陜北煤炭開采重點區(qū)地質(zhì)災(zāi)害特征及防治

鄧紅星

摘 要：隨著我國煤炭開采范圍的增大，相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害也愈加嚴重，包括采空區(qū)塌陷、山體滑坡、泥石流、水土流失等，這給人們的生產(chǎn)、生活帶來了極大的損失。通過對由陜北煤礦開采區(qū)的一系列地質(zhì)災(zāi)害進行分析，研究、制訂出有效的防治方法。

關(guān)鍵詞：煤炭開采；地質(zhì)災(zāi)害；山體滑坡；泥石流

中圖分類號：TD167 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0145-02

我國是燃煤大國，產(chǎn)煤量也居于世界首位。煤炭作為一種燃料，在發(fā)電、化工等方面有著廣泛的應(yīng)用，但煤炭的開采卻會引發(fā)很多地質(zhì)災(zāi)害，包括采空區(qū)塌陷、山體滑坡、泥石流、水土流失等，其中，最嚴重的是地面塌陷，它會造成大面積的土地破壞。

1 陜北煤炭開采重點區(qū)的地質(zhì)條件

陜北地區(qū)屬于黃土高原，以黃土地貌和風沙地貌為主。流經(jīng)該區(qū)的河流屬于黃河流域的外流河。地下水類型包括松散巖類、孔隙含水巖類和燒變巖裂隙孔洞含水巖類。礦區(qū)的自然環(huán)境惡劣，水土流失、土地沙漠化嚴重。

2 陜北煤炭開采重點區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類型

2.1 山體滑坡、崩塌和泥石流

山體滑坡一般為中小型黃土滑坡。發(fā)生滑坡的山體的坡度一般都大于40°。由于建設(shè)煤窯時，山坡的坡腳被挖開，邊坡的穩(wěn)定性遭到破壞，因此在遇到降水時，巖土體極易發(fā)生膨脹、摩擦減弱，進而在自重力的作用下發(fā)生滑坡。

在陜北煤炭開發(fā)重點區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害中，黃土崩塌較多，巖質(zhì)崩塌次之。發(fā)生崩塌的山體的坡度一般在60°以上，且是坡高高于8 m的黃土斜坡。崩塌原因是人為切坡建設(shè)煤窯、公路和鐵路，當遇到降水天氣時，就會形成黃土崩塌災(zāi)害。崩塌的特點是前兆不明顯、突發(fā)性強、難以防范。

泥石流災(zāi)害大部分都是滑坡型泥石流，高發(fā)地區(qū)是深邃狹窄的黃土溝谷。強降水、坡面上破碎的巖石和巖石表面缺乏植被的保護，這些都為泥石流的發(fā)生提供了可能。

2.2 地面塌陷

地面塌陷都是發(fā)生在煤炭開采的采空區(qū)，形成塌陷的同時也會形成地裂縫。塌陷區(qū)的特點是由煤炭的開采類型決定的。如果采空面積小，則塌陷區(qū)會呈現(xiàn)帶狀或串珠狀；如果采空面積大，則會呈現(xiàn)整體的梯級塌陷。地面塌陷的危害有：使地下水位降低，河流干涸；使平原變成凹凸不平的塌陷地，肥沃的農(nóng)田變成地產(chǎn)地，甚至是沼澤地；破壞公路鐵路設(shè)施，居住房屋倒塌等損失。隨著煤炭的進一步開采，地面采空面積在逐漸地增大，災(zāi)害發(fā)生的頻率也在增加。

2.3 對水資源的影響

由于煤層屬于地下水的隔層之一，開采煤炭時，必須同時進行地下水的開采工作。當開采深度較淺時，礦坑中的水量較少，可以全部移出。但隨著礦坑深度的加大和空間的增大，采空區(qū)上層的水會開始向下滲透，這不僅增加了礦坑中的水量，還會污染地下水和地面上的河流，造成煤炭開采區(qū)的地下水含量大大減少。

在煤炭開采之前，地表河流的水來源于基巖的裂縫水，這些水會沿著裂縫匯入河道中。但在煤炭開采后，采空區(qū)上會出現(xiàn)很多裂縫，使原來流向河流的水都流入了礦坑，大大減少了地表河流水。從礦坑內(nèi)排出的水都已經(jīng)被污染，無法再加以利用，從而造成了水資源的浪費。

煤炭的開采破壞了正常的地下水循環(huán)系統(tǒng)，使地下水減少，河流水被污染，河流水的自凈能力變差，這嚴重影響了附近居民的正常生活。

3 地質(zhì)災(zāi)害的防治

3.1 山體滑坡、崩塌、泥石流的防治措施

山體滑坡、崩塌、泥石流的防治措施主要有：①建立擋墻、抗滑樁等，防止滑坡和崩塌的發(fā)生。②由于降水是造成滑坡、崩塌、泥石流的直接原因，因此要建立完善的排水設(shè)施。③建設(shè)截水溝，將水引入天然河道中，從而減少滑坡和崩塌事故。④由于黃土坡的抗沖刷能力差，所以要在山坡上多種植樹木，提高其固土能力，增強山坡的穩(wěn)定性。⑤人們對資源的不合理開采也是加劇這些地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因，因此要制訂科學、合理的開采計劃，減少斜坡災(zāi)害的發(fā)生。⑥有關(guān)部門應(yīng)加強對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測，做好相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測工作，盡可能減少滑坡事故帶來的損失。

3.2 地面塌陷防治措施

由于地面塌陷是由人們的開采活動造成的，因此對地面坍塌的防治措施主要是針對人們的活動來制定的。主要防治措施有：①加強對地面坍塌災(zāi)害的監(jiān)測和預(yù)測工作。煤炭開采引起的地面塌陷具有一定的分布規(guī)律，根據(jù)這些規(guī)律對未開采地區(qū)地面塌陷進行預(yù)測，可以提前制訂相應(yīng)的預(yù)防措施。②采取一些減輕地面塌陷危害的開采方法，例如水砂充填法、矸石風力充填法等。③對于已經(jīng)塌陷和出現(xiàn)裂縫的地區(qū)，及時填埋黃土并壓實，以防止水土流失，保證農(nóng)田可以繼續(xù)耕種。

3.3 防止礦井滲水的措施

一旦發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象，要立即實施疏水降壓措施，防止礦井滲水事故的發(fā)生。盡量避免地下水被污染，因為地下水的自凈能力差，一旦被污染，就很難恢復(fù)。

4 結(jié)束語

陜北地區(qū)煤炭開采重點區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害會給人們的生命和財產(chǎn)帶來嚴重威脅，因此要采取有效的措施來減少和防止災(zāi)害的發(fā)生，同時，國家也要加強對小煤窯、黑煤窯的查處，防止其不合理的開采導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。希望通過多種措施的實施，可以既使煤炭得到合理的開采，又能實現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕endprint