蒙陰縣歷史遺留采煤塌陷區(qū)現(xiàn)狀及防治建議

(1.蒙陰縣國土資源局，山東 蒙陰 276200；2.山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 臨沂 276004；3.山東省地質(zhì)科學研究院，山東 濟南 250013)

呂曉亮1，趙秀芳2，王秀鳳3

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蒙陰縣歷史遺留采煤塌陷區(qū)現(xiàn)狀及防治建議

(1.蒙陰縣國土資源局，山東 蒙陰 276200；2.山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 臨沂 276004；3.山東省地質(zhì)科學研究院，山東 濟南 250013)

采用年度土地變更調(diào)查方法及技術路線，以蒙陰縣歷史遺留采煤塌陷區(qū)為調(diào)查單元，進行業(yè)內(nèi)判讀和現(xiàn)場核查，充分掌握了塌陷區(qū)土地利用現(xiàn)狀、塌陷區(qū)穩(wěn)沉狀況及破壞現(xiàn)狀，對塌陷成因進行了分析，并提出了防治建議，為采煤塌陷區(qū)治理提供了參考。

采煤塌陷區(qū)；現(xiàn)狀；成因；防治建議；山東蒙陰

1 采煤塌陷區(qū)現(xiàn)狀

1.1 煤炭開采情況

蒙陰縣位于山東省中南部、沂蒙山區(qū)腹地，發(fā)現(xiàn)有小型礦床1處、礦點4處，歷史上存在煙煤煤礦共5處：洪溝煤礦位于縣城西北約13km處，洪溝小河西側約300m處，20世紀70年代初開采(為計劃經(jīng)濟時代，無采礦證)，1976年停采，1989年恢復開采，1991年停產(chǎn)；石山莊煤礦位于縣城東南約24km，30年前停采(為計劃經(jīng)濟時代，無采礦證)；北莊煤礦位于縣城東南約22km，于1990年投產(chǎn)，實際采礦能力0.6萬t/年，2005年停采；常路鎮(zhèn)龍崗埠煤礦經(jīng)試采后煤質(zhì)較差，已充填封井；常路煤田一直未建礦開采。蒙陰縣煤礦分布較為分散，未形成連片開采[1-6]。

1.2 塌陷區(qū)調(diào)查方法

參照年度土地變更調(diào)查方法及技術路線，以塌陷地塊為調(diào)查單元，以2012年土地利用現(xiàn)狀圖及2013年遙感影像圖作為工作底圖，充分運用土地調(diào)查等成果資料，套合相關現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和界線，形成塌陷區(qū)現(xiàn)狀成果。

(1)充分收集已有技術資料，明確塌陷區(qū)村鎮(zhèn)分布情況；通過村民走訪，了解各塌陷區(qū)大致范圍和處治措施。

(2)采用GPS(型號：南方靈銳S86)實地測量。GPS動態(tài)平面精度±1cm+1ppm，動態(tài)高程精度±2cm+1ppm實地測量，測量作業(yè)平面坐標采用1980西安坐標系，高程采用1985國家高程基準。主要測量了塌陷區(qū)的范圍及其頂、底的高程。

1.3 塌陷區(qū)現(xiàn)狀

(1)洪溝煤礦塌陷區(qū)。洪溝煤礦塌陷區(qū)曾于1991年發(fā)生過塌陷，形成南北長2000m、東西寬400m塌陷區(qū)，塌陷區(qū)面積0.8km2，為中型塌陷，出現(xiàn)塌坑147個，大多數(shù)為零散小坑，未連片塌陷，大者直徑約15～20m，深約7～8m，陷坑產(chǎn)生初期為干坑，而后出現(xiàn)涌水①，已被當?shù)卮迕窦皶r填平，近年來未再發(fā)生塌陷。本次調(diào)查的洪溝煤礦塌陷區(qū)為當?shù)卮迕裰刚J的當時塌陷范圍較大的及殘存塌陷坑的區(qū)域，現(xiàn)殘存塌陷坑4處。該塌陷區(qū)土地利用現(xiàn)狀為林地、果園用地和村莊建設用地。整個塌陷區(qū)現(xiàn)狀穩(wěn)定性較差，預測穩(wěn)定性較差，危險性中等①。

(2)石山莊煤礦塌陷區(qū)。石山莊煤礦20世紀70年代先后出現(xiàn)了2個塌陷坑。其中1號塌陷坑，南北最長約37m，東西最寬約47m，面積952.53m2，此塌陷坑現(xiàn)已填平，現(xiàn)為耕地；2號塌陷坑，形狀為圓形，直徑約8.5m，坑深1.39m，面積56.38m2，坑內(nèi)有少量積水，積水深約0.1m，為大氣降水匯集。此塌陷坑地類為耕地。整個塌陷區(qū)，現(xiàn)狀穩(wěn)定性較好，預測穩(wěn)定性較好，危險性小*蒙陰縣國土資源局，山東省蒙陰縣1∶5萬地質(zhì)災害調(diào)查報告，2010年。。

(3)北莊煤礦塌陷區(qū)。北莊煤礦是一鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，礦區(qū)平面上呈不規(guī)則四邊形，東西長700m，南北寬320m，礦區(qū)面積0.2252km2。該礦2005年停產(chǎn)，2009年底發(fā)生一次塌陷，導致上方一處居民點的院墻倒塌，未造成人員傷亡，目前該處住戶已搬遷。此塌陷區(qū)土地利用現(xiàn)狀為耕地和村莊建設用地。整個塌陷區(qū)，現(xiàn)狀穩(wěn)定性較好，預測穩(wěn)定性較好，危險性小①。

(4)常路煤田和常路龍崗埠煤礦。常路煤田位于常路鎮(zhèn)大常路以北，下莊以南，東至李官莊，西至新泰邊界的三角地帶，總面積約12.8km2，該煤田一直未建礦，沒有開采。龍崗埠煤礦位于常路鎮(zhèn)大小張臺，于洼、龍崗埠、田家林一帶，面積約5.1km2。20世紀六七十年代曾開采，因含硫量過高，經(jīng)回填后封井。

2 塌陷成因分析

2.1 地質(zhì)因素

蒙陰縣采煤塌陷區(qū)的地面塌陷類型分為巖溶塌陷和采空塌陷。洪溝煤礦塌陷區(qū)上部第四紀巖性為亞砂土、亞粘土等，厚約10m。下伏基巖為奧陶紀厚層灰?guī)r，頂部巖溶較發(fā)育，具備形成巖溶地面塌陷的地質(zhì)條件。同時，區(qū)內(nèi)地層傾向NE，多條NWW向斷裂在洪溝村附近通過，區(qū)內(nèi)尚有多條縱橫交錯的斷裂，使奧陶紀灰?guī)r破碎強烈，巖溶發(fā)育，有利于巖溶地面塌陷的產(chǎn)生。石山莊煤礦塌陷區(qū)和北莊煤礦塌陷區(qū)位于蒙陰縣東南部的垛莊鎮(zhèn)，地面標高在+200m以下，屬剝蝕—溶蝕丘陵區(qū)，區(qū)內(nèi)地層從上到下依次為第四系、白堊紀青山組、石炭系、奧陶系。新泰-蒙陰斷裂呈NW—SE向在區(qū)內(nèi)穿過，并發(fā)育數(shù)條SN向的次級斷層，將地層進一步切割，致使該區(qū)段地層連續(xù)性較差。

2.2 誘發(fā)因素

地下礦層被采空后，礦層上部巖層的壓力傳遞到礦柱，依靠礦柱支撐頂板，當上覆巖層的壓力大于礦柱的支撐能力時，礦柱受壓達到極限后發(fā)生倒塌，平衡條件被破壞，引起巖層彎曲、塌落，影響到地表時引起地表下沉變形，形成塌陷。

除采空區(qū)頂板塌陷外，近幾年發(fā)生的塌陷均為降雨及過度開采地下水所致。持續(xù)的降雨造成大量雨水滲入地下，潛蝕作用增強，與溶洞溶隙接觸部位的土粒被逐漸帶入溶洞而引起地面塌陷變形。巖溶地下水埋藏較淺，循環(huán)交替強烈，過度開采地下水，使得巖溶地下水動力條件易于改變，水動力條件變化造成巖土體結構破壞，從而形成塌陷。

3 防治建議

3.1 預防建議

(1)堅持預防為主、綜合治理的原則。當?shù)卣畱Y合防汛和地質(zhì)災害防治工作要求，建立縣、鄉(xiāng)、村、監(jiān)測員四級群測群防體系，明確塌陷隱患區(qū)負責人、監(jiān)測人，明確各級的責任范圍。加強負責人及監(jiān)測人的業(yè)務培訓，掌握監(jiān)測方式、方法及險情臨界點。監(jiān)測人應定期監(jiān)測地面、建筑物的變形和井泉或水庫水量、水位變化，認真做好監(jiān)測記錄，遇有險情立即上報，保證搶險救災及時到位。塌陷隱患區(qū)負責人應協(xié)調(diào)好該區(qū)域的監(jiān)測、險情處理等工作。

(2)蒙陰縣的采煤塌陷區(qū)主要分布在農(nóng)村，距離高速公路、國道、省道相對較遠，威脅人群以農(nóng)村居民為主。應采取廣播、電視、宣傳欄、宣傳單、走村入戶、防災知識“趕大集”、鄉(xiāng)村大舞臺等多種形式，加強對塌陷區(qū)居民的防災宣傳教育，讓其了解塌陷區(qū)的大致范圍、誘發(fā)原因、臨時處置措施等，提高其自我防范意識和應急自救能力。

(3)根據(jù)近年來發(fā)生塌陷的主要誘因，應合理規(guī)劃塌陷區(qū)排水系統(tǒng)，確保排水暢通。對塌陷區(qū)附近的灌溉水井，應采取限量或錯時抽取地下水措施，引導村民合理使用地下水，杜絕集中、過度開采，以免造成地下水位急劇降低。同時，要加強水利設施規(guī)劃布局，改善灌溉方式，在適宜的區(qū)域多建設蓄水池，合理布設排水、蓄水線路，充分利用地表水。

3.2 治理建議

(1)采煤塌陷區(qū)治理是一項量大面廣、耗資多、政策性強的社會性系統(tǒng)工程，涉及多學科多部門，因此，要由專管機構統(tǒng)一協(xié)調(diào)，其他部門各司其職、各負其責、相互協(xié)作、密切配合[7-8]，指導、協(xié)助和監(jiān)督地方政府開展塌陷區(qū)治理工作。

(2)委托具有地質(zhì)災害勘查資質(zhì)的單位盡快開展塌陷區(qū)的詳細勘查工作，查明采空區(qū)、巖溶區(qū)的規(guī)模及分布情況，確定采煤塌陷區(qū)的穩(wěn)沉狀況；全面摸清塌陷區(qū)水系、降雨、氣候、現(xiàn)有農(nóng)田水利設施等狀況。

(3)本著可持續(xù)發(fā)展原則，結合當?shù)貧夂?、降雨、水系的特點，科學合理地編制多套治理方案。對于地面塌陷較淺的塌陷區(qū)，采用疏排法建立排水系統(tǒng)，降低潛水位，使土地重新得到利用[7-8]；地面塌陷較深的塌陷區(qū)可以采用常規(guī)灌注充填法，把水泥、碎料(砂、礦渣等)、速凝劑(水玻璃、氧化鈣)等灌注材料通過鉆孔或巖溶洞口進行注漿，強化土層或洞穴充填物、充填巖溶洞隙、隔斷地下水流通道，從而減少塌陷誘因的發(fā)生。

(4)尚未完成勘查工作前，應對已形成的塌陷坑進行臨時處理，建議陷坑底部用水泥或粘土封閉，上填粘土或碎石土，同時加強定期監(jiān)測。

3.3 其他建議

在查明采煤塌陷區(qū)規(guī)模和分布規(guī)律的基礎上，多方籌措資金，綜合考慮預防和治理措施，同時還應結合土地增減掛鉤工作，對塌陷隱患區(qū)的居民實施搬遷避讓；結合土地開發(fā)整理項目，積極爭取上級資金，對塌陷隱患區(qū)實施治理，清除塌陷坑積水，擴大耕地保有量；結合農(nóng)田水利建設項目，完善塌陷區(qū)排水、蓄水系統(tǒng)，更加合理地利用地表水和地下水。

4 結語

采煤塌陷地治理關系到采煤塌陷區(qū)環(huán)境恢復和塌陷區(qū)群眾的生產(chǎn)生活切身利益問題，是一項迫在眉睫、亟待加快推進實施的民生工程、社會工程。蒙陰縣歷史遺留采煤塌陷區(qū)分布相對分散，主要集中在農(nóng)村地區(qū)，且未形成大面積、連續(xù)性塌陷，但塌陷區(qū)的危害也十分巨大。針對蒙陰縣塌陷區(qū)現(xiàn)狀，分析了塌陷成因，提出了切實可行的防治建議，對同類型塌陷區(qū)綜合防治具有一定的借鑒意義。

[1] 中華人民共和國國務院.地質(zhì)災害防治條例(中華人民共和國國務院令第394號)[EB/OL].[2004-03-01].http://www.mlr.gov.cn/zwgk/flfg/dzhjgl/200406/t20040625_13574.htm.

[2] 中華人民共和國國務院.土地復墾條例(中華人民共和國國務院令第592號) [EB/OL].[2011-03-05].http://baike.baidu.com/linkurl=5CtMgw-MGeTpaxQP0UKL4O3 Ksh6iiz MAuxvCwlgEPeOF9KvPOOfJK5BCGnWaVN8JWJghCL7ftc2H_x2bf-zbvq.

[3] 朱偉.治理采煤塌陷地存在問題與對策探討[J].山東煤炭科技,2008,(3):153-154.

[4] 高彥生,姬宗浩,王魯平.濟寧市采煤塌陷地現(xiàn)狀分析與治理研究[J].煤礦現(xiàn)代化,2009，(S1):75-76.

[5] 田勇,張文學,宋朝輝.兗州市采煤塌陷地治理項目管理存在的問題及建議[J].山東國土資源,2010,26(6):14-16.

[6] 姬宗浩.濟寧煤炭塌陷區(qū)生態(tài)恢復與治理研究[J].山東國土資源,2008,24(1):1-2.

[7] 任淑霞,張建霞,董玉.金鄉(xiāng)縣采煤塌陷地現(xiàn)狀及治理對策[J].山東國土資源,2009,25(7):3-4.

[8] 李慶強,苗偉.鄒城市采煤塌陷地治理存在的問題及建議[J].山東國土資源,2011,27(5):36-38.

Present Condition and Treatment Suggestion of Historical Mining Subsided Land in Mengyin County

LV Xiaoliang1, ZHAO Xiufang2, WANG Xiufeng3

(1.Mengyin Bureau of Land and Resourses, Shandong Mengyin 276200, China;2.No.7 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources,Shandong Linyi 276004, China;3.Shandong Institute of Geological Sciences,Shandong Jinan 250013, China)

By using annual land change survey method and site verification, regarding historical mining subsided land in Mengyin county as a surveying unit, interpretation indoor and field survey have been carried out. Present condition of utilization, stable situation and damage degree in subsided area have been mastered, and the origin of collapse has been analyzed. Relative suggestion have been put forward for preventing coal mining collapse. It will provide some references for the treatment of mining subsided land.

Mining subsided land；present condition；origin；treatment suggestions；Mengyin county in Shandong province

2015-06-17；

2015-07-22；編輯：曹麗麗

呂曉亮(1983—)，男，山東蒙陰人，工程師，主要從事土地開發(fā)整理、礦政管理工作；E-mail：lxl_151@163.com ①蒙陰縣國土資源局，山東省蒙陰縣1∶5萬地質(zhì)災害調(diào)查報告，2010年。

呂曉亮1，趙秀芳2，王秀鳳3

X171.4

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呂曉亮，趙秀芳，王秀鳳.蒙陰縣歷史遺留采煤塌陷區(qū)現(xiàn)狀及防治建議[J].山東國土資源，2015，31(11)：30-32.LV Xiaoliang, ZHAO Xiufang, WANG Xiufeng.Present Condition and Treatment Suggestion of Historical Mining Subsided Land in Mengyin County[J].Shandong Land and Resources,2015，31(11)：30-32.