淺析老礦區(qū)的地質(zhì)危害及其治理

張義和

吉林省遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，吉林遼源 136201

淺析老礦區(qū)的地質(zhì)危害及其治理

張義和

吉林省遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，吉林遼源 136201

礦區(qū)沉降等地質(zhì)問題是關(guān)系到礦區(qū)人民生產(chǎn)、生活的大問題，尤其是老礦區(qū)，如何進行綜合治理，把災(zāi)害降低到最低程度，或變害為利，可持續(xù)發(fā)展，是擺在我們面前的重要課題。

地質(zhì)災(zāi)害；持續(xù)性；地質(zhì)環(huán)境治理

我國是地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)國家之一，地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴(yán)重。礦山地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)災(zāi)害的一個分支，是人類開采礦山而直接誘發(fā)的人為地質(zhì)災(zāi)害。遼源煤礦是一個老煤礦，始建于1911年，起初由日本人掠奪性開發(fā)開采，建國后收歸為國有煤礦，統(tǒng)歸為遼源礦務(wù)局。遼源礦區(qū)由泰信、西安和平崗等幾個煤礦組成，煤種為主焦煤，高峰時年產(chǎn)350萬t。由于開采年限長，煤系地層構(gòu)造復(fù)雜，再加上某些開采方法的落后，產(chǎn)生了很多地質(zhì)危害。

1 采礦使地表出現(xiàn)了明顯沉降

泰信礦是遼源礦務(wù)局的一個國有大礦，也是一個老礦，開采歷史近百年。多年的開采使地表產(chǎn)生了很大的沉降，而且這種沉降是不均勻的，直接的結(jié)果是區(qū)內(nèi)的大量民房出現(xiàn)門窗變形、墻體開裂及屋內(nèi)灌水等現(xiàn)象，在其西北部更形成了一個2.5km2的水庫，給居民生活及生產(chǎn)帶來了很大的危害，被戲稱為遼源的塌陷區(qū)。

據(jù)分析，產(chǎn)生沉陷的主要原因，一是煤層厚度大。泰信礦區(qū)的主要可采煤層為兩層，最大可采厚度累計達38m。由于當(dāng)時的技術(shù)和生產(chǎn)條件所限，加之地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，回填困難（當(dāng)時主要采用水沙充填法），而且，很多區(qū)段則采用的自然垮落法，這給地表沉降埋下了巨大的隱患；二是遼源礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，區(qū)內(nèi)斷層較多，地下水也較為豐富，這也加重了沉降的發(fā)生。再者，這個區(qū)的上覆巖層主要是松散的砂巖、泥巖等沉積巖，也不利于巖層的穩(wěn)定。

2 地表的沉降具有持續(xù)性

這種煤炭開采造成的地層沉降在起初表現(xiàn)的很強烈，隨著采掘的進行，這種沉降會逐漸減弱并趨于穩(wěn)定。但是據(jù)多年現(xiàn)場勘察，沉降并沒有停止，而是持續(xù)的在進行。泰信礦已經(jīng)在十幾年前就基本停止了煤炭開采，可直到現(xiàn)在這個區(qū)的地表沉降卻仍在繼續(xù)。90年代，在這個區(qū)進行了住房改造，拆掉了原來的平房，建起了許多住宅樓，現(xiàn)在，只經(jīng)過了10余年，這些樓房就又普遍出現(xiàn)變形和墻體開裂等現(xiàn)象，已經(jīng)在去年被整體定為危樓進行拆遷改造。沉降還波和擴大到安全煤柱地帶，這個地區(qū)的遼源人民大街地段近年來也不斷出現(xiàn)沉陷，造成了路面破壞，嚴(yán)重影響了城市交通。

產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是地層的壓實和穩(wěn)定需要一個很長的漸進的過程，而“三下”壓煤（建筑物下、鐵路下、水體下）開采技術(shù)也還有待于進一步發(fā)展。

3 露天開采形成地質(zhì)深坑

原西安礦所屬的一個中型露天煤礦，廢棄后形成了一個近3km2的、最大深度93m。該區(qū)上覆地層為第三系松散的泥巖、砂巖和礫巖，地下水豐富，近年來，由于深坑裸露巖石不斷風(fēng)化，已發(fā)生了多次坍塌，給附近的居民帶來了很大的危害，每逢雨季，坑內(nèi)會積下大量積水，這直接構(gòu)成了安全隱患。

4 煤矸石堆積成山

煤礦開采，每年要排放大量的煤矸石，選煤廠也有相當(dāng)?shù)捻肥欧?，形成幾十米高的煤矸石堆，這里的百姓叫它矸石山。造成固體堆積物占地和環(huán)境污染。

據(jù)初步統(tǒng)計，遼源目前現(xiàn)存矸石山（場）18處，占地231公頃，固體堆積物總量為1 100萬m3。

5 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理改造的原則

以人為本、防災(zāi)減災(zāi) 所有的地質(zhì)災(zāi)害，直接或間接的對礦山職工和礦區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，因此礦山環(huán)境治理首先要保證礦區(qū)免遭礦山開發(fā)誘發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害的危害，達到防災(zāi)減災(zāi)的目的。

因害設(shè)防、綜合治理 針對礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的特點、方式、分布及危害程度，抓住重點和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因地制宜、因害設(shè)防，采取攔、排、護、整、填、植等方面的綜合治理措施對礦山環(huán)境進行治理和改造。

注重效益、分期實施 礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程應(yīng)遵循生態(tài)社會效益優(yōu)先的同時，爭取最大的經(jīng)濟效益。區(qū)別不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，采取不同的治理措施。同時根據(jù)資金情況、礦山地質(zhì)環(huán)境問題的危害大小、輕重緩急，分期、分階段進行治理。

工程措施與生物措施相結(jié)合 礦山環(huán)境治理只有將工程措施與生物措施緊密結(jié)合，才能達到礦山環(huán)境治理的最終目標(biāo)。各種工程措施只要配置合理，就能根治地質(zhì)災(zāi)害。但其缺點是投資過大，而生物措施恰好彌補工程措施的缺點，其投資較小，能改善小氣候的特點，使其廣泛應(yīng)用于礦山環(huán)境治理中。

6 針對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理的基本設(shè)想

采煤沉陷區(qū)的改造是一個需要綜合規(guī)劃的系統(tǒng)工程，既要有近期計劃又要有長遠規(guī)劃。沉降初期可以考慮進行一下低矮建筑，然后循序漸進，邊建設(shè)、邊監(jiān)測、邊調(diào)整、邊推進。對于沉降較大，且持續(xù)時間較長的地帶可以規(guī)劃為綠化帶或者建一些臨時設(shè)施。對于沉降形成的較大的穩(wěn)定的水體可以進行漁業(yè)及旅游規(guī)劃。露天開采的采坑由于規(guī)模較小，難以進行商業(yè)開發(fā)，可以用在廢棄物填埋場，當(dāng)然，如果條件許可，也可以進行地下倉儲建設(shè)。煤矸石可以用作建筑材料的配料或用作基建石料。

7 結(jié)論

老礦區(qū)的沉降等地質(zhì)影響是很復(fù)雜的，給我們的提示是，在采煤方法的選擇上應(yīng)當(dāng)針對不同的地質(zhì)條件及地表建筑物的情況，采用合適的開采方法，并對采空區(qū)及時采取措施，減少由于采煤而產(chǎn)生的對地表的生態(tài)環(huán)境的影響。 同時對沉降區(qū)的改造和建設(shè)也應(yīng)當(dāng)有針對性，階段性，因時而異，因地而異，這樣就能取得較好的經(jīng)濟效果和社會效果。

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[2]羅江發(fā).礦山地質(zhì)環(huán)境治理.

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[5]國土資源部.地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求.

[6]曾允孚，夏問杰.沉積巖石學(xué).

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1674-6708（2010）28-0075-01