矿区地面沉降的危害及其防治.pdfVIP

第 29卷 　第 1期 河 北 理 工 学 院 学 报 Vo l29　No1 2007年 2 月 Journa l of Hebe i In stitute of Technology Feb. 2007 文章编号 :(2007) 0 10 122 03 矿区地面沉降的危害及其防治 段丽丽 ,朱明 (河北理工大学 资源与环境工程学院 ,河北 唐山 063009) 关键词 :地下开采 ;地面沉降;危害 摘 　要 :地下开采引起的地面沉降问题越来越受到人们的关注 ,因此要从多方面总结地面沉降 的危害 ,及时采取有效措施 ,减少由地下采矿引起的沉降 ,真正实现可持续发展 。 中图分类号 : X 14 1　文献标识码 : A 0　引言 地面沉降广义是指自然或人为因素作用下形成的地面标高降低 。自然因素引起的地面沉降是地质历史 时期普遍存在的现象 ,是不可避免的现象 。人为因素指开采地下资源 ,地下开采破坏了岩体内原有的应力平 衡状态 ,使采空区周围的岩层乃至地表产生移动和变形 ,进而导致地面建筑物的变形和损坏 ,影响工农业生 产建设和人们的生存环境 。 矿山开采引起的地面塌陷问题由来已久 ,属于人为的地质灾害之一 ,长期困扰和阻碍着矿区的经济发展 及环境保护 。 1　地面沉降的危害 在我国 ,采矿活动引起的地面沉降问题更为突出 , “三下 ”开采直接危害着地面的建筑设施和 自然环境 , 地下开采引起的地面沉降危害主要表现在对生存环境 、生命财产安全和当地经济三个方面 。 1. 1　对人类生存环境的影响 ( ) 主要表现在 :塌陷区建 构 筑物损坏 , 由于产生不均匀沉降 ,使道路 、桥涵 、铁路 、上下水管线 、堤坝 、供 电设施和通讯线路等受到破坏 ;地面大面积积水 ,耕地受淹 ,造成有限耕地面积减少 ;地表水位下降 ,致使生 活及灌溉用水困难 ; 山地滑坡及环境污染 ;地面出现大面积塌坑 ,造成交通的堵塞 , 自然景观的毁坏 ,甚至造 成河流改道 ;对人类生存环境质量也有较大破坏 ,如地下水的疏干 ,土壤质量下降 , pH 值增高 ,土壤中生物的 生存条件变坏 ,生物量减少 ,最终破坏土壤生产力等等 ,破坏了人类赖以生存的环境 ,对人类生存构成极大的 威胁 。 1. 2　对人生命财产的威胁 “三下 ”采煤直接危害着地面的建筑与设施 。例如 ,我国抚顺矿区特厚煤层开采 ,给车辆厂 、石油一厂 、 发电厂 、挖掘机厂等造成不同程度的损害 ,甚至停产或被迫移址 ;本溪矿区职工医院 ,受采动危害 ,墙体严重 开裂 ,不能正常就诊 ;学校楼房受采动影响 ,使学生不能上课 。国外的事例也较多 ,例如 ,德国因开采影响造 成铁轨悬空 ,引起房屋毁坏 ;波兰巴库依钢铁公司 , 由于地下采煤 ,尽管采取了积极的防护措施 ,仍造成了天 车轨道两端竖向高差达 620mm 之多 。 1. 3　对地区经济的影响 我国是世界产煤大国 , 97%的煤炭生产为地下开采 ,煤炭作为一次能源还将持续到下世纪中叶 ,地下采 煤与地表塌陷损害的矛盾将长期存在 。根据统计资料 ,我国因开采煤炭所造成的地面塌陷面积已达 40. 2 万 收稿 日期 : 　第 1期 　　　　　　　　　段丽丽 ,等 :矿区地面沉降的危害及其防治 123 hm2 ,其中 75%是农田,而且还正在以每年 667hm2 的速度递增 ,我国每采 1万吨煤炭就要有近 4 亩的耕地被 毁坏 ,造成减产或绝产 ,一个中型矿井为此付出的赔偿每年达近亿元 。许多矿区内原来地势平坦 ,农田肥沃 , 但由于开采塌陷 ,形成了数塌陷积水坑 ,致使耕地无法利用 。同时 ,地面建筑物 、道路 、桥涵 、铁路 、管线等基 础设施的改建或维修耗费大量的人力 、物力和财力 ,若地面沉降严重 ,甚至要搬迁整个村庄 ,更是一种极大的 损耗 。随着开采这对于矿区 ,特别是平原地区的矿区是一个不可忽视的问题 。 2　地面沉降防治措施 2 1　预防措施 2 11　准确预测分析 图 1　塌陷