淺析老礦區的地質危害及其治理

張義和

吉林省遼源職業技術學院建筑工程系，吉林遼源 136201

淺析老礦區的地質危害及其治理

張義和

吉林省遼源職業技術學院建筑工程系，吉林遼源 136201

礦區沉降等地質問題是關系到礦區人民生產、生活的大問題，尤其是老礦區，如何進行綜合治理，把災害降低到最低程度，或變害為利，可持續發展，是擺在我們面前的重要課題。

地質災害；持續性；地質環境治理

我國是地質災害的多發國家之一，地質災害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴重。礦山地質災害是地質災害的一個分支，是人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。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開采，建國后收歸為國有煤礦，統歸為遼源礦務局。遼源礦區由泰信、西安和平崗等幾個煤礦組成，煤種為主焦煤，高峰時年產350萬t。由于開采年限長，煤系地層構造復雜，再加上某些開采方法的落后，產生了很多地質危害。

1 采礦使地表出現了明顯沉降

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

據分析，產生沉陷的主要原因，一是煤層厚度大。泰信礦區的主要可采煤層為兩層，最大可采厚度累計達38m。由于當時的技術和生產條件所限，加之地質構造復雜，回填困難（當時主要采用水沙充填法），而且，很多區段則采用的自然垮落法，這給地表沉降埋下了巨大的隱患；二是遼源礦區地質構造復雜，區內斷層較多，地下水也較為豐富，這也加重了沉降的發生。再者，這個區的上覆巖層主要是松散的砂巖、泥巖等沉積巖，也不利于巖層的穩定。

2 地表的沉降具有持續性

這種煤炭開采造成的地層沉降在起初表現的很強烈，隨著采掘的進行，這種沉降會逐漸減弱并趨于穩定。但是據多年現場勘察，沉降并沒有停止，而是持續的在進行。泰信礦已經在十幾年前就基本停止了煤炭開采，可直到現在這個區的地表沉降卻仍在繼續。90年代，在這個區進行了住房改造，拆掉了原來的平房，建起了許多住宅樓，現在，只經過了10余年，這些樓房就又普遍出現變形和墻體開裂等現象，已經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，這個地區的遼源人民大街地段近年來也不斷出現沉陷，造成了路面破壞，嚴重影響了城市交通。

產生這一現象的主要原因是地層的壓實和穩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）開采技術也還有待于進一步發展。

3 露天開采形成地質深坑

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化，已發生了多次坍塌，給附近的居民帶來了很大的危害，每逢雨季，坑內會積下大量積水，這直接構成了安全隱患。

4 煤矸石堆積成山

煤礦開采，每年要排放大量的煤矸石，選煤廠也有相當的矸石排放，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境污染。

據初步統計，遼源目前現存矸石山（場）18處，占地231公頃，固體堆積物總量為1 100萬m3。

5 礦區地質環境治理改造的原則

以人為本、防災減災 所有的地質災害，直接或間接的對礦山職工和礦區居民的生命財產安全構成威脅，因此礦山環境治理首先要保證礦區免遭礦山開發誘發的各種地質災害的危害，達到防災減災的目的。

因害設防、綜合治理 針對礦山地質環境破壞的特點、方式、分布及危害程度，抓住重點和關鍵環節，因地制宜、因害設防，采取攔、排、護、整、填、植等方面的綜合治理措施對礦山環境進行治理和改造。

注重效益、分期實施 礦山地質環境治理工程應遵循生態社會效益優先的同時，爭取最大的經濟效益。區別不同的礦山地質環境問題，采取不同的治理措施。同時根據資金情況、礦山地質環境問題的危害大小、輕重緩急，分期、分階段進行治理。

工程措施與生物措施相結合 礦山環境治理只有將工程措施與生物措施緊密結合，才能達到礦山環境治理的最終目標。各種工程措施只要配置合理，就能根治地質災害。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，使其廣泛應用于礦山環境治理中。

6 針對礦區地質環境治理的基本設想

采煤沉陷區的改造是一個需要綜合規劃的系統工程，既要有近期計劃又要有長遠規劃。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、邊監測、邊調整、邊推進。對于沉降較大，且持續時間較長的地帶可以規劃為綠化帶或者建一些臨時設施。對于沉降形成的較大的穩定的水體可以進行漁業及旅游規劃。露天開采的采坑由于規模較小，難以進行商業開發，可以用在廢棄物填埋場，當然，如果條件許可，也可以進行地下倉儲建設。煤矸石可以用作建筑材料的配料或用作基建石料。

7 結論

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

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1674-6708（2010）28-0075-01