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採石場地質災害

發布時間: 2021-02-16 15:41:51

① 新疆木壘縣宜化東溝石灰石礦崩塌、滑坡地質災害應急避險演練方案

木壘縣國土資源局

英格堡鄉人民政府

(2013年4月)

2013年4月5日,新疆昌吉回族自治州木壘哈薩克自治縣國土資源局、木壘縣應急辦、木壘縣英格堡鄉人民政府及各部門、新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦,在新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦礦區開展了一次崩塌、滑坡地質災害應急演練,共計110餘人參演。通過應急演練檢驗了突發地質災害應急預案的可操作性,鍛煉應急搶險隊伍的快速反應能力,使受威脅群眾明白了預警信號、撤離路線、應急避險場所,增強了群眾防災避險意識。

一、應急演練時間、地點及災害類型

演練時間:2013年4月5日

演練地點:新疆木壘縣新疆宜化東溝石灰石礦礦區

演練災害類型:崩塌、滑坡等地質災害

二、應急演練的指導思想、目的與原則

1.指導思想

全面貫徹落實中央新疆工作會議精神,堅持「預防為主,避讓與治理相結合」的工作原則,突出「以人為本」的工作思路,以突發性地質災害臨災應急救援為重點,強化組織領導,通過認真開展應急演練工作,提高廣大人民群眾應對突發性地質災害的自救能力和防災意識,健全群測群防體系,更好地指導地質災害易發區地災防治工作,確保人民群眾生命財產安全。

2.演練目的

通過應急演練,進一步提高各級政府、有關部門及單位應對突發地質災害處置的反應能力,提高廣大人民群眾的防災意識和自救能力,防止因地質災害造成群死群傷。增強工作主動性,認真總結實踐演練取得的效果和經驗,從組織、認識、實踐訓練等方面做好預防和處置准備工作,提高應變能力,最大限度地減輕地質災害造成的損失,維護人民群眾生命財產的安全。

3.應急演練的原則

突發地質災害應急演練工作應遵照以下五項原則:

(1)以人為本、避讓為主的原則;

(2)統一領導、分級負責的原則;

(3)反應迅速、決策果斷的原則;

(4)部門配合、分工協作的原則。

(5)簡捷高效、安全第一的原則。

三、應急演練措施及要求

礦山發生地質災害險情時,新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦公寓樓、生活區、辦公樓、廠房車間、礦井等受到地質災害隱患威脅,礦山應急小組及監測人員立即做出應急反應,按地質災害速報制度規定立即上報相關部門,並加強地災監測工作,並隨時向英格堡鄉人民政府和主管部門報告險情變化趨勢和災情發展情況。政府及相關部門根據災情險情啟動相應的應急預案,開展應急處置和救援工作。

(一)演練措施

(1)當發生險情或災情,應急救援領導小組及各工作組立即趕赴現場,並立即組建地質災害應急避險現場指揮部。

(2)現場廣播礦區人員要迅速撤離災區,廣播喇叭不斷發出警報信號,緊急組織、引導職工,向礦區附近安全地帶疏散、撤離。

(3)應急避險組要做好安全、迅速有序的疏散撤離工作,防止人群混亂,影響撤離效率。

(4)地質災害監測人員要做好監測工作,防止災情進一步擴大。

(5)宣傳報道組要按有關規定及時向公眾發布災情有關信息,將有關文字、影像資料存檔備查。

(二)演練要求

(1)參加應急避險演練的人員必須按照應急避險演練指揮部的要求,迅速集合,服從組織,統一指揮。

(2)參加應急避險演練的各單位、各部門和相關人員全體集合聽候命令。

(3)觀摩人員按要求到指定地點觀看,除參加應急避險演練的人員外,其他人員不得隨意干擾和破壞應急避險演練活動,演練結束前不得離開現場,演練結束後,立即召開應急避險演練現場總結大會,總結演練實踐經驗,進一步完善地質災害應急避險演練。

四、參加應急避險演練的單位、人員及組織機構

(一)參加演練的單位和人員

木壘縣國土資源局、縣應急辦、英格堡鄉人民政府(包括英格堡鄉武裝部、公安派出所、衛生院、企業辦、民政所、宣傳辦)、新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦的全體職工,以及有關部門單位的專、兼職人員參加演練。

(二)組織機構

為加強應急演練的組織領導,確保突發地質災害應急避險演練順利進行,並收到預期效果,成立突發地質災害應急避險演練指揮部和新疆宜化地質災害搶險救災現場領導小組。指揮部下設突發地質災害應急搶險救災組、治安保衛組、醫療急救組、後勤保障組、地質災害應急調查組、宣傳報道組共六個工作組。

1.應急演練指揮部

總指揮:王鑫 木壘縣國土資源局局長

副指揮:俞天剛 木壘縣應急辦主任,哈孜 木壘縣國土資源局副局長,宋建軍 木壘縣英格堡鄉人民政府鄉長,張建奎 木壘縣英格堡鄉公安派出所所長,張明 新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦經理

串詞:縣國土資源局負責,解說:廣播員,策劃:哈孜,編輯:郭傑、夏元江,攝像:木壘縣電視台

主辦單位:木壘縣國土資源局

承辦單位:木壘縣應急辦、縣廣播電視局、英格堡鄉人民政府等政府部門單位新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦

應急避險演練由各相關部門和新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦職工居住區全體人員參加。

2.地質災害搶險救災現場領導小組

組長:張明 新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦經理

副組長:田振和 副經理,劉金剛 總工,向剛 副經理,張煒 副經理,劉明強 副經理,王珊 工會主席。

3.突發地質災害應急搶險救災工作小組

(1)搶險救災組。

組長:田振和 新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦副經理

成員:魯春、艾金煥、余涌、陳永、夏紅權、柳興福、王義新、張興武

任務:由新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦全體職工及家屬等組成的模擬演練人員編為4個疏散撤離區,即公寓樓為第一片區、生產樓為第二片區、車間倉庫為第三片區、採石場為第四片區。以新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦生產、辦公、居住生活區為模擬演練場地,統一聽從應急演練指揮部演練現場指導組的安排,積極配合突發地質災害應急避險演練全部過程。

(2)治安保衛組。

組長:張建奎 英格堡鄉公安派出所所長

成員:公安派出所全體人員

任務:做好現場警戒和治安秩序的維護工作,對地質災害現場實施交通管制;加強災區治安管理和安全保衛工作,預防和打擊違法犯罪活動;維護災區社會治安秩序,確保應急演練工作順利進行;及時疏散可能危及的群眾和圍觀人員,並負責現場應急處置。

(3)醫療急救組。

組長:朱斌 英格堡鄉衛生院院長

成員:衛生院救護及防疫人員。

任務:對傷員包紮救助,及時搶救、轉運和醫治受傷人員;做好疫情檢疫工作,及時檢查、監測災區的飲用水源、食品的安全性,採取有效措施防控災區疫情;迅速調集和運送災區所需葯品和醫療設備。

(4)後勤保障組。

組長:王珊

成員:陳永、夏紅權、柳興福

任務:按搶險救災指揮部統一部署,做好後勤保障工作,在安全地帶搭建帳篷,設置接待站、急救站、物資供應站、生活服務站、臨時避險安置點等,確保後勤工作順利開展。

(5)地質災害應急調查組。

組長:侯天悅

成員:郭傑、夏元江、郭召華(宜化部分成員)

任務:在地質災害現場對災害的趨勢進行跟蹤、預測,充分發揮國土資源部門組織、協調、指導、督促的職能。對地質災害險情進行調查,確定其等級、成災及影響范圍,查明其形成條件、引發因素,對險情災情進行評估,提出應急處理措施,迅速有效地減緩或防止災情加劇;對可能出現的險情隱患,分析發生前兆特徵,判斷發生的可能性、災害等級和影響范圍,採取有針對性應急措施,阻止或延緩地質災害的發生;開展地質災害應急調查工作,編制地質災害應急調查報告;做好崩塌、滑坡隱患監測工作,及時匯報監測情況;准確掌握氣象信息和汛期天氣預報,為地質災害預報工作提供可靠的依據,做好地質災害預警預報工作。

(6)宣傳報道組。

組長:李祝虎 縣國土資源局辦公室主任

成員:金燕、郭瑞霞、李莉、方麗

任務:負責聯系新聞媒體報道人員,組織做好宣傳報道工作;協調媒體宣傳的其他相關事宜。

4.應急演練其他准備事項:

(1)新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦負責演練橫幅布標、布置演練指揮場地等。

(2)英格堡鄉政府提供播音員、胸麥、無線話筒、音響喇叭等播音設備。

(3)英格堡鄉公安派出所提供警車、警力、警戒線,安置調試好報警器裝置,維護現場治安秩序,並對部分路段實施交通管制。

(4)英格堡鄉衛生院提供救援醫療人員及車輛等。

(5)新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦在辦公及職工生活區布設相關標志牌、導向牌、帳篷等。

五、應急演練背景

近年來,新疆木壘縣英格堡鄉南部山區不斷發生地震和降雨重大天氣過程,新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦職工公寓樓、生活區、辦公樓、車間庫房、礦井及生產設施等位於東溝村山體北側狹長地帶,該區域存在采區崩塌、山體滑坡等地質災害隱患。若遭遇地震、強降雨等極易引發崩塌、山體滑坡等地質災害。針對地質災害隱患點,礦區有專門的地質災害隱患監測員,監測人員在監測巡查中發現地質災害險情,立即向礦領導報告,經礦領導會商決定後立即向英格堡鄉人民政府、縣國土資源局報告地質災害險情。同時新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦立即通知所有礦上受威脅的人員有序撤離至安全地帶。根據監測地質災害險情發展的情況,要求時刻准備啟動《新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦地質災害應急預案》,各應急避險小組要立即響應,並趕赴突發地質災害現場進行應急處置和救援工作。縣國土資源局接報後,立即上報縣人民政府及上級主管部門,並帶領有關人員迅速趕赴現場開展應急處置和地質災害應急調查工作,隨時向相關部門上報災情,並共同研究處置方案。

六、應急演練步驟

本次應急演練分三階段進行,即應急響應階段、應急避險和救援階段、演練總結階段。

第一階段:應急響應階段(20分鍾)

【場景一】(10:00)

【對白】總指揮:王鑫(縣國土資源局局長)

各參演單位請注意,下面,我宣布:新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦突發地質災害應急演練現在開始!

【旁白】 近期,我縣南部山區發生3~4級地震,不斷出現降雨等重大天氣過程。2013年4月5日北京時間1:00受地震和強降雨影響,8:30,礦山安全值班監測員巡查時發現,新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦在位於中心地理位置東經89°58′25″北緯43°38′35″的區域,有山體崩塌、滑坡跡象,立即報告礦山領導,礦山領導組織有關技術人員經實地踏勘會商後,決定啟動《新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦突發地質災害應急預案》,緊急疏散撤離受威脅的礦區人員,迅速將地質災害險情上報英格堡鄉人民政府、縣國土資源局、縣應急辦等部門。同時礦山組織開展突發地質災害應急避險和搶險救災工作,在礦山應急搶險救災指揮小組的統一指揮下,各應急搶險救援小組立即響應,迅速投入應急搶險救援工作。

【場景二】(10:02)

【對白1】 張明(立即給縣國土資源局撥打電話):「喂! 王局長,你好! 我是新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦經理張明,在位於我礦礦區周圍,發現有山體崩塌和滑塌跡象,地理坐標東經89°58′25″,北緯43°38′35″。經礦領導研究決定啟動了《新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦突發地質災害應急預案》,各應急搶險救援小組已經迅速到位,組織礦上職工立即開展疏散撤離工作,將職工公寓樓、生活區、辦公樓、車間庫房、礦山等不安全區域的所有人員,迅速疏散、撤離到指定的安全地帶集結,現在情況比較危機,請求縣國土資源局給予緊急救援!」

王鑫(接聽電話):「嗯! 知道了,你們要保證每個職工和家屬的生命安全,迅速撤離到附近安全地帶,我們立即將你們報告的險情、災情上報縣委縣政府和州國土資源局,同時我們以最快的速度趕到礦上支援你們!」

張明(經理):「好! 謝謝!」

【對白2】 張明(立即給英格堡鄉撥打電話):「喂! 宋鄉長,你好! 我是新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦經理張明,我礦發現崩塌、滑坡等地質災害險情,已經啟動了《新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦突發地質災害應急預案》,現正在疏散撤離職工公寓樓、生活區、辦公樓、車間庫房、礦山等不安全區域內人員。現在情況緊急,請求鄉人民政府給予緊急救援!」

宋建軍(鄉領導接聽電話):「嗯! 知道了,你們要保證每個職工和家屬的生命安全,我們將立即組織應急救援相關部門趕往你礦,以最快的速度支援你們!」

張明(礦山經理):「好! 謝謝!」

【對白3】 張明(立即撥打縣應急辦電話):「喂! 俞主任,你好! 我是新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦經理張明,早晨發生了地震,現在又下大雨,我礦安全值班監測員發現礦區地質災害隱患點可能要發生崩塌、滑坡等地質災害,經礦領導研究決定已經啟動了《新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦突發地質災害應急預案》,正在對受威脅人員進行撤離。請求縣應急辦給予緊急救援!」

俞天剛(縣應急辦接聽電話):「嗯! 知道了,你們要保證人員的生命安全,組織好疏散工作,我立即向縣領導報告,同時我們馬上趕往礦區,以最快的速度支援你們!」

張明:「好! 謝謝!」

【旁白】 張明(經理)放下電話後,立即組織各應急小組分別奔赴受險情威脅、災情威脅的現場,帶領和引導各片區受威脅的所有人員快速、有序的撤離危險地帶,並向辦公樓廣場、生活區籃球場等臨時安全地帶集結。

【場景三】(10:05)

【旁白】 接報後,英格堡鄉人民政府第一時間趕到現場,縣國土資源局、應急辦隨後即到。根據災情成立了突發地質災害搶險救災現場指揮部,總指揮由縣國土資源局局長王鑫擔任,指揮部下設六個工作組即:①搶險救災組(應急搶險隊負責撤離采區人員)、②醫療救護組、③治安保衛組、④後勤保障組、⑤宣傳報道組、⑥地質災害應急調查組等,並隨時准備啟動《木壘縣突發地質災害應急預案》。

縣國土資源局和應急辦以及英格堡鄉人民政府、武裝部、公安派出所、衛生院、民政所等相關部門出動的搶險救援人員,會同新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦應急搶險救援隊伍,在突發地質災害搶險救災現場指揮部的統一指揮下,在辦公樓前廣場安全地帶迅速搭建避險應急帳篷,設置了搶險救災現場指揮部、搶險救災接待站、醫療救護站、物資供應站、生活服務站和臨時避險安置點等。醫院急救車、礦山救護車、治安警車等救援車輛在停車場整裝待命。

指揮部下設的六個工作組,按照指揮部的統一部署,頭戴安全帽,身穿礦山救護服,迅速到宜化地質災害搶險救災現場指揮部,開展搶險救災工作。

第二階段:避險救援階段(30分鍾)

【場景四】(10:20)

【旁白1】 由於地質災害隱患點險情加劇,采區局部開始發生山體崩塌和滑坡,險情不斷惡化,地面人員安全受到威脅,進入采區人員被困可能性加大。

突發地質災害搶險救災現場指揮部立即安排部署。

應急搶險隊(李金晧負責采區部分)立即疏散轉移采區工作面受威脅的其他人員,將他們安全有序的疏散、撤離到辦公樓廣場安全地帶,在臨時避險安置點集結。

在突發地質災害搶險救災現場指揮部的統一指揮下,各應急救援小組,按照各自的職責、全力以赴展開搶險救災工作。並告知所有搶險救災人員進入緊急救援狀態,確保礦山所有受威脅的人員,迅速安全有效的撤離轉移到辦公樓廣場臨時避險安置點。

【旁白2】 這時廣播喇叭播出了:「各位礦工、家屬們,大家請注意,由於地震和強降雨重大天氣過程,發現礦山采區發生崩塌、山體滑坡等地災險情,請大家按照突發地質災害搶險救災現場指揮部的統一指揮,聽從各救援小組的引導,進行安全有序的撤離轉移到辦公樓廣場臨時避險安置點。」

【場景五】(10:21)礦山部分

【對白1】 報告張經理:「我是應急搶險隊隊長李金晧,現已將礦區地面受威脅的所有人員安全疏散、撤離到廣場臨時避險安置點,目前,已經撤離的人員沒有出現傷亡,大家情緒比較穩定。但是有3名駕駛員進入礦區轉移施工車輛,現在山體崩塌堆積物將道路封閉,3人被困,請求立即開展救援工作。

【對白2】 張經理:「好! 你們辛苦了! 注意安全,你們先通知其餘人員禁止靠近受地質災害隱患威脅區域,通知安排治安保衛組,將該區域拉上警戒線,設置警示牌,禁止無關人員進入,確保其他人員生命安全,你們原地待命,我馬上向上級匯報,研究營救方案」。

【旁白】 在搶險救災現場指揮部的指揮下,治安保衛組迅速在危險區域拉上了警戒線,設置了警示牌,禁止無關人員進入危險區域。

現場指揮部立即將災情向上級報告,木壘縣黨委、政府領導接報後,立即啟動了《突發事件應急預案》及相關應急預案,按照預案中的職責和任務,在保障安全的情況下,全力以赴以最快的速度搶救人員,確保每個礦工的生命安全。

【場景六】(10:30)

【旁白】 地質災害應急救援指揮部會同地質災害應急調查組和應急搶險隊分析現場地質災害發育情況及被困人員目前狀況,制定出要求被困人員轉移撤離到未受到地質災害隱患威脅的采區東部,採取拋灑安全繩的措施開展營救工作。

應急救援人員通過打電話和用喇叭喊話的方式引導3名被困人員向采區東部轉移,救援人員用安全繩等工具將被困人員營救出采區,1名駕駛員在撤離礦區過程中因磕碰受輕傷。

【場景七】(10:35)

【旁白2】 這時救護車報警器不斷發出了:「嗚——嗚」的急救信號

醫療急救組進行現場急救,醫護人員立即對受傷人員進行急救包紮,採取應急救護處理後,用救護車將傷員送往醫院,心理醫生、醫護人員立即對其餘2人開展了心理咨詢和精神安撫。

【場景八】(10:40)

【旁白】 各應急救援小組響應總指揮的命令,按照《預案》的任務各小組(搶險救災組、治安保衛組、醫療救護組、後勤保障組、宣傳報道組、應急調查組等)及時將工作進展情況向總指揮報告。指揮部將搶險救災進展情況及時向上級領導報告。

【對白】

1.田振和(搶險救災組)

報告總指揮! 我們是搶險救災組,發現險情、災情後,我們立即投入搶險救災工作,迅速將礦區地面危險區人員疏散、撤離到廣場臨時避險安置點,同時將采區120名礦工安全有序的撤離到廣場臨時避險安置點。經全力營救,已經將被困的3人救出,其中1人輕傷,由救護車送往縣醫院進行搶救治療,其餘人員已安全到達廣場臨時避險安置點。目前,所有人員情緒穩定。報告完畢!

2.張建奎(治安保衛組)

報告總指揮! 我們是治安保衛組,現場已採取交通管制,在危險區設置了警戒線、警示牌,勸解圍觀的群眾離開危險區,維持現場治安秩序,預防和打擊各種違法犯罪活動,確保搶險救災工作順利進行。報告完畢!

3.朱斌(醫療急救組)

報告總指揮! 我們是醫療衛生急救組,對1名受傷人員進行搶救包紮處理後,由120救護車將傷員送往縣醫院。同時做好了其他2人的心理咨詢和安撫工作。報告完畢!

4.王珊(後勤保障組)

報告總指揮! 我們是後勤保障組,按搶險救災指揮部統一部署,我們後勤保障組搭建了帳篷,設置了接待站、急救站、物資供應站、生活服務站、臨時避險安置點等,確保後勤工作順利開展。報告完畢!

5.侯天悅(地質災害應急調查組)

報告總指揮! 我們是地質災害應急調查組,對礦山采區崩塌、滑坡等地質災害進行了調查。目前,礦區地質災害隱患處於不穩定狀態,需進一步監測,待穩定後開展其他工作。報告完畢!

6.李祝虎(宣傳報道組)

報告總指揮! 我們是宣傳報道組,按指揮部的要求,我們對避險應急情況進行翔實的報道。報告完畢!

第三階段:演練總結階段(10分鍾)

【場景九】(10:50)

【旁白】 木壘縣突發地質災害避險應急演練各組及其成員,井然有序地完成了各項工作。各小組集合在指揮台前。

【場景十】(10:51)

【旁白】 由總指揮王鑫宣布演練結束。

王鑫:「我宣布,新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦突發地質災害應急避險演練結束!」

【場景十一】(10:52)

【旁白】 演練結束後,在新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦辦公樓前召開演練總結大會。全體礦工、家屬及參演人員在演練指揮部前集合。

【場景十二】(10:55)

【旁白】 總結大會由縣國土資源局副局長哈孜主持,首先由新疆宜化木壘縣東溝石灰石礦經理做進一步加強搶險救災工作發言;英格堡鄉人民政府領導做進一步加強應急救援安置工作發言;縣人民政府應急辦領導做進一步加強突發地質災害應急避險演練工作發言;木壘縣國土資源局領導對突發地質災害應急避險演練情況進行現場總結,要求大家在地質災害應急避險中要始終牢記以人為本的原則,不可貪戀財務等。

② 遼寧省礦山地質災害現狀及趨勢分析

王穎

(遼寧省地質環境監測總站,遼寧沈陽,110032)

【摘要】遼寧面向太平洋、背靠東北大地,社會經濟地理區位十分優越,是東北三省重要的物流中心和走向世界的「窗口」,是我國礦產資源、礦業開發及礦產品消費大省。開發利用礦產資源歷史悠久、強度高、規模大,取得了舉世矚目的成就。然而隨著礦山開采規模、強度的不斷擴大,產生的環境地質問題也越來越多,危害越來越重,造成的損失和負面影響越來越大,已成為全社會備受關注和憂慮的熱點問題。本文根據目前遼寧省礦山地質災害的主要問題:①破壞和佔用大量的土地,損毀植被;②對自然景觀和旅遊資源的破壞;③造成環境污染;④由采礦活動引起的崩塌、滑坡、泥石流和地面采空區塌陷、沉降等次生地質災害;⑤礦坑突水、破壞水均衡系統,導致區域地下水位下降等,並對導致遼寧礦山環境問題的主要原因及其發展趨勢作了分析,及提出防治建議。

【關鍵詞】礦山地質災害現狀趨勢分析

遼寧是我國礦產資源、礦業開發及礦產品消費大省。礦產資源開發利用歷史悠久、強度高、規模大,勘探、開采、加工體系配套齊全,擁有全國聞名的「鋼都」鞍山,「煤都」撫順,煤鐵之城本溪,煤電之城阜新、鐵法,石油之城盤錦以及北票、南票、海城、大石橋等諸多礦業城鎮和縣區。最多時有各類礦山10000多個,從業人員100多萬,年產礦石2.67億噸。然而隨著礦山開采規模、強度的不斷擴大,產生的環境地質問題也越來越多,危害越來越重,造成的損失和負面影響越來越大,已成為全社會備受關注和憂慮的熱點問題。

1礦山地質災害現狀及潛在環境地質問題

1.1礦山地質災害現狀

1.1.1崩塌

崩塌災害是我省露天采礦場十分常見的地質災害之一,具有普遍性、多發性、規模小,但人員傷亡較重的特點。1997年7月1日,發生在丹東大鹿島海濱浴場區內的鄉辦採石場突然崩塌,造成3人死亡;1998年凌海市石山鎮興達採石場崩塌,致使4人死亡,14人受傷,5輛機動車毀壞,直接經濟損失32萬元;1994年草河口鎮西溝一處個體採石場頂部崩塌,將正在鑿岩作業的3名工人砸死;1991年9月28日大石橋市官屯鎮青山懷村村民無證非法開采鎂礦,誘發崩塌,造成1台載重車砸毀,3人死亡的重大事故。導致上述崩塌地質災害發生的主要原因是:①對地質構造條件不清楚,盲目開采,缺乏專業采礦工程技術人員;在編制采礦設計或施工程序方法以及處理復雜的地質問題時,主要憑陳腐經驗確定,設計施工缺乏科學性和合理性。②非法采礦,違章作業,省內許多露采礦山,尤其是鄉鎮及個體礦山,采礦作業面過高、過陡,采礦者缺乏環保觀念和地質災害防治知識。

1.1.2滑坡

采礦誘發的滑坡,是我省大中型露采礦山最為典型的礦山環境問題之一,以撫順西露天礦、阜新海州露天礦、鞍山眼前山鐵礦、大孤山鐵礦、本溪歪頭山鐵礦及南芬鐵礦最為發育。其特點是規模大、頻率高、持續時間長、破壞性大,嚴重危及礦山的安全生產,並造成巨大的經濟損失。

根據滑坡的物質組成和誘發因素將礦山誘發滑坡劃分為露天采場滑坡、排土場滑坡、隨意棄渣載入誘發的滑坡3種。

(1)露天采場滑坡

露天采場滑坡是由於露天開采過程中導致的采場邊坡失穩而形成滑坡,在我省的發生頻率最大。有資料表明,從1927年至2000年底,撫順西露天礦發生的較大滑坡達82次,滑落岩體總量2081.7萬m3,其中最大的一次滑坡體體積達43.1萬m3

目前該礦坑北幫仍存在滑坡變形區120萬m2,其中危險區面積達64萬m2,嚴重影響石油一廠、發電廠等大型企業建築物和生產設施的安全性。廠區內機械設備嚴重受損,部分車間被迫搬遷。據不完全統計,這一災害造成的損失及該廠用於治理的費用高達6億元。國家有關部門已將其列為1號重大安全隱患。

(2)排土場滑坡

排土場滑坡是指用於礦山開采排放廢岩、棄土的場地,由於長期廢岩的堆放、累積造成的廢岩邊坡不穩而形成的滑坡。以歪頭山鐵礦排土場大型滑坡最為典型。

歪頭山鐵礦188西站兩側排土場於1998年6月4~8日發生大規模滑坡,滑移距離達30多米,滑體最寬435m,最長325m,最大厚40m,落差近30m,總面積約5.4萬m2,總體積約118萬m3。共毀壞礦山鐵路運輸線路1775m,區域內信號、交直流供電及通訊設備也遭到破壞,造成采場運輸系統兩個出口之一的北出口被迫停產約半年。滑坡還破壞耕地4km2,造成直接經濟損失1217萬元。

(3)隨意棄渣載入誘發的滑坡

朝陽市建平縣哈拉道口鄉四家子玄武岩礦滑坡,就是由於采礦棄渣大量堆放於黃土構成的斜坡頂部,導致坡體變形蠕滑。該滑體長100m,寬100m,平均厚20m,由黃土和玄武岩廢渣構成,總面積約10000m2,總體積約20萬m3。對坡下20多戶居民和3個鄉辦企業構成嚴重威脅。

1.1.3泥石流

礦業活動,特別是露天開采,大量破壞了植被和山坡土體,產生的廢石、廢渣等鬆散物質輕則造成礦區水土流失,重則誘發泥石流災害。如丹東市振安區五龍背金礦,礦渣堆放於河道,堵溝塞流,影響行洪,致使洪水沖潰渣堆,奪路外瀉,四處漫溢,泛濫成災,造成橋梁、房屋倒塌,3人死亡,2人重傷的泥石流災害。2001年7月4日16時45分,位於本溪市平山區泉涌街的本鋼石灰石礦剝離物堆放場,由暴雨誘發泥石流,泥石流方量約2100m3,使坡腳下距其僅200餘米的泉涌街居民受到嚴重危害,造成3人受傷,沖毀淤埋房屋3處,直接受災20餘戶,動遷撤離居民40多戶,經濟損失數百萬元。如1998年8月10日,海州露天礦東南邦發生較大規模泥石流,致使鐵路運輸線路堵塞,停產4小時,經濟損失達400萬元。2001年6月12日該礦再次發生泥石流,造成200多米長的運輸線路、排水溝和電鎬線路淤埋損毀,導致礦山近5個小時的全線停產及長時間的半停產。此外,省內存在許多沒有任何攔擋設施的廢渣堆和病險尾礦庫,尤其是一些大中型閉坑礦山的尾礦庫、排土場由於缺乏資金,管理很難到位,潛在的潰壩和泥石流暴發的危險性極大。丹東青城子鉛鋅礦尾礦庫被遼寧省勞動廳和丹東市經貿委列為重大事故隱患點。

1.1.4采空區塌陷

采空區塌陷在諸多礦山生態環境問題中以其造成的經濟損失巨大,人員傷亡較多,具有突發性、多發性、隱蔽性和漸變影響持久而佔有突出地位。2003年遼寧省的統計資料表明,全省因采礦引起的地面塌陷1152.82km2。尤以撫順、本溪、阜新、鐵法、北票、南票等煤田最為嚴重,塌陷面積分別達30km2、43.5km2、100km2、27.5km2、70km2、30km2。對其上覆及周邊的工礦企業、公共設施、道路交通、農業耕地、居民住宅構成嚴重威脅。僅撫順市區每年就需搶險救災資金5000萬元。本溪市「九五」期間投資19億元,用於搬遷安置受災居民。21世紀初我省的撫順西露天礦、阜新海州、新丘等3大露天礦都將先後閉坑,這3個位於城區的巨大礦坑,給兩市政府和人民留下了一道難解的題。

按塌陷特點、規模和空間分布規律可劃分為地面沉陷和地面塌陷兩種類型。

地面沉陷是指緩慢、大范圍的不均勻沉陷,面積大於1km2,無聲無震,沉陷深度一般為1~15m,地表呈現橢圓形盆地狀,局部有地面塌陷坑或蝶狀積水窪地。地面沉陷集中分布於丘陵及山前的大型煤田,如撫順、阜新、本溪、鐵法、北票、南票、沈北等在煤田開采基礎上發展起來的礦業城鎮,地面沉陷總面積258.83km2。地面沉陷的強度與采礦量成正相關關系,採煤越多,沉陷的強度越大,范圍越廣,由幾平方公里至幾十平方公里不等。目前最大范圍的沉陷區分布在阜新煤礦區,面積達100km2。地面沉陷的危害主要表現在損毀城鎮設施、地下管網、工民建築和大量耕地,破壞公路、通訊線路和自然景觀,威脅人民生命財產安全,已成為當地可持續發展的嚴重阻礙,亟待解決的一道難題。

地面塌陷是由采礦引起的地局部地面突然下陷的現象,呈零星分布於東、西部山區的大中小型井采礦區或地面沉陷區中。具有爆發突然,有聲有震,塌陷面積較小(幾十平方米至幾百平方米),塌陷深度較大(幾米至十幾米,最大可達30~40m)的特點。特別是一些鄉鎮、個體小礦多開采淺部礦層,也易引起漏斗狀的塌陷,它對土地資源和環境的破壞性更為突出。地面塌陷可造成礦區積水、土地鹽漬化、破壞耕地和建築設施。由於地面塌陷爆發突然,往往造成較大的經濟損失和人員傷亡事故。已相繼閉坑的楊家杖子鉬礦、青城子鉛鋅礦、桓仁銅鋅礦、寬甸夾皮溝磚廟嶺硼礦、華子峪銅礦等大型國有礦山采空塌陷災害及隱患十分突出,由於礦山閉坑、破產、改制,對造成的危害已無能力治理。對附近居民和盲目進行殘採的小礦生產人員安全構成極大威脅。

1.2潛在礦山環境地質問題

1.2.1破壞和佔用大量土地,並損毀植被,造成土地砂礫化

據初步調查省內的煤、鐵、有色金屬等優勢礦種的采、選及排土場擠占、破壞了大量土地。如撫順煤田僅西露天礦和3個排土場破壞土地就達35.8km2,占市區土地面積的31.13%。阜新城區及周邊地區有大小矸石山23處,累計堆存量達12.9億m3,壓占土地約32km2,加之13個采空沉陷區,2個大型露天礦,共破壞土地面積約184km2。這些排土場、矸石山、露天礦、沉陷區穿插在生產和生活區中,造成土地利用率低下,人民生存環境惡化。

礦業活動在大量佔用土地的同時,還嚴重破壞了地面植被,尤其是在一些群采、濫采、礦業秩序混亂的礦區,亂采亂掘,隨意棄渣,往往造成土地砂礫化和岩質化。如寬甸萬寶銅礦區,歷史上曾是次生林較繁茂的地區,20世紀80年代以前植被覆蓋率達80%以上,現今已降至30%以下。礦區仙500萬m3的廢石、尾渣,50餘處采空區,使2km2面積上的植被喪失殆盡。

1.2.2對自然景觀和旅遊資源的破壞

采礦,尤其是露天開采對自然地貌景觀的破壞是非常嚴重的。我省許多著名的風景名勝區,均受到采礦活動的影響。千山西麓鐵礦開采造成的揚塵和采礦排水疏干形成的降落漏斗,對千山風景區的古松影響極大;沿朝陽鳳凰山西麓呈條帶狀分布的採石場、水泥生產廠,強烈的爆破、過量的土石剝離和粉塵污染造成的白茬山,嚴重破壞了自然地貌景觀。省內許多建築石料礦山、水泥廠處在公路、鐵路沿線,其千瘡百孔、廢石滿坡、塵土飛揚的景觀,使其失去了觀瞻的美感。雖然各級政府採取措施,關閉了大量旅遊景區周邊及主要公路、鐵路沿線的採石礦山,但采礦造成的破壞遺跡卻沒有得到恢復治理。

1.2.3破壞水均衡系統,導致區域水位下降

我省許多礦山地質條件復雜,采礦時必須進行疏干排水,甚至要深降強排,因而破壞了地表水、地下水系統的均衡,導致區域性地下水位下降。近年來,因采礦造成缺水的地區在不斷增加,某些礦區地下水位下降十幾米甚至幾十米,出現了大面積的疏干漏斗,致使民井乾枯、河水斷流,生態環境遭到嚴重破壞。阜新的五龍礦區,地下水位下降近20m,影響面積3.6km2。北票礦區大面積地下水位下降6m。鐵法礦區對礦井均有不同程度的水位下降,降深1.23~5m,總面積達14.8km2

此外,在沿海地區一些礦山因疏干漏斗不斷發展,使其邊界達到海平面而引起海水入侵現象。目前,已發生海水入侵的礦區有:金州石棉礦、瓦房店華銅礦和復州灣粘土礦。由海水入侵,破壞了當地的淡水資源,加劇供水短缺矛盾,也使地面植被受到嚴重影響。

1.2.4水、土污染問題突出

多年來因礦山開采、加工及「三廢」不合理排放已使許多礦區周圍生態環境受到嚴重污染。省內尤以一些採金、鐵、硼、硫化物等小選廠和煤礦開采對周圍表水和地下水產生的污染現象最為普遍。這類小選廠多將廢水直接排入河道,造成河水污染,汛期河水漫溢又造成耕地污染。

2導致礦山環境地質問題的主要因素

2.1復雜而又不斷惡化的自然地質環境

遼寧地域遼闊,城市群密集,山地佔土地面積的2/3,地質構造、地形地貌以及氣候條件甚為復雜。遼東、遼南中低山區長期處於強烈隆起狀態,地震頻繁而烈度高,活動斷裂分布廣泛,山高坡陡,河谷深切;遼西低山丘陵區緩慢上升,植被稀疏,岩石裸露,歷經多期構造運動和強烈的冰劈、凍融等風化剝蝕作用,節理裂隙發育,岩體結構鬆散、破碎,水土流失嚴重;下遼河平原和山間谷地不僅地表水系發育,且分布著各種的凍土、軟土、膨脹土等特殊土。春秋兩季乾旱多風,加劇排土場、尾礦庫等揚沙、揚塵及大氣污染,夏季久雨、暴雨,強度大,常常激發露天礦的崩、滑、流災害。如阜新海州露天礦1953~1991年間發生滑坡77次,因汛期暴雨、久雨致災25次。上述自然地質環境背景是導致礦區生態環境問題廣泛性、多發性、復雜性、嚴重性的主要內因。省內許多大型礦山如齊大山、眼前山、歪頭山、南芬等露天礦及本溪、撫順、鐵法等煤礦,多處在山地與平原的結合部,開挖於深變質岩或砂、頁岩中。這個部位構造及活化斷裂發育,地震烈度高,岩石整體性差,力學強度低,在爆破震動和地下水的潛蝕、溶蝕作用下,極易軟化、泥化、斷裂塌落,這就決定了產生崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害的必然性,而采礦過程中不合理的採掘工藝和「三廢」排放方式則使已十分脆弱的地質環境進一步惡化,從而誘發各種礦山生態環境問題。

2.2過分追求經濟效益,缺乏基本環保觀念

長期以來,我國礦產資源開發執行著多能耗、多污染、資源難以綜合利用的傳統路線。人們的環境意識不強,過分地追求經濟效益,忽略環境保護與治理,是造成礦山環境持續惡化的根本原因。尤其是20世紀80年代後期,一些地區在「有水快流」思想指導下引發的開發熱、采礦熱,鄉鎮及個體小礦蜂擁而上,部分國有礦也轉為個人承包。其中有很多礦山,生產設備簡陋,生產工藝落後,管理水平低下,安全生產條件極差。給礦山環境帶來了巨大的沖擊和破壞。

2.3礦山企業的生產技術低下、設備落後是主要原因之一

遼寧省礦山企業設備簡陋、技術與管理落後、產業結構不合理。全省礦山企業中,全民企業不到5%,集體和個人企業95%以上。由於占省礦山企業95%以上的集體和個人民采企業,生產技術低下,集約化程度低,管理落後,而許多大型的國有礦山企業由於建礦時間悠久,設備更新慢,致使礦產資源的開發的利用率低,對絕大多數和伴生的有益元素棄置不顧。資源浪費和環境污染嚴重。據資料統計,遼寧省礦產資源平均利用率為30%~40%,礦產資源的總回收率為30%,均低於發達國家的20%。遼寧省有色金屬礦山企業的貧化損失率平均為27%,資源的總回收率40%~50%,低於國際水平10~20個百分點。資源與能源的二次利用率僅為世界先進水平的35%。礦山生產過程中的高貧化率、低綜合回收利用率和低資源二次開發利用率是造成礦山環境惡化的主要原因之一。

2.4礦山環境保護的法律法規不健全,執法的力度不夠

我國只有《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國環境保護法》等僅有的幾部法律對礦山環境提出了一些原則性的規定,可操作性差。遼寧省具有礦產資源種類多、分布廣和礦山企業規模小的特點,決定了礦山資源開發的分散、管理困難大。特別是有關礦山環境立法不健全和礦業管理的微觀無序和宏觀失控使礦業管理的相應法規得不到貫徹執行,形成了礦產資源開采無序、亂采亂挖現象普遍,許多礦山只產出不投入,采富棄貧,采易棄難,造成了礦產資源的嚴重浪費和礦山環境的嚴重污染。

2.5礦山企業負擔沉重,環保投資短缺

我省礦山環境問題很多屬歷史的「積淀」,歷史欠賬太多是造成礦山環保壓力巨大的另一個無法迴避的因素。我省大部分礦山是在計劃經濟時期建立的,礦山企業屬國家所有,企業所得的利潤大部分上繳國家,但國家並沒有給企業留下治理礦山環境的資金。這樣采礦帶來的利潤被抽走了,而采礦形成的危害卻留在了當地。長此以往,礦山環境問題越積越多,現在讓資源已近枯竭、經濟效益滑坡的企業負擔多年形成的礦山環境破壞的責任,企業根本無力承擔。礦區生態環境恢復是一個系統工程,需要大量的資金投入,而目前國家整體經濟實力不強,礦山企業負擔沉重。企業根本無法承擔礦山環境治理費用。

3礦山環境地質問題發展趨勢分析

3.1礦山地質災害的類型、規模、危害不斷擴大

20世紀80年代,遼寧省礦山地質災害主要有崩塌、滑坡、地面塌陷、水質污染等幾種,並集中發生在幾個大型露天煤礦。而進入90年代,在上述災害日趨嚴重的同時,泥石流、水土流失、大氣污染、岩爆、海水入侵等地質災害也相繼出現並時有發生。眼前山、歪頭山、南芬等大型露天礦近年都發生大、中型滑坡,西露天和海州露天礦等多次發生泥石流災害;已發生采空區、地面沉陷的撫順、阜新、鐵法等礦區,尤其是撫順煤田隨著採掘范圍向城區的逐漸擴展,地面繼續下沉是不可避免的,災情必將日趨嚴重。地面塌陷災害由採煤礦山擴展至有色金屬、滑石、硼、石膏等多個礦種。80年代以前地面塌陷是偶有發生,進入90年代以後,尤其是近兩年,則是時有發生。我們調查井采礦山72家,發生地面塌陷災害點31處,其中90%發生在「九五」期間。開采礦山隨著開采范圍、強度的加大,塌陷點也必將逐漸增多。目前,大部分礦區對地質災害的治理都處於亡羊補牢、臨渴而掘井的被動局面。防護意識和能力普遍偏低,必然導致災害的發展速度及影響范圍不斷擴大。

3.2礦業城市的地質環境問題日趨嚴重

遼寧省因礦而興的城鎮較多,這些城鎮隨著礦山開采規模、強度的不斷擴大,產生的環境地質問題類型越來越多,危害越來越重,已成為全社會備受關注和憂慮的熱點問題。如撫順市及阜新市的兩大露天礦:撫順西露天礦和阜新海州露天礦,這兩個位於城區的巨大礦坑,開采年限已進入最後階段,礦山地質環境破壞嚴重,已成為制約其城市規劃布局和經濟發展的最大瓶頸。西露天礦采深約390m,采坑面積達14.5km2;海州露天礦采深200多米,采坑面積7.02km2,這兩個礦幾乎每年汛期都有不同規模的崩、滑、流災害發生,邊坡變形嚴重威脅周圍企事業單位及居民生命財產安全。據有關專家預測,閉坑前後在逐漸失去人工維護的狀態下,地質環境會進一步惡化,地質災害將更加顯化和突出,可能產生邊坡失穩,岩體滑移,地面變形,礦坑充水以及由此誘發的地震、地下水污染等諸多環境問題。

鞍山、海城、大石橋城市周邊的鐵礦和菱鎂礦山,其開采都不可避免地會擴大對環境影響的地域,產生新的環境問題,加重已有環境問題的危害程度。

3.3鄉鎮礦山的環境問題仍將十分嚴重

遼寧省的鄉鎮企業發展於20世紀80年代,目前已在全省礦業中佔有相當大的比重。在1999年我省的主要礦石產量中,鄉鎮礦業產量佔41.59%,對國民經濟發展作出了巨大貢獻。但在其發展中也存在不少問題,如資源利用率低;亂挖濫采嚴重;選、冶工藝落後,隨著鄉鎮企業進一步發展,特別是礦產資源豐富的東、西部山區,礦業作為促進地方經濟發展的重要產業而優先發展。然而,目前鄉鎮礦業自身的一些不完善因素難以在短時期內得以改善,如不採取強有力的措施,礦山環境問題必然突出。

4防治措施

4.1切實貫徹「預防為主、防治結合、綜合治理」的方針

礦山建設和礦山環境保護應同步規劃、同步實施,避免走「先污染後治理,先破壞後恢復」的整治,加強礦業活動前期的綜合管理,從勘查、開發源頭上進行控管,各級地礦部門要建立采礦許可證審批前的礦山地質環境保護方案審批制度。

4.2加強立法工作,建立較完善法律法規體系和管理體系,加強執法隊伍建設

在全面貫徹落實《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國水土保持法》等法律基礎上,研究制定配套的地方性法規與實施辦法。建立健全管理機構,明確執法主體,加強執法隊伍建設,提高執法水平,加大對礦山生態環境稽查力度。各級國土資源部門會同有關職能部門,定期開展礦山環境保護執法檢查,做到有法必依,執法必嚴、違法必究。

4.3加大宣傳力度,增強全民的資源,環境保護意識,樹立礦業持續發展觀念

充分發揮報紙、廣播、電視等新聞媒體的宣傳、輿論監督,增強全民的資源憂患意識,生態環境保護意識和法制觀念,及時報道表彰礦山環境保護環境保護的先進典型,公開披露污染環境、破壞生態的違法行為。對嚴重污染環境、破壞生態的單位和個人及時曝光。加強對采礦權人和礦山作業人員的礦山生態環境保護知識培訓,樹立礦業可持續發展的理念,使全社會形成「珍惜資源、保護環境為榮,浪費資源、破壞環境可恥」新風尚。

4.4加強對地方鄉鎮(集體、個體)的扶持和管理

目前,鄉鎮礦山發展已成為國民經濟建設中不可忽視的重要力量,但也帶來不少環境問題。關鍵在於要扶持、幫助,使其走上「在開發中保護、在保護中開發和礦業可持續發展的軌道」,對鄉鎮礦山實行「扶持、整頓、聯合、提高」的方針。

③ 礦山與地下工程地質災害

地下采礦和地下工程開挖,最基本的生產過程就是破碎和挖掘岩石與礦石,同時維護頂板和圍岩穩定。如果對地下洞室不加以支撐維護,則洞室圍岩在地應力的作用下發生變形或破壞,這種現象在采礦界稱為地壓顯現。由地壓造成的災害,對礦井來說,主要表現為頂板下沉和垮落、底板隆起、岩壁垮幫、支架變形破壞、采場冒落、岩層錯動、煤與瓦斯突出及岩爆等。因采空區處理不當而引起的大規模地壓災害在地面表現為地表開裂、地面下沉、建築物倒塌、水源枯竭等。對於煤礦,尤其是露天煤礦,常常表現為滑坡、崩塌、傾倒等邊坡失穩及其引起的地面變形破壞。而煤與瓦斯突出是高瓦斯煤礦開采過程中最常見、危害性最大的地壓災害。這里主要討論危害大、發生頻率高、分布范圍廣的冒頂垮幫、岩爆、煤與瓦斯突出。

(一)冒頂垮幫

1.冒頂垮幫的特徵及其影響因素

地下洞室開挖後,由於卸荷回彈,應力和水分的重新分布常使圍岩的性狀發生很大變化。如果圍岩岩體承受不了回彈應力或重新分布應力的作用,就會發生變形或破壞。圍岩岩體變形及破壞的形式和特點,除與岩體內的初始應力狀態和洞形有關外,主要取決於圍岩的岩性和結構(表92)。

冒頂事故是對礦山工人人身安全威脅大且發生頻率最高的礦山地質災害之一。據不完全統計,我國各種礦山每年工傷死亡人數中有40%死於礦坑冒頂,死亡頻率占各種礦山地質災害之首。

表9-2 圍岩的變形破壞形式及其與圍岩岩體和結構的關系

續表

(據張倬元等,1994)

湖南錫礦山南礦的開采實踐表明,當失去支撐能力的礦柱達到全采場礦柱60%左右時,采空區頂板就可能冒落。而一個采空區的冒落會在相鄰采空區引起連鎖反應,導致采場地壓急劇增大,采場和巷道嚴重破壞,人員傷亡。美國、英國、日本等國金屬礦山冒頂事故死亡人數均占井下事故死亡總人數的1/3~1/2,日本為40.7%,美國為30.2%,英國、俄羅斯、波蘭和比利時等國約佔30%~50%。

我國冶金礦山頂板冒落及其他地壓災害死亡人數佔全部傷亡人數的25%~27%;大中型統配煤礦近年發生的重大死亡事故中,頂板冒落災害佔30%左右。

頂板冒落或側壁垮幫的徵兆有:頂板掉渣由小而大,由稀變密,裂隙數量增多、寬度加大,煤幫煤質在高壓下變軟,支架壓壞、折斷,瓦斯湧出量突然增多,淋水量增大等。

2.采空區處理方法

防止采空區大冒落的處理方法可歸納為「充填」、「崩落」、「支撐」、「封閉」8個字(隋鵬程,1998)。

1)充填法:采空場采礦開采完畢後,要及時用碎石、尾礦砂、水沙、混凝土等物質充填采空區,從而起到支撐頂板、減小其承受上覆岩土體壓力的作用。如湖南錫礦山南礦在3次大冒落後,新采區地壓劇增,地表不斷沉陷,為保證安全,對采空區進行了全面充填處理,充填率達90.6%,使地壓活動得以緩和。

2)崩落法:指利用深孔爆破的方法將采空區圍岩崩落,充填采空區。

3)支撐法:以礦柱或支架等支撐采空區,防止其發生危險變形。

4)封閉法:常用來處理與主要礦體相距較遠、圍岩崩落後不會影響主礦體坑道和其他礦體開採的孤立小采空區。封閉這些小采空區的目的主要是防止圍岩突然冒落時空氣沖擊波對人員和設備的危害。

為有效預防冒頂垮幫,還必須採取合理的開采方案,避免片面追求產量而采富棄貧,堅決杜絕開采保護礦柱的亂採行為;採用合理的設計方案,進行科學的頂板管理;根據圍岩應力集中大小與分布形式,採用聲發射監測技術及其他測定地應力方法,預測預報頂板來壓的強度和時間,掌握地壓規律,及時採取有效措施;制定科學合理的工作面作業規程、支護規程、采空區處理規程等。

(二)岩爆

岩爆又稱沖擊地壓,是指承受強大地壓的脆性煤、礦體或岩體,在其極限平衡狀態受到破壞時向自由空間突然釋放能量的動力現象,是一種采礦或隧道開挖活動誘發的地震。在煤礦、金屬礦和各種人工隧道中均有發生。

岩爆發生時,岩石碎塊或煤塊等突然從圍岩中彈出,拋出的岩塊大小不等,大者直徑可達幾米甚至幾十米,小者僅幾厘米或更小。大型岩爆通常伴有強烈的氣浪巨響,甚至使周圍的岩體發生振動。岩爆可使洞室內的采礦設備和支護設施遭受毀壞,有時還造成人員傷亡。

1.岩爆的類型和特點

由於發生部位和釋放能量的差異,岩爆表現為多種不同的類型,它們的特點也各不相同(張倬元等,1994)。

1)圍岩表部岩石破裂引起的岩爆:在深埋隧道或其他類型地下洞室中發生的中小型岩爆多屬這種類型。岩爆發生時常發出如機槍射擊的噼噼啪啪響聲,故被稱為岩石射擊。一般發生在新開挖的工作面附近,掘進爆破後2~3h,圍岩表部岩石發生爆破聲,同時有中間厚、邊部薄的不規則片狀岩塊自洞壁圍岩中彈出或剝落。這類岩爆多發生於表面平整、有硬質結核或軟弱面的地方,且多平行於岩壁發生,事前無明顯的預兆。

2)礦柱圍岩破壞引起的岩爆:在埋深較大的礦坑中,由於圍岩應力大,常常使礦柱或圍岩發生破壞而引發岩爆。這類岩爆發生時通常伴有劇烈的氣浪和巨響,甚至還伴有周圍岩體的強烈振動,破壞力極大,對地下採掘工作常造成嚴重的危害,被稱為礦山打擊或沖擊地壓。在煤礦中,這類岩爆多發生於距坑道壁有一定距離的區域內。四川綿竹天池煤礦就曾多次發生此類岩爆,最大的一次將約20t的煤拋出20m以外。

3)斷層錯動引起的岩爆:當開挖的洞室或坑道與潛在的活動斷層以較小的角度相交時,由於開挖使作用於斷層面上的正應力較小,降低了斷層面上的摩擦阻力,常引起斷層突然活動而形成岩爆。這類岩爆一般發生在活動構造區的深礦井中,破壞性大,影響范圍廣。

2.岩爆的產生條件與發生機制

岩爆是洞室圍岩突然釋放大量潛能的劇烈的脆性破壞。從產生條件來看,高儲能體的存在及其應力接近於岩體極限強度是產生岩爆的內在條件,而某些因素的觸發則是岩爆產生的外因(張倬元等,1994)。

圍岩內高儲能體的形成必須具備兩個條件:①岩體能夠儲聚較大的彈性應變能;②在岩體內部應力高度集中。彈性岩體具有最大的儲能能力,受力變形時所能儲聚的彈性應變能非常大,而塑性岩體則無儲聚彈性應變能的能力。

從應力條件看,圍岩內高應力集中區的形成首先需要有較高的原岩應力。但在構造應力高度集中的地區,岩爆也可以發生在淺部隧洞中,甚至有可能發生在地表的基坑或採石場中。

洞室圍岩表部岩爆經常發生在如下一些高壓力集中部位:因洞室開挖而形成的最大壓應力集中區,圍岩表部高變異應力及殘余應力分布區以及由岩性條件決定的局部應力集中區,斷層、軟弱破碎岩牆或岩脈等軟弱結構面附近形成的應力集中區。

對地下洞室造成破壞的岩爆主要有三種形式:岩體擴容、岩石突出和振動誘發冒落。岩體擴容是指由於岩石的破碎或結構失穩而使岩體體積增大的現象,如果擴容的幅度很大且過程較為猛烈,就會給洞室造成危害。當遠處傳來的擾動地震波能量較高時,可直接將洞室圍岩碎塊以非常快的速度(可達2~3m/s)彈射到洞室中而形成災害,這就是以岩石突出形式發生的岩爆。振動誘發岩石冒落是當洞室頂部有松動岩塊或存在軟弱面時,在擾動地震波和巨大重力勢能作用下發生垮落的現象。

3.岩爆的預測及防治

(1)岩爆的監測預報

對岩爆災害的預測包括對岩爆發生強度、時間和地點的預測。由於地下工程開挖和岩爆現象本身的復雜性,岩爆的預測工作需要考慮地質條件、開挖情況以及擾動等許多因素。以往的岩爆記錄是預測未來岩爆的重要參考資料。

岩爆的預測預報可以分為兩個方面:①在試驗室內測量煤岩或岩塊的力學參數,依據彈性變形能量指數判斷岩爆的發生幾率和危險程度;②現場觀測,即通過觀測聲響、震動,在掘進面上鑽進時觀察測量鑽屑數量等進行預測預報。目前國內外常用的岩爆預測預報方法有鑽屑法、地球物理法、位移測試法、水分法、溫度變化法和統計方法等(張斌等,1999)。

1)鑽屑法或岩心餅化率法:對於強度很高的岩石,若鑽孔岩心取出後在地表發生餅化現象則表明地下存在較高的地應力,可根據一定厚度岩心中岩餅數量的相對大小來進行判斷。在鑽進過程中,還可藉助鑽孔中的爆裂聲、摩擦聲和卡鑽現象等動力響應進行輔助判斷。

2)地震波預測法:利用已發生岩爆(誘發地震)的信息來預測未來開挖過程中的岩爆,並建立岩爆次數、大小、分布及其與地應力場變化的關系,從而預報大中型岩爆的時空位置及數量和大小。此外,還可以利用單道地震儀對掌子面及前方岩體進行監測,如沿水平線每隔1 m逐點測試岩石彈性波速度,採用強度概念推測發生岩爆的可能性等。

3)聲發射(A-E)法:聲波發射A-E法即Acoustic-Emission方法。此方法的建立基於岩石臨近破壞前有聲發射這一實驗檢測結果,它是對岩爆孕育過程最直接的監測預報方法。其基本參數是能率和大事件數頻度,二者在一定程度上可以反映岩體內部的破裂程度和應力增長速度。岩爆發生前通常有一個能量的積蓄期,這一時期是聲發射平靜期,可以視為發生岩爆的前兆。這種方法可望在現場對岩爆進行直接的定量定位監測,是一種具有很大發展前景的監測和預報方法。

岩爆預測是地下建築工程地質勘查的重要任務之一,在總結已有的實踐經驗和研究成果的基礎上,國內外學者目前已建立了一些可行的准則。挪威曾採用巴頓的方法,將岩石單軸抗壓強度(Re)與地應力(σ1)的比值(α=Re1)作為岩爆的判別准則:

1)當α=5~2.5時,有中等岩爆發生;

2)當α<2.5時,有嚴重岩爆發生。

我國在一些工程實踐中常採用巴頓法進行預測。例如貴州天生橋電站,根據巴頓法判斷隧洞施工中可能有中等岩爆發生,工程開挖的實際情況證明預測基本成功(張倬元等,1994)。

此外,由於岩爆屬於一種誘發地震,地震震級和發震時間的預報方法可用來預測岩爆的震級和發生概率。

(2)岩爆的防治

岩爆的防治問題雖然目前尚難徹底解決,但在實踐中已摸索出一些較為有效的方法,根據開挖工程的實際情況,可採取不同的防治方法。

1)設計階段的防治對策:

·洞軸線的選擇:人們通常認為洞軸線方向應與最大主應力方向平行,以改善洞室結構的受力條件。然而,使洞室相對穩定的受力條件是圍岩不產生拉應力、壓應力均勻分布和切向壓應力最小。在選擇軸線方向時應多方面比較選擇,以減少高地應力引發的不利因素。

·洞室斷面形狀選擇:洞室斷面形狀一般有圓形、橢圓形、矩形和倒U形等。當斷面的寬度高比等於側壓系數時,可綜合考慮各種因素確定洞室斷面形狀。

2)施工階段的防治對策:

·超前應力解除法:在高地應力區,洞室開挖後易產生超高應力集中。為了有效地消除應力集中現象,可採取預切槽法、表面爆破誘發法和超前鑽孔應力解除法等提前釋放地應力。在岩爆危險地帶鑽淺孔進行爆破,造成圍岩表部松動帶,可有效防止破壞性岩爆的發生。開採煤層時,首先開采無沖擊地壓或一般沖擊地壓的煤層,作為解放壓力層。回採時,要用全面陷落法管理頂板,不要留煤柱;對不易冒落的頂板要採用深孔爆破法或強力高壓注水法強制放頂。

·噴水或鑽孔注水促進圍岩軟化:在洞室的易發生岩爆地段,爆破後立即向工作面新出露圍岩噴水,既可降塵又可緩釋圍岩應力。因為注水使裂紋尖端能量降低,裂紋擴張傳播的可能性減小,裂紋周圍的熱能轉為地震能的效率隨之降低。從而減少劇烈爆裂的危險性。

·選擇合適的開挖方式:岩爆是高壓力集中的結果,因此,開挖時可採取分步開挖的方式,人為地給圍岩岩體提供一定的變形空間,使其內部的高應力得以緩慢降低,從而達到預防岩爆的目的。

·減少岩體暴露的時間和面積:在短進尺、多循環的施工作業過程中,應及時支護,以盡量減少岩體暴露的時間和面積,防止或減少岩爆發生。

·岩爆發生的處理措施:一旦發生岩爆,應徹底停機、躲避,對岩爆的發生情況進行詳細觀察並如實記錄,仔細檢查工作面、邊牆或拱頂,及時處理、加固岩爆發生的地段。

3)合理選擇圍岩的支護加固措施:使開挖的洞室周邊或前方掌子面的圍岩岩體從單向應力狀態變為三向應力狀態,同時,圍岩加固措施還具防止岩體彈射和塌落的作用。主要的支護加固措施有:①噴混凝土或鋼纖維噴混凝土加固;②鋼筋網噴混凝土加固;③周邊錨桿加固;④格柵鋼架加固;⑤必要時可採取超前支護。

(三)煤與瓦斯突出

在煤礦地下開采過程中,從煤(岩石)壁向採掘工作面瞬間突然噴出大量煤(岩)粉和瓦斯(CH4,CO2)的現象,稱為煤與瓦斯突出。大量承壓狀態下的瓦斯從煤或圍岩裂縫中高速噴出的現象稱為瓦斯噴出。突出與噴出均是在地應力、瓦斯壓力綜合作用下產生的伴有聲響和猛烈應力釋放效應的現象。煤與瓦斯突出可摧毀井巷設施和通風系統,使井巷充滿瓦斯與煤粉,造成井下礦工窒息或被掩埋,甚至可引起井下火災或瓦斯爆炸。因此,煤與瓦斯突出是煤炭行業中的嚴重礦山地質災害。

1.煤與瓦斯突出的特徵及其影響因素

煤與瓦斯突出是地應力和瓦斯氣體體積膨脹力聯合作用的結果,通常以地應力為主,瓦斯膨脹力為輔。煤與瓦斯突出的基本特徵是固體煤塊(粉)在瓦斯氣流作用下發生遠距離快速運移,煤、碎塊和粉塵呈現分選性堆積,顆粒越小被拋得越遠。突出時有大量瓦斯(CH4或CO2)噴出,由於瓦斯壓力遠大於巷道內通風壓力,噴出的瓦斯通常逆風前進;煤與瓦斯突出具有明顯的動力效應,可搬運巨石、推翻礦車、毀壞設備、破壞井巷支護設施等。

發生突出的煤層具有瓦斯擴散速度快、濕度小,煤的力學強度低且變化大、透氣性差等特點,大多屬於遭構造作用嚴重破壞的「構造煤」。突出的次數和強度隨煤層厚度的增加而增多,突出最嚴重的煤層一般都是最厚的主採煤層。突出的時間多發生在爆破落煤的工序。

煤與瓦斯突出災害隨採掘深度的增加而增加,其主要影響因素有礦區的地質構造條件、地應力分布狀況、煤質軟硬程度、煤層產狀以及厚度和埋深等。一般說來,煤層埋深大,突出的次數多,強度也大。

此外,水力沖孔和震動放炮可使地應力作用下的高壓瓦斯煤體在人為控制下發生突出。

2.煤與瓦斯突出的預防措施

預防煤與瓦斯突出的技術措施主要有以下4種:

1)首先開采沒有突出危險或突出危險性較小的煤層。由於受采動影響,地應力以彈性潛能得以緩慢釋放,煤層因卸壓而膨脹變形,透氣性增大,或者因層間岩石移動形成裂隙與孔道,有突出危險的煤層中瓦斯緩慢排放而使瓦斯壓力和瓦斯含量明顯下降,從而避免或降低煤與瓦斯突出的危險。

2)在有突出危險的煤層內均勻布置鑽孔並預先抽放一定時間的瓦斯,以降低瓦斯壓力與瓦斯含量,並使地應力下降、煤層強度增加。

3)在工作面前方一定距離的煤體內,超前鑽探一定數量的大口徑鑽孔,使煤層內的瓦斯得以提前釋放。

4)利用封堵、引排、抽放等綜合方法處理洞穴內積存的瓦斯。

為防止煤與瓦斯突出造成嚴重危害,必須加強煤層頂板管理和地應力監測,加強職工安全教育。

④ 礦山採石場地質災害治理需要佔用林地是否需要審批 縣政府會議紀要是否能代替林業審批手續

目前礦產審核比前幾年更加嚴格,礦山採石場地質災害治理佔用林地的需要審批,一般來講
縣政府會議討論屬審核,下一步還需要林業局職權部門審批

⑤ 地質災害防治措施的建議

地質災害防治,應貫徹「以防為主,防治結合」的方針,以達到保護地質環境,避免或減少地質災害損失為目的。下面依據不同地質災害類型提出相應的防治措施。

1.崩塌、滑坡地質災害的防治措施

擬建成品油管道線路工程,一般採取避讓措施,管道遠離或者繞避崩塌、滑坡地質災害,難以繞避應在施工前進削坡減載。在峽谷地段建議採取漿砌塊石護坡,防止崩塌對管道工程的破壞,也可採用隧道方式避讓。

2.地面塌陷和地裂縫地質災害的防治措施

擬建成品油管線工程河南段,途經觀音堂、 義馬、 新安、 平頂山等煤田較多。據野外調查訪問,採煤等采礦活動還在繼續進行,各地采空塌陷區還沒有穩定,管道線在礦區和塌陷區經過,可能遭受地面塌陷地質災害,其危險性大,因此,建議在該段採取改線避讓措施。其避讓措施有:管線繞過采空區,進入到煤層以外。無法繞避地段,應針對該工程路線的地質環境條件復雜的情況,建議建立管線地質災害監測網路體系,指派專人或委託專業隊伍對管道路段地質災害進行監測,發現問題及時呈報主管部門,以便及時採取措施。

3.泥石流和洪水沖蝕地質災害的防治措施

工程建設施工過程中要盡量減少對周圍地質環境條件的破壞,破壞植被要盡快恢復,損毀的耕地盡快恢復耕種。洪水沖蝕災害在暴雨大洪水是不可避免的,管線根據地形地質條件,可採用跨越或深埋穿越措施以防洪水沖蝕對管道的破壞。

4.特殊土地面變形防治措施

由於成品油管線經過黃土丘陵區時,擬建工程可能遭受黃土濕陷、潛蝕災害。對自重濕陷黃土,應採取換土或強夯法處理;對非重濕陷黃土,應採取沖擊、碾壓夯實的方法處理,在工程建設時及建成後,採取必要的排水設施,以確保工程建設不發生黃土濕陷、潛蝕災害。

膨脹土和膨潤土的防治措施:管周圍應有良好的排水條件,附近5m以內不宜灌溉。防治措施主要為在管道兩側修建鋼筋水泥防護牆,增加結構鋼度,增設沉降縫等。

5.成品油管線經過采礦、採石場地段的防治措施成品油管線在信陽以南K290+3.5km~K290+5.4km段管線附近有大小數百個采礦場,成片分布,而且在本段有膨潤土礦,由於采礦范圍較大,無法避讓,只能從礦區通過,因此,首先要對礦區進行勘查,管道應盡可能在無礦段通過,或在礦體埋深較大的地段通過,並要禁止確管道經過地段的采礦。在確山縣常興鎮南(K230-6.0km~K230-7.1km),管線緊鄰採石場,因此建議管線改線向西移 200~300m,避開採石場的影響。另外在澧河、淮河和浉河采砂活動比較強烈,管道應採用避讓,繞過采砂河段,並對管道經過的河進行管理,防止在管道經過地段采砂。

圖7-8 河南段地質災害危險性分區圖

6.地面沉降防治措施

擬建管線在許昌市地段處於地面沉降范圍內,對該段管線和分輸站可能產生不利影響。目前累積沉降量級較小,為控制其發展,應控制開采深層孔隙承壓水量,並加強監測。

表7-7 河南段管線工程地質災害危險性綜合評估一覽表

續表

續表

續表

⑥ 採石場可能會發生哪些地質災害相應對策

最容易發生崩塌!做法就是,不要挖牆腳式的採石,要從上向下,從前向後依次挖掘。採集的石頭要及時賣出,盡量不要積累太多。是否會發生災害其實和當地的自然環境有聯系,其次也要看石頭的種類是否相對容易鬆散!

⑦ 最近發生的地質災害

2011年冬季的真沒有,冬季降雨少,滑坡,泥石流降雨使主要因素,所以比較少,給你搜羅了一下2011年3起比較重大的地質災害,希望能幫到你
2011年5月9日發生的廣西壯族自治區桂林市全州縣滑坡事件,事件造成22人死亡、1人受傷,直接經濟損失350萬元。國土資源部認為,根據調查,滑坡災害產生的原因與所處的地層岩性、地形地貌、降雨、採石場開采等因素有密切關系。
2011年7月5日發生在陝西省漢中市略陽縣岩質崩塌事件,事件造成18人死亡、4人受傷,直接經濟損失1000萬元。國土資源部說,災害發生的主要原因是,當地岩質結構特點以及連續強降雨是造成本次災害的主要原因。
2011年9月17日發生在陝西省西安市灞橋區的特大黃土滑坡,此次地質災害造成32人死亡、5人受傷,直接經濟損失5200萬元。國土資源部門調查認為,當地土質情況以及連續強降雨是造成此次災害的主要原因。

⑧  地質災害類型及其危險性現狀評估和預測評估

一、地質災害類型及特徵

評估區地質災害類型有地面災害和斜坡變形災害兩大類共6個災種,災害類型劃分及其主要特徵見表12-5。

表12-5地質災害類型劃分及主要特徵表

(一)地面沉降

在評估區及其附近,地面沉降分布於淮北平原阜陽、界首、太和、利辛、渦陽、蒙城等市縣,是由於超采中、深層孔隙承壓水引起的。20世紀80年代以來,各城鎮開采井多深達150~200m,隨著開采量逐年增大,承壓水頭逐漸下降,使得1.62×104km2的自流區基本消失,形成了以城鎮為中心的區域性降落漏斗。至90年代中期,阜陽市城區降落漏斗中心水位埋深已達80m,水位降幅1.44~1.88m/a;界首市城區水位埋深已超過70m;有些地段降落漏斗已相連接。承壓水位持續下降誘發了地面沉降。

20世紀80年代初有關部門對阜陽市進行水準復測發現,位於穎河西側水文站內的9號點僅沉降83.7mm,沉降范圍80~100km2。此後該市開采中深層承壓水進入了高峰期,地下水位以3m/a的速率持續下降,至1990年沉降范圍和中心沉降量分別以26km2/a和78.9mm/a高速增長,沉降中心最大沉降速率達109mm/a,沉降范圍已達360km2,沉降中心最大累積沉降量873mm。地面沉降量與地下水開采量及水位埋深呈正相關。1990~1999年沉降速率雖有所減緩,但沉降范圍擴展和中心沉降速率仍達6.25km2/a和59.3mm/a,至1999年1月沉降范圍約410~420km2,中心最大累積沉降量已達1347.4mm(圖12-2)。

圖12-2阜陽市累積地面沉降量等值線圖

等值線單位:mm

此外,管線附近界首、太和、利辛等縣城水位持續下降,已形成水位降落漏斗,地面沉降有一定顯示。

過量開采中深層地下水,使地下水位大幅度持續下降,造成含水層及相鄰土體的有效應力增加從而固結壓密並發生地面沉降。阜陽地區0~156m深度范圍內主要有6個壓縮層,總厚度50~l00m,其中A7-4、A9-5和A11-6三個壓縮層是主要的,它們的埋深分別為39~77m、78~101m和107~132m,而埋深40m以內的土體則為超固結土,壓縮沉降量小。

(二)采空塌陷

采空區地面塌陷是採掘巷道上部的岩層失去支撐,力學平衡條件被破壞,而發生的崩落、開裂、彎曲等變形破壞現象,最終導致地面沉陷的地質災害。在安徽段采空區地面塌陷主要分布於淮海煤礦和定遠石膏礦和鹽礦三地。

1.淮南煤礦地面塌陷

淮南礦業集團所屬12對礦井,井田總面積為301.12km2,至今采空塌陷面積達57.744km2。隨著煤礦開採的延深和規模擴大,1997年1月至2000年6月塌陷區增加了8.04km2,年增長率為4.1%。礦區地跨淮河兩岸,為沖積平原區,淮河以南采空塌陷(距管線達19km)總面積34.734km2,塌陷最大深度約20.Om;淮河以北采空塌陷總面積23.01km2,塌陷最大深度約5.5m。淮南煤礦采空塌陷比較嚴重,造成村莊、農田被淹沒,工程設施損壞,並對水利和防洪工程造成較大的影響。

淮南煤礦采空塌陷屬緩變型。基本特徵是:回採1.5個月左右,地面塌陷開始產生,3~4個月為活躍期,此時的塌陷總量可達70%左右,一般18個月後逐漸穩定,且采空區與地面塌陷區基本一致。淮河以北潘謝礦區采空塌陷處於持續發展過程中。

2.定遠石膏礦地面塌陷災害

定遠石膏礦地面塌陷形成的特點是:巷道遺棄支護一拆除,巷道頂板岩層立即塌落,隨後引起地面塌陷。目前塌陷面積僅為50~800m2,塌陷的深度最大為0.50~0.65m,管線離其尚有一定距離,且開采規模呈現減少的態勢。

3.定遠縣東興鹽礦地面塌陷災害

該礦的開采區位於輸氣管線(K235+280)的南側4km處。自1988年末開采至今,僅在1998年後開采區開始產生輕微的地面塌陷,且與開采區范圍相吻合,面積約0.2km2。目前對開采區及周圍影響不大。

地面塌陷的產生及危害程度受諸多因素制約,主要與礦層厚度及埋藏深度、頂板圍岩強度和上覆的第四系鬆散堆積物厚度有關:礦層厚度愈大,埋深愈小,頂板圍岩強度愈小,上覆第四系鬆散堆積物愈厚,則地面塌陷愈強烈。

(三)地震液化

管線穿越的地震烈度Ⅶ度區有兩段:一段位於淮北平原的四廟—孫集一帶(K59—K70),西淝河河床兩側為第四系全新統粘性土、粉砂、細砂,厚度6.40~14.80m,地下水位埋深2.20~2.50m,其下伏的粉砂、細砂在地震條件下存在輕微液化;另一段位於江淮丘陵平原的前王一帶(K266+200—K273+200),池河河床兩側分布的全新統粘性土、粉土和含泥砂礫石,厚15~20m,水位埋深0.8~2.4m,上覆的粘性土厚度在6m左右,下伏的粉土較薄,且標貫擊數在17擊左右,粘粒含量大於10%,基本不產生地震液化問題。

(四)膨脹土災害

評估區內界首、蒙城、定遠、滁州、來安等地丘陵崗地及河谷Ⅱ級階地上廣布的上更新統的沖積、洪沖積及殘坡積的粘土、粉質粘土,顏色為灰白、棕黃、褐黃和土黃色,厚度一般7~15m,局部大於30m。天然狀態下呈硬塑、堅硬狀,柱狀節理發育,含鐵錳質結核和薄膜。由於土層中含較高的蒙脫石、伊利石等親水性礦物成分,有遇水膨脹、失水收縮的特徵,往往造成其上的建築物變形、開裂。經取樣測試,評估區內膨脹土自由膨脹率為40%~63.5%,屬弱膨脹潛勢。淮北平原區和沿江丘陵平原區一般在40%~57.5%;江淮丘陵平原區一般為45.5%~63.5%;局部可達66.5%~74.5%。從地貌上可以看出,膨脹土的膨脹性有在平原區稍低,丘陵坡麓的崗地區稍大的特點。

工程沿線膨脹土分布地段為K19+600—K58+400、K63+400—K65+000、K70+000—K178+500、K184+300—K219+100、K226+650—K245+450、K246+150—K251+250、K253+900—K262+050、K263+300—K266+150、K305+500—K309+900、K312+480—K321+870、K323+190—K325+050、K328+390—K333+900、K343+110—K345+910,分布長度為242.7km,占線路總長的70%。

(五)崩塌

沿線崩塌災害主要分布於K185—K200、K280—K334段,崩塌均與人工切坡不當有關,有土崩和岩崩。崩塌體的規模一般在50~200m3之間,調查過程中發現多處岩崩,主要分布於K280—K302段,由中元古界千枚岩等淺變質岩組成的斜坡,節理裂隙極為發育,岩性破碎。因修建房屋和公路切坡的邊坡大多不夠穩定,如滁州市南譙區小庄村崩塌,土崩主要分布於K302—K334段,由Q3弱膨脹土組成,切坡後極易產生崩塌。如滁州市甘里阜和定遠縣城東輪窯廠崩塌等。

此外,還有人工堆積層崩塌分布於K185—K200段,是由採石場棄碴於采坑邊造成的。

二、地質災害危險性現狀評估

(一)地面沉降

阜陽市地面沉降的發展已直接或間接地給城市建設和經濟發展造成了一定危害,主要表現有:

1.破壞水利設施和降低防洪標准:位於沉降區的潁河和泉河,左右堤壩全長48km,堤頂高度均已隨地面沉降而降低,已達不到原設計20年一遇的防洪標准。20世紀80年代以來,阜陽節制閘多處閘體開裂現象逐年增寬,目前已嚴重威脅大閘的運行安全。

2.破壞市政及供水設施:部分深層地下水開采井發生傾斜、錯位、井管抬升、井台開裂變形。穎上路段排水管道錯裂,原可順暢外排的污水向沉降部位集中。

3.破壞城市測量控制網:中國地震局以阜陽市為中心布設的阜陽環Ⅱ等水準線路,因地面沉降干擾,影響了地震監測工作。1999年總參在阜陽進行地形校測時,導線無法閉合,不得不從沉降區外水準點引測。

阜陽市中深層孔隙承壓水水位下降速率近年來有所減小,反映阜陽市地面沉降有減緩的趨勢。而輸氣管線通過地段在阜陽市地面沉降區以北約30km處,沿線除利辛縣城外皆為農村,目前中深層地下水開采量不大,尚未發現地面沉降現象。

(二)采空塌陷

1.淮南煤礦采空塌陷

淮南煤礦系國家統配煤礦,開采數十年來所形成的地面塌陷范圍和塌陷深度都很大。地面塌陷所導致的災害比較嚴重,其危害主要表現在:塌陷盆地中心部位已形成一系列的塌陷湖(塘),造成村莊、農田、通信線路被淹沒。邊緣區(危險變形區)工程建設及設施被損壞,如房屋傾斜、牆基開裂、地坪錯開等;對水利和防洪工程造成較大的影響,如淮河堤塌陷,下沉深度大於1m的達850m,累計影響長度15.1km;鐵路路基下沉(大通—張樓線的望李段),影響長度為7.41km;外邊緣區主要表現在對房屋的破壞,如牆基開裂等。

淮河以北的潘謝礦區地面塌陷正處於持續發展過程中,且距輸氣管線相對較近(在K159處相距為10.3km)。目前塌陷區呈北西西—北西向展布,而且潘1、潘2、潘3三個礦井的塌陷區幾乎相接(圖12-3)。礦區規劃的開采區向四周擴展,無疑距輸氣管線將愈來愈近,應予關注。

圖12-3淮河以北煤田采空區地面塌陷預測圖

2.定遠石膏礦地面塌陷

該礦采空區頂板岩層以軟弱的泥岩和粉砂質泥岩為主。根據多年觀測資料表明,當礦床開采深度在170~180m以內時,可引起地面塌陷;其中以開采深度60~70m的最易引起地面塌陷。

根據該礦1992年的調查結果,采空塌陷自1990年開始,在不到一年的時間里,地面塌陷面積達10餘畝,隨著采空區面積的增加,地面塌陷時有發生,其多發年份為1998年之前,其後地面塌陷災害有減緩的趨勢。地面塌陷產生的同時,多伴有地裂縫的產生(危險變形區)。調查結果表明:定遠石膏礦采空區塌陷的影響范圍,一般比采空區范圍向外擴展l00m左右。塌陷的危害主要是引起房屋開裂、電線桿歪斜、渠道損毀、耕地破壞等。而礦區位於縣城的東南郊,屬居民較密集區,且存在一些高層建築(樓房、煙囪),因而,采空區的地面塌陷已威脅到人們的正常生活環境。

由於定遠石膏礦目前開采規模呈現減少的態勢,因而礦區的地面塌陷問題影響甚弱,地面塌陷危險性等級屬輕微。

3.定遠縣東興鹽礦采空塌陷

該礦礦體頂板埋深218m左右,近東西向展布,岩性為軟弱的泥岩和鈣質泥岩,目前採用鑽井注水法生產工藝開采,采空區即為溶腔,溶腔間預留80~100m的保安礦柱。自1988年末開采至今,礦區地質環境現狀較好,基本未產生相關的地質環境問題,僅在1998年後,開采區開始產生微弱的地面塌陷,其形態與開采區范圍相吻合,面積約0.2km2。由於屬鑽井注水法開采,故其地面塌陷屬緩變型,且地面顯示不明顯,主要表現在降雨期存在積水問題,而對開采區及周圍影響不大(居民遠離礦區,相距600m以外),地面塌陷危險性等級屬輕微。

(三)地震液化

由於缺乏系統的資料,歷史上中強地震時評估區土層液化的分布及液化對建築物的破壞情況無法細述,但據現有資料,以阜陽市為例:1668年7月25日山東莒縣—郯城間8.5級地震(是我國東部最強烈的地震),在阜陽市造成Ⅶ度破壞;1481年3月9日渦陽6級地震、1831年9月28日鳳台北東6.25級地震、1937年8月1日山東菏澤7級地震,在阜陽市均造成V度破壞。由於淮北平原淺部發育全新世的砂類土和低塑性粉土,且地下水位埋深一般為1~2m,因此,存在地震液化的可能性。

(四)膨脹土災害

評估區內膨脹土分布范圍很廣,屬弱膨脹潛勢,但據現場調查,對低層建築仍有一定破壞性,主要表現在使房屋及牆體產生開裂,並伴有地裂或地基上鼓。如蒙城縣的雙佛塔建在膨脹土地基上,現在從塔頂到塔底產生一條大裂縫,另外淮南、蒙城、界首、定遠等地的廠礦、學校、民房等,有不少因膨脹土地基而產生房屋開裂,其中蒙城縣的蒙古族中學院牆在1978年秋天產生地基上鼓現象。

由膨脹土組成的邊坡,邊岸也極易產生滑坡、崩岸,如河岸、湖岸及人工渠的邊坡都產生過規模不等的滑坡和崩塌,位於江淮分水嶺附近的人工渠及巢湖湖岸,都有這類危害。

(五)崩塌

評估區內崩塌災害主要是堵塞道路交通、壓覆植被、掩埋農田等。輸氣管線施工的切坡開挖,勢必會受到崩塌的危害。

三、地質災害危險性預測評估

(一)工程建設誘發、加劇地質災害的可能性

(1)工程沿線大部分為平原地區,工程建設時和建成後不會加劇地面沉降、地面塌陷等災害。

(2)鑒於沿線膨脹土分布廣泛,在區內劉巷子、定遠、滁州等丘崗地帶,地形起伏較大,工程建設時如開挖斜坡地帶,易誘發邊坡不穩定,一般不會加劇滑坡災害,如在廟陳—滁州地段,基岩裂隙發育,人工切坡時易誘發崩塌或滑坡災害,應注意邊坡的防護工作。

(3)管線穿越淮河、池河、滁河等較大水體,如工程處理不當,會造成地基破壞,易產生管涌、滲漏問題,影響防洪堤。

(二)工程本身遭受地質災害危險性評估

1.地面沉降

根據規劃資料,中、深層地下水在將來仍然是城鎮供水的主要水源,且開采量和開采范圍均有所擴大。採用水文地質比擬法,結合近年來的水位、水量、沉降監測資料的相關性分析,各主要城鎮地面沉降預測結果見表12-6和圖12-4。

表12-6主要城鎮地面沉降預測結果表

圖12-4安徽段地面沉降趨勢預測圖

鑒於缺乏淮北平原區地面沉降專門研究,其預測結果和將來實際情況可能存在一定偏差,但其地面沉降的發展是存在的,會對管線造成一定的危害,筆者認為利辛段地面沉降發展對管線危險性大,其他危險性小。

2.采空塌陷

(1)淮南煤礦地面塌陷

根據淮南煤田分布特徵和礦區地質構造條件分析,並採用工程地質比擬法和概率積分法預測,離管線最近(4.5km)的朱集礦區,即使將來采礦,其塌陷影響范圍一般以開采深度的65°角外延,其最大距離為2.5km(-1200m的開采標高)。2015~2020年預計最大下沉值為3.6m,下沉0.5m以上的塌陷范圍為5.532km2,未延伸至管線;潘謝礦區地面塌陷災害嚴重,但距管線較遠。預測地面塌陷對管線的危險性小。

(2)定遠石膏礦地面塌陷

定遠石膏礦區礦層穩定,規劃開采井巷最南端距管線1.4km。採用類比法和理論計算兩種方法預測,認為規劃開采區可能塌陷邊緣距管線僅500~600m,塌陷影響帶將波及到管線。管線在K245+500—K252+020段(長6.52km)通過石膏礦體分布區,若今後在管線下部及一定范圍內(2km內)開采,勢必會對管道的安全產生危害性,潛在危險性較大。

(3)定遠東興鹽礦采空塌陷

礦區邊界和管線最近距離為3.5km。東興鹽礦開采過程中,採用鑽井水溶法開采,其采空區實際上是水與鹽礦體(溶於水而流出地表)的置換過程,且礦體尖滅部位距管線3.5km,開采產生的地面塌陷對管線的危險性小。

3.膨脹土

評估區內膨脹土大氣影響深度在3.0~3.5m之間,膨脹土的脹縮性易對管線產生頂壓,加之地形起伏大,易產生滑坡,有可能會對管線產生不良影響,總體危險性小,局部中等。

4.地震液化

採用標准貫入試驗判別法對西淝河漫灘全新統沖積層(15m以淺的深度內進行判別,Ncr為7.07~7.72,在Ⅶ度遠震的情況下,頂部的粉土不存在地震液化問題,而下部的粉砂、細砂則存在輕微地震液化。

5.崩塌、滑坡

採用圖解法和極限平衡法預測,管線工程沿線的邊坡存在基本穩定(K184—K227)和不穩定(K280——K301)兩種情況,如切坡不合理,甚至局部形成人工邊坡,上述斜坡段均可能產生崩塌、滑坡災害,危及管線,但總體危險性小。

⑨ 采礦場作業造成當地村民房屋倒塌、農田、水塘塌陷,百姓怎麼維權

這種情況應該責令當地有關部門整改,還你本來面貌。如整改不力,可以向法院提出訴訟請求,要他們對你家的住房問題給予徹底的解決

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