建设项目压覆矿产资源范围及有关问题探讨——以高速公路为例

周 鼎，李傲竹，匡 华，孙 浩，刘圣鑫，刘文文，汤 旋，胡 飞

(1.湖北省地质调查院，湖北 武汉 430034; 2.湖北省自然资源厅 矿产资源储量评审中心，湖北 武汉 430071；3.湖北省地质局 第四地质大队，湖北 咸宁 437100)

矿产资源是人类赖以生存的自然物质基础，是国民经济发展的重要物质支撑[1]。《中华人民共和国矿产资源法》第三十三条规定：“在建设铁路、工厂、水库、输油管道、输电线路和各种大型建筑物或者建筑群之前，建设单位必须向所在省、自治区、直辖市地质矿产主管部门了解拟建工程所在地区的矿产资源分布和开采情况。非经国务院授权的部门批准，不得压覆重要矿床”，建设项目压覆矿产资源(简称压矿)审批制度由此产生[2]。为贯彻落实国家相关法律法规和文件精神，规范湖北省建设项目压矿管理工作，自2002年以来，湖北省自然资源厅(原湖北省国土资源厅)相继发布了《关于印发〈湖北省建设项目压覆矿产资源管理暂行办法〉的通知》(鄂土资发〔2002〕3号)、《关于进一步规范建设项目压覆矿产资源审批管理工作的通知)》(鄂土资规〔2013〕1号)[3]、《关于做好矿产资源储量管理改革工作的通知》(鄂自然资发〔2020〕15号)[4]等通知文件。通过上述一系列文件，逐渐规范了湖北省建设项目压矿工作的审批流程，明确指出凡因建设项目实施导致一定范围内已查明的矿产资源不能开发利用的，都应报国土资源主管部门审批，并将建设项目用地及其与矿产资源勘查开采活动相互影响范围统称为建设项目压覆(保护)范围，还对部分基础设施压覆(保护)范围作出了规定[3,5]。

2013年之后，随着中国经济发展与工程建设进程的加快，高速公路网日益完善，压矿案例逐年增多，因此合理确定建设项目压覆范围对保障矿产资源和工程建设安全尤为重要。由于中国尚未颁布确定建设项目压覆范围的相关规范，导致在某些情况下确定高速公路压覆范围仍然存在争议。本文在充分调研湖北省高速公路压矿调查评价典型案例的基础上，总结目前该省确定高速公路压覆范围的几种情况，指出存在的问题并提出改进建议，以期为进一步完善压矿管理工作提供参考。

1 确定高速公路压覆范围的现状、问题及建议

1.1 确定高速公路压覆范围的现状

目前，湖北省确定高速公路压覆范围的主要依据为《公路安全保护条例》、《爆破安全规程》(GB 6722—2014)[6]及《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》(简称《三下采煤规范》)[7]。《公路安全保护条例》第十七条规定：“禁止在下列范围内从事采矿、采石、取土、爆破作业等危及公路、公路桥梁、公路隧道、公路渡口安全的活动：(一)国道、省道、县道的公路用地外缘起向外100 m，乡道的公路用地外缘起向外50 m；(二)公路渡口和中型以上公路桥梁周围200 m；(三)公路隧道上方和洞口外100 m”。《爆破安全规程》(GB 6722—2014)[6]13.6.1条规定：“对于露天岩土爆破，采用浅孔爆破破大块法，个别飞散物的最小安全允许距离为300 m；采用浅孔台阶爆破法，个别飞散物的最小安全允许距离为200 m，但是在复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300 m；采用深孔台阶爆破法，个别飞散物的最小安全允许距离按设计，但不大于200 m；采用硐室爆破法，个别飞散物的最小安全允许距离按设计，但不大于300 m。沿山坡爆破时，下坡方向的个别飞散物安全允许距离应增大50%”。《三下采煤规范》[7]作出相关规定：“在矿井、水平、采区设计时，对构筑物应当划定保护煤柱。保护等级为特级、Ⅰ级、Ⅱ级构筑物必须划定保护煤柱。构筑物保护煤柱设计宜采用垂线法或者垂直剖面法。特级构筑物保护煤柱应当采用边界角留设，其他保护煤柱按移动角留设”[6-8]。

根据上述法规要求，目前湖北省确定高速公路压覆范围的规定如下：

(1)水平压覆范围。对于露天爆破开采矿山，高速公路水平压覆范围为路基用地范围外延300 m(当工程位于下坡方向时，增大50%，按450 m)。对于露天非爆破开采矿山和未设置采矿权的地下开采矿山，高速公路水平压覆范围为路基用地范围外延100 m，公路渡口和中型以上桥梁用地范围外延200 m。对于设置采矿权的地下开采矿山，高速公路水平压覆范围参照《三下采煤规范》[7]，从路基用地外缘起按65°移动角下切至查明矿体估算资源量的最低标高，当水平投影宽度≤100 m时按100 m计算，>100 m时按实际宽度计算；公路渡口及中型以上桥梁则是水平投影宽度≤200 m时按200 m计算，>200 m时按实际宽度计算。

(2)垂直压覆范围。高速公路露天段垂直压覆范围为水平压覆范围内地表垂直向下至资源储量计算的最大深度。高速公路隧道段垂直压覆范围为水平压覆范围内从隧道上方100 m垂直下切至资源储量计算的最大深度。

1.2 存在的问题

对于上述确定高速公路压覆范围的有关规定，尚存在以下几点争议：

(1)对于露天爆破开采矿山，执行个别飞散物的安全允许距离规定时存在争议。湖北省出于审慎考虑，根据《爆破安全规程》(GB 6722—2014)[6]有关规定，以个别飞散物的最小安全允许距离300 m来确定高速公路压覆范围，但该规程实际规定了不同爆破方式下安全允许距离为200～300 m不等。在高速公路压矿调查评价工作中，能否按照实际爆破方式更加合理地确定压覆范围，目前尚存在争议。另外，对于“沿山坡爆破时，下坡方向的个别飞散物安全允许距离应增大50%”[6]的认定，不同的报告编制人员及评审专家也有不同的理解，有的认为工程标高低于矿山开采标高或矿体赋存标高即可认定为“工程位于矿山下坡方向”，有的则认为只有当工程位于矿山同侧山坡下坡方向时才符合规定。

(2)对于露天爆破开采矿山，地下工程水平压覆范围尚无统一标准。《公路安全保护条例》仅规定了地下工程垂直压覆范围，即“公路隧道上方和洞口外100 m范围内禁止采矿”，但对于地下工程对露天爆破开采矿山的压覆范围，多参照其露天段受爆破个别飞散物的影响范围来确定。

(3)对于地下开采矿山，按目前是否设置有采矿权分别考虑高速公路压覆范围，与《三下采煤规范》[7]的规定有较大差异。地下开采矿山目前若未设置采矿权，确定压覆范围时不考虑移动角；若设置有采矿权，则采用移动角计算压覆范围，从高速公路路基用地外缘起按65°移动角斜切至查明矿体估算资源量的最低标高来确定压覆范围。湖北省确定高速公路对地下开采矿山压覆范围的方法与《三下采煤规范》[7]的规定有较大差异，后者一般分为以下几步：①确定高速公路受护边界；②按照工程保护等级确定高速公路围护带；③从围护带边界起在第四系松散层和覆岩中分别按照力学性质取移动角(其中松散层移动角为30°～60°，覆岩移动角为60°～80°)斜切至矿体最大埋深，从而确定压覆范围。

1.3 几点建议

1.3.1根据矿山爆破方式确定压覆范围

目前，露天矿山普遍采用深孔台阶爆破方式进行开采[9]，该爆破方式下个别飞散物的最小安全允许距离一般≤200 m，与湖北省认定的一般情况下以300 m为压覆范围的情况存在较大差距。由此建议，对于能明确爆破方式的矿山，比如矿山开采设计、安全设施设计或储量核实报告等已评审备案的报告中说明了爆破方式的，按照《爆破安全规程》(GB 6722—2014)[6]的相关规定确定压覆范围，以避免不必要的压覆。此外，只有当“工程位于露天爆破矿山同侧山坡下方”的情形才能被认定为“工程位于矿山下坡方向”，其余情形均不符合。

1.3.2根据矿山爆破振动安全允许距离确定压覆范围

地下工程(主要是隧道洞身)对露天爆破开采矿山的压覆范围不能与露天段爆破飞散物安全距离混为一谈。爆破对地下工程的影响主要来自爆破振动引起的质点振速，当爆破引发地下工程建设处的质点振速超过安全值时，就可能形成结构性破坏。因此建议根据《爆破安全规程》(GB 6722—2014)[6]规定的爆破振动安全允许距离来计算压覆范围，计算公式如下：

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

(1)

式中：R为爆破振动安全允许距离，m；Q为炸药量(齐发爆破为总药量，延时爆破为最大单段药量)，kg；V为保护对象所在地安全允许质点振动速度，cm/s；K为与爆破点和保护对象之间地形地质条件有关的系数；w为K的衰减指数。K、w应通过现场试验确定，无试验条件情况下可参考表1选取。V取隧道所在地基础质点的峰值振动速度，可根据爆破方式及其振动频率参照表2选取。

表1 爆区不同岩性的K、w值

表2 爆破振动安全允许质点振动速度标准(节选)

由公式(1)可知，爆破振动安全允许距离R与K、Q成正比，与V、w成反比。为计算爆破振动最大安全距离，相关参数均按最不利取值，例如V取值为最小值10 cm/s(表2);K取值为最大值，即坚硬岩石为150、中硬岩石为250、软岩石为350(表1)；w取值为最小值，即坚硬岩石为1.3、中硬岩石为1.5、软岩石为1.8(表1)；Q取值为一般情况下最大药量(多数矿山采用延时爆破，最大单段药量一般≤1 000 kg[10-11])的1.5倍即1 500 kg。据此计算得出隧道爆破振动最大安全距离为83～98 m(表3)。

表3 隧道爆破振动最大安全距离计算结果

根据计算结果(表3)可知，当Q取一般情况下最大药量的1.5倍时，隧道的爆破振动最大安全距离为98 m。结合《公路安全保护条例》的规定：“公路隧道上方和洞口外100 m范围内禁止采矿”，建议将隧道洞身段压覆露天爆破开采矿山范围设定为隧道周边100 m。

1.3.3根据《三下采煤规范》确定压覆范围

对于地下开采矿山，湖北省按目前是否设置有采矿权分别考虑压覆范围，但该规定存在不妥之处，比如对于已经探明的矿产资源，曾经开采形成了采空区的，或者今后可能开采形成采空区的，都有可能对工程建设产生影响。因此，即使矿山目前未开采，也应参照《三下采煤规范》[7]，按照确定的移动角以垂直剖面法或垂线法计算压覆范围[12]。移动角参数取值应严格遵循《三下采煤规范》[7]，不能统一取65°。

本文选择某高速公路压覆地下矿山的实例，对比说明采用不同评价标准计算的压覆范围及压覆资源量有何差异。

实例拟建高速公路压覆某煤矿(图1)。该煤矿松散层厚55 m，干燥不含水。煤层顶板为泥质灰岩、灰岩及薄层状泥岩，属中硬岩石。可采煤层埋深245～360 m，标高850～1 000 m，倾角15°，平均厚度2.08 m，容重1.43 t/m3。选取剖面A—A′、B—B′和C—C′，按照不同标准分别计算拟建高速公路压覆范围及压覆资源量。计算过程如下：

图1 拟建高速公路压覆某煤矿简图

(1)从高速公路路基用地外缘起按65°移动角下切至可采煤层估算资源量的最低标高(图2)，计算压覆范围。

图2 按65°移动角确定的压覆范围示意图

(2)按照《三下采煤规范》[7]计算压覆范围。本项目为高速公路，保护等级为Ⅰ级(表4)，围护带宽度为20 m(表5)。采用垂直剖面法确定保护范围，当拟建高速公路受护边界与煤层走向或倾向平行时，直接选取下山移动角β或上山移动角γ进行计算；当拟建高速公路受护边界与煤层走向斜交时，使用斜交剖面移动角β′和γ′代替β和γ进行计算。β′和γ′由下列公式计算得出：

表4 构筑物保护等级划分表

表5 构筑物围护带宽度取值表

(2)

式中：δ为走向方向移动角，(°)；θ为围护带边界与煤层走向之间所夹锐角，(°)。

根据表6、表7及公式(2)，计算得出拟建高速公路压覆某煤矿范围的计算参数，结果如表8所示，相关剖面图如图3所示。

图3 按《三下采煤规范》确定下的压覆范围示意图

表6 覆岩移动角参数表

表7 松散层移动角参数表

表8 压覆煤矿范围计算参数表

(3)计算结果对比。三条剖面采用不同标准确定的压覆范围如表9所示，压覆资源量计算结果如表10及图4所示。通过对比可知，参照《三下采煤规范》[7]确定的压覆面积比采用湖北省标准确定的压覆面积大3.6万m2，增加比例为8.4%；压覆资源量多11万t，增加比例为8.7%。根据计算结果，建议建设项目压覆地下开采矿山范围应严格按照《三下采煤规范》[7]来确定。

图4 某煤矿压覆资源量估算图

表9 采用不同标准的压覆范围对比表

表10 采用不同标准的压覆资源量计算结果

2 压覆矿产资源管理相关问题及建议

2.1 存在的问题

2.1.1批准压覆未压覆，事实压覆未批准

《建设项目用地预审管理办法》(国土资源部令第68号)[13]第五条规定：“需审批的建设项目在可行性研究阶段，由建设用地单位提出预审申请”。《关于进一步规范建设项目压覆矿产资源审批管理工作的通知》(鄂土资规〔2013〕1号)[3]规定：“单独选址建设项目用地未压覆矿产资源的，在申请办理土地预审和用地审批时，均应提交未压覆矿产资源证明材料或《调查报告》审查意见压覆矿产资源的，土地预审阶段需附具《调查报告》审查意见”。根据上述文件的规定，2013—2017年间湖北省单独选址建设项目均在可行性研究阶段进行了压覆矿产调查评价。2017年，原湖北省国土资源厅发布了《关于改进和优化建设项目用地预审和用地审查的通知》(鄂土资规〔2017〕1号)[14]，规定：“在用地预审阶段，……不再对建设项目……是否压覆重要矿产资源进行审查”。但2017年之后，由于工作惯性等诸多原因影响，多数建设项目的压矿调查评价工作仍然在工程可行性研究阶段进行。由于该阶段尚属项目前期研究阶段，工程设计与最终实际建设情况一般存在较大差异，极有可能出现“批准压覆未压覆，事实压覆未批准”的情况，特别是对于无矿业权设置的矿产地，由于缺少监管，更容易出现上述情况。

2.1.2重复压覆情况屡见不鲜

由于各方面因素影响，同一地区的不同建设项目在设计阶段往往不会相互间对接压矿情况，如果地方自然资源主管部门不太清楚已批准压覆的建设项目情况，且压矿调查单位对建设项目区矿产资源情况调查不到位，很可能出现不同建设项目反复压覆同一矿区情况，加之湖北省压矿管理工作未要求核实建设项目区已批复的压覆范围，更容易出现重复压覆的情况。

2.2 相关建议

出现上述情况的主要原因是省内压矿数据和管理制度还不够完善，鉴于此，从数据库建立、工作流程和工作要求等方面提出几点建议。

2.2.1建立压矿数据库

通过提取已评审压覆报告中的建设项目压覆范围坐标和多手段核实的事实压覆范围坐标(两者不一致的以事实压覆范围坐标为准)及其压覆资源量，将数据录入省级矿产资源管理系统，建立近10年或近5年来已评审建设项目的压矿数据库。

2.2.2优化压矿工作流程

(1)在工程前期设计阶段进行压覆查询、调查。如果查明设计项目压覆矿产资源，应编写《压覆矿产资源调查报告》作为项目设计的依据。

(2)在项目用地报批阶段进行压覆查询、调查、评价。查询证明文件附建设项目范围坐标，对于桥隧等不涉及用地的，以道路中心线外扩至道路设计宽度范围为准。如果查明建设项目压覆矿产资源，编写《压覆矿产资源调查评价报告》，并报自然资源主管部门评审备案。在查询和调查过程中应收集已批准压覆的项目资料。

(3)在报告申请评审备案材料和《压覆矿产资源调查评价报告》中附建设项目范围坐标、施工图及压覆范围坐标并加盖建设单位公章。

(4)压矿调查评价报告评审通过后，在评审备案证明文件中明确建设项目范围坐标及压覆范围坐标，并且将压覆范围坐标录入省级矿产资源管理系统中，以备后期检查比对。

(5)在用地报批审查中，核实建设项目压矿评审备案的建设项目范围坐标是否与用地报批坐标一致，如不一致，应要求建设单位说明情况；对于建设项目范围有重大变动的，则要求重新或补充进行压矿调查评价。

2.2.3完善压矿工作要求

(1)压覆查询、调查工作内容增加建设项目区已批准压覆情况。

(2)压覆调查评价报告增加3方面内容：①建设项目勘查定界坐标表、施工图；②建设项目区已批准的压覆范围及压覆资源量；③本次新增压覆范围坐标表。

(3)严格执行压覆报告归档制度，归档完成后再下发压覆评审备案证明文件。

3 结论

(1)以高速公路为例，总结湖北省目前确定建设项目压覆范围的现状，认为存在三点不足之处：①对于露天爆破开采矿山，执行个别飞散物的安全允许距离规定时存在争议；②对于露天爆破开采矿山，地下工程水平压覆范围尚无统一标准；③对于地下开采矿山，按目前是否设置有采矿权分别考虑高速公路压覆范围，与《三下采煤规范》的规定有较大差异。结合工作实践，提出根据矿山爆破方式、矿山爆破振动安全允许距离、《三下采煤规范》来确定高速公路压覆范围。

(2)目前湖北省建设项目压矿管理工作已逐步完善，但不免存在“批准压覆未压覆，事实压覆未批准”以及重复压覆情况，建议建立压矿数据库、优化压矿工作流程、完善压矿工作要求，以期进一步提升压矿管理工作质效。

致谢：在论文撰写过程中，与郝仁红正高级工程师进行了有益探讨，在此表示感谢。