p)泥质粉砂岩,跑马岗组地层夹3层石膏矿层,矿层厚度1.27～4.23 m,最大厚度12.89 m。受荆门断裂作用的影响,区内岩层产状平缓,倾角在3°～8°之间,为单斜构造[2]。

2 采空区特征

白庙街办石膏矿区于上世纪八、九十年代建矿,历经近三十年的开采形成了规模不等的采空区,各采空区矿柱、采高特征见表1,采空区形态特征见图1。

表1 白庙街办石膏矿采空区特征汇总表Table 1 Summary of goaf characteristics of Baimiaojieban gypsum mine

图1 白庙街办石膏矿采空区剖面示意图Fig.1 Section diagram of goaf in Baimiaojieban gypsum mine1.粘土(表土)；2.泥质粉砂岩；3.粉砂质泥岩；4.石膏矿层；5.矿柱及采空区；6.地层界线。

3 采空区变形特征

研究区内石膏矿山企业自2016年停产后至2018年底的2年间,共发生14起采空区地面塌陷,年均发生量达7次之多,较前20多年间年平均1.4起有近5倍增幅。矿区采空区地面变形的主要表现方式为地面塌陷和地面裂缝。区内的采空区变形根据采空深度和地面变形的特征可分为“切冒型”和“拱冒型”两种。……