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陕西矿山地质灾害

发布时间: 2021-02-26 02:15:02

1. 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。

2. 矿山工程地质灾害是矿山安全事故的主要内因。对吗

矿山工程地质灾害是导致矿山安全事故的主要内因。
矿山工程地质灾害主要是指因开采引起矿山地应力重新分布,导致岩移和岩体破坏等灾变状况。这些灾害隐患可以通过矿山岩石力学工程设计和矿山安全监控与防治技术来消除。但金属矿山的地质条件恶劣,地压灾害隐患大,影响因素复杂。矿床地质构造、地应力环境条件、岩层软弱带、岩体裂隙、地下水、地热,以及开挖影响等各方面,均相互制约着采矿工程和围岩的稳定性。
矿山工程地质灾害类型
金属、非金属矿山除地表边坡和尾矿坝可能的滑坡等工程灾害外,由于地压引起的地质灾害类型还包括:
(1)地表塌陷。由于浅部空区或较大范围采动的影响,在近地表的岩石移活动中,有可能对地表建筑和道路等构成一定危害,有些甚至引起山体滑移。地表塌陷在金属矿中较为普遍,造成危害较大。当爆破诱发或岩层移动到一定程度时,将爆发采空区大范围塌落。由于空区的突发性崩塌,还会产生巨大的地震波、 空气冲击波等灾害。
(2)采场冒顶。冒顶事故是地下矿山最为普遍,也是事故率最高的灾害之一,冒顶包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。特别是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层,易发生较大规模的垮落,引起采场和巷道冒顶事故。
(3)深部岩爆。近年,部分金属矿山进入了1000 m以下深部开采,高压力条件下的硬岩层往往会发生岩爆。冬瓜山铜矿开拓达1100m,深部有岩爆声和岩石弹射现象;红透山铜矿开拓达1337m,在采深达1100m

左右,大片采区花岗岩柱及上下盘发生多次大的岩爆,地表听到响声如雷,井巷工程严重破坏,给生产造成危害;大厂105#矿体埋深1000m,民采开挖形成高大的采空区,2001年3、4
月发生多次巨大的岩爆和微震,震动地表,深部民采区段发生大垮塌。
(4)地下水穿透和突发涌水。突发性大量涌水虽然不是直接由地压引起,但与采矿作业密切关联,一旦接近积水的巷道和采空区,或遇到溶洞和地下暗河等,在隔离岩层突然失稳的情况,易造成灾害。
(5)非正常生产引起的灾害事故。许多民采违反规程,不遵循客观条件,乱采乱挖,不处理空区,打乱开采顺序,破坏隔离和保安矿柱等,引发灾害事故。如1998年铜坑矿细脉带火区水平隔离矿柱被民采破坏后,引起民采作业面大塌方事故,并冒通地表,火区复燃,造成资源损失并构成极大危害

3. 地质灾害状况

地质灾害严重危害人民生命、财产和生存环境,严重威胁国家重大工程的建设与安全运营。据统计,1995~2008年全国崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害共造成13900人死亡或失踪,平均每年死亡和失踪993人(图2.3)。

图2.3 1995~2008年中国地质灾害造成死亡(失踪)人数对比(2008年“5.12”汶川地震引发的崩塌、滑坡造成的死亡数除外)

图2.3显示的总趋势是明显的。从2001年全国普遍推行群测群防工作体制和2003年开始实行全国地质灾害区域预警预报以来,虽然人类活动的范围和强度仍在发展,但全国突发性地质灾害造成人员死亡或失踪的总数量逐年呈下降趋势。

1998年,中国南北方(长江流域和松花江流域)比较普遍的大雨和洪灾以后,发生滑坡、泥石流灾害的地质物质储备相对减少,可能是1999年死亡人数出现低谷的一个原因。2006年多次超强台风暴雨登陆在中国广大地域引发群发型滑坡、泥石流灾害,具有点多分散,单点灾害伤亡人数少,合计伤亡人数多的特点。

据分析对比,中国因地质灾害年均致死人数与全国人口总数之比约在1∶106量级,美国和加拿大的比率约为1∶107,日本近于1∶106。中国人口基数大,又处于基础工程建设的高速发展时期,因地质灾害造成的年平均致死人数约为美国的25倍。若按等量人口计算,两者的比例数仍高达5倍,说明中国地质环境的科学利用仍处于比较低的水平,防灾减灾工作的努力空间还是很大的。

据国土资源部门统计,2001~2008年因突发性地质灾害造成的经济损失在35亿~51亿元之间,这个数据主要反映了农村和城镇地区的经济损失量,对于公路、铁路、矿山和水利、水电等工程类的反映严重不足。因此,由于部门管理的分割,单纯地质灾害造成的直接经济损失统计尚缺乏可信的数据,估计年平均直接经济损失在80亿元以上,年最高经济损失应在150亿元以上,并有逐年增加的趋势。

中国地质环境的复杂性造就了中国是世界上地质灾害最严重的国家之一。中国广大的山地丘陵区是崩塌、滑坡和泥石流灾害多发区,严重危害山地居民的生命安全,严重制约中国经济、社会、环境和人文等方面的可持续发展。

据不完全统计,全国有1588个县(市)长期受到突发性地质灾害的困扰,约200个城市受到突发性滑坡、泥石流灾害的威胁,数千万人生活在地质灾害严重的地域,缺乏生存的安全感。全国共有各类矿山20多万个,每年产生固体废物140×108t、尾矿30×108t,这些废弃物任意堆放成为比较严重的滑坡、泥石流灾害隐患。另外,全国有20余条铁路干线、数千座水电工程和多数山区公路不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流的危害和威胁。

降雨是诱发地质灾害的重要因素之一,统计数据表明,约2/3的突发性地质灾害是由于大气降雨直接诱发或与大气因素相关。地质灾害的发生频率逐月统计结果显示,地质灾害主要集中发生在汛期(5~9月)(图2.4)。

图2.4 全国重大崩塌、滑坡、泥石流灾害逐月分布

在空间分布上,地质灾害主要分布在我国东南和西南广大山地、丘陵地区。2004~2006年,浙江、福建、广东、广西、云南、贵州、湖南、四川、重庆、陕西等省(区、市)为主要的地质灾害分布地区。

2.3.1 滑坡

我国滑坡主要集中分布在西南的四川、云南、贵州、西藏地区和西北的陕西、甘肃、山西地区,以及中南、东南的福建、湖南、湖北等地区。在上述省(区)内滑坡多成群、成片、成带状分布,而其余地区则较少发生滑坡,即使有滑坡也多属零星散布。我国滑坡分布的基本特点是:西部地区多于东部地区,南部地区多于北部地区,其中我国西南地区是滑坡分布最集中、发生频率最高的地区。

滑坡分布的东、西两大区存在明显差异:在太行山—贵州高原一线,以西滑坡分布密集,以东滑坡分布明显减少,特别在以东的北部地区几乎很少发生滑坡,更没有滑坡的集中发生区。大兴安岭—太行山东麓—贵州高原东缘一线是我国的第一级地貌界线,它把我国划分为地貌景观截然不同的两部分,即高耸深切割的以大高原、高山、极高山和大盆地为主的西部地区和低矮而浅切割的以平原、低山、丘陵为主的东部地区,东、西两大区滑坡分布存在明显差异。

滑坡分布的南、北差异明显。以秦岭-淮河一线为界,北部滑坡稀疏,南部滑坡密集。秦岭-淮河一线是我国气候分区的第一级界线,年降雨量800mm等值线与此线吻合,其他的气候要素也多以此为界。此线以北是蒸发量超过降水量的少水地区,小河流大多数是间歇性的,河流密度较小;此线以南是降水量超过蒸发量的多水地区,小河流常年有水,河流密度较大。南、北两大区滑坡分布存在明显差异。

2.3.1.1 滑坡分布规律

1)滑坡直接受易滑地层的控制。中国95%以上的滑坡发生在易滑地层分布区。例如,四川省的滑坡集中发生在上更新统成都粘土、下更新统昔格达组、中生代红色砂页岩地层和下侏罗统、二叠系煤系地层中;贵州省的滑坡集中发生在二叠系煤系地层和三叠系红色泥岩、砂页岩地层中;云南省的滑坡主要分布在砂页岩地层和凝灰岩地层中;而陕西、甘肃两省的滑坡主要发生在第四系新、老黄土层中;山西省的滑坡主要分布在第四系黄土、上更新统—更新统的杂色粘土岩、上更新统红色粘土和三叠系砂页岩地层中;湖北、湖南两省的滑坡多集中发生在第四系红色粘土、裂隙粘土和砂板岩地层中;福建省的滑坡主要集中在富含泥质(或风化后形成泥质)的岩浆岩中。

2)滑坡集中发生在地质构造复杂地区。在强烈构造运动中形成的各种软弱结构面是滑坡发生与分布的一个重要指标,这些软弱结构面与有利的地貌条件相配合,为滑坡的发生提供了十分有利的条件。新构造运动对滑坡发育的影响中,一类是直接作用,地震是新构造运动的典型表现,强烈地震时会触发大量的滑坡灾害;另一类是间接作用,由于新构造运动的影响,地貌形态发生着深刻变化,地面隆升导致河谷下切和冲刷,间接地影响着滑坡的发生和分布。

3)地形切割程度影响着滑坡分布。中国绝大多数滑坡都分布在河流、沟谷的两岸。因此,在较小区域的滑坡分析预测时,地形切割度是非常重要的指标;但是,大区域的分析预测时,大的地貌单元界线更为重要。4)强降雨集中和剧烈的人类活动也是滑坡灾害频繁发生的重要因素。

根据滑坡、崩塌灾害历史分布情况、地质背景环境特征、灾害与环境条件相关关系分析,全国滑坡、崩塌灾害易发程度分区见图2.5。

图2.5 全国滑坡、崩塌灾害易发程度分区图(据孟晖,2006)(台湾省专题资料暂缺)

2.3.1.2 滑坡灾害特点

1)群发性:单个滑坡的成灾面积一般都很有限,但是滑坡灾点数量多,分布面广,因此群发性滑坡往往会造成严重的损失。特别是区域强降雨往往会诱发大规模的群发性滑坡灾害。

2)突发性:滑坡的突发性强,一方面表现在高速远程滑坡方面;另一方面表现在暴雨期间和地震期间,滑坡剧滑之前宏观前兆未被察觉或已发现但未引起警觉,往往损失惨重。

3)旋回性:其实质是在地貌侵蚀旋回背景中的某个阶段滑坡灾害发育活跃期(集中期)的一种表现。从幼年期-壮年期-老年期的地貌发育过程中,滑坡活跃发生在地貌从幼年期到壮年期的过渡阶段。

4)周期性:滑坡灾害的周期性是指更短时间尺度的活跃期和宁静期交替的规律,即不同时间段内,活泼灾害可能处于其活跃期,或者是宁静期。

5)人类活动的直接诱发作用:人类工程开挖活动、爆破作业、生产生活用水入渗坡体、坡上加载、采矿、冲刷坡脚、水库蓄水等活动对滑坡具有积极的诱发作用,能直接诱发滑坡或导致老滑坡复活。

2.3.2 泥石流

我国泥石流的分布,遍及23个省(区、市)。大体上以大兴安岭-燕山山脉-太行山山脉-巫山山脉-雪峰山山脉一线为界。该线以东,即我国地貌最低一级阶梯的低山、丘陵和平原,泥石流分布零星(仅辽东南山地较密集)。该线以西,即我国地貌第一、二级阶梯,包括辽阔的高原、深切割的极高山、高山和中山区,是泥石流最发育、最集中的地区,泥石流沟群常呈带状或片状分布。其中成片的集中在青藏高原东南缘山地、四川盆地周边,以及陇东-陕南、晋西、冀北等以及黄土高原东缘为主的地区。从泥石流的成因类型来看,冰川泥石流主要分布于中国西部山地,并大部分集中于西藏东南部地区;暴雨泥石流主要分布于西南地区,其次西北、华北和东北也有呈带状或零星分布。从泥石流物质组成看,泥石流分布遍及西南、西北和东北的基岩山区;水石流分布于华北地区,而泥流则分布于松散易蚀的黄土分布区。

2.3.2.1 泥石流分布规律

1)在断裂构造带分布密集。在多期地质构造运动影响下,构造断裂和褶皱十分发育,一些深大断裂活动强烈,尤其是第四纪以来差异性升降运动,致使岩层挤压破碎,降低了岩体的稳定性。易于发生崩塌和滑坡,常成为泥石流发生的源地。因此,断裂带多是泥石流分布密集带,其数量多,规模大,活动强烈,危害严重,诸如云南小江、四川安宁河、甘肃白龙江等断裂构造带。

2)在地震活动带成群分布。中国是一个多地震的国家,地震活动带多分布于深大断裂带,尤其是新的活动断裂和地震多发区,也是泥石流发育和分布带。

3)在深切割的中山高山地区普遍分布。

在高程方面,主要分布在我国西部地区。我国地势自西向东倾斜,呈现三级台阶的显著特点,在各级台阶的过渡地带的山区为泥石流普遍分布区。

在地形上,分布于具有一定坡度的山坡和一定沟床比降的沟谷内。坡面泥石流分布于25°~33°以上的坡地最为常见;沟谷泥石流多分布于沟床比降为100‰~400‰的沟谷。

在流域特征上,泥石流多发生在小流域。因为小流域沟谷处于发育期,具有丰富的固体物质补给,降水汇流和陡峻的地形等条件有密切的关系。

在气候方面,季风气候区分布普遍和集中。由于地形条件复杂,地势差异大,季风分布不均。就降水量来看,东南多于西北,山地多于河谷,迎风坡多于背风坡,使我国泥石流分布具有片状和带状分布的特点,季风气候影响和控制泥石流宏观分布的格局。

根据泥石流灾害历史分布情况、地质背景环境特征、灾害与环境条件相关关系分析,全国泥石流灾害易发程度分区见图2.6。

图 2.6 全国泥石流灾害易发程度分区图( 据孟晖,2006)( 台湾省专题资料暂缺)

2.3.2.2 泥石流灾害特点

1) 常发性: 这类泥石流多半是高频泥石流沟引起的,例如云南东川蒋家沟、四川的黑沙河、云南大盈江的浑水沟等。

2) 突发性: 主要与大规模的山区建设有关。这类泥石流沟大多是新生的,过去没有发生过泥石流的历史,突然发生,若不坚持治理,仍有泥石流发生的可能性,可称为低频泥石流。

3) 群发性: 因为局部大暴雨覆盖范围一般在几百至一千多平方千米,正好是我国山区一个小流域的范围。在某些具备泥石流条件的流域内,当遭受暴雨袭击时,常引发流域内各条大沟同时发生泥石流。

4) 同发性: 泥石流与崩塌、滑坡、洪水在一个地区往往同时遭遇,形成灾害,因为它们要求共同的最主要的发生条件,即降雨条件是一致的。

5) 转发性: 滑坡为块体运动,泥石流为固液混合流,它们为两种不同方式的运动,但有时滑坡、泥石流相伴而生,滑坡可迅速转化为泥石流灾害。

4. 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。
望采纳

5. 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%。

6. 矿山地质环境与矿山地质灾害的区别

据了解,这次由国土资源部和中部、中国地质调查局部署组织、中国地质环境检测院承担实施、历时五年的调查研究,是我国首次全面系统开展的矿山地质环境调查预评估。摸清了全国矿山地质环境现状,查明了主要地质环境问题及危害,为合理开发矿产资源、保护矿山地质环境和开展矿山环境整治、矿山生态恢复与重建、实施矿山地质环境监督管理提供了决策依据和建议。
这项调查涉及各类非油气矿山113149个、开采矿种193种,估算年开采矿石总量82.05亿吨。由于长时间、高强度的矿山开采,造成大量土地荒废,生态环境恶化,甚至有的地方发生大范围的地面塌陷等地质灾害。调查统计,到2005年底,全国矿山开采引发地质灾害12379起,造成4251人死亡,直接经济损失161.6亿元。因采矿活动形成的采空区面积80.96万公顷,引发地面塌陷面积35.22万公顷,占用和破坏土地面积143.9万公顷。
采矿留下后遗症
通过对所调查的矿山进行综合研究与分析评估发现,所有矿山活动都对采矿区地质环境造成影响。其中,严重影响的矿山达8457个,影响区域面积约5.3万平方千米,在建矿、采矿过程中强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷,使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源的均衡和经排条件,导致矿区及周围地下水的水位下降,引起植被枯死等一系列生态环境问题。
采矿形成的矿坑水、选矿废水以及采矿废石、煤矸石、尾矿渣等堆放不当,也构成了矿区水位和土壤的污染源。调查数据显示,全国采矿活动平均每年产生废水、废液约60.89亿吨,排放量47.9亿吨;产生尾矿或固体废弃物约16.73亿吨,排放量14.54亿吨。到2005年底,全国尾矿或固体废弃物累计积存量219.62亿吨。
另据了解,矿山开采已经造成一些城市资源枯竭。今年四月,国家发改委、国土资源部等联合公布了12个首批资源枯竭城市名单,涉及煤炭、石油、有色和黑色冶金等行业,分别是焦作、萍乡、大冶、阜新、伊春、辽源、白山、盘绵、石嘴山、白银、个旧以及大兴安岭。
正待再造绿色矿山
针对我国矿山地质环境面临的严峻形势,最近国家启动了矿山环境治理工程,根据矿山地质环境评估结果划分出矿山地质环境重点治理区73个,面积28.61万平方千米;一般治理区92个,面积81.34万平方千米。全国共规划矿山地质环境治理工程212个,治理矿山总数15678个,其中近期治理矿山7080个。
去年底,国务院发布了《关于促进资源型城市可持续发展的若干意见》,提出到2010年前,基本解决资源枯竭城市存在的突出矛盾和问题,大多数资源型城市基本建立资源开发补偿和衰退产业转型扶持机制,2015年前这项机制覆盖到全国范围。对确定的首批资源枯竭城市,国家给予各项优惠政策和资金支持,包括连续四年拨付一定数额的财力性转移支付资金;通过补偿和扶持解决资源开发后的矿区治理、矿工安置及经济转型等突出问题;安排专项资金用于环境治理和生态保护等。
记者了解到,近年来全国各地纷纷开展了矿山地质环境恢复治理行动,再造绿色矿山。
大量的调查研究证明,许多地区的贫穷、经济落后、发展缓慢、生态环境恶化等均与矿山地质环境相关。因此,为了保障社会可持续发展,必须防治矿山地质环境的恶化;增大防治力度,则更有利于社会的可持续发展。由此说明,矿山地质环境防治是社会可持续发展事业的一个重要组成部分。
水土流失、土地荒漠化、土地盐渍化、地面沉降、地下水水位下降等,是生态环境恶化的重要原因。从某种意义上讲,生态环境保护与矿山地质环境是密不可分的,因此,防治矿山地质环境的恶化不仅是一个复杂的自然科学问题,也是一个极其严肃的社会科学问题。所以要动员世界各国政府和民众的共同参与,充分发挥科学技术和公共管理的作用,共同防治矿山环境恶化,保护社会可持续发展。而社会的可持续发展,必然使社会财富增多。而且在社会发展过程中,由于矿山生产与开采过程中减弱对环境防治的意识导致环境恶化、灾害丛生,进而成为人为的灾害源,从而又危害了人类与社会。因此,在社会经济可持续发展战略中,防治矿山地质环境恶化,具有重要的地位和作用。

7. 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。

8. 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。

9. 矿山地质灾害有什么参考文献

如图所示

10. 矿山地质灾害危险性评估报告

1.露天开采矿山地质灾害危险性评估报告应包括的主要内容

1)前言(任务由来、目的、任务、编制依据及执行的技术标准、矿山工程概况、矿山保护对象及重要性、评估级别确定、以往工作程度、工作方法、完成工作量及质量评述);

2)自然地理环境;

3)地质环境;

4)矿床地质及开采概况;

5)各致灾地质体地质灾害危险性评估;

6)矿山或各区地质灾害危险性评估;

7)地质灾害防治措施建议;

8)矿山开采适宜性评估;

9)结论与建议。

应附矿山地质灾害危险性评估平面图和剖面图。分区段评估的应附反映区段地质灾害危险性的区段评估图,反映各区段地质环境特征的典型纵、横剖面图。

2.地下开采矿山地质灾害危险性评估报告应包括的主要内容

1)前言(任务由来、目的、任务、编制依据及执行的技术标准、矿山工程概况、矿山保护对象及重要性、评估级别确定、以往工作程度、工作方法、完成工作量及质量评述);

2)自然地理环境;

3)地质环境;

4)矿床地质及开采概况;

5)采矿影响程度分析;

6)地表移动变形致灾危险性评估;

7)各致灾地质体地质灾害危险性评估;

8)矿山或各区地质灾害危险性评估;

9)地质灾害防治措施建议;

10)矿山开采适宜性评估;

11)结论与建议。

应附矿山地质灾害危险性评估平面图、剖面图、井上下对照图及地层综合柱状图。分区段评估的应附反映地质灾害危险性的分区段评估图和反映各区段地质环境特征的典型纵、横剖面图。

小结

地质灾害危险性评估可以分为规划区、建设用地和矿山三种类型,这三类评估的基础部分(自然地理和地质环境条件)基本相同,但涉及范围的致灾地质体、灾种不同,评估技术要求有针对性,评估成果的重点内容有所区别。这是需要加强理解的。

复习思考题

1.地质灾害危险性评估范围如何确定?

2.地质环境复杂程度划分的依据是什么?

3.规划、建设和矿山项目重要性分类是什么?

4.评估分级的依据是什么?

5.地质环境调查的基本内容和要求是什么?

6.地质灾害易发程度分区的依据是什么?

7.地质灾害危险性分区的依据是什么?

8.地质灾害危险性现状评估的主要内容是什么?

9.地质灾害危险性预测评估的主要内容是什么?

10.地质灾害评估危险性综合评估的主要内容是什么?

11.项目适宜性评估的主要内容是什么?

12.地质灾害危险性评估结果编制要求是什么?

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