地質災害突發事件趨勢分析
❶ 年月全國地質災害災情及月地質災害趨勢預測
國土資源部通報 2011 年第 66 期
一、地質災害災情
(一)2011 年 1 ~10月災害災情
2011 年 1 ~ 10月全國共發生地質災害 15514 起,其中滑坡 11430 起、崩塌 2267起、泥石流1374 起、地面塌陷300 起、地裂縫84 起、地面沉降29 起; 造成人員傷亡的地質災害 114 起,236 人死亡、32 人失蹤、129 人受傷; 直接經濟損失 39.61億元。與去年同期相比,發生數量、造成的死亡失蹤人數和直接經濟損失均減少(表 1)。
1 ~ 10月全國共成功避讓地質災害 393 起,避免人員傷亡 34141 人,避免直接經濟損失 7.09 億元。
表 1 2011 年 1 ~10月與去年同期地質災害基本情況對比表
(二)10月災情
10月全國共發生地質災害 492 起,其中滑坡 316 起、崩塌 134 起、泥石流 20起、地面塌陷 15 起、地裂縫 4 起、地面沉降 3 起; 造成人員傷亡的地質災害 5 起,13 人死亡、11 人受傷; 直接經濟損失 0.7 億元。與去年同期相比,發生數量、造成的死亡失蹤人數和直接經濟損失均減少 (表 2)。
10月全國成功避讓地質災害 21 起,避免人員傷亡 2371 人,避免直接經濟損失7994.6 萬元。
表 2 2011 年 10月與去年同期地質災害基本情況對比表
10月地質災害分布在 18 個省 (區、市)。按發生數量由多到少依次是廣西、四川、福建、雲南等 (表 3); 按造成的人員死亡人數由多到少失蹤依次是山東、貴州、廣西、陝西等 (表 4); 按造成的直接經濟損失依次是四川、福建和雲南等(表 5)。
表 3 2011 年 10月各省地質災害發生數量統計表 單位: 起
表 4 2011 年 10月地質災害造成死亡失蹤人數統計表 單位: 人
表 5 2011 年 10月地質災害造成直接經濟損失統計表 單位: 萬元
二、10月地質災害特點
(一)與多年同期相比災害發生數量較多,死亡失蹤人數最少
與 2005 年以來多年同期相比,今年 10月地質災害發生數量次高,僅低於 2010年; 因災造成人員死亡失蹤人數最少; 因災造成直接經濟損失次高,僅低於 2010年。原因是受台風 「納沙」帶來的強降雨影響,10月初在廣西南寧市、欽州市等地區引發 129 起滑坡、崩塌災害。
(二)西部地區受災最嚴重,其他地區相對較輕
人員傷亡一半分布在西部地區,因災共造成7 人死亡失蹤,占總數的53.85%;四川、雲南、西藏、廣西直接經濟損失最嚴重,共造成 0.44 億元的財產損失,占總數的 62.78%。
(三)災害類型以崩塌、滑坡和泥石流為主,災害級別以小型為主
10月份,全國共發生崩塌、滑坡和泥石流 470 起,占總數的 95.53% 。災害級別以小型為主,共 477 起,占總數的 96.95%。
(四)以自然因素引發為主
全國 492 起地質災害中,自然因素引發的有 386 起,占總數的 78.46%; 人為因素引發的有 106 起,占總數的 21.54%。自然因素主要為降雨、重力作用等; 人為因素主要為采礦、人工切坡、開采地下水和爆破等。
三、重大災害實例
9月25日,山東省煙台萊州市夏丘鎮京長採石礦因降雨和采礦發生崩塌,災害規模達 1000 立方米,造成 6 人死亡。
四、11月地質災害趨勢預測
根據地質災害多年發生規律,11月份是地質災害的低發期,但仍需防範秋季異常強降雨和人類活動引發滑坡、崩塌、泥石流等突發性地質災害的可能。總體預測 11月地質災害發生的頻次和危害程度可能較 10月份輕,災害可能主要發生在西南、東南和西北的局部山區。
國土資源部
二〇一一年十一月十五日
❷ 地質災害發展趨勢初步分析
綜合上述調查統計與分析資料可知:
1983~年的10年間,全國共發生滑坡、崩塌、泥石流災害30569起,平均每年發生569起,造成529人死亡和失蹤(段永侯等,1993);1995~2003年間共發生滑坡、崩塌、泥石流災害66913起,平均每年發生7435起,造成1168人死亡和失蹤;
1992年全國地面沉降城市或地區45個,沉降面積為48655km2;到2002年全國地面沉降城市或地區已經增加到82個,沉降面積超過6.4萬km2。
同時,過去的50幾年間,大型與特大型地質災害發生的數量也一直呈上升趨勢,特別是20世紀80~90年代,這種發展更呈現出急劇上升的態勢(圖2.20)。
(2)礦產資源的無序開采和開采量的不斷增加,將加劇地質災害的惡化
多年來,我國的國民經濟一直在快速穩步地增長,1970年、1980年、1990年、2002年國內生產總值分別為2253億元、4518億元、18548億元和104791億元。經濟的增長總是伴隨著對資源的消耗和環境的破壞。從1990年到2001年,中國石油消費量增長100%,天然氣增長92%,鋼增長143%,銅增長189%,鋁增長380%,鋅增長311%,10種有色金屬增長276%。在資源開采和環境改造的過程中,總是伴隨著人為引發的地質災害。露天采礦引起崩塌、滑坡、泥石流,地下采礦引起地面塌陷、地面沉降和地裂縫等災害。
地下水日趨減少和用水量不斷增加的矛盾,將進一步加劇地面沉降和地裂縫災害。新一輪全國地下水資源評價結果顯示,我國北方地區和平原地區地下水資源呈減少趨勢,1984年以來的近20年間,北方地區和平原地區的地下水可采量分別減少了56億m3和309億m3。但是,近20年來全國用水量急劇增長,地下水開采量以平均每年25億m3的速度增長。目前,北方已經有相當一部分地區地下水處於超采狀態,其中河北省整體超采,北京、天津、呼和浩特、沈陽、哈爾濱、濟南、太原、鄭州等一些大中城市地下水已經超采或嚴重超采。目前,全國300多座城市不同程度地存在缺水問題。過量開采地下水和地下水位普遍降低是誘發地面沉降和地裂縫的主要因素。全國至少有40座城市由於不合理開采地下水而誘發了地面沉降,在河北平原和西安、大同、蘇錫常等地區,過量開采地下水還導致了地裂縫災害。據預測,到2030年,我國地下水年需求量達781億m3,年缺口超過100億m3,地下水日趨減少和用水量不斷增加必將引起地下水的過量開采,如果再繼續過量開采地下水的話,以上地區地面沉降和地裂縫災害會呈進一步加劇趨勢。
(3)城市化發展使地質災害呈加劇趨勢
城市是人口和人類工程活動十分集中的地區。隨著我國城市化進程的加速,城鎮中不合理的人為工程活動引發的地質災害將愈加突出。我國許多山區城市,如重慶、蘭州、大連、十堰、攀枝花等,由於城市無限制地膨脹,向山要地,上山建城,嚴重破壞了山體天然平衡,成為滑坡、崩塌災害嚴重的城市。平原城市為滿足發展需要,用水量不斷增加,進而過量開采地下水,已經有50座以上的城市引發了地面沉降。中國正處在傳統農業社會向現代化社會過渡階段,已進入城市化發展加速階段。從1978年到2003年,我國城市數量由193個增加到688個,建制鎮由2173個增加到20312個,市鎮總人口由1.7億人增加到4.56億,佔全國總人口的比重由17.9%提高到36.1%。預計到2010年,中國城市人口比例將增加到45%,21世紀中葉將達到60%~70%,城市人口數量將達到10億~11億,中國城市數量將突破1000個,百萬人口以上的城市將達到126個。據測算,到2050年,全國平均每年將有1200萬人從鄉村轉移到城市,國家每年將投入8000億~9000億元人民幣進行城市基礎建設,以適應城市化進程的要求。隨著我國經濟建設的快速發展,中國東部各大主要城市如北京、天津、上海、廣州、杭州、南京等城市進入了一個大規模重新規劃改造的新時期。「十五」期間,廣州、天津、北京、南京、深圳、沈陽、杭州、上海、哈爾濱、青島等地斥資2000億元用於地鐵與軌道交通建設。隨著我國西部大開發戰略的實施,青藏鐵路與歐亞大陸橋沿線地區將有一批城市要新建、擴建,同樣面臨著地質災害逐漸加劇的問題。
因此可以認為,隨著城市的發展,平原地區和內陸盆地因過量開采地下水引發的地面沉降災害和地裂縫災害將呈加劇趨勢;山地丘陵區,在切坡建房、采礦、修路與降雨的共同作用下,滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷災害將亦呈加劇趨勢。
(4)西部開發將使地質災害加劇
實施西部大開發戰略,加快西部地區的經濟發展,是黨中央作出的重大戰略決策。但西部地區自然環境脆弱,地質構造復雜,是地質災害種類最多、活動最強烈的地區。據遙感資料,上百萬處崩塌、滑坡、泥石流災害點廣泛分布在西部各省(區、市)。根據歷年災情統計,四川、重慶、雲南、貴州、陝西、甘肅等西部省份一直是我國地質災害最發育、危害最嚴重的地區,新疆、西藏和青海的一些地區災害也十分嚴重。位於西部地區的天蘭鐵路、寶成鐵路、成昆鐵路和黃河、長江上游的水利樞紐工程遭受崩塌、滑坡、泥石流等災害危害的也十分嚴重。西部開發涉及諸多領域,資源開發和基礎設施建設是其中的重點,「十五」期間,西部鐵路大中型項目基建投資預計將達1000億元,到2005年西部鐵路預計將達到1.8萬km。這些經濟活動對生態環境以及地質災害將產生重要影響,有可能導致資源、環境的進一步惡化和地質災害的急劇發展。
(5)自然條件變化使地質災害呈加劇趨勢
1)氣候變化與地質災害。暴雨或連續降雨是誘發地質災害的主要因素。近幾年的統計分析表明,全國降雨誘發的突發性地質災害佔63%,其中,暴雨誘發的又占降雨誘發突發性地質災害的66%以上。而且,突發性地質災害的發生與降雨量的年內變化和年季變化呈正相關關系,即,每年汛期突發性地質災害的發生量佔全年的60%以上,降雨量偏高的年份也是地質災害多發的年份。
地球氣候處於不斷的變化之中。氣象系統的觀測記錄和研究預測表明,自1961年以來全球陸地和海洋表面的平均溫度呈上升趨勢,20世紀升高了0.6℃左右。2001年政府間氣候變化專業委員會完成的第三次評估報告表明,按照其設計的1990~2100年間溫室氣體和氣溶膠排放的35種構想,預計到2100年全球平均地面溫度將比1990年上升1.4~5.8℃,即全球平均溫度每10年將升高0.14~0.586℃。全球氣候變暖後,不僅氣候平均值會發生變化,而且天氣、氣候嚴重偏離其平均狀態的極端事件出現頻率也會隨之發生變化。觀測記錄還顯示,北半球中高緯度地區,大雨和極端降水事件有增多趨勢。
大雨和極端降水事件增多,將導致滑坡、崩塌、泥石流等地質災害加劇。因為大雨和極端降雨最容易誘發大范圍的群發型滑坡、崩塌、泥石流災害,而且往往造成十分嚴重的後果。例如:福建省三明市歷史上很少發生滑坡、崩塌和泥石流災害,但是2002年6月16日,該地區遭遇了一場百年不遇的強降雨,在建寧、將樂、寧化等5個縣內暴發滑坡和泥石流,造成40人死亡,1.2億元財產損失。2002年7~9月,廣東省連山、深圳、信宜、翁源、樂昌、五華等縣(市)遭遇百年不遇的暴雨,所誘發的滑坡、崩塌和泥石流災害,造成42人死亡,3.6億元財產損失。2001年6月18日至19日,因連續暴雨,湖南省邵陽市綏寧縣暴發嚴重滑坡、崩塌和泥石流地質災害,全縣12個鄉鎮受災,受災面積達112km2,受災人口達21萬(佔全縣總人口的60.8%),造成嚴重的人員傷亡和財產損失。2002年,新疆伊犁地區連續降雨,持續降雨時間和降雨量都突破了歷史極值,在9個縣(市)誘發了滑坡、泥石流196處。大量事實證明,我國和世界各地正處於一個氣候劇烈變化期,旱、澇、風暴將更加頻繁,因此,崩塌、滑坡、泥石流等地質災害將更加活躍。
另外,大氣降水具有周期性的枯豐變化。從20世紀90年代至今,我國北方大部分地區降水屬偏枯年份,進入21世紀以後,偏枯時期即將結束,北方部分地區將進入降水偏豐時期,降水量會較前十幾年有明顯增多的趨勢。在降水量增多,水動力條件增強等因素影響下,北方部分地區今後地質災害的發生頻率會隨降水量的變化而逐漸增大。
2)地震活動與地質災害。地震活動是突發性地質災害的重要影響因素。我國是世界上大陸地震活動最為頻繁和強烈的國家,地震活動總體呈現頻度高、強度大、分布范圍和影響面廣、區域差異明顯的特點(劉江等,2001)。目前,全國有41%的國土面積、71%以上的省會城市和直轄市以及120多個人口大於50萬的城市,位於基本烈度為Ⅶ度和Ⅶ度以上的高烈度區。地震活動使岩層破碎、山體失穩、鬆散固體物質增多,從而觸發山體發生滑坡、崩塌、泥石流。如1973年2月6日,四川甘孜州發生一次7.9級地震,觸發了滑坡137處。據預測,我國21世紀初期地震活動仍處於活躍狀態期。因此,西部、華北和東部沿海地區,因地震而誘發的地質災害也將十分頻繁。
綜合上述,人為活動和氣候變化等因素的特點都促進了地質災害的發生頻度和密度的增長。但是,由於近幾年全國加大了有關地質災害的防災減災宣傳和防治力度,發布了《地質災害防治條例》,建立了地質災害群測群防體系,開展了汛期地質災害預報預警工作,使各級政府和人民群眾的防災減災意識明顯增強。因此,地質災害造成的人員傷亡得到了一定程度的控制。但是,隨著社會經濟的發展,國家和社會資產的價值將越來越高,各類基礎設施、建築物等的分布密度會越來越大,因此地質災害造成的經濟損失仍可能呈一定的增長趨勢。隨著人們生活水平的大大提高,人們對生命和健康將更加重視,因此同樣程度的地質災害所造成的心理和社會影響將更加嚴重。
❸ 年8月全國地質災害災情及9月地質災害趨勢預測
國土資源部通報 2011 年第 55 期
2011 年 8月全國地質災害發生數量較小,人員傷亡相對較少,經濟損失同比大大減少。2011 年 9月防災形勢依然嚴峻。9月份全國大部分地區還處於汛期,也是台風 (熱帶風暴)登陸頻繁期。預測 9月地質災害重災地區可能主要集中在西南、中南、華東和西北等地區山區。汶川地震影響區、三峽庫區地質災害的危險性較高,需要重視。同時應高度重視台風 (熱帶風暴)帶來的強降雨對東南沿海地區的影響。
一、地質災害災情
8月全國共發生地質災害 648 起,其中滑坡 293 起、崩塌 148 起、泥石流 175起、地面塌陷 22 起、地裂縫 6 起、地面沉降 4 起; 造成人員傷亡的地質災害 22起,15 人死亡、2 人失蹤、20 人受傷; 直接經濟損失 2.53 億元。與去年同期相比,發生數量、造成的死亡失蹤人數和直接經濟損失均大大減少 (表 1)。主要原因是今年 8月異常強降雨少於去年同期。
表 1 2011 年 8月與去年同期地質災害基本情況對比表
8月全國共成功預報地質災害 71 起,避免人員傷亡 4528 人,避免直接經濟損失 1.84 億元。
8月地質災害分布在 24 個省 (區、市)。按發生數量由多到少依次是四川、湖北、雲南等 (表2); 按造成的人員死亡失蹤人數由多到少依次是雲南、四川、陝西等 (表3); 按造成的直接經濟損失由大到小依次是雲南、四川、湖北等 (表4)。
表 2 2011 年 8月各省地質災害發生數量統計表 單位: 起
表 3 2011 年 8月地質災害造成死亡失蹤人數統計表 單位: 人
表 4 2011 年 8月地質災害造成直接經濟損失統計表 單位: 萬元
二、地質災害特點
(一)多年同期相比災情最輕,死亡失蹤人數最少
與 2005 年以來多年同期相比,今年 8月地質災害發生數量最低,因災造成人員死亡失蹤人數為最少,因災造成直接經濟損失最少。
(二)西部地區受災最嚴重,沒有重大群死群傷事件
人員傷亡基本都在西部地區,因災共造成 15 人死亡失蹤,占總數的 88%; 雲南、四川直接經濟損失最嚴重,共造成 1.78 億元的財產損失,占總數的 70%。
(三)災害類型以崩塌、滑坡和泥石流為主,災害級別以小型為主
8月份,全國共發生崩塌、滑坡和泥石流 616 起,占總數的 95% 。災害級別以小型為主,共 602 起,占總數的 93%。
(四)以自然因素引發為主
全國 648 起地質災害中,自然因素引發的有597 起,占總數的92%; 人為因素引發的有51 起,占總數的8%。自然因素主要為強降雨,人為因素主要為采礦和切坡等。
三、重大災害實例
8月15日,雲南省大理州雲龍縣功果橋鎮功果村魯基溝村民小組發生特大泥石流,規模 6 萬 m3,直接經濟損失 3286 余萬元。
四、9月地質災害趨勢預測
根據地質災害多年發生規律,9月份全國大部分地區還處於汛期,也是台風(熱帶風暴)登陸頻繁期,防災減災形勢依然嚴峻。區域強降雨、局地暴雨和台風(熱帶風暴)帶來的強降雨誘發滑坡、泥石流等突發性地質災害的危險性很大。地質災害可能主要發生在西南、中南、華東和西北的局部山區。
國土資源部
二〇一一年九月八日
❹ 當今地質災害研究的重點與發展趨勢
近十年來,地質災害問題日益受到國際社會的廣泛關注和高度重視。聯合國已將地質災害納入了「國際減災十年計劃」,並成立了國際滑坡研究組等專門組織,實施了「全球滑坡災害編圖計劃」。與此呼應,還提出了一些洲際或大區域的地質災害編圖計劃。如由日本地調局組織的「東亞自然災害編圖計劃」。國際地科聯地質環境委員會目前則正在組織編制區域性和全球性地質災害目錄清單,尤其是影響城市地區的地質災害目錄清單,目的旨在幫助和指導主要由一些國際組織如聯合國教科文組織等管理的地質災害防治和減輕方面的特別援助項目計劃。一些發達國家如美、英、日等早在70年代便開始了全國性的地質災害調查與評價,其它一些國家如加拿大、澳大利亞、巴西、俄羅斯、義大利、西班牙、葡萄牙等,從80年代後期始,也分別開展了全國性或區域性的地質調查評價和研究工作。目前我國正在實施新一輪國土資源大調查工作,「地質災害預警工程」是其中的一項重要內容。從國內外地質災害研究和工作部署來看,總體呈現以下趨勢:①建立地質災害資料庫及災害風險填圖;②地質災害實時監控與定量評價及其災害預警系統研究;③注重群發或誘發的災害系統研究;④建立地質災害快速反映部隊;⑤工作部署重點包括快速發展地區、城市走廊帶、工程和交通走廊的地質災害主題填圖及其監測研究計劃。
❺ 年全國突發性地質災害趨勢預測
國土資源部通報 2011 年第 26 期
為研判全國地質災害發生趨勢,更好地部署防治工作,部組織有關單位開展了全國突發性地質災害趨勢預測,並召開了 「2011 年全國突發性地質災害趨勢預測會商會」。據預測,今年全國地質災害以滑坡、崩塌、泥石流為主,發生的數量和危害情況可能接近常年,局部地區可能加重。南方大部地區,尤其是西南、中南和東南沿海以及西北部分地區仍然是地質災害發生和危害的重點地區。地質災害全年都有發生,5月份至 9月份相對集中,其他時段時有發生。
一、預測依據
(一)地質環境背景
地質環境背景條件研究表明,全國地質災害易發區主要分布在我國地勢的第二級階梯帶和東南山地丘陵區。根據全國地質災害調查的實際資料和工作經驗分析,地質災害高易發區主要分布在我國地勢的第二級階梯的橫斷山區、青藏高原東緣區、湘西和雲貴高原區、川北陝南地區、川東鄂西中低山區、黃土高原區,以及東南山地丘陵區。行政區劃上主要是雲南、四川、貴州、西藏、陝西、甘肅、重慶、湖北、湖南、江西、廣西、福建、廣東、浙江、安徽等省 (區、市)的部分山地丘陵區。
(二)歷史災情
在空間上,地質災害最嚴重地區是四川、雲南、貴州、湖南、重慶、陝西,其次是廣東、福建、山西、廣西、江西、甘肅、浙江、安徽等省 (區、市)。據統計,2001 ~2010 年間,地質災害造成人員傷亡數居於年度全國前 5 位的省 (區、市)依次是四川、雲南、貴州、湖南、重慶、陝西、廣東、福建、山西、廣西、江西和甘肅,10 年間傷亡人數進入全國前5 位的頻次分別為四川9 次、雲南8 次、貴州7 次、湖南 5 次、重慶和陝西各 4 次、廣東、福建和山西均為 3 次、廣西 2 次、江西和甘肅各 1 次。
時間上,地質災害主要集中發生在 5 ~9月。據統計,突發性地質災害的發生與降雨具有很好的相關性,降雨是誘發地質災害的主要因素。95% 的地質災害發生在汛期 (5 ~9月),80%的地質災害發生在主汛期 (6 ~8月),51% 的地質災害發生在 7月。因此,汛期是地質災害的多發期,而主汛期是地質災害的高發期,以 7月份最為顯著,汛期以外的月份地質災害相對低發。
類型上,地質災害以滑坡為主,崩塌和泥石流次之。據多年統計,滑坡占總數的 75.5%,崩塌占總數的 19.7%,泥石流占總數的 3.0%,地面塌陷、地裂縫和地面沉降數量相對較少,分別占總數的 1.2%、0.5%和 0.1%。
(三)發展趨勢
據推測,2011 全國年地質災害發生數量可能比 2010 年有所減少。從多年地質災害發生數量情況看,地質災害發生數量一般隨年份呈波浪式分布。據此推測,2011 年地質災害發生數量可能比 2010 年有所減少。
(四)氣候預測
據氣象部門預測,汛期在地質災害高易發區和較高易發區的雲南西部、四川西部、甘肅東部部分地區、青海東南部、西藏中東部、遼寧中南部、安徽東南部、浙江大部、福建南部、江西南部、湖南南部、廣東、廣西東部、海南等地區降水較常年同期偏多,其中雲南西部和西藏東部等地區偏多 2 ~5 成。另外,登陸我國的熱帶氣旋較常年偏多。
(五)地震預測
據地震部門預測,2011 年需要關注南北地震帶中、南段和藏東地區以及華北北部地區。
二、地質災害趨勢預測結論
2011 年全國地質災害以滑坡、崩塌、泥石流為主,發生的數量和危害情況可能接近常年,局部地區可能加重。南方大部地區,尤其是西南、中南和東南沿海以及西北部分地區仍然是地質災害發生和危害的重點地區。地質災害全年都有發生,汛期相對集中,其他時段時有發生。
3 ~ 5月,山西、陝西、甘肅和新疆的西北部,尤其是黃土地區,因春季氣溫回暖、冰雪凍融引發滑坡、泥石流災害的危險性較大。
5 ~ 9月是滑坡、崩塌、泥石流的主要發生期,尤以 6、7、8月最為嚴重。重災地區可能主要分布在四川、雲南、貴州、湖南、重慶、陝西、廣東、福建、山西、廣西、江西、甘肅、浙江、湖北、安徽等省 (區、市)的部分山地丘陵區。
汛期尤其要高度重視汶川地震強烈影響區泥石流隱患。四川、雲南、貴州、重慶、陝西、甘肅、山西最需要重視局地強降雨引發的地質災害。福建、浙江、廣東、湖南、廣西、江西、湖北等省 (區)地區尤其要注意防範台風暴雨和區域強降雨引發的地質災害。玉樹、盈江地震災區餘震和降雨、三峽庫區水位消漲、降雨等因素引發地質災害的危險性需要重視。
10 ~ 11月,在西南部山區需注意防範異常強降雨引發的滑坡、泥石流災害。
在川、滇交界地區、藏東地區等地震高危險區,要注意防範地震引發的次生地質災害。
在山區居民密集區、重大工程區,水利工程區、礦山開采區等由於建房、修路和施工開挖、堆土 (礦渣)、水庫蓄水和農田灌溉等人為活動,引發地質災害仍然有可能加劇。
國土資源部
二〇一一年四月十一日
❻ 年上半年全國地質災害災情及下半年地質災害趨勢預測
國土資源部通報 2011 年第 40 期
2011 年上半年全國地質災害發生數量大,人員傷亡相對較少,經濟損失較嚴重。6月份地質災害加重,原因是1 ~5月全國大部分地區偏旱,而6月出現旱澇急轉,致使東南、西南、華東地區受災嚴重。2011 年下半年防災形勢嚴峻,7 ~ 9月份是地質災害的高發期,特別是極端天氣事件誘發突發性地質災害的可能性很大;10 ~ 12月雖然是地質災害的低發期,仍然會有突發地質災害。預測下半年地質災害重災地區可能主要在東南、中南、西南等地區。汶川地震影響區、三峽庫區地質災害的危險性較高,需要重視。同時應高度重視台風 (熱帶風暴)帶來的強降雨對東南沿海地區的影響。
一、地質災害災情
(一)2011 年 1 ~6月總體災情
2011 年 1 ~ 6月全國共發生地質災害 10710 起,其中滑坡 8495 起、崩塌 1355起、泥石流608 起、地面塌陷183 起、地裂縫60 起、地面沉降9 起; 造成人員傷亡的地質災害 50 起,97 人死亡、13 人失蹤,49 人受傷; 直接經濟損失 9.39 億元。與去年同期相比,發生數量、造成的死亡失蹤人數和直接經濟損失均減少 (表 1)。
表 1 2011 年 1 ~6月與去年同期地質災害基本情況對比表
1 ~ 6月全國共成功預報地質災害 156 起,避免人員傷亡 4674 人,避免直接經濟損失 2.69 億元。
1 ~ 6月地質災害分布在 26 個省 (區、市)。按發生數量由多到少依次是湖南、江西和浙江等 (表2); 按造成的人員死亡失蹤人數依次由多到少是廣西、湖北和山西等 (表3); 按造成的直接經濟損失由大到小依次是甘肅、湖南和湖北等 (表 4)。
表 2 2011 年 1 ~6月各省地質災害發生數量統計表 單位: 起
表 3 2011 年 1 ~6月地質災害造成死亡失蹤人數統計表 單位: 人
表 4 2011 年 1 ~6月地質災害造成直接經濟損失統計表 單位: 萬元
(二)6月災情
6月全國共發生地質災害 10268 起,其中滑坡 8327 起、崩塌 1208 起、泥石流588 起、地面塌陷 86 起、地裂縫 53 起、地面沉降 6 起; 造成人員傷亡的地質災害32 起,49 人死亡、10 人失蹤、24 人受傷; 直接經濟損失 4.22 億元。與去年同期相比,發生數量、造成的死亡失蹤人數和直接經濟損失均減少 (表 5)。受災較重的省份是湖南、湖北、福建、江西、安徽、浙江等。
6月全國共成功預報地質災害 140 起,避免人員傷亡 3007 人,避免直接經濟損失 6369 萬元。
表 5 2011 年 6月與去年同期地質災害基本情況對比表
二、1 ~6月地質災害特點
(一)多年同期相比人員傷亡最少、經濟損失較嚴重
與 2005 年以來多年同期相比,2011 年 1 ~6月地質災害發生數量排第二位,低於 2010 年 (19563 起); 因災造成死亡失蹤人數為歷年最少 (108 人); 因災造成直接經濟損失排第四位,低於 2010 年 (18.7 億元)、2006 年 (16.7 億元)、2005年 (15.7 億元)。2011 年 1 ~6月,全國地質災害發生數量大,人員傷亡相對較少,這得力於地方黨委、政府高度的重視,採取了各種有效措施落實地質災害防治責任和加強監測預警等工作,其中地質災害應急演練起到了重要的作用。
(二)年內相比,1 ~5月災情偏輕,6月加重
1 ~ 5月全國發 生 地質災害 442 起、死 亡 失 蹤 人數 51 人、直接 經 濟 損失51719.8 萬元。而 6月發 生 地質災害 10268 起、死 亡 失 蹤 59 人、直接 經 濟 損失42229.8 萬元,分別占上半年發生數量的 96% 、死亡失蹤人數的 54% 和直接經濟損失的 45%。原因是 1 ~5月全國大部分地區偏旱,造成地表土體開裂,一旦遇水極易引發地質災害; 而 6月出現旱澇急轉,南方遭遇幾次強降雨,致使湖南、湖北、福建、江西、安徽、浙江受災嚴重。尤其是湖南,發生地質災害 8727 起,占當月全國總數的 85%。
三、重大地質災害實例
(一)2011 年 3月2日,甘肅省臨夏州東鄉縣縣城撒爾塔廣場發生一起滑坡,滑坡體規模 18 萬立方米,造成直接經濟損失達 44300 萬元。
(二)2011 年 5月9日,桂林市全州縣鹹水鄉洛家村委廣坑漕採石場降雨引發大型滑坡,規模 20 萬立方米,造成 22 人死亡、1 人受傷、直接經濟損失 350 萬元。
(三)2011 年 6月10日,湖南省桃江縣馬跡堂鎮月形灣村張公塘組發生滑坡,造成 8 人死亡。
(四)2011 年 6月26日,山西省代縣新高鄉白峪里村小東溝發生滑坡,規模52200 立方米,造成 9 人死亡,4 人受傷。
四、下半年地質災害趨勢預測
根據地質災害多年發生規律,7 ~ 9月份是地質災害的高發期,防災減災形勢將更加嚴峻,特別是極端天氣事件誘發滑坡、泥石流等突發性地質災害的可能性很大,需要嚴加防範群死群傷災害事件; 10 ~ 12月雖然是地質災害的低發期,仍要重視做好地質災害防治工作,不可掉以輕心。遭遇數十年一遇旱災的南方地區,持續乾旱造成岩土體鬆散開裂,一旦遭遇強降雨,發生崩塌、滑坡和泥石流地質災害的概率將會明顯增加。另外,要十分注意防範水利水電、鐵路公路等在建工程以及采礦、削坡建房等人類工程活動引發的地質災害。
預測下半年地質災害重災地區可能主要在四川、雲南、貴州、重慶、湖南等省(市)部分山地丘陵區,尤其要注意汶川地震強烈影響區,其次是福建、浙江、江西、安徽、廣東、廣西、陝西、甘肅和山西等山區。要進一步加強三峽庫區由於水位消漲、降雨等因素所引發地質災害的防範,高度重視台風 (熱帶風暴)帶來的強降雨對東南沿海地區的影響。
國土資源部
二〇一一年七月六日
❼ 年~ 9月全國地質災害災情及第四季度地質災害趨勢預測
國土資源部通報 2011 年第 59
2011 年 1 ~ 9月全國地質災害發生數量、人員傷亡、經濟損失同比大大減少。9月是今年以來人員傷亡與經濟損失最為嚴重的月份。第四季度將進入地質災害低發期,發生頻次和危害程度將低於主汛期。秋季強降雨、台風和人類工程活動還將引發滑坡、崩塌、泥石流等突發性地質災害。總體預測第四季度地質災害可能主要發生在西南、西北、中南和華東局部山區。
一、總體情況
(一)2011 年 1 ~9月總體災情
2011 年 1 ~ 9月全國共發生地質災害 15022 起,其中滑坡 11114 起、崩塌 2133起、泥石流1354 起、地面塌陷315 起、地裂縫80 起、地面沉降26 起; 造成人員傷亡的地質災害 109 起,223 人死亡、32 人失蹤、118 人受傷; 直接經濟損失 38.91億元。與去年同期相比,發生數量、造成的死亡失蹤人數和直接經濟損失均減少(表 1)。
1 ~ 9月全國共成功預報地質災害 372 起,避免人員傷亡 31770 人,避免直接經濟損失 6.29 億元。
表 1 2011 年 1 ~9月與去年同期地質災害基本情況對比表
(二)9月災情
9月全國共發生地質災害 2290 起,其中滑坡 1527 起、崩塌 364 起、泥石流 309起、地面塌陷 76 起、地裂縫 7 起、地面沉降 7 起; 造成人員傷亡的地質災害 20起,81 人死亡、9 人失蹤、24 人受傷; 直接經濟損失 16.32 億元。與去年同期相比,造成的死亡失蹤人數減少,而發生數量和直接經濟損失均增加 (表2)。9月是今年以來死亡失蹤人數最多的月份,主要原因是月內四川、陝西等地遭遇強降雨襲擊,引發較多滑坡、崩塌、泥石流災害,造成嚴重的人員傷亡和直接經濟損失。
9月全國共成功預報地質災害 71 起,避免人員傷亡 16151 人,避免直接經濟損失 1.33 億元。
表 2 2011 年 9月與去年同期地質災害基本情況對比表
二、突發事件及處置情況
2011 年 9月17日14 時 10 分,陝西省西安市灞橋區席王街辦石家道村白鹿塬北坡發生特大黃土滑坡災害,滑坡體方量達 24.80 萬 m3,共造成 32 人死亡,5 人受傷,直接經濟損失 5200 多萬元。
根據調查,該區土質情況以及連續強降雨是造成此次災害的主要原因。該滑坡位於黃土塬邊,滑坡體上部為馬蘭黃土,土質疏鬆,下部為離石黃土,中間夾多層古土壤。黃土塬地形高陡,垂直節理發育,易於雨水滲入,而古土壤土質緻密,具有隔水作用,形成易滑地質結構。在強降雨作用下,黃土體易於在黃土與古土壤界面產生失穩滑動。該地區 9月份前半個月累計降雨量達 284.50 毫米,是同期月均降雨量的 3 倍,發生災害前 24 小時的降雨量為 42 毫米。降水滲入土體,使得坡體自重增大,降低土體強度,在降水作用影響下,引發此次黃土滑坡。
災害發生後,西安市、灞橋區黨委、政府迅速趕赴現場組織搶險救援工作。陝西省國土資源廳接到災情報告後,迅速啟動重大突發地質災害應急響應,並向陝西省應急辦和國土資源部地質災害應急辦電話報告,派出應急工作組趕赴現場進行應急調查和指導搶險救災工作。國土資源部派出專家組與當地工作組進行會商,提出監測建議、二次險情發生的撤離預案等安全搶險、搜救指導意見,防止了二次災害的發生,保證了搶險救援工作的順利進行。
三、趨勢預測
第四季度將進入地質災害低發期,發生頻次和危害程度將低於主汛期。秋季強降雨、台風和人類工程活動還將引發滑坡、崩塌、泥石流等突發性地質災害。總體預測第四季度地質災害可能主要發生在西南、西北、中南和華東局部山區。
四、對策建議
為防範台風和秋季強降雨對西南、西北、中南和華東局部山區帶來的地質災害,當地政府和國土資源部門應繼續加強預防,密切關注當地天氣變化,加大對地災隱患點的排查、巡查和復查力度,確保群測群防體系健全、信息通暢,能及時應對出現的災情險情。
國土資源部
二〇一一年十月九日
❽ 山東省礦山地面塌(沉)陷地質災害現狀、趨勢分析及其防治
壽冀平
(山東省地質環境監測總站,濟南,250014)
摘要本文通過對山東省礦山開采引發的地面塌(沉)陷地質災害的現狀分析,結合礦產開發規劃對其發展趨勢進行了分析,提出了相應的防治措施,對於減輕地質災害和地質環境保護具有重要意義。
關鍵詞地面塌陷現狀趨勢分析防治措施
前言
山東省是我國礦業大省、經濟大省,全省累計發現各類礦產150種,其中能源礦產11種、金屬礦產45種、非金屬礦產90種、水氣礦產4種。山東省采礦歷史悠久,礦業在我省國民經濟和社會發展中發揮著重要的基礎性作用,目前全省95%的一次性能源和80%的原材料依靠開發礦產資源提供,礦山企業達9482個。隨著礦業經濟的發展,礦產資源開發規模和開發強度的增大,礦山地面塌(沉)陷問題越發突出,成為主要的礦山地質災害類型。
1礦山地面塌(沉)陷地質災害分布特徵
山東省礦山地面塌(沉)陷地質災害按其成因和塌(沉)陷特徵分為采空地面塌(沉)陷和岩溶地面塌陷。
1.1采空塌(沉)陷
采空塌(沉)陷是山東最主要的礦山地質災害,涉及煤礦、金礦、鐵礦、石膏、滑石等所有地下開采礦山,伴隨采空塌(沉)陷出現的往往還有地裂縫、山體開裂等。采空塌(沉)陷主要分布於煤礦采空區,其次是金、鐵礦及石膏、滑石礦等采空區,但從突發性和對人民的生命財產安全上來講,又以金、鐵、石膏、滑石礦更為嚴重。全省17個地市有10個地市存在規模不同的采空塌(沉)陷,主要分布於煤炭資源開采強烈的地區。塌(沉)陷面積規模較大的依次為泰安(主要分布於煤炭資源豐富的新泰、寧陽、肥城三地)、濟寧(主要分布於兗州及濟寧煤田)、棗庄(主要分布於滕州及陶棗煤田、嶧城及底閣石膏礦區)、萊蕪(四大國有煤礦區、張家窪及小官莊鐵礦區、萊蕪鐵礦馬庄礦區)、煙台(主要分布於金礦資源開采強烈的招遠、萊州、牟平及龍口煤礦區)。
1.2岩溶地面塌陷
礦山岩溶地面塌陷是開發排水(包括礦坑突水)為主導因素引發的岩溶塌陷,主要發生在具備岩溶塌陷條件的萊蕪鐵礦谷家台及葉庄礦區、蒙陰洪溝煤礦區、沂南銅井金礦區等,其中以萊蕪鐵礦岩溶塌陷最為發育。
2礦山地面塌(沉)陷地質災害發育現狀
2.1采空地面塌(沉)陷
采空塌(沉)陷是由於礦層(體)采出後,采空區上方岩層在重力作用下發生彎曲、離層乃至冒落而形成。其發生發展過程和地表變形程度,主要取決於礦層條件、頂板岩性特徵、地質構造和采高、開采條件等。據2002年調查資料可知,我省各類礦山采空塌(沉)陷面積為403.01km2,其中煤礦采空塌(沉)陷最大,占采空塌(沉)陷面積的97%。各主要礦種的采空塌(沉)陷現狀分述如下:
2.1.1煤礦采空塌(沉)陷
山東省採煤歷史悠久,開采方式從以往的小規模開采轉入現在的機械化深部大規模開采,隨著采空區面積的不斷擴大,各採煤區相應地發生了一系列規模不等、形狀各異的采空地面塌(沉)陷。據不完全統計,截至2002年底,全省因採煤造成的采空塌(沉)陷已達800餘處,累計塌(沉)陷面積392.625km2,其中絕產面積大於50km2,平均采萬噸煤地面塌(沉)陷率為0.0037km2。山東省煤礦區采空塌(沉)陷基本情況見表1。
表1山東省煤礦區采空地面塌(沉)陷情況統計表
塌(沉)陷的平面形態多為圓形、橢圓形的塌(沉)陷盆地,盆地中心下沉深度各地不一,最大下沉深度12.50m(肥城王瓜店),最小下沉深度0.10m(棗庄黃庄煤礦)。其中塌(沉)陷區最大下沉深度小於1.50m,地表形態相對變化較輕的塌(沉)陷區面積累計124.6km2,佔全省總塌(沉)陷面積的31.74%;塌(沉)陷區下沉深度大於1.50m,地表形態相對變化較大的塌(沉)陷區分布面積累計達268.03km2,佔全省塌(沉)陷區總面積的68.26%。此類塌(沉)陷分布區,地表地形起伏較大,在第四系沉積厚度較大或地下水位埋深較淺的地段,常形成季節性乃至常年性積水窪地,導致土地復墾困難或不能復墾。據不完全統計,目前,全省部分老塌(沉)陷區的常年積水面積已達48.2km2以上,造成了耕地的大面積絕產和荒廢。
由於各地區成煤條件(厚度、埋深、頂底板岩性等)的差異,以及各採煤區開采方式的不同,使得各采區采空塌(沉)陷的發育規模差異較大。省內濟寧、棗庄、泰安、龍口、臨沂、淄博和坊子七大採煤區,除淄博採煤區的采空塌(沉)陷的發育規模較小外,其他地區的采空塌(沉)陷均較嚴重。尤其以泰安、濟寧、棗庄三地市所轄煤田區的采空塌(沉)陷最為嚴重,累計塌(沉)陷面積達312.81km2,佔全省采空塌(沉)陷總面積的79.67%。不但塌(沉)陷分布面積大,下沉深度深,而且積水面積廣,造成的損失和社會影響也極大。
2.1.2鐵礦采空塌(沉)陷
省內鐵礦采空塌(沉)陷相對較輕,盡管目前濟南、萊蕪、淄博等鐵礦主要產地的礦山開采已具規模,但由於礦石采出後對采空區大都進行了尾礦充填。因此,鐵礦采空塌(沉)陷的發生得到了有效控制。據調查,至2002年底,全省僅發生3處采空塌(沉)陷,淄博1處、萊蕪2處,累計塌(沉)陷面積2.673km2。
2.1.3金礦采空塌(沉)陷
金礦采空塌(沉)陷主要分布於膠東金礦區的招遠、萊州、牟平、威海等地,據不完全統計,到目前為止,金礦開采區發生采空塌(沉)陷160多處,累計塌(沉)陷面積約0.851km2。塌(沉)陷的形態多為條形,走向與礦脈走向一致。塌坑兩側邊坡陡立,地表岩體內沿礦脈走向的張性裂隙發育,裂隙寬度可達20cm。受礦脈地質特徵和開采規模的控制,塌坑的發育規模(長、寬、深等)差異懸殊。塌坑長度一般10餘m到數10m不等,最長達800m。
2.1.4石膏、滑石等其他礦產采空塌陷
(1)山東省石膏礦儲量十分豐富,石膏生產量逐年上升,因此礦區采空塌(沉)陷也越發突出。目前采空塌(沉)陷主要分布於臨沂市平邑縣、蒼山縣石膏礦區和棗庄底閣石膏礦區,累計塌(沉)陷面積1.774km2。
(2)滑石礦采空塌陷區主要分布於棲霞、萊州等地,現已發生采空塌(沉)陷3處。最大的一處發生在萊州市滑石礦采空區,塌陷形態為橢圓形盆地狀,面積約0.45km2,塌(沉)陷中心下沉深度3m左右,該塌陷的發生對位於其西部的萊州市滑石礦構成了很大威脅,目前廠院圍牆已有多處傾斜開裂,牆體裂縫最寬達10cm。
(3)此外,臨沂、濰坊等地在開采重晶石礦的過程中,也先後發生較大規模的采空塌(沉)陷,並造成了嚴重的人員傷亡事故。
2.2岩溶地面塌陷
礦山岩溶地面塌陷是因開采礦產資源疏排地下水(包括礦坑突水)而導致的岩溶塌陷。目前,全省岩溶塌陷面積約30.6544ha。相對於采空塌(沉)陷,岩溶塌陷面積較小,目前只局限於萊蕪鐵礦區、蒙陰洪溝煤礦區、沂南金礦區三個礦區。
3礦山地面塌(沉)陷趨勢分析
3.1煤礦采空塌(沉)陷
現階段煤礦開采主要在魯西地區的淄博煤田、肥城煤田、新汶煤田、兗州煤田、滕州煤田、陶棗煤田、臨沂煤田和魯東地區的黃縣煤田。就目前采空塌(沉)陷情況分析,山東煤礦采空塌(沉)陷基本分兩種情況:①淄博、陶棗、臨沂等煤田,多處於低山丘陵區,煤層薄,上覆第四系厚度均小於100m,開采深度多在-500m以下,煤層采出頂板冒落後,很快自動叉實,地表只出現小規模地面變形、斑紋或裂縫,對地表或農業耕作不產生重大損害;②兗州、滕州、肥城、黃縣等煤田,多處於山前沖洪積平原或盆地中,第四系覆蓋層厚度大,開採煤層厚度大,多8~12m,煤層產狀平緩,采出後,頂板煤層失去支撐,形成破碎冒落、彎曲下沉,隨著采空面積的逐漸擴大,在地面出現緩慢、連續的盆狀塌(沉)陷坑,嚴重破壞了地質地貌景觀,對農田、村莊等破壞嚴重,給礦山建設和礦區農業生產、生活造成重大影響,也為礦山帶來沉重經濟負擔。由此可見,後者采空塌(沉)陷規模及危害要大於前者。
根據煤礦開發規劃,近期煤炭生產的重點地區是濟寧、兗州、滕州、新汶(含萊蕪)、肥城等深部煤田。煤礦采空塌(沉)陷也主要發生在濟寧、兗州、滕州煤田,其次是肥城、龍口、新汶煤田。淄博煤田面臨閉坑期,採煤塌(沉)陷影響很小。也就是說,除了淄博煤田外,其他各煤田采空塌(沉)陷仍將繼續發展,尤其是濟寧、兗州、滕州三大煤田,開發潛力大,採煤塌(沉)陷又屬於第(2)種情況,故其采空塌(沉)陷規模和危害程度顯得尤為突出。
據省煤炭工業局資料,近期我省煤礦采空塌(沉)陷面積年均增長20.4km2,按此推算(以2002年采空塌(沉)陷面積392.625km2為基礎),到2005年和2010年我省由於採煤將增加塌(沉)陷面積分別為102km2和204km2。
未來煤炭資源開發遠景區在魯西南及黃河北煤田,此處煤田正處於黃河沖積平原區。盡管煤層埋深大,但由於具有上覆第四系厚度大、煤層厚度大、煤層產狀平緩與濟兗煤田類似的自然地質條件,推測未來開發會產生嚴重的塌(沉)陷危害。採用採煤塌(沉)陷系數法,結合2010年規劃採煤量9000萬t,預測采空塌(沉)陷面積為21.6km2。
3.2鐵礦采空塌陷
省內鐵礦采空塌陷相對較輕,目前主要發生在淄博黑旺鐵礦朱崖礦區廟子采空區、魯中礦業公司(萊蕪)張家窪小官莊礦山區及萊蕪鐵礦馬庄礦區三處。據2002年調查資料,廟子采空區由於當地鄉鎮和個體采礦影響,范圍有所擴大,對正處於采空區上方的廟子村而言,仍存在潛在的采空塌陷危害;張家窪、小官莊、馬庄礦區隨著開采深度的加大,以及各礦區採用了科學合理的采礦方法(砂土、尾礦充填法),並作為萊蕪市重點恢復治理區,區內采空塌陷面積將逐年減少。
3.3金礦采空塌陷
據金礦開發規劃,2003年至2010年,采空塌陷將隨著采空范圍的不斷擴大而加劇。由於三山島、新城、金城等金礦已經轉入海下或深部開采,故其采空塌陷發生規模不會增幅太大;而牟平、乳山、龍口,尤其是招遠金礦,由於資源相對豐富,加上國有礦山和集體、個體礦山的聯合無序開采,采空塌陷面積將不斷增大,采空塌陷危害將越發突出。
3.4石膏、滑石礦采空塌陷
山東省石膏礦產資源集中分布於魯中地區,尤以泰安、棗庄、臨沂三區資源豐富;滑石礦資源主要集中分布於魯東北部地區。目前石膏、滑石開發強度較高,產品已供大於求,采空塌陷時常發生,給礦區安全造成了嚴重危害,隨著開采強度的加大,其采空塌陷也會越發突出。
3.5礦山排水岩溶塌陷
礦山開發排水(包括礦坑突水)為主導因素而引發的岩溶塌陷,主要發生於萊蕪鐵礦區第三系缺失的「天窗」內及斷裂帶附近。據監測資料,該區岩溶塌陷近年來發展迅速,1997年塌陷面積6320m2,2000年達到8450m2,2002年達9912.17m2,塌陷面積年均增長700多平方米,累計塌陷坑228個,塌陷密度最大達252.5處/km2。隨著礦山開采強度的增大及部分礦山恢復(如顧家台礦區等)建設,區內岩溶塌陷面積將不斷增大。
4礦山地面塌(沉)陷防治措施
礦山地面塌(沉)陷是由人類開采礦產資源誘發引起的,因此,防治應首先考慮人類活動因素,目的是既要預防和減輕災害帶來的破壞和損失,又能保障礦產資源有序開發。根據前人生產實踐經驗,提出防治建議。
4.1探索科學的采礦方式
4.1.1充填法采礦
預防采空塌(沉)陷最為有效的方法是充填法采礦。這里推薦中國礦業大學研製的高水速凝充填材料,該充填材料具有充填速度快、強度高且較穩定等特徵,充填液只需20分鍾便連砂帶水一起固化成高結晶水沖填體,其強度一天可達3兆帕,三天可達4~5兆帕,最終可達5兆帕以上。該充填材料不需脫、排水且有一定膨脹性,充盈系數優於混凝土,在招遠金礦進行充填試驗,效果良好。
充填法采礦防止采空塌(沉)陷,在目前開採的鐵、金礦山中具有較強的可操作性,因為這類礦山礦體多呈脈狀或條帶狀發育,相應采空區也呈條帶狀,便於充填,所需充填材料也相對少,經濟上不需投入太大而且效果明顯。充填法開采鐵、金礦目前在全省已進行了全面推廣和應用,其中萊蕪鐵礦區及招遠金礦區基本上都采出了此種采礦方式。而煤礦等沉積型礦產開采由於采空區范圍廣,如果實行充填,花費巨大且效果不明顯,從煤礦開采經濟效益上分析也不合算,因此,目前煤礦開采以頂板陷落法為主。
4.1.2煤炭地下氣化工程研究
煤炭地下氣化(UCG)工程是指煤層在地下直接燃燒變成可燃氣態燃料的過程,是一種化學採煤方法,屬潔凈煤新技術研究開發項目,氣化爐所產煤氣目前除用於礦區居民生活用氣和小型工業鍋爐燃氣外,主要用於燃氣發電機組發電,另外,還可以用於煤氣化工,生產甲醇、二甲醚等化工產品。此技術方法的應用可有效減輕煤炭生產對礦區生態環境的壓力,改善礦區及周邊區域生態環境,具有較高的經濟效益、社會效益、環境效益,是今後煤炭生產發展的主要方向,值得很好的研究發展推廣。
目前,山東新汶礦業集團公司鄂庄煤礦在這方面作了有益的探索實驗,並於2002年投入生產,綜合效益良好。萊蕪鄂庄煤礦煤炭地下氣化站工程是新汶礦業集團公司「十五」期間的重點科技攻關項目,重點進行煤炭地下氣化穩定控制技術的研究,目前已被列入國家高技術研究發展計劃(「863計劃」)實驗研究基地。
4.2科學採煤方式研究
4.2.1「自下往上」異向開采
煤礦開采一般是從上層煤起自上往下采,這樣對煤礦建設來說,具有見效及投資回收快等優勢,但對於采空塌(沉)陷來說,是愈采愈烈,許多塌(沉)陷區是反復塌了再塌,同時淺部采空塌(沉)陷也構成對深部采礦的威脅,比如,在汛期,大氣降水直接通過塌(沉)陷坑進入巷道,增加礦坑排水量乃至造成淹井事故的發生等等。
湘潭礦業學院與煤炭部門立項研究煤礦開采方式,提出具有多層煤的煤田,採用自深部→淺部開採的方式,可有效地減輕采空塌(沉)陷危害。目前,這一研究已經通過國家正式鑒定,如果這種開采方式可行的話,我們認為,對魯西南及黃河北遠景煤田區,在未來開采時應該參考、借鑒。
4.2.2加強科學研究,提高採煤技術水平
目前,世界上有些國家井下採煤矸石不出井,用來充填井下采空區,既可以減輕采空塌(沉)陷,又可避免排矸對地質環境的影響,真可謂一舉兩得。而省內煤礦的採煤方式與我國大多數煤礦一樣,使得利用煤矸石充填井下采空區變得復雜化且費用較高,這在新汶礦務局張庄煤礦及國內其他煤礦都已得到證明。也就是,目前技術水平條件下,欲使矸石不排向地表直接充填采空區是不現實的,因此,需加強科學研究,努力改進採煤技術,趕上國際先進水平。目前,煤礦開采為減輕采空塌(沉)陷危害,根據各礦實際條件,採用的主要技術措施有:①同一煤層多工作面協調開采,減少地表不均勻下沉,減少傾斜和水平變形對民房的影響;②分煤層交錯布置工作面,可減少不均勻下沉和靜態變形值,使部分變形得以抵消。不同煤層開采邊界交錯布置。錯距控制在40~80m;③積極推廣沿空送巷、沿空留巷等採煤新工藝、新方法,實行無煤柱開采,以使地表均勻下沉;④積極開展新技術、新方法的研究。如華豐礦通過注漿減沉,取得較好的效果;汶南礦在采13層、15層煤時,採用矸石充填老空,既減少了礦井排矸量,又減緩了頂板下沉,減輕了采動對地表的影響。
4.3帷幕注漿堵水法
採用大型帷幕注漿工程既可以治理水害保護地下水資源,又可以減輕岩溶塌陷,已成為除疏干法以外,可供選擇的另一種行之有效的治理礦區災害的方法。該方法在濟南張馬屯鐵礦、肥城礦務局陶陽煤礦等礦區得到了成功應用。
4.4礦山礦坑水預先疏干排供結合
據本次調查不完全統計,僅魯中地區,國有煤礦和鐵礦礦坑排水量就達4億m3/a,這個水量是非常驚人的。造成大量水資源浪費,還產生岩溶塌陷地質災害。採用該法將水資源提前利用,同時降低了產生岩溶塌陷的水動力條件。
4.5合理有序開采及災害治理恢復
采礦前,在壓礦地區實行一次性徵地,減少採空塌(沉)陷損失。為減輕采空塌(沉)陷危害,除了進行村莊搬遷、重點交通和水利設施布置禁采區或留設防護煤柱以保護人民生命財產和國家重點建築物不受損害外,更重要的是對於塌(沉)陷地區進行治理和復墾利用。根據實際情況,塌(沉)陷區內大部分土地可以復墾還田,少部分地區塌(沉)陷程度嚴重,常年積水或地形起伏過大,不能復墾,可以發展水產養殖業,也可修建公園,既美化環境又豐富人們的文化生活。
5結語
本文以全省礦山地質災害調查報告為基礎,通過對災害現狀分析,結合礦山開采規劃對災害趨勢進行了分析,對前人在礦山災害防治的生產實踐經驗進行了梳理總結,希望能對礦山地面塌(沉)陷的防治起到積極的作用。