浅析老矿区的地质危害及其治理

张义和

吉林省辽源职业技术学院建筑工程系，吉林辽源 136201

浅析老矿区的地质危害及其治理

张义和

吉林省辽源职业技术学院建筑工程系，吉林辽源 136201

矿区沉降等地质问题是关系到矿区人民生产、生活的大问题，尤其是老矿区，如何进行综合治理，把灾害降低到最低程度，或变害为利，可持续发展，是摆在我们面前的重要课题。

地质灾害；持续性；地质环境治理

我国是地质灾害的多发国家之一，地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支，是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。辽源煤矿是一个老煤矿，始建于1911年，起初由日本人掠夺性开发开采，建国后收归为国有煤矿，统归为辽源矿务局。辽源矿区由泰信、西安和平岗等几个煤矿组成，煤种为主焦煤，高峰时年产350万t。由于开采年限长，煤系地层构造复杂，再加上某些开采方法的落后，产生了很多地质危害。

1 采矿使地表出现了明显沉降

泰信矿是辽源矿务局的一个国有大矿，也是一个老矿，开采历史近百年。多年的开采使地表产生了很大的沉降，而且这种沉降是不均匀的，直接的结果是区内的大量民房出现门窗变形、墙体开裂及屋内灌水等现象，在其西北部更形成了一个2.5km2的水库，给居民生活及生产带来了很大的危害，被戏称为辽源的塌陷区。

据分析，产生沉陷的主要原因，一是煤层厚度大。泰信矿区的主要可采煤层为两层，最大可采厚度累计达38m。由于当时的技术和生产条件所限，加之地质构造复杂，回填困难（当时主要采用水沙充填法），而且，很多区段则采用的自然垮落法，这给地表沉降埋下了巨大的隐患；二是辽源矿区地质构造复杂，区内断层较多，地下水也较为丰富，这也加重了沉降的发生。再者，这个区的上覆岩层主要是松散的砂岩、泥岩等沉积岩，也不利于岩层的稳定。

2 地表的沉降具有持续性

这种煤炭开采造成的地层沉降在起初表现的很强烈，随着采掘的进行，这种沉降会逐渐减弱并趋于稳定。但是据多年现场勘察，沉降并没有停止，而是持续的在进行。泰信矿已经在十几年前就基本停止了煤炭开采，可直到现在这个区的地表沉降却仍在继续。90年代，在这个区进行了住房改造，拆掉了原来的平房，建起了许多住宅楼，现在，只经过了10余年，这些楼房就又普遍出现变形和墙体开裂等现象，已经在去年被整体定为危楼进行拆迁改造。沉降还波和扩大到安全煤柱地带，这个地区的辽源人民大街地段近年来也不断出现沉陷，造成了路面破坏，严重影响了城市交通。

产生这一现象的主要原因是地层的压实和稳定需要一个很长的渐进的过程，而“三下”压煤（建筑物下、铁路下、水体下）开采技术也还有待于进一步发展。

3 露天开采形成地质深坑

原西安矿所属的一个中型露天煤矿，废弃后形成了一个近3km2的、最大深度93m。该区上覆地层为第三系松散的泥岩、砂岩和砾岩，地下水丰富，近年来，由于深坑裸露岩石不断风化，已发生了多次坍塌，给附近的居民带来了很大的危害，每逢雨季，坑内会积下大量积水，这直接构成了安全隐患。

4 煤矸石堆积成山

煤矿开采，每年要排放大量的煤矸石，选煤厂也有相当的矸石排放，形成几十米高的煤矸石堆，这里的百姓叫它矸石山。造成固体堆积物占地和环境污染。

据初步统计，辽源目前现存矸石山（场）18处，占地231公顷，固体堆积物总量为1 100万m3。

5 矿区地质环境治理改造的原则

以人为本、防灾减灾 所有的地质灾害，直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁，因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害，达到防灾减灾的目的。

因害设防、综合治理 针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度，抓住重点和关键环节，因地制宜、因害设防，采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理和改造。

注重效益、分期实施 矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时，争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题，采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急，分期、分阶段进行治理。

工程措施与生物措施相结合 矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合，才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理，就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大，而生物措施恰好弥补工程措施的缺点，其投资较小，能改善小气候的特点，使其广泛应用于矿山环境治理中。

6 针对矿区地质环境治理的基本设想

采煤沉陷区的改造是一个需要综合规划的系统工程，既要有近期计划又要有长远规划。沉降初期可以考虑进行一下低矮建筑，然后循序渐进，边建设、边监测、边调整、边推进。对于沉降较大，且持续时间较长的地带可以规划为绿化带或者建一些临时设施。对于沉降形成的较大的稳定的水体可以进行渔业及旅游规划。露天开采的采坑由于规模较小，难以进行商业开发，可以用在废弃物填埋场，当然，如果条件许可，也可以进行地下仓储建设。煤矸石可以用作建筑材料的配料或用作基建石料。

7 结论

老矿区的沉降等地质影响是很复杂的，给我们的提示是，在采煤方法的选择上应当针对不同的地质条件及地表建筑物的情况，采用合适的开采方法，并对采空区及时采取措施，减少由于采煤而产生的对地表的生态环境的影响。 同时对沉降区的改造和建设也应当有针对性，阶段性，因时而异，因地而异，这样就能取得较好的经济效果和社会效果。

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1674-6708（2010）28-0075-01