周 鼎，李傲竹，匡 華，孫 浩，劉圣鑫，劉文文，湯 旋，胡 飛

(1.湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北 武漢 430034; 2.湖北省自然資源廳 礦產(chǎn)資源儲量評審中心，湖北 武漢 430071；3.湖北省地質(zhì)局 第四地質(zhì)大隊，湖北 咸寧 437100)

礦產(chǎn)資源是人類賴以生存的自然物質(zhì)基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)支撐[1]?！吨腥A人民共和國礦產(chǎn)資源法》第三十三條規(guī)定：“在建設(shè)鐵路、工廠、水庫、輸油管道、輸電線路和各種大型建筑物或者建筑群之前，建設(shè)單位必須向所在省、自治區(qū)、直轄市地質(zhì)礦產(chǎn)主管部門了解擬建工程所在地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布和開采情況。非經(jīng)國務(wù)院授權(quán)的部門批準，不得壓覆重要礦床”，建設(shè)項目壓覆礦產(chǎn)資源(簡稱壓礦)審批制度由此產(chǎn)生[2]。為貫徹落實國家相關(guān)法律法規(guī)和文件精神，規(guī)范湖北省建設(shè)項目壓礦管理工作，自2002年以來，湖北省自然資源廳(原湖北省國土資源廳)相繼發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)〈湖北省建設(shè)項目壓覆礦產(chǎn)資源管理暫行辦法〉的通知》(鄂土資發(fā)〔2002〕3號)、《關(guān)于進一步規(guī)范建設(shè)項目壓覆礦產(chǎn)資源審批管理工作的通知)》(鄂土資規(guī)〔2013〕1號)[3]、《關(guān)于做好礦產(chǎn)資源儲量管理改革工作的通知》(鄂自然資發(fā)〔2020〕15號)[4]等通知文件。通過上述一系列文件，逐漸規(guī)范了湖北省建設(shè)項目壓礦工作的審批流程，明確指出凡因建設(shè)項目實施導(dǎo)致一定范圍內(nèi)已查明的礦產(chǎn)資源不能開發(fā)利用的，都應(yīng)報國土資源主管部門審批，并將建設(shè)項目用地及其與礦產(chǎn)資源勘查開采活動相互影響范圍統(tǒng)稱為建設(shè)項目壓覆(保護)范圍，還對部分基礎(chǔ)設(shè)施壓覆(保護)范圍作出了規(guī)定[3,5]。

2013年之后，隨著中國經(jīng)濟發(fā)展與工程建設(shè)進程的加快，高速公路網(wǎng)日益完善，壓礦案例逐年增多，因此合理確定建設(shè)項目壓覆范圍對保障礦產(chǎn)資源和工程建設(shè)安全尤為重要。由于中國尚未頒布確定建設(shè)項目壓覆范圍的相關(guān)規(guī)范，導(dǎo)致在某些情況下確定高速公路壓覆范圍仍然存在爭議。本文在充分調(diào)研湖北省高速公路壓礦調(diào)查評價典型案例的基礎(chǔ)上，總結(jié)目前該省確定高速公路壓覆范圍的幾種情況，指出存在的問題并提出改進建議，以期為進一步完善壓礦管理工作提供參考。

1 確定高速公路壓覆范圍的現(xiàn)狀、問題及建議

1.1 確定高速公路壓覆范圍的現(xiàn)狀

目前，湖北省確定高速公路壓覆范圍的主要依據(jù)為《公路安全保護條例》、《爆破安全規(guī)程》(GB 6722—2014)[6]及《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》(簡稱《三下采煤規(guī)范》)[7]?！豆钒踩Ｗo條例》第十七條規(guī)定：“禁止在下列范圍內(nèi)從事采礦、采石、取土、爆破作業(yè)等危及公路、公路橋梁、公路隧道、公路渡口安全的活動：(一)國道、省道、縣道的公路用地外緣起向外100 m，鄉(xiāng)道的公路用地外緣起向外50 m；(二)公路渡口和中型以上公路橋梁周圍200 m；(三)公路隧道上方和洞口外100 m”?！侗瓢踩?guī)程》(GB 6722—2014)[6]13.6.1條規(guī)定：“對于露天巖土爆破，采用淺孔爆破破大塊法，個別飛散物的最小安全允許距離為300 m；采用淺孔臺階爆破法，個別飛散物的最小安全允許距離為200 m，但是在復(fù)雜地質(zhì)條件下或未形成臺階工作面時不小于300 m；采用深孔臺階爆破法，個別飛散物的最小安全允許距離按設(shè)計，但不大于200 m；采用硐室爆破法，個別飛散物的最小安全允許距離按設(shè)計，但不大于300 m。沿山坡爆破時，下坡方向的個別飛散物安全允許距離應(yīng)增大50%”?！度虏擅阂?guī)范》[7]作出相關(guān)規(guī)定：“在礦井、水平、采區(qū)設(shè)計時，對構(gòu)筑物應(yīng)當(dāng)劃定保護煤柱。保護等級為特級、Ⅰ級、Ⅱ級構(gòu)筑物必須劃定保護煤柱。構(gòu)筑物保護煤柱設(shè)計宜采用垂線法或者垂直剖面法。特級構(gòu)筑物保護煤柱應(yīng)當(dāng)采用邊界角留設(shè)，其他保護煤柱按移動角留設(shè)”[6-8]。

根據(jù)上述法規(guī)要求，目前湖北省確定高速公路壓覆范圍的規(guī)定如下：

(1)水平壓覆范圍。對于露天爆破開采礦山，高速公路水平壓覆范圍為路基用地范圍外延300 m(當(dāng)工程位于下坡方向時，增大50%，按450 m)。對于露天非爆破開采礦山和未設(shè)置采礦權(quán)的地下開采礦山，高速公路水平壓覆范圍為路基用地范圍外延100 m，公路渡口和中型以上橋梁用地范圍外延200 m。對于設(shè)置采礦權(quán)的地下開采礦山，高速公路水平壓覆范圍參照《三下采煤規(guī)范》[7]，從路基用地外緣起按65°移動角下切至查明礦體估算資源量的最低標高，當(dāng)水平投影寬度≤100 m時按100 m計算，>100 m時按實際寬度計算；公路渡口及中型以上橋梁則是水平投影寬度≤200 m時按200 m計算，>200 m時按實際寬度計算。

(2)垂直壓覆范圍。高速公路露天段垂直壓覆范圍為水平壓覆范圍內(nèi)地表垂直向下至資源儲量計算的最大深度。高速公路隧道段垂直壓覆范圍為水平壓覆范圍內(nèi)從隧道上方100 m垂直下切至資源儲量計算的最大深度。

1.2 存在的問題

對于上述確定高速公路壓覆范圍的有關(guān)規(guī)定，尚存在以下幾點爭議：

(1)對于露天爆破開采礦山，執(zhí)行個別飛散物的安全允許距離規(guī)定時存在爭議。湖北省出于審慎考慮，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB 6722—2014)[6]有關(guān)規(guī)定，以個別飛散物的最小安全允許距離300 m來確定高速公路壓覆范圍，但該規(guī)程實際規(guī)定了不同爆破方式下安全允許距離為200～300 m不等。在高速公路壓礦調(diào)查評價工作中，能否按照實際爆破方式更加合理地確定壓覆范圍，目前尚存在爭議。另外，對于“沿山坡爆破時，下坡方向的個別飛散物安全允許距離應(yīng)增大50%”[6]的認定，不同的報告編制人員及評審專家也有不同的理解，有的認為工程標高低于礦山開采標高或礦體賦存標高即可認定為“工程位于礦山下坡方向”，有的則認為只有當(dāng)工程位于礦山同側(cè)山坡下坡方向時才符合規(guī)定。

(2)對于露天爆破開采礦山，地下工程水平壓覆范圍尚無統(tǒng)一標準?！豆钒踩Ｗo條例》僅規(guī)定了地下工程垂直壓覆范圍，即“公路隧道上方和洞口外100 m范圍內(nèi)禁止采礦”，但對于地下工程對露天爆破開采礦山的壓覆范圍，多參照其露天段受爆破個別飛散物的影響范圍來確定。

(3)對于地下開采礦山，按目前是否設(shè)置有采礦權(quán)分別考慮高速公路壓覆范圍，與《三下采煤規(guī)范》[7]的規(guī)定有較大差異。地下開采礦山目前若未設(shè)置采礦權(quán)，確定壓覆范圍時不考慮移動角；若設(shè)置有采礦權(quán)，則采用移動角計算壓覆范圍，從高速公路路基用地外緣起按65°移動角斜切至查明礦體估算資源量的最低標高來確定壓覆范圍。湖北省確定高速公路對地下開采礦山壓覆范圍的方法與《三下采煤規(guī)范》[7]的規(guī)定有較大差異，后者一般分為以下幾步：①確定高速公路受護邊界；②按照工程保護等級確定高速公路圍護帶；③從圍護帶邊界起在第四系松散層和覆巖中分別按照力學(xué)性質(zhì)取移動角(其中松散層移動角為30°～60°，覆巖移動角為60°～80°)斜切至礦體最大埋深，從而確定壓覆范圍。

1.3 幾點建議

1.3.1根據(jù)礦山爆破方式確定壓覆范圍

目前，露天礦山普遍采用深孔臺階爆破方式進行開采[9]，該爆破方式下個別飛散物的最小安全允許距離一般≤200 m，與湖北省認定的一般情況下以300 m為壓覆范圍的情況存在較大差距。由此建議，對于能明確爆破方式的礦山，比如礦山開采設(shè)計、安全設(shè)施設(shè)計或儲量核實報告等已評審備案的報告中說明了爆破方式的，按照《爆破安全規(guī)程》(GB 6722—2014)[6]的相關(guān)規(guī)定確定壓覆范圍，以避免不必要的壓覆。此外，只有當(dāng)“工程位于露天爆破礦山同側(cè)山坡下方”的情形才能被認定為“工程位于礦山下坡方向”，其余情形均不符合。

1.3.2根據(jù)礦山爆破振動安全允許距離確定壓覆范圍

地下工程(主要是隧道洞身)對露天爆破開采礦山的壓覆范圍不能與露天段爆破飛散物安全距離混為一談。爆破對地下工程的影響主要來自爆破振動引起的質(zhì)點振速，當(dāng)爆破引發(fā)地下工程建設(shè)處的質(zhì)點振速超過安全值時，就可能形成結(jié)構(gòu)性破壞。因此建議根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB 6722—2014)[6]規(guī)定的爆破振動安全允許距離來計算壓覆范圍，計算公式如下：

R=(K/V)1/wQ1/3

(1)

式中：R為爆破振動安全允許距離，m；Q為炸藥量(齊發(fā)爆破為總藥量，延時爆破為最大單段藥量)，kg；V為保護對象所在地安全允許質(zhì)點振動速度，cm/s；K為與爆破點和保護對象之間地形地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)；w為K的衰減指數(shù)。K、w應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定，無試驗條件情況下可參考表1選取。V取隧道所在地基礎(chǔ)質(zhì)點的峰值振動速度，可根據(jù)爆破方式及其振動頻率參照表2選取。

表1 爆區(qū)不同巖性的K、w值

表2 爆破振動安全允許質(zhì)點振動速度標準(節(jié)選)

由公式(1)可知，爆破振動安全允許距離R與K、Q成正比，與V、w成反比。為計算爆破振動最大安全距離，相關(guān)參數(shù)均按最不利取值，例如V取值為最小值10 cm/s(表2);K取值為最大值，即堅硬巖石為150、中硬巖石為250、軟巖石為350(表1)；w取值為最小值，即堅硬巖石為1.3、中硬巖石為1.5、軟巖石為1.8(表1)；Q取值為一般情況下最大藥量(多數(shù)礦山采用延時爆破，最大單段藥量一般≤1 000 kg[10-11])的1.5倍即1 500 kg。據(jù)此計算得出隧道爆破振動最大安全距離為83～98 m(表3)。

表3 隧道爆破振動最大安全距離計算結(jié)果

根據(jù)計算結(jié)果(表3)可知，當(dāng)Q取一般情況下最大藥量的1.5倍時，隧道的爆破振動最大安全距離為98 m。結(jié)合《公路安全保護條例》的規(guī)定：“公路隧道上方和洞口外100 m范圍內(nèi)禁止采礦”，建議將隧道洞身段壓覆露天爆破開采礦山范圍設(shè)定為隧道周邊100 m。

1.3.3根據(jù)《三下采煤規(guī)范》確定壓覆范圍

對于地下開采礦山，湖北省按目前是否設(shè)置有采礦權(quán)分別考慮壓覆范圍，但該規(guī)定存在不妥之處，比如對于已經(jīng)探明的礦產(chǎn)資源，曾經(jīng)開采形成了采空區(qū)的，或者今后可能開采形成采空區(qū)的，都有可能對工程建設(shè)產(chǎn)生影響。因此，即使礦山目前未開采，也應(yīng)參照《三下采煤規(guī)范》[7]，按照確定的移動角以垂直剖面法或垂線法計算壓覆范圍[12]。移動角參數(shù)取值應(yīng)嚴格遵循《三下采煤規(guī)范》[7]，不能統(tǒng)一取65°。

本文選擇某高速公路壓覆地下礦山的實例，對比說明采用不同評價標準計算的壓覆范圍及壓覆資源量有何差異。

實例擬建高速公路壓覆某煤礦(圖1)。該煤礦松散層厚55 m，干燥不含水。煤層頂板為泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r及薄層狀泥巖，屬中硬巖石?？刹擅簩勇裆?45～360 m，標高850～1 000 m，傾角15°，平均厚度2.08 m，容重1.43 t/m3。選取剖面A—A′、B—B′和C—C′，按照不同標準分別計算擬建高速公路壓覆范圍及壓覆資源量。計算過程如下：

圖1 擬建高速公路壓覆某煤礦簡圖

(1)從高速公路路基用地外緣起按65°移動角下切至可采煤層估算資源量的最低標高(圖2)，計算壓覆范圍。

圖2 按65°移動角確定的壓覆范圍示意圖

(2)按照《三下采煤規(guī)范》[7]計算壓覆范圍。本項目為高速公路，保護等級為Ⅰ級(表4)，圍護帶寬度為20 m(表5)。采用垂直剖面法確定保護范圍，當(dāng)擬建高速公路受護邊界與煤層走向或傾向平行時，直接選取下山移動角β或上山移動角γ進行計算；當(dāng)擬建高速公路受護邊界與煤層走向斜交時，使用斜交剖面移動角β′和γ′代替β和γ進行計算。β′和γ′由下列公式計算得出：

表4 構(gòu)筑物保護等級劃分表

表5 構(gòu)筑物圍護帶寬度取值表

(2)

式中：δ為走向方向移動角，(°)；θ為圍護帶邊界與煤層走向之間所夾銳角，(°)。

根據(jù)表6、表7及公式(2)，計算得出擬建高速公路壓覆某煤礦范圍的計算參數(shù)，結(jié)果如表8所示，相關(guān)剖面圖如圖3所示。

圖3 按《三下采煤規(guī)范》確定下的壓覆范圍示意圖

表6 覆巖移動角參數(shù)表

表7 松散層移動角參數(shù)表

表8 壓覆煤礦范圍計算參數(shù)表

(3)計算結(jié)果對比。三條剖面采用不同標準確定的壓覆范圍如表9所示，壓覆資源量計算結(jié)果如表10及圖4所示。通過對比可知，參照《三下采煤規(guī)范》[7]確定的壓覆面積比采用湖北省標準確定的壓覆面積大3.6萬m2，增加比例為8.4%；壓覆資源量多11萬t，增加比例為8.7%。根據(jù)計算結(jié)果，建議建設(shè)項目壓覆地下開采礦山范圍應(yīng)嚴格按照《三下采煤規(guī)范》[7]來確定。

圖4 某煤礦壓覆資源量估算圖

表9 采用不同標準的壓覆范圍對比表

表10 采用不同標準的壓覆資源量計算結(jié)果

2 壓覆礦產(chǎn)資源管理相關(guān)問題及建議

2.1 存在的問題

2.1.1批準壓覆未壓覆，事實壓覆未批準

《建設(shè)項目用地預(yù)審管理辦法》(國土資源部令第68號)[13]第五條規(guī)定：“需審批的建設(shè)項目在可行性研究階段，由建設(shè)用地單位提出預(yù)審申請”?！蛾P(guān)于進一步規(guī)范建設(shè)項目壓覆礦產(chǎn)資源審批管理工作的通知》(鄂土資規(guī)〔2013〕1號)[3]規(guī)定：“單獨選址建設(shè)項目用地未壓覆礦產(chǎn)資源的，在申請辦理土地預(yù)審和用地審批時，均應(yīng)提交未壓覆礦產(chǎn)資源證明材料或《調(diào)查報告》審查意見壓覆礦產(chǎn)資源的，土地預(yù)審階段需附具《調(diào)查報告》審查意見”。根據(jù)上述文件的規(guī)定，2013—2017年間湖北省單獨選址建設(shè)項目均在可行性研究階段進行了壓覆礦產(chǎn)調(diào)查評價。2017年，原湖北省國土資源廳發(fā)布了《關(guān)于改進和優(yōu)化建設(shè)項目用地預(yù)審和用地審查的通知》(鄂土資規(guī)〔2017〕1號)[14]，規(guī)定：“在用地預(yù)審階段，……不再對建設(shè)項目……是否壓覆重要礦產(chǎn)資源進行審查”。但2017年之后，由于工作慣性等諸多原因影響，多數(shù)建設(shè)項目的壓礦調(diào)查評價工作仍然在工程可行性研究階段進行。由于該階段尚屬項目前期研究階段，工程設(shè)計與最終實際建設(shè)情況一般存在較大差異，極有可能出現(xiàn)“批準壓覆未壓覆，事實壓覆未批準”的情況，特別是對于無礦業(yè)權(quán)設(shè)置的礦產(chǎn)地，由于缺少監(jiān)管，更容易出現(xiàn)上述情況。

2.1.2重復(fù)壓覆情況屢見不鮮

由于各方面因素影響，同一地區(qū)的不同建設(shè)項目在設(shè)計階段往往不會相互間對接壓礦情況，如果地方自然資源主管部門不太清楚已批準壓覆的建設(shè)項目情況，且壓礦調(diào)查單位對建設(shè)項目區(qū)礦產(chǎn)資源情況調(diào)查不到位，很可能出現(xiàn)不同建設(shè)項目反復(fù)壓覆同一礦區(qū)情況，加之湖北省壓礦管理工作未要求核實建設(shè)項目區(qū)已批復(fù)的壓覆范圍，更容易出現(xiàn)重復(fù)壓覆的情況。

2.2 相關(guān)建議

出現(xiàn)上述情況的主要原因是省內(nèi)壓礦數(shù)據(jù)和管理制度還不夠完善，鑒于此，從數(shù)據(jù)庫建立、工作流程和工作要求等方面提出幾點建議。

2.2.1建立壓礦數(shù)據(jù)庫

通過提取已評審壓覆報告中的建設(shè)項目壓覆范圍坐標和多手段核實的事實壓覆范圍坐標(兩者不一致的以事實壓覆范圍坐標為準)及其壓覆資源量，將數(shù)據(jù)錄入省級礦產(chǎn)資源管理系統(tǒng)，建立近10年或近5年來已評審建設(shè)項目的壓礦數(shù)據(jù)庫。

2.2.2優(yōu)化壓礦工作流程

(1)在工程前期設(shè)計階段進行壓覆查詢、調(diào)查。如果查明設(shè)計項目壓覆礦產(chǎn)資源，應(yīng)編寫《壓覆礦產(chǎn)資源調(diào)查報告》作為項目設(shè)計的依據(jù)。

(2)在項目用地報批階段進行壓覆查詢、調(diào)查、評價。查詢證明文件附建設(shè)項目范圍坐標，對于橋隧等不涉及用地的，以道路中心線外擴至道路設(shè)計寬度范圍為準。如果查明建設(shè)項目壓覆礦產(chǎn)資源，編寫《壓覆礦產(chǎn)資源調(diào)查評價報告》，并報自然資源主管部門評審備案。在查詢和調(diào)查過程中應(yīng)收集已批準壓覆的項目資料。

(3)在報告申請評審備案材料和《壓覆礦產(chǎn)資源調(diào)查評價報告》中附建設(shè)項目范圍坐標、施工圖及壓覆范圍坐標并加蓋建設(shè)單位公章。

(4)壓礦調(diào)查評價報告評審?fù)ㄟ^后，在評審備案證明文件中明確建設(shè)項目范圍坐標及壓覆范圍坐標，并且將壓覆范圍坐標錄入省級礦產(chǎn)資源管理系統(tǒng)中，以備后期檢查比對。

(5)在用地報批審查中，核實建設(shè)項目壓礦評審備案的建設(shè)項目范圍坐標是否與用地報批坐標一致，如不一致，應(yīng)要求建設(shè)單位說明情況；對于建設(shè)項目范圍有重大變動的，則要求重新或補充進行壓礦調(diào)查評價。

2.2.3完善壓礦工作要求

(1)壓覆查詢、調(diào)查工作內(nèi)容增加建設(shè)項目區(qū)已批準壓覆情況。

(2)壓覆調(diào)查評價報告增加3方面內(nèi)容：①建設(shè)項目勘查定界坐標表、施工圖；②建設(shè)項目區(qū)已批準的壓覆范圍及壓覆資源量；③本次新增壓覆范圍坐標表。

(3)嚴格執(zhí)行壓覆報告歸檔制度，歸檔完成后再下發(fā)壓覆評審備案證明文件。

3 結(jié)論

(1)以高速公路為例，總結(jié)湖北省目前確定建設(shè)項目壓覆范圍的現(xiàn)狀，認為存在三點不足之處：①對于露天爆破開采礦山，執(zhí)行個別飛散物的安全允許距離規(guī)定時存在爭議；②對于露天爆破開采礦山，地下工程水平壓覆范圍尚無統(tǒng)一標準；③對于地下開采礦山，按目前是否設(shè)置有采礦權(quán)分別考慮高速公路壓覆范圍，與《三下采煤規(guī)范》的規(guī)定有較大差異。結(jié)合工作實踐，提出根據(jù)礦山爆破方式、礦山爆破振動安全允許距離、《三下采煤規(guī)范》來確定高速公路壓覆范圍。

(2)目前湖北省建設(shè)項目壓礦管理工作已逐步完善，但不免存在“批準壓覆未壓覆，事實壓覆未批準”以及重復(fù)壓覆情況，建議建立壓礦數(shù)據(jù)庫、優(yōu)化壓礦工作流程、完善壓礦工作要求，以期進一步提升壓礦管理工作質(zhì)效。

致謝：在論文撰寫過程中，與郝仁紅正高級工程師進行了有益探討，在此表示感謝。