煤矿地质灾害制度
1. 矿山地质灾害治理现状
西南地区矿山地质灾害发育,破坏性强。为此,国家和矿山企业筹集经费约4.8亿元,对矿山地质灾害进行了恢复治理。治理成效较显著的矿山有云南省小龙潭煤矿、楚雄燎原煤业有限公司、华宁向阳煤矿,重庆市天府煤矿,西藏自治区罗布莎铬铁矿区,贵州省盘江火烧铺煤矿、万山汞矿、开阳磷矿,四川省有拉拉铜矿、泸沽铁矿、会东铅锌矿、攀枝花钒钛磁铁矿等矿山。地质灾害治理根据不同的地质灾害类型和经济条件采取了不同的工程防治措施。对于危害、影响较严重、治理难度较大、治理的经济意义不很大的地质灾害点,一般均采取了搬迁、避让的措施。对于崩塌、滑坡,一般除加强监测外,采取了地表排水、地下排水、削方减载,支挡及植树种草等措施。对于泥石流,除加强监测外,采取了固坡、拦渣、排导、生物工程等措施。对于地面塌陷、地裂缝,除加强监测、加强采空区管理外,一般采取了回填塌陷坑,加固地裂缝地区地基,防止塌陷对建筑物的破坏等措施。
云南省小龙潭煤矿是矿山地质灾害恢复治理较好的矿山。该矿属于云南省劳改系统,始建于1953年,目前年产煤630×104t,是云南省最主要的能源基地,全省50%多的火力用煤由该矿务局提供。小龙潭矿务局从建矿到2001年10月底,共实现工业总产值34.26亿元,实现利税10.69亿元。该矿采用凹露天开采方法,自20世纪90年代初以来2个采场(小龙潭采场、布沼坝采场)边帮发生多次滑动。小龙潭矿务局在上级有关部门的支持下,先后已投入地质灾害治理资金1.89亿元,通过多期治理取得了一定成效(表6-4,表6-5),使矿山生产得到了保障。
表6-4 小龙潭矿务局露天采场滑坡治理情况
表6-5 布沼坝露天矿西北帮边坡锚索加固工程治理效果
四川会东铅锌矿山亦属恢复治理较好的矿山。该矿位于凉山州会东小街乡,是集采、选、冶为一体的国有中型矿山。该矿山于1972年建成投产,1973年7月露天采场西边坡即产生第1次滑坡,滑体规模达21×104m3,处理扩大后的采场于1987年7月又在西边坡发生滑坡。第2代露采场1988年6月建成投产,西边坡上下高差达300m以上,坡度较陡,在其南段又形成了以垂直位移为主的滑移变形体,为稳定边坡,矿山投入大量资金对其进行了综合治理,主要措施是:
1)修建排水沟、泄洪道,部分改善西边坡不利的水文地质条件;
2)控制采矿爆破强度,减少对西边坡的震动破坏;
3)用锚索、抗滑桩及水泥挡墙对西边坡滑移变形体地段进行联合加固处理(图6-1)。
经以上加固处理后的西边坡基本是稳定的,多年未发生滑动,保证了矿山的安全生产。
2. 矿区地质灾害防治与环境保护对策
山东省矿产资源丰富,在开采过程中反映出来的地质灾害也具多样性、复杂性。比如说,即使同类矿产,由于成矿条件和矿区地质、水文地质条件的差异,以及矿山开采阶段的不同,产生的矿区地质灾害类型、危害程度等也各具侧重性。我们进行矿区地质灾害类型、分布发育规律及危害程度调查研究,归根结底还是为了预防和减轻灾害带来的破坏和损失,更好地保护矿区地质环境,这也是进行矿区地质灾害防灾减灾对策研究工作的主要目的。目前,矿区地质灾害防灾减灾对策,在省内、国内乃至国际上尚处于研究、摸索阶段,本次矿区地质灾害防灾减灾对策研究主要依据各主要矿山实践经验和野外实地调查资料,具有一定的科学性和可操作性。
一、矿区地质灾害防治对策
(一)采空塌陷防治对策
采空塌陷是矿区地质灾害中发生规模及危害最大、影响最广的主要地质灾害。因此,前人在其防治对策方面也颇有研究。
1.探索科学的采矿方式
(1)充填法采矿
预防采空塌陷最为有效的方法是充填法采矿。中国矿业大学研制的高水速凝充填材料,具有充填速度快、强度高且较稳定等特征,充填液只需20分钟便连砂带水一起固化成高结晶水充填体,其强度1d可达3MPa,3d可达4~5MPa,最终可达5MPa以上。该充填材料不需脱、排水且有一定膨胀性,充盈系数优于混凝土,在招远金矿进行充填试验效果良好。
充填法采矿防止采空塌陷,在目前开采的铁、金矿山中具有较强的可操作性,因为这类矿山矿体多呈脉状或条带状发育,相应采空区也呈条带状,便于充填,所需充填材料相对较少,经济上不需投入太大而且效果明显。充填法开采铁、金矿目前在全省已进行了全面推广和应用,其中莱芜铁矿区及招远金矿区基本上都采取了此种采矿方式。而煤矿等沉积型矿产开采采空区范围广,如果实行充填,花费巨大且效果不明显,从煤矿开采经济效益上分析也不合算,因此,目前煤矿开采以顶板陷落法为主。
(2)“自下往上”异向开采
煤矿开采一般是从上层煤起自上而下采,这样对煤矿建设来说,具有见效及投资回收快等优势,但对于采空塌陷来说,是愈采愈烈,许多塌陷区是反复塌了再塌,同时浅部采空塌陷也构成对深部采矿的威胁,比如,在汛期,大气降水直接通过塌陷坑进入巷道,增加矿坑排水量乃至造成淹井事故的发生等等。
湘潭矿业学院与煤炭部门立项研究煤矿开采方式,提出具有多层煤的煤田,采用由深部至浅部开采的方式,可有效地减轻采空塌陷危害。目前,这一研究已通过国家正式鉴定,如果这种开采方式可行的话,在鲁西南及黄河北远景煤田区开采应该参考、借鉴。
2.加强科学研究,提高采煤技术水平
目前,世界上有些国家井下采煤矸石不出井,用来充填井下采空区,既可以减轻采空塌陷又可避免排矸对地质环境的影响,如此可谓一举两得。而省内煤矿的采煤方式与我国大多数煤矿一样,使得利用煤矸石充填井下采空区变得复杂化且费用较高,这在新汶矿务局张庄煤矿及国内其他煤矿都已得到证明。这就是,目前技术水平条件下,欲使矸石不排向地表直接充填采空区是不现实的,因此,需加强科学研究,努力改进采煤技术,赶上国际先进水平。目前,煤矿开采为减轻采空塌陷危害,根据各矿实际条件,采用的主要技术措施有:
1)同一煤层多工作面协调开采,减少地表不均匀下沉,减少倾斜和水平变形对民房的影响;
2)分煤层交错布置工作面,可减少不均匀下沉和静态变形值,使部分变形得以抵消。不同煤层开采边界交错布置,错距控制在40~80m;
3)积极推广沿空送巷、沿空留巷等采煤新工艺、新方法,实行无煤柱开采,以使地表均匀下沉;
4)积极开展新技术、新方法的研究。如华丰矿通过注浆减沉,取得较好的效果;汶南矿在采13层、15层煤时,采用矸石充填老空区,既减少了矿井排矸量,又减缓了顶板下沉,减轻了采动对地表的影响。
3.治理对策
坚持以防为主,防治结合的原则,做到预防为先。
(1)防范
1)实行预报制度,对可能出现的地面塌陷地区(重点为地下采空区)进行预测预报工作,从发生时间、发生地点到成灾范围和影响强度进行长、中、短期全方位预测预报。
2)加强地质环境监测,建立群测群防监测系统。
3)禁止年产3万t以下的小型煤矿继续开采。这类小煤矿因无力负担巨额抽水费用,通常开采煤层较浅,极易形成采空塌陷。
4)严密监测地下水动态。在采空区,今后诱发地面塌陷的因素除继续叠加开采外,就是地下水位变动对其产生的影响,因此,一切引起地下水位变化的人类工程活动,都要经过严格的论证和控制方可实施。
5)采空区内进行工程建设必须进行地质灾害危险性评估。
(2)治理
1)界定地质灾害的责任,实行“谁引发,谁治理”的原则,由造成地质灾害的责任人或单位提供治理经费,制定或委托制定地质灾害治理方案,承担或委托承担地质灾害治理工程。
2)采空区回填,推广中国矿业大学研制的高水速凝材料,该充填液只需20分钟便可使砂水凝结成高结晶水充填体,最终强度可达5MPa以上。
4.减灾措施
在山东省各类矿山中,煤矿开采产生的采空塌陷规模大、危害程度高,因此采空塌陷减灾措施主要针对煤矿而言,其他矿种可参照。
山东省煤炭资源多分布于人口多、村庄建筑物稠密的广大农村地区,压煤量大。目前,煤炭部门为减少采空塌陷危害,采矿前实行一次性征地。这些地区,往往在采空后半年至一年内发生采空塌陷,使大量耕地减产或绝产。
为减轻采空塌陷危害,除了进行村庄搬迁、重点交通和水利设施布置禁采区或留设防护煤柱以保护人民生命财产和国家重点建筑物不受损害外,更重要的是对于塌陷地区进行治理和综合利用。根据实际情况,塌陷区内大部分土地可以复垦还田,少部分地区塌陷程度严重,常年积水或地形起伏过大,不能复垦,建议发展水产养殖业,亦可以修建公园,既美化环境又改善人们的精神生活。
山东省治理和综合利用塌陷区做得较好的是肥城市。肥城市狠抓采空塌陷地的开发复垦,目前已累计开发复垦塌陷地2万余亩,其中建成鱼塘6000余亩,复垦土地14000余亩,创经济效益5亿元。肥城市现有采空塌陷地6.5万亩,并仍以每年2000亩的速度递增,开发复垦塌陷势在必行,为此,该市规定:凡复垦塌陷地进行粮食生产的,3年内不交合同定购任务;从事林果业、养殖业生产的,从有收益之年起,3年内免征农林特产税,并适当延长承包期,种植业延长到20年,养殖业延长到30年。对4000多万元塌陷地开发资金的使用,该市实行以奖代补、规模治理的重点扶持办法,对常年较深的积水区,实行挖塘养鱼、淤泥造地、种养结合、立体开发;对塌陷变形地,削高填洼、划方整平,恢复耕种。该市湖屯镇西湖西村在复垦的500亩塌陷地上搞特色种植,亩收达千元以上,石横镇马坊村利用塌陷地养甲鱼,每亩收益超过10万多元。可观的经济效益,进一步激发了广大群众投资的积极性,全市每年都有几十万人投身塌陷地开发之中。
由此看来,采空塌陷区的综合治理工作,应当在当地政府的高度重视和大力支持下,根据塌陷程度、周围环境进行统一规划,力争使之具有新的地面生态环境,形成新的经济增长点。
值得可喜的是,全社会正在逐步重视地面塌陷的治理工作。据悉,经国务院开发办批准国家级采空塌陷地综合治理示范区目前在山东省枣庄市设立。示范区第一期治理工程为期3年,总投资达2400万元。有关部门将对采矿塌陷地有计划地进行综合治理,使其发挥更好的经济效益和社会效益,以促进全市耕地总量的动态平衡。
(二)崩、滑、流(渣石流)重力地质灾害防治对策
1.避让
避让是减灾防灾最有效最可行的方案之一,在渣堆重力危害即将发生或短期来不及治理的渣堆可采取避让措施。
2.削坡
渣堆坡度大多大于40°,未达到平衡状态,可采用削坡减重的方法减小其坡角。
3.挡土墙
挡土墙是对不宜削坡的较大型渣堆进行的一种工程治理方法。采用挡土墙可以有效地防止渣堆坍塌,保护渣堆下建筑物的安全。
4.绿化护坡
对难以治理的渣堆,可进行植树、种草等绿化措施。植被是斜坡稳定的重要因素,植被对渣堆提供一个保护层,缓冲了雨水对渣堆的冲击。
5.综合利用
可利用渣堆进行铺路、制砖、回填采空区等。矸石堆主要用于以下方面:①公路建设及做砖、水泥等建材行业的辅助材料;②进行重选硫精矿及硫铁矿;③作为辅助原料进行低热发电。
(三)地面沉降及散落油污染治理对策
加强地面变形和地面沉降监测和研究,建立预测预报系统,采取减少开采量、回灌注水措施,减少地面沉降量。
对散落油污染防治的重点是防止油气开发区跑、冒、滴、漏现象。
二、矿区生态环境保护与恢复
21世纪是山东省全面推进信息化、工业化、城市化和国际化进程,加速社会主义现代化建设,建设经济文化强省的重要时期。矿产资源是经济社会发展的重要物质基础,矿业是经济与社会发展的基础产业。为贯彻中央人口、资源、环境基本国策和“有序有偿、供需平衡、结构优化、集约高效”的总方针,实施可持续发展战略,加强对全省矿产资源勘查、开发利用宏观调控,促进资源利用方式与管理方式的根本转变,推动矿业开发的经济效益、社会效益、资源效益和环境效益协调发展。依据《山东省矿产资源总体规划》保护和合理开发利用矿产资源,提高可持续发展的保障能力,促进矿产资源开发利用与生态建设和环境保护协调发展。
(一)调整矿山规模结构
保持矿山开采与矿床储量规模相适应,优化资源配置,杜绝资源分割与重复建设,实现规模经营。矿山最低开采规模,按矿种及按大、中、小型矿区(床)分别限定,作为新建矿山准入条件之一。对不符合最低开采规模要求的小型矿山企业,加快改组、改制和资产重组,形成规模经营。对不符合生产条件、生产能力过小、破坏浪费矿产资源、污染破坏矿山生态环境的矿山依法予以关闭。
(二)优化采、选、冶结构
按照山东省抓大扶优和促进结构调整的要求,加大采、选、冶结构调整力度,改变过去盲目建设选矿厂、冶炼厂,采、选、冶失衡,经济效益低下的局面。实现合理采、集中选、定点炼,资源相对集中开发,采、选、冶基本合理配套的开发建设模式。以改造提升传统产业的关键技术为中心,加大科技创新力度,着力研究提高采、选、冶水平的新工艺、新技术、淘汰落后工艺。禁止使用堆浸法提金、土法炼油,关闭选冶能力小于100t/d的金矿选冶厂,关闭生产能力3万t/a以下的小钢厂、10万t/a以下的立窑水泥厂和日熔量400级以下的浮化玻璃厂。在不久的将来,力争全省采、选、冶结构基本合理配套。
1.提高矿山开采回采率
加大监管力度,完善“三率”考核体系,“三率”水平较低的矿种、矿山要重点考核。鼓励矿山企业依靠科技进步,提高采、选、冶技术装备水平,开发利用低品位、难选冶矿产。金矿、铁矿等地下开采的金属矿山,应采用胶结充填采矿法,提高开采回采率,防止地面塌陷。加强铁、铜难采矿体高效采矿方法和贫铁矿开发利用研究;石膏矿开采,要积极推广房柱式-崩落采矿法,试验臂式采矿法,开展同时开采多层石膏、多层盐、多层硫技术研究;煤矿推广无矿柱开采,厚煤层可先采上分层后放顶,极薄煤层无人工作面开采等采矿法,提高开采回采率,继续对“离层注浆”、地下气化、膏体充填等技术进行研究试验,解决“三下”煤的开采问题;铁矿、石膏矿限制使用房柱式采矿法;金矿禁止使用房柱式采矿法。
2.提高矿产资源综合利用水平
通过加强矿产资源综合利用监督管理,加大矿产资源综合利用投入,抓好矿产资源综合利用技术开发应用,努力提高矿产资源综合利用水平面。重点做好铁矿中伴生的铜、钴、金,金矿中伴生的银、铜、铅、硫等元素的综合回收;同时鼓励煤矿企业综合利用与煤共(伴)生的高岭土、耐火粘土矿、硫铁矿等矿产。到2005年综合利用共(伴)生矿产的矿山数达到60%,回收率平均提高2~3个百分点。
(三)新建矿山准入条件
为优化全省矿业结构,有效保护和合理利用矿产资源,设立新建矿山企业除应符合国家有关法律、法规外,还必须具备下列准入条件:
———资质条件。有与所建矿山规模相适应的资金、技术、人才及其有关规定的条件。
———资源条件。必须有经资源储量管理部门认定的相应类型的矿产资源储量。
———规模条件。应符合《山东省矿产资源总体规划》确定的矿区(床)最低开采规模标准,并与可供开采的矿产储量相适应,矿山建设须符合规模生产、集约经营的原则。
———技术经济条件。有符合国家规定的矿山设计或矿产资源开发利用方案、开采方法、选矿工艺及采、选设备必须科学、先进、合理、安全。开采回采率、采矿贫化率、选矿回收率指标能达到规定要求,对具有工业价值的共(伴)生矿产能综合开采、综合利用。
———生态环境保护条件。符合《山东省矿产资源总体规划》确定的生态环境准入条件,并提供经有关部门批准的环评报告;矿山环境影响报告书、土地复垦及地质灾害防治措施应符合国家有关规定,并与矿山建设同时进行。
沿海及海洋矿产资源的开采,还必须符合《海洋环境保护法》、《海域使用管理法》,应当与海洋功能区划相衔接。
———规划分区条件。国家和省矿产资源规划所规定的禁止开采区、禁止开采的矿种和已规划开发利用的矿区以外的区域,是新建矿山准入的矿种地区。
3. 矿山地质灾害治理措施
(一)地面沉降及塌陷的防治措施
西南地区矿山地面沉降和塌陷的治理措施,主要是采用避让和填埋。
1)居民点搬迁;
2)房屋、建筑物加固;
3)对重要建筑群、道路及不适合搬迁的居民点、城镇、工业区预留安全矿柱,划定禁采边界;
4)对已形成的沉陷区、裂缝进行综合治理,宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,因地制宜开展土地复垦工作。
(二)泥石流的防治措施
西南地区矿山泥石流主要分布在矿业开发程度较高的能源、金属、非金属矿山。如贵州务川汞矿区、汪家寨煤矿区、开阳磷矿区、四川泸沽铁矿区、石棉矿区、大树硫铁矿区、重庆狮子山煤矿区、云南东川铜矿区、易门铜矿区、石缸河锡矿区等,主要措施是:
1.合理堆放废渣,减少泥石流的发生几率
矿山废石废渣排放,采取合理勘察选址、集中有序堆放;现有废石、渣堆进行覆土,并植树种草绿化,坡脚砌筑挡土墙坝,防止废石、渣滚落,坡面修筑浆砌石护坡或进行其他固化措施,防止雨水冲刷;对占用主要行洪通道如河谷、沟谷的废石废渣,进行清理或修建行洪渠或管道,保证洪水的顺利通过,截断泥石流形成的物源条件。
2.新建尾矿库严格设计程序,防止新的泥石流产生
新建尾矿库必须由国内有相应资质的专业单位按照国家相关规范进行选址、评估、勘察、设计、施工及监理。严禁无勘测、无设计、无监理进行施工。尾矿库上游必须保证汇水面积小,下游无重要建筑交通线、工矿企业、居民点等设施。坝体内各项设施齐全,并达到国家规定相应的防洪、抗震标准。正在使用的尾矿库必须按照设计使用要求,进行坝体、库内设施的监测维护、加固。坝面应随坝体的逐步升高进行浆砌块石固化或绿化,防止雨水冲刷。达到设计使用年限、设计库容的尾矿库,应立即停用,启动闭库程序,严禁超设计能力使用。同时,对已闭库的尾矿库和正在使用的尾矿库,设专职人员对其进行监测,并制定相应的预警、应急防灾措施,防止尾矿库溃决事故而引发泥石流地质灾害。
3.禁止乱挖滥采,随意堆放弃渣,从源头上防止泥石流的产生
在各矿区内禁止大矿小开、乱采滥挖、随意弃置废石、尾矿等现象,对地质环境造成极大破坏的个体私营矿点进行清理、关闭整顿,恢复矿业秩序,保护地质环境。
(三)崩塌、滑坡的防治措施
崩塌、滑坡是采矿工程活动易引发的地质灾害。主要表现在煤矿、铝土矿、磷矿、汞矿等能源、金属、非金属矿山。近年来,西南地区针对矿山开采引发的崩塌、滑坡地质灾害采取的防治措施主要如下:
1)加强监测;
2)采用科学合理的开采布局,如:露采矿山严格按照设计的剥采比进行台阶式开采,放缓采面、坡面,限制采面、坡面高度等;
3)对危险地段修建防护面,并采取削方减载、减少振动、坡脚堆载、抗滑桩支挡措施等。
防治对象主要针对威胁矿山企业自身工作面、采场的灾害隐患点以及部分对周围居民点存在较大威胁的隐患点。如重庆市天府矿务局一井矸石山治理工程位于天府镇南1km东山脚下,20世纪50~80年代开采煤矿,倾倒弃渣厚5~30m,顺坡向堆积,由于长年累月冲刷侵蚀,在岩面附近地下水富集、饱和形成滑带,给坡下厂房、民舍带来安全隐患。为防止地质灾害的发生,治理工程内容如下:矸石山西侧坡脚布9根1m×1m抗滑桩;在西侧、西南侧布设条石护坡挡墙、片石挡墙,支挡松散弃渣下滑;钢筋格构砼,位于斜坡中上部,2.5m×2.5m格距,呈菱形展布护坡地梁;格构内植树绿化;条石挡墙外侧修排水沟,沟底宽600mm,高900mm,1∶0.25梯形放坡,抗滑桩外侧沟底修底宽400mm,高900mm的截水沟;为方便群众,治理环境,在条石挡墙外侧修便道,以及运输材料的通行便道。治理后,原有的矸石山边坡得到稳定,潜在滑坡安全隐患得以消除,保证了坡下厂房和民舍的安全。
贵州省务川汞矿由于30多年的矿山开采,致使矿区发生了地面塌陷、地裂缝、滑坡、泥石流、尾矿库坝坡失稳、渗漏、翻坝等环境地质问题,使矿区生态环境破坏、水环境恶化。务川汞矿山地质环境治理恢复工程有针对性地采取了下述治理措施:尾矿库坝坡失稳的治理措施是设有反滤层的块石压坡工程、排渗井系统工程、排洪区工程及监测工程;地面塌陷、地裂缝的治理措施是塌陷坑填埋工程、监测系统及警示系统工程;同时对塌陷区、尾矿库库区及矿区的房前屋后进行了植树种草绿化。
经过对务川汞矿矿山地质环境治理恢复工程使矿山环境地质问题得到改善,居民的生存质量得到提高。
4. 什么是矿山地质灾害
因矿山建设及生产活动而引发的崩塌、滑坡、泥(渣)石流、地面塌陷(采空塌陷、岩溶塌陷)、地裂缝和地面沉降等灾害。
5. 采矿会不会引发地质灾害,有哪些解决办法
矿山地质灾害又称矿井地质灾害、采矿地质灾害、矿区地质灾害等是指在矿床开采活动中,因大量采掘井巷破坏和岩土体变形以及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,危害人类生命财产安全,破坏采矿工程设备和矿区资源环境,影响采矿生产的灾害。
防治方法:
(1) 建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开产中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。
(2) 加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防、险避险、抢险培训。
(3) 开发与应用先进的信息化、地球物理勘查手段、地球化学勘查手段,对矿山地质进行严密监测(威海晶合),对可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统,实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。
(4) 加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测,坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察,并做好预防措施。合理建设尾矿矿坝,形成稳定矿场与尾矿库,降低滑坡和塌方风险。
6. 矿山地质灾害现状
(一)矿山地质灾害灾种和规模
西南地区矿山地质灾害类型复杂多样。主要灾种有滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地裂缝、煤矸石自燃、土地沙化、尾矿库溃坝、矿井突水等矿山地质灾害(图3-1)。据不完全统计,各类矿山地质灾害共计达2061次(表3-10),其中滑坡432次,占总灾数的20.9%;泥石流175次,占总灾数的8.4%;地面塌陷和沉降527次,占总灾数的25.5%;崩塌316次,占总灾数的15.3%;地裂缝484处,占总灾数的23.5%;矿坑突水121处,占总灾数的5.87%;其他矿山地质灾害6次,占0.51%。上述矿山地质灾害中,以地面塌陷和地裂缝居多,滑坡、崩塌次之。
表3-10 西南地区矿山地质灾害统计 单位:次
注:其他地质灾害包括煤矸石自燃、尾矿库溃坝等。
根据全国矿山地质环境调查与评估实施细则(中国地质环境监测院,2002)对矿山地质灾害规模的划分标准(表3-11),将西南地区矿山地质灾害划分为大、中、小3类。其中大型矿山地质灾害58次,占总灾数的2.81%;中型147次,占总灾数的7.13%;小型1856次,占总灾数的90.06%(表3-12)。
表3-11 常见地质灾害规模等级划分
备注:只要其中一项指标符合即可。
表3-12 西南地区矿山地质灾害规模
西南地区矿山地质灾害以云南省发生的次数最多,为694次(表3-12),占总灾数的33.67%。其次是四川省586次,占总灾数的28.43%;再次是贵州481次,占总灾数的23.34%;重庆市254次,占总灾数的12.32%;西藏发生矿山地质灾害次数最少,为46次,占总灾数的2.23%。
1.云南省矿山地质灾害灾种和规模
该省矿山地质灾害694次,主要发生在有色金属矿山。据不完全统计,云南省有采矿场(坑)3065处,选矿厂1000余处,废渣堆2912处,尾矿库(堆)544年(表3-13)。形成各类矿山地质灾害灾种有滑坡171处(大型14处、中型23处、小型134处),崩塌56处(中型6处、小型50处),泥石流78处(大型4处、中型12处、小型71处),地面塌陷169处(大型3处、中型19处、小型153处),矿坑涌水41处,地裂缝179处,疏干泉点100个。以滑坡、地裂缝和地面塌陷矿山地质灾害灾种较多,其他类型较少。
2.贵州省矿山地质灾害灾种和规模
贵州省矿山地质灾害主要发生在煤矿山,其次是有金属矿山,各类矿山地质灾害481次。其中大型8处,占总灾数的1.66%;中型12处,占总灾数的2.50%;小型461处,占总灾数的95.84%。滑坡62处,大型2处,中型5处,小型55处;崩塌57次,大型1次,中型2次,小型54次;泥石流12次,大型1次,中型2次,小型9次;地面沉降55次,中型1次,小型54次;地面塌陷106次,大型1次,中型1次,小型104次;地裂缝161次,大型1处,中型1处,小型159处;矿坑突水28次,大型2次,小型26次(表3-14)。
3.四川省矿山地质灾害灾种和规模
四川省发生各类矿山地质灾害的次数仅少于云南省,为586次。其中滑坡130次,占四川总灾数的22.9%;泥石流78次,占四川总灾数的13.3%;地面塌陷147次,占四川总灾数的25.1%;崩塌的102次,占四川总灾数的16.9%;地裂缝87处,占四川总灾数的14.8%;矿坑突水37次,占四川总灾数的6.3%;其他矿山地质灾害5次。各种矿山地质灾害中,大型21次,占总灾数的3.6%;中型53次,占总灾数的9.1%;小型512次,占总灾数的87.4%。
表3-13 云南省主要矿山环境地质问题
表3-14 贵州省矿山地质灾害类型规模及危害程度统计
4.重庆市矿山地质灾害灾种和规模
重庆市矿山地质灾害亦比较严重,主要发生在煤矿山。据不完全统计,各类矿山地质灾害254次。其中滑坡69处,占27.1%;泥石流6次,占2.4%;地面塌陷39处,占15.3%;崩塌87次,占34.2%;地裂缝37处,占14.6%;矿坑突水15次,占5.9%;其他矿山地质灾害1次。各矿山地质灾害大型6次,占2.30%;中型18次,占7.09%;小型230次,占90.55%。
5.西藏自治区矿山地质灾害
西藏矿产开发尚时间较短,规模不大,矿山地质灾害问题尚不突出。据西藏地质环境监测总站不完全统计,西藏矿山地质灾害有46次。其中崩塌14次,地裂缝20次,地面塌陷11次,泥石流1次。西藏矿山地质灾害主要发生在罗布莎铬铁矿山、朗县铬铁矿山,其次是玉龙铜矿矿山等。
(二)矿山地质灾害危害性
西南地区矿山地质灾害危害性相当严重,造成直接经济损失25.62亿元,死亡人数1982人。从经济损失来看,以贵州省最为严重,直接经济损失15.80亿元,占西南地区损失总数的61.67%;其次是重庆市,直接经济损失3.83亿元,占西南地区损失总数的15.34%;再次云南省,直接经济3.07亿元,占西南地区损失总数的11.90%;四川直接经济损失2.90亿元,占西南地区损失总数的11.31%;西藏矿山地质灾害直接经济损失最少,为0.0178亿元。贵州省和重庆市造成直接经济损失大的原因,与煤矿山发生的泥石流和矿坑突水灾种有关。
从矿山地质灾害死亡人数看,云南省死亡人数最多,为1203人,占西南地区矿山地质灾害死亡总人数的60.70%;其次是四川省,死亡人数358人,占西南地区矿山灾害死亡总人数的18.06%;再次是贵州省,死亡288人,占西南地区死亡总人数的14.53%;重庆市死亡130人,占西南地区矿山灾害死亡总人数的12.32%;西藏矿山地质灾害死亡人数最少,为3人,占西南地区矿山地质灾害死亡总人数的0.15%。云南省矿山地质灾害死亡人数多的原因,与有色金属矿山形成的突发性泥石流和滑坡灾种有关。贵州省经济损失最大的矿山地质灾害是地面沉降。
1.云南省矿山地质灾害危害性
云南省矿山地质灾害累计造成直接经济损失3.07亿元,死亡1203人。该省历年来矿山地质灾害至少破坏或威胁200余条公路、500余个村庄安全,掩埋耕地4000余hm2。其中滑坡和崩塌(227次)危害性最严重,影响和破坏土地面积2163.36hm2、各种建筑物120×104m2、公路100余条,直接经济损失1.41亿元,死亡729人;泥石流78次,造成直接经济损失0.79亿元,死亡362人;地面塌陷169处,塌陷面积994.54hm2,单个面积0.1~64hm2,以中、小型规模为主,形态以圆形、半圆形和长条状为主,塌陷深度0.3~10m,影响和破坏公路近100条,150多个村寨房屋开裂,造成直接经济损失0.63亿元,死亡15人;地裂缝179处,常与矿山采空区相伴产生,呈群带状分布,单缝宽1cm至数米,长数米至2000余m,主要危害是损坏民房,破坏耕地,威胁矿区安全生产等,造成直接经济损失0.024亿元;矿坑突水41次,主要是由于开采地下水位以下的矿体时,掘穿隔水底板或打通原采矿老硐,或主平坑位于河流附近,受断层破碎带影响及支护不力导致顶板隔水层变形、冒落而引起河流漏水等因素而致。矿坑突水的主要危害是淹井,影响矿区生产,威胁井下人员安全,有些场合还会造成地表河流断流。如玉溪煤矿矿坑突水淹没矿井长380m,造成龙潭断流,北衙金矿矿坑突水停产40天等。
2.贵州省矿山地质灾害危害性
贵州省各类矿山地质灾害累计造成直接经济损失15.41亿元,间接经济损失22.48亿元,死亡288人。其中滑坡62次,以浅层松散层滑坡为主,岩质滑坡较少,造成直接经济损失2.16亿元,间接经济损失4.11亿元,死亡48人;崩塌是贵州省常见也是威胁最大的一个灾种,突发性强,不易防范,危害性大,崩塌57处造成死亡84人,威胁房屋12061间,威胁人口12516人,威胁公路117.5km,毁坏耕地22.0hm2,毁坏房屋15间,直接经济损失1.25亿元,间接经济损失3.79亿元;泥石流12处,死亡27人,破坏土地87.85hm2,直接经济损失4.15亿元,间接经济损失6.73亿元;地面塌陷106处,塌陷坑直径一般2~30m,最大120m,最小1.5m,深一般0.5~3m,最深15m,面积最大0.4km2,形态大多呈竖井状或巨形锅底状。附近伴生有较多地裂缝和大面积沉降,地裂缝长10~100m,宽0.2~6m。塌陷展布受采空区控制,两者分布基本一致。其危害破坏耕地、林地501.67hm2,破坏公路150余条,100多个村寨房屋开裂,直接经济损失约0.05亿元;地裂缝161处,常与采空区伴生,少数因地下水位下降形成,成群出现,裂缝间距0.2~1.5m,延伸一般20~200m,少量达500~800m,个别长1000m,裂宽一般0.2~1.5m,少量2~5m,个别6~9m,裂深一般0.4~5.5m,个别达100m(从地表可见100m以下开采坑道冒出热气),单个裂缝群分布面积一般100~1000m2,少数1~2km2。如六盘水市钟山区汪家寨铜厂坡地裂缝群分布面积为2km2。其危害造成直接经济损失0.03亿元,100多户民房、仓库、学校墙体撕裂、垮塌,耕地漏水荒芜,坑道渗水淹没,牲畜滑进裂缝致死,仅大河—纳福一带毁坏耕地5km2;地面沉降55处,主要分布在煤矿山,如六盘水市19个矿山采空区造成地面沉降破坏耕地2850hm2,林地436.3hm2,破坏各类公路418km,310多个村寨房屋开裂,直接经济损失约5.78亿元,为贵州省经济损失最大的矿山地质灾害;矿坑突水28处,死亡53人,直接经济损失近亿元。
3.四川省矿山地质灾害危害性
四川省各类矿山地质灾害累计造成直接经济损失2.90亿元,死亡358人,影响范围51352.59hm2。其中滑坡130次,直接经济损失1.4亿元,死亡88人,间接经济损失近3亿元;泥石流78次,直接经济损失0.2亿元,死亡168人;地面塌陷147处,陷坑直径5~10m,坑深6m,呈漏斗状,仅宝顶地区煤矿采空区塌陷变形面积达15.79km2,地面塌陷造成直接经济损失0.82亿元,死亡36人;地裂缝87处,缝深一般0.5~3m,最深5m,宽0.05~0.4m,最宽1m,长十几米至数百米,最长达1000m,主裂缝间距3~5m,造成直接经济损失0.03亿元,死亡8人;崩塌102处,造成直接经济损失0.02亿元,死亡48人。
4.重庆市矿山地质灾害危害性
重庆市各类矿山地质灾害累计造成直接经济损失3.83亿元,死亡130人,影响范围9375.78hm2。其中崩塌死亡人数最多,为58人,占死亡总数的44.61%,如1973年5月22日合川市康佳乡鸡公咀发生崩塌死亡42人,1994年4月30日武隆县鸡冠岭发生崩塌死亡16人。崩塌造成直接经济损失1亿元,间接经济损失7亿元;矸石山滑坡死亡22人,占死亡人口总数的16.91%,直接经济损失0.25亿元;矿坑突水是重庆市直接经济损失最大的矿山地质灾害,为2.4亿元,占直接经济损失总数的65.28%,死亡21人,如2003年9月10日秀山县涌洞乡川河煤矿发生特大穿水事故,造成18人死亡。
重庆市发生的各类矿山地质灾害以能源矿山(煤矿)造成的危害最大,其中死亡118人,直接经济损失3.68亿元,占总损失的96.08%;金属矿山(主要是锰矿)造成的危害次之,死亡8人,直接经济损失0.08亿元,占总损失的2.09%;非金属矿山4人死亡,直接经济损失0.07亿元,占总损失的1.83%。
5.西藏自治区矿山地质灾害危害性
西藏各类矿山地质灾害主要发生在铬铁矿山和铜矿山,其次是煤矿山,累计造成的直接经济损失为0.0178亿元,死亡3人。其中崩塌14处,死亡3人,造成经济损失113万元,占总损失的64.04%;其次是地面塌陷11处,塌陷面积约10hm2,直接经济损失60万元,占总损失的33.70%;地裂缝20条,直接经济损失4万元,占总损失的2.24%;泥石流1处,直接经济损失1万元,占总损失的0.06%。
7. 矿山开采过程中引起哪些地质灾害
地面矿山地质灾害
主要有地面塌陷、地面沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、煤自燃等专,
井下矿山地质灾害属
主要有冒顶、片帮、突水、突泥、井下热害、矿震、岩爆、井下煤自燃、油气井管套损坏、矿坑水污染等。狭义的矿山地质灾害是指发生在井下的地质灾害。
在各种矿井中,以煤矿最严重,其矿井地质灾害种类多,发生频率高,分布广,破坏损失最大。除煤矿外,铁矿、铜矿、铅锌矿等金属矿和一些非金属矿也有不同程度的矿山地质灾害。开采放射性矿产,还有放射性灾害。
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