張家口市下花園區(qū)地質災害防治與地質環(huán)境可持續(xù)發(fā)展

李改梅，張國新，馮　燕，侯偉利，許京明

（河北省地礦局第三地質大隊，河北張家口075000）

張家口市下花園區(qū)地質災害防治與地質環(huán)境可持續(xù)發(fā)展

李改梅*，張國新，馮燕，侯偉利，許京明

（河北省地礦局第三地質大隊，河北張家口075000）

可持續(xù)發(fā)展作為我國發(fā)展的基本戰(zhàn)略。地質環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理論，是當前地質工作者的首要課題，也是礦業(yè)城市發(fā)展的理論依據(jù)。根據(jù)河北省張家口市下花園區(qū)的地質環(huán)境條件、地質災害治理現(xiàn)狀，分析因采煤引發(fā)的地質災害主要類型及危害，探討地質災害防治措施，提出礦業(yè)城市地質環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展建議。

地質環(huán)境；地質災害防治；可持續(xù)發(fā)展；下花園區(qū)

河北省張家口市下花園區(qū)，曾經(jīng)是華北地區(qū)重要的煤炭、電力工業(yè)基地。已有100多年的歷史，大規(guī)模的開采始于20世紀30年代，下花園共有國有煤礦4家、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和私營煤礦85家，平均年產(chǎn)原煤236×104t，直接和間接從事煤炭產(chǎn)業(yè)的人員近5萬人，占全區(qū)人口的1/2，煤炭工業(yè)總產(chǎn)值占全區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值的31.13%。

下花園是因煤而建、因煤而興的資源型工業(yè)城市，過去曾因資源而富足，如今資源枯竭已成為現(xiàn)實，城市地質環(huán)境質量急劇下降，昔日煤炭資源的優(yōu)勢已成為弱勢。2009年3月，被列入國家資源枯竭型城市名單。

本文以下花園煤礦、興隆山煤礦、前山煤礦、雞鳴山煤礦為例，論述礦業(yè)城市地質災害防治與地質環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

1　礦業(yè)城市地質環(huán)境概況

下花園位于河北省西北，礦區(qū)地處冀西北低中山區(qū)，含煤地層為侏羅系下花園組地層，巖性以深灰色粉砂巖、砂頁巖為主，間夾炭質粘土及煤層，總厚約99.14m。全區(qū)構造較復雜，東部有古城梁穹窿，北為蓮花山逆斷層，南為雞鳴山逆斷層，中間為玉帶山向斜，兩山兩側各有一個由南向北推覆的大逆斷層，斷層以南形成黃土港倒轉背斜，磁炮窯倒轉向斜和磁炮窯倒轉背斜斷層、褶皺構造的存在和發(fā)育，是采煤誘發(fā)的地下水開采引起的環(huán)境地質問題以及采煤引起的地質災害發(fā)生和發(fā)展的客觀地質條件。礦區(qū)地下水類型分別為基巖裂隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碎屑巖類裂隙層間水。

多年地下采煤，占用、破壞土地資源，破壞、污染地質環(huán)境，造成生態(tài)失衡、植被破壞、水土流失、土地污染等。礦業(yè)活動造成地下水資源枯竭、煤炭資源的枯竭與耗竭，同時誘發(fā)了一系列突發(fā)性、緩變性的地質災害。如崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、礦坑突水等。

2　礦業(yè)城市采掘活動誘發(fā)的地質災害類型及危害

采煤引發(fā)的地質災害，主要類型有地面塌陷、地裂縫、不穩(wěn)定斜坡、礦山開采堆積形成的大型矸石堆，占壓土地資源、含水層破壞、地貌景觀破壞等。

2.1地面塌陷、地裂縫及危害

由于長期地下煤炭資源開采，導致上覆巖層的應力平衡被打破而產(chǎn)生巖土體變形，逐步沉降引發(fā)地面塌陷，地表塌陷已形成了12.5km2采煤沉陷區(qū)，最大限度下沉值6.773m，最大水平位移值為2.04m，塌陷坑面積達26974m2，導致各煤礦區(qū)周圍村莊房屋變形、開裂、倒塌等不同程度的損壞，損毀耕地，地質災害危險性大。

煤層開采后，部分地段形成采空區(qū)，不均勻沉降地段形成地裂縫。其中一部分是隨地面塌陷伴生的，一部分是獨立發(fā)生的。與地面塌陷伴生的地裂縫多呈弧狀，一般延伸不長，深度比塌陷坑小，寬度不大；獨立發(fā)生的地裂縫一般呈線狀展布，并具有條帶狀并列分布的特點，長度可達數(shù)十到上千米，裂縫寬度0.5～0.67m，深度可達2～6.5m，地裂縫多沿280°～320°方向展布。導致地表建筑物變形，主要發(fā)生在下花園煤礦、興隆山煤礦、前山煤礦、雞鳴山煤礦礦區(qū)及礦區(qū)影響范圍內的部分村莊，破壞的民房近萬間，主要表現(xiàn)形式為墻體開裂、地面開裂、地基下沉，地質災害危險性大。且這些地裂縫在陰雨天還會有毒有害氣體滲出，直接威脅著礦區(qū)及礦區(qū)影響范圍內居民的身體健康和生命安全。

2.2不穩(wěn)定斜坡及其危害

不穩(wěn)定斜坡位于下花園區(qū)雞鳴山西坡，為土質斜坡，碎石土厚5～15m，下伏寒武系紅色頁巖、粉砂質頁巖夾薄層灰?guī)r，產(chǎn)狀115°∠29°。斜坡坡面長91m，坡長200m，坡高70m，碎石土的碎石含量約70%，粒度5～10cm，占80%以上，最大可達50cm，坡體中下部坡度30°～50°，坡上部坡度20°，坡向244°，目前斜坡仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，威脅公路、鐵路各段長達200m，且對雞鳴山景區(qū)造成危害。

2.3土地資源占壓及其危害

土地資源的占壓及危害表現(xiàn)在2個方面：一為矸石占壓、污染土地；一為地面塌陷損毀土地。經(jīng)統(tǒng)計，治理區(qū)內較大規(guī)模的煤矸石堆有29處，煤矸石堆占壓土地面積137128m2，體積約1071921m3。地面塌陷損毀耕地近千畝，使得土地喪失可耕性。

2.4含水層破壞及其危害

開采煤層疏干地下水，礦區(qū)長期大規(guī)模抽取地下水，并超越補給幅度，嚴重破壞了含水層，導致區(qū)域地下水位下降，居民生產(chǎn)生活用水困難。同時，土壤含水性下降導致的風沙化，嚴重影響地表植被生長、進而引發(fā)一系列環(huán)境問題。

2.5地貌景觀破壞及其危害

煤礦開采造成治理區(qū)內土地產(chǎn)生大量塌陷坑、地裂縫及煤矸石堆，不僅使區(qū)內耕地絕產(chǎn)，而且與自然景觀極不協(xié)調，對區(qū)內地貌景觀造成了極大的破壞。

3　礦業(yè)城市地質災害治理現(xiàn)狀

目前已治理下花園煤礦采空區(qū)，治理面積為3623000m2，對采空區(qū)的塌陷坑進行了回填，煤矸石清運工程，不穩(wěn)定斜坡的治理，坡面面積18200m2。完成部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦及其影響區(qū)的生態(tài)恢復及水利配套工程，面積為6km2；完成洋河兩岸的生態(tài)恢復及水利配套工程，面積為7.15km2；在采空區(qū)范圍內布設監(jiān)測網(wǎng)點，監(jiān)測面積3623000m2。

4　地質災害防治措施

針對地面塌陷、地裂縫，采取采空區(qū)勘查工程，鉆孔充填壓漿工程進行治理，并對變形區(qū)開展長期監(jiān)測工作；針對區(qū)內塌陷坑、煤矸石堆采取地形整治工程、漿砌石擋墻工程措施；針對治理區(qū)地貌景觀破壞采取植被恢復工程、澆灌工程；對不穩(wěn)定斜坡采取削方減載工程、擋墻護坡工程、掛網(wǎng)噴播工程。土地資源占壓采取擋土墻工程、塌陷坑回填、采空區(qū)充填工程。

5　城市地質環(huán)境保護規(guī)劃與建議

首先對下花園區(qū)內的各個礦山及受災嚴重的村莊進行調研，在充分收集基礎資料的基礎上制定詳細的技術方案，根據(jù)治理區(qū)的具體情況，以科學發(fā)展觀為指導，以實現(xiàn)經(jīng)濟社會轉型、構建和諧社會為目標，堅持“以人為本，統(tǒng)籌規(guī)劃、政策主導、因地制宜、突出重點，分步實施、標本兼治、重在治本”的原則。結合下花園區(qū)各類規(guī)劃及當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的需要，布置治理工程，提出切實可行的實施方案。在項目實施中，要將國家政策與地方實際緊密結合起來、將地質環(huán)境治理與土地開發(fā)利用緊密結合起來、將生態(tài)環(huán)境治理與旅游開發(fā)緊密結合起來，徹底治理地質災害隱患，恢復采空區(qū)地質地貌、增加可利用土地資源、推進產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)和生態(tài)旅游區(qū)開發(fā)，做到改善民生和加快轉型同步推進。

如今張家口市下花園區(qū)，正按照“一個平臺、六大產(chǎn)業(yè)”的轉型思路，“一個平臺”是指玉帶山產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。“六個產(chǎn)業(yè)”是指新型能源產(chǎn)業(yè)、礦產(chǎn)開發(fā)加工業(yè)、裝備制造業(yè)、食品加工業(yè)、高新技術產(chǎn)業(yè)、環(huán)京服務業(yè)。經(jīng)過3年努力，使昔日破敗蕭條的煤礦廢棄礦區(qū)變成了極具發(fā)展?jié)摿Φ默F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，要把生態(tài)環(huán)境治理和民生改善提到一個新高度。擺脫資源能源的路徑依賴，加快發(fā)展新能源、裝備制造等產(chǎn)業(yè)，玉帶山園區(qū)正成為下花園加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的新引擎，使下花園走上可持續(xù)發(fā)展的道路，成為國家資源枯竭城市轉型的又一試點。

［1］河北省張家口市下花園興隆山煤礦礦山環(huán)境保護與綜合治理規(guī)劃及一期工程設計［R］.滄州：河北省地勘局第四水文工程地質大隊，2007.

［2］河北省張家口市下花園區(qū)礦產(chǎn)資源枯竭城市礦山地質環(huán)境治理項目設計方案（2010年度）［R］.北京：北京華源地質環(huán)境工程有限責任公司，2011.

［3］朱訓，曹鳳中，金鑒明，等環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展［M］.北京：中國科學技術出版社，1999.

［4］全國礦山地質環(huán)境保護與治理規(guī)劃（2009～2015年）［R］.北京：國土資源部，2011.

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A

1004-5716（2016）03-0125-02

2015-03-17

李改梅（1972-），女（漢族），內蒙古臨河人，工程師，現(xiàn)從事水文地質、工程地質勘察、環(huán)境地質勘查研究工作。