■王浩

（新磷礦化有限責(zé)任公司 江蘇連云港 222000）

淺談新浦磷礦崩落區(qū)塌陷災(zāi)害治理的方案與思考

■王浩

（新磷礦化有限責(zé)任公司 江蘇連云港 222000）

新磷礦化有限責(zé)任公司崩落區(qū)發(fā)生地質(zhì)塌陷災(zāi)害，公司及市政府要求出臺治理措施，本文淺談治理災(zāi)害的一些措施和本人的一些思考。

塌陷區(qū)治理措施方案思考

1 災(zāi)害概況

1.1 災(zāi)害現(xiàn)象及現(xiàn)狀

2013年12月25日，在連云港新磷礦化有限責(zé)任公司新浦磷礦崩落區(qū)影響范圍帶內(nèi)，地表塌陷形成直徑100多米,深度30多米的倒立圓臺坑。浦發(fā)路出現(xiàn)裂紋，塌陷中心在5勘探線，東距浦發(fā)路70米左右?，F(xiàn)坑內(nèi)存集水，於泥邊坡不穩(wěn)，基巖穩(wěn)定。

1.2 災(zāi)害原因

該礦山開采于1973年，因開采初期，采用分段崩落法采礦，造成了地面塌陷。-50m以下中段不再采用分段崩落法采礦，現(xiàn)使用空場法（房柱法）。2012年10月江蘇省地質(zhì)六隊《連云港新磷礦化有限責(zé)任公司新浦礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案》采空區(qū)崩落影響范圍:存在或可能引發(fā)、遭受礦山地質(zhì)環(huán)境問題。隨著鋼材市場及浦發(fā)路的建設(shè)，對該礦區(qū)地質(zhì)進(jìn)行了擾動，造成了崩落區(qū)地表變形，對地形地貌破壞嚴(yán)重，對地質(zhì)環(huán)境的破壞與影響程度嚴(yán)重，破壞了原有地面承載力，致使地表發(fā)生變形、塌陷。

2 方案編制的目的

方案編制的主要目的：

（1）堅持安全第一、預(yù)防為主的方針，初步查明礦山的地質(zhì)環(huán)境問題的類型、現(xiàn)狀和危害程度；

（2）加強礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)礦業(yè)健康有序發(fā)展，預(yù)防或減輕因塌陷、開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境造成的不良影響，防止雨季地表水從沉陷區(qū)涌入坑內(nèi)將礦井淹沒；

（3）提出礦山地質(zhì)環(huán)境的局部治理方案。達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，堅持可持續(xù)發(fā)展。

3 開采歷史及開采現(xiàn)狀

連云港新磷礦化有限責(zé)任公司的前身是連云港市新浦磷礦，礦山始建于1967年，1973年正式投產(chǎn)。

新浦磷礦1966年初步設(shè)計生產(chǎn)能力為30萬t/a。實際采礦能力維持在15萬t/a。礦床采礦方式為地下開采，采用豎井開拓和淺孔房柱法以及深孔階段礦房法開采。-400m和-520m之間的生產(chǎn)已經(jīng)啟動。

4 防治水治理方案

4.1 自然地理

礦區(qū)地處中緯度附近，屬暖溫帶向北亞熱帶過渡地帶，季風(fēng)氣候顯著，冬冷夏熱，四季分明。冬季凍土層厚度0.2～0.3 m。年平均降雨量900 mm，主要集中于7、8、9三個月，約占全年降雨量的2/3。年最大降雨量1380.7 mm，最小降雨量520.7 mm。日降雨量大于等于50 mm的暴雨日數(shù)多集中在每年的7～8月份。日最大降雨量264.4 mm，最長連續(xù)雨日14天，最大連續(xù)暴雨量244.2 mm。降雪集中于12月至次年2月，最大積雪厚度280 mm。

礦區(qū)所在位置地表水系發(fā)育，雨季地表最大水面標(biāo)高3.38m。礦區(qū)附近主要河流主要有臨洪河和大浦河。臨洪河流經(jīng)礦區(qū)西部（與礦體平行），距礦體最近為500m，向北注入黃海。全長120km，寬110m左右，流域面積1920平方公里，河底標(biāo)高1m左右，常年有水，汛期一般在7、8、9三個月，最大流量為565m3/s，最高洪水位為3.38m，流量和水位受臨洪河閘人工控制。大浦河為人工河，由南向北流經(jīng)礦區(qū)，至大浦閘入臨洪河。河面寬60m，底寬30m，開挖標(biāo)高至-1m左右，最大流量24.64m3/s，最高洪水位3.6m。流量和水位變化受大浦閘控制。

地表水體主要受大氣降水及人工抽水補給，水位受季節(jié)性變化影響明顯，水系連成一體，多為季節(jié)性河流。

礦區(qū)距離黃海臨洪口15公里，潮水上漲時沿臨洪河倒灌至臨洪閘。據(jù)大浦潮水站觀測每日兩潮，每逢夏歷初三和十八為大潮，高潮水位一般1.5-3.0m。

4.2 地表構(gòu)筑防洪土堤

大浦河自1980年以來最高洪水位3.6m，設(shè)計廠房及主副井地面標(biāo)高4.0m，高于洪水水位。2003年，連云港市對大浦河投巨資疏浚，增建大浦抽水站，防洪能力由30年一遇增強至100年一遇。

為確保礦山生產(chǎn)安全，在地表沉陷區(qū)外，根據(jù)地形條件構(gòu)筑防洪土堤，防洪土堤底寬不小于2.5m。堤面標(biāo)高為3.70m~4.0m，高于最高洪水位。

4.3 地表排水措施

防洪土堤內(nèi)、外挖掘防洪溝560m，北側(cè)排至北門已有泵站，泵站排洪400 m3/h、揚程10m考慮，選用水泵2臺，其中1臺工作，1臺備用。增設(shè)地面排水站，排水300m3/h、揚程10m考慮，選用水泵2臺，其中1臺工作，1臺備用。排出防洪土堤內(nèi)雨水，地表塌陷坑內(nèi)，選用排水30m3/h、揚程40m潛水泵2臺，其中1臺工作，1臺備用。

4.4 礦井的防排水措施

依據(jù)礦山多年的觀察與實際生產(chǎn)的統(tǒng)計資料，結(jié)合礦山實際生產(chǎn)情況，采用下述防排水措施：

（1）井下主要排水系統(tǒng)采用三級排水或四級排水，即-160m、-280m、-400m、-520m設(shè)置水倉和泵房，-520m的水排至-280m的水倉或排至-400m的水倉，-400m的水排至-280m的水倉，-280m的水排至-160m水倉，-160m直接排至地面。原-80m的水由水倉直接排至地面。

（2）井巷掘進(jìn)時，超前探水，嚴(yán)防突水事故的發(fā)生。

5 地表塌陷坑回填方案

5.1 地表沉陷區(qū)采取回填的目的

（1）可以有效地阻止巖層發(fā)生明顯的移動，防止地表進(jìn)一步塌陷，實現(xiàn)安全開采而不造成礦產(chǎn)資源的破壞，保護(hù)遠(yuǎn)景資源。

（2）可以有效地控制地壓，控制局部和區(qū)域巖層片落破壞，緩解下沉的威脅。

（3）回填域內(nèi)的位移呈"中間大,兩端小"的現(xiàn)象,位于沉陷區(qū)正上方,整個回填區(qū)域內(nèi)似倒"V"形高地,形成一定的流水坡度，回填料密實，使沉陷區(qū)范圍不致形成地表水的匯水區(qū)域。

5.2 地表沉陷區(qū)采取回填措施

5.2.1 尾砂回填措施

選廠尾砂漿通過砂泵，采用輸送方式由選廠泵送至地表沉陷區(qū)進(jìn)行充填，尾砂漿濃度27%左右，流量約30m3/h。

5.2.2 於泥回填措施

連云港市建筑地坑於泥較多，目前無處存放，可倒在浦發(fā)路地表沉陷區(qū)東側(cè)，采用加長臂挖掘機拋至塌陷區(qū)回填。

淤泥中開挖及填筑的特點：由于淤泥的流動性，在淤泥中直接進(jìn)行開挖比直接填筑更困難。當(dāng)需在淤泥中同時進(jìn)行填筑與開挖作業(yè)時，與一般土方施工程序相反，宜先填筑后開挖。在進(jìn)行填方施工時，盡量在已填筑構(gòu)筑物兩側(cè)對稱地進(jìn)行，兩側(cè)淤泥面高差不能過大，以防填方滑移。因為淤泥承載能力低，施工前必須妥善考慮施工

道路和施工平臺的修建方法。

6 采空區(qū)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測

首先對地面塌陷有威脅對象的地帶設(shè)置警示標(biāo)志并采取臨時回填、攔擋、隔離等臨時工程防護(hù)措施，達(dá)到消除安全隱患的目的。其次對該區(qū)域和地下巷道等進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)險情及時采取措施，確保安全。另外對具有威脅地帶，要繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，便于發(fā)現(xiàn)隱患，及時處理。

6.1 監(jiān)測內(nèi)容

采空區(qū)地面塌陷：塌陷區(qū)數(shù)量，塌陷面積，塌陷坑深度、積水深度，地面塌陷破壞程度等。

6.2 監(jiān)測點布設(shè)

根據(jù)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)要求，在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦區(qū)實際，根據(jù)地面塌陷變形情況，適時調(diào)整監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測點的個數(shù)。

6.3 監(jiān)測方法

主要采用大地測量、人工觀測、GPS監(jiān)測等。

6.4 監(jiān)測頻率

每月至少監(jiān)測一次，在雨季或有異常情況出現(xiàn)時，提高監(jiān)測頻率。

6.5 地面沉降區(qū)安全狀態(tài)的測量監(jiān)控

對礦山已有塌陷區(qū)定期進(jìn)行觀測，以掌握塌陷區(qū)的動態(tài)變化，并預(yù)測發(fā)展趨勢（塌陷量和塌陷過程），為治理方案提供依據(jù)，保證在可能發(fā)生較大安全危害之前撤離范圍內(nèi)的所有人員或采取安全措施。

在進(jìn)行監(jiān)測過程中，對觀測地裂縫、陷坑的發(fā)展情況，進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測。

7 安全保證措施

7.1 安全管理措施

（1）建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，并設(shè)安全員現(xiàn)場把關(guān)，做到層層落實，實行下級對上級負(fù)責(zé)的逐級聯(lián)保制，對現(xiàn)場24小時不失控。

（2）建立健全安全監(jiān)督檢查機構(gòu)，定期組織安全檢查，做到警鐘長鳴，把安全事故消滅在萌芽狀態(tài)。

（3）嚴(yán)格執(zhí)行一工程一措施的管理制度。工程開工前，將施工順序、技術(shù)要求、操作要點、達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及安全注意事項，認(rèn)真向工人進(jìn)行交底，切實貫徹落實。

（4）經(jīng)常向職工進(jìn)行技術(shù)、安全教育，提高安全意識和技術(shù)水平。對要害工種進(jìn)行考核，堅持持證上崗制度。

（5）建立健全各項管理制度和崗位責(zé)任制，并嚴(yán)格執(zhí)行。

（6）項目部安全檢查由項目經(jīng)理組織，定期進(jìn)行。

（7）設(shè)立安全獎勵基金。項目部全體人員實行安全風(fēng)險抵押，獎罰對等。

7.2 安全生產(chǎn)管理制度

（1）安全生產(chǎn)辦公會議制度。

（2）安全生產(chǎn)活動日制度。

（3）安全生產(chǎn)培訓(xùn)教育制度。

（4）安全生產(chǎn)調(diào)度匯報及領(lǐng)導(dǎo)干部值班制度。

（5）規(guī)程、措施貫徹制度及施工技術(shù)安全措施。

8 塌陷災(zāi)害治理工作計劃安排及管理措施

8.1 工作計劃安排

治理工程總體時間為2014年1月~2014年12月。

8.2 管理措施

項目由連云港新磷礦化有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)組織實施。請求政府給予項目實施各項工作的監(jiān)督和協(xié)調(diào)，為項目治理營造良好的外部環(huán)境，幫助必要的地災(zāi)治理配套資金。

8.3 工期與進(jìn)度

2014年1月~2014年12月。

為了更加安全地保護(hù)地面設(shè)施，需要采取如下措施：

（1）在礦山開采期間，礦區(qū)地表不得再新建建構(gòu)筑物。

（2）開展地壓活動規(guī)律及其控制技術(shù)的研究，加強地壓管理，指導(dǎo)調(diào)整采場結(jié)構(gòu)參數(shù)，以保證采場結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（3）嚴(yán)格執(zhí)行頂板管理和采空區(qū)處理的安全措施。

（4）建立土地表沉降觀測系統(tǒng)；發(fā)現(xiàn)地表有塌陷跡象時及時采用尾砂對采空區(qū)進(jìn)行回填。

9 存在的問題及建議

（1）對具有威脅地帶，要繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，便于發(fā)現(xiàn)隱患，及時處理。

（2）全尾砂高濃度充填，方案技術(shù)要求高，充填材料性質(zhì)對系統(tǒng)影響大。由于時間原因本項目未進(jìn)行相關(guān)前期實驗研究，因此相關(guān)設(shè)計缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

（3）礦區(qū)人為工程活動主要表現(xiàn)為種植、建房、修路等。為此，懇請政府給予項目實施各項工作的監(jiān)督和協(xié)調(diào)，及時采取措施，防止事態(tài)的進(jìn)一步擴大。

P694[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-334-2