李紅麗

（阜新市自然資源事務(wù)服務(wù)中心 遼寧阜新 123000）

遼寧省阜新市因煤而生，全域煤田面積約2000km2，有“百里煤?！敝Q［1］。20世紀(jì)50年代，國(guó)家便把新邱豎井列入重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中，成為建國(guó)初期重要的大中型工業(yè)基地之一［2］。隨著煤炭資源的日益枯竭，阜新境內(nèi)大型煤礦陸續(xù)閉坑停產(chǎn)，新邱露天礦于2001年宣告破產(chǎn)。由于長(zhǎng)達(dá)逾百年的開(kāi)采，對(duì)開(kāi)采區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，留下了塵土漫天飛、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的礦坑，這在很大程度上對(duì)周邊的人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成了威脅。

進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)防治之前，必須要對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，這樣一來(lái)才能保證地質(zhì)災(zāi)害防治工作起到實(shí)際作用，而且進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查也是后期進(jìn)行災(zāi)害防治的前提［3-5］。在新邱區(qū)進(jìn)行調(diào)查時(shí)，首先一定要對(duì)當(dāng)?shù)氐臑?zāi)害現(xiàn)狀進(jìn)行了解，同時(shí)。將地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行劃分，根據(jù)不同區(qū)域?yàn)?zāi)害的具體情況，來(lái)采取對(duì)應(yīng)的防治措施，從而降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率，減少地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的損失，保證當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳?cái)產(chǎn)安全，確保當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展［4］。

1 地質(zhì)條件

新邱區(qū)是內(nèi)蒙古高原和遼河平原的中間過(guò)渡帶，屬遼寧西部的低山丘陵區(qū)。地勢(shì)南高北低，東高西低。海拔最高點(diǎn)為東南區(qū)域，由東南向西北延伸。新邱區(qū)總體地形是由山區(qū)、丘陵和細(xì)河平原3 個(gè)部分組成。自東南向西北微傾斜，元寶山森林公園在新邱地區(qū)的東南部，地理位置屬醫(yī)巫閭山尾峰余脈。礦坑底基巖裸露，坑周邊局部矸石堆積，植被覆蓋。矸石山緊鄰礦坑，坑內(nèi)煤層露頭較多，有自燃現(xiàn)象。

調(diào)查區(qū)地層為中生界白堊系下統(tǒng)沙海組、阜新組及新生界第四系地層，阜新組為主要含煤地層，由下而上依次為以下類(lèi)型。（1）白堊系下統(tǒng)沙海組（K1sh）。該組地層為阜新組下伏地層，主要以深灰色、灰黑色粉砂巖、泥巖為主，夾砂巖及砂礫巖。（2）白堊系下統(tǒng)阜新組（K1f）。地層巖性較粗，多為灰白色砂巖、礫巖和灰色細(xì)砂巖、粉砂巖組成中夾少量灰黑色泥巖層。自上而下含有最上層群、中間層、上層群、0.9層群、中層群、下層群和最下煤層。（3）新生界第四系（Q）。為沖積層，由松散的亞沙土和少量礫石、砂堆積而成，厚4～15m。

調(diào)查區(qū)位于新邱背斜的東南背斜頂端，屬新邱背斜的西北翼，有寬緩的起伏，總體上為一單斜構(gòu)造。新邱主背斜為新邱礦區(qū)的主要構(gòu)造，貫穿全礦區(qū)，其走向在淺部為北52°～75°東，向深部為北75°～89°東，并向南彎曲，呈弧形，傾向南東，為向南東傾伏的不對(duì)稱背斜。

調(diào)查區(qū)顯現(xiàn)為寬緩波狀起伏的構(gòu)造形態(tài)，總體上看為一單斜構(gòu)造，地層走向北34°西轉(zhuǎn)北48°東，傾向北東轉(zhuǎn)南東，傾角5°～17°。調(diào)查區(qū)內(nèi)小斷層較發(fā)育，F(xiàn)1號(hào)斷層由井田內(nèi)斜穿而過(guò)，為正斷層，走向北西，傾向北東，傾角60°左右，落差4～7m。

2 地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型與基本特征

2.1 地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型

通過(guò)對(duì)新邱露天煤礦地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該區(qū)域內(nèi)發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害共4類(lèi)，分別為滑坡、崩塌、地裂縫、地面塌陷。其中，滑坡發(fā)育點(diǎn)有33處，發(fā)育規(guī)模不等，滑坡體物質(zhì)組成為原巖或矸石堆積體。崩塌點(diǎn)目前發(fā)育有39處，主要位于各矸石山邊坡。地裂縫主要分布于3#礦坑、4#礦坑及8#礦坑附近，為滑坡的伴生裂縫或邊坡臨空產(chǎn)生的拉張裂隙。地面塌陷區(qū)分布面積為12.99km2。具體分類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 地質(zhì)災(zāi)害分類(lèi)統(tǒng)計(jì)

2.2 基本特征

2.2.1 滑坡

調(diào)查區(qū)較為發(fā)育的滑坡主要分布在露天礦坑邊幫，邊坡巖體主要為泥巖、砂巖及煤，該區(qū)域巖體裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散，裸露巖體長(zhǎng)期風(fēng)化作用下強(qiáng)度降低。與此同時(shí)，由于邊坡坡度較陡，局部邊坡近直立，且該地段巖體遇水易軟化，自身摩擦力降低后使剪應(yīng)力超過(guò)抗剪強(qiáng)度，局部坡腳受自然或人為擾動(dòng)發(fā)生破壞，使邊坡失去支撐產(chǎn)生滑動(dòng)。同時(shí)，在排矸場(chǎng)邊坡滑坡也較為發(fā)育，主要由于排矸場(chǎng)堆積物結(jié)構(gòu)松散，矸石塊徑較小，混有大量第四系松散體，黏粒含量較高，遇水強(qiáng)度降低且滲透性差，不利于水的排出［6］。野外調(diào)查共發(fā)現(xiàn)33 處滑坡，根據(jù)滑坡規(guī)模的大小，可以將其進(jìn)行分類(lèi)，可分為大型、中型和小型滑坡，分別為3 處、4 處和26 處，分別占總數(shù)的9.09%、12.12%和78.79%?；乱?guī)模分類(lèi)統(tǒng)計(jì)如表2所示。

表2 滑坡規(guī)模分類(lèi)統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)滑坡環(huán)境、滑坡基本特征、變形活動(dòng)特征等，采用定性分析與定量分析相結(jié)合的方法，對(duì)調(diào)查區(qū)滑坡穩(wěn)定程度進(jìn)行分析。處于不穩(wěn)定—不穩(wěn)定狀態(tài)的有23處，處于較穩(wěn)定—不穩(wěn)定狀態(tài)的有4處，處于較穩(wěn)定—較穩(wěn)定狀態(tài)的有4處，處于不穩(wěn)定—穩(wěn)定狀態(tài)的有2處。其中，發(fā)展趨勢(shì)為不穩(wěn)定、較穩(wěn)定、穩(wěn)定，所占比例分別為81.82%、12.12%、6.06%。

2.2.2 崩塌

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，研究區(qū)內(nèi)崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要分布在各排矸場(chǎng)及露天坑邊坡，主要是由于人為挖損邊坡形成的立陡坡面，同時(shí)受構(gòu)造、風(fēng)化等影響，巖土體強(qiáng)度降低而導(dǎo)致發(fā)生的崩塌。調(diào)查共發(fā)現(xiàn)39處崩塌，依據(jù)崩塌規(guī)模，可分為大型、中型和小型崩塌。其中，大型崩塌為0處，中型和小型崩塌分別為8處和31處，分別占總數(shù)的20.51%和79.49%。其中，人為因素引起的崩塌為19 處，主要為修路和房屋建設(shè)，對(duì)坡頂形成動(dòng)力擾動(dòng)而誘發(fā)崩塌；其余20處便是屬于自然誘發(fā)的災(zāi)害，因巖體風(fēng)化比較嚴(yán)重，造成裂縫越來(lái)越大，在經(jīng)過(guò)雨水的不斷滲透便很容易發(fā)生崩塌［6］。根據(jù)崩塌環(huán)境、危巖體特征、堆積體特征、崩塌危害等，采用定性分析與定量分析相結(jié)合的方法，對(duì)調(diào)查區(qū)崩塌危害程度及穩(wěn)定程度進(jìn)行分析，分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 崩塌分類(lèi)統(tǒng)計(jì)表

2.2.3 地裂縫

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，調(diào)查區(qū)域邊坡較陡，坡體向臨空面產(chǎn)生下滑力較大，邊坡巖體及矸石堆積體結(jié)構(gòu)松散，抗剪強(qiáng)度較低，在坡頂位置易產(chǎn)生拉張裂隙，若受自然因素或人為破壞抗剪強(qiáng)度進(jìn)一步降低，則易發(fā)生崩滑現(xiàn)象。

2.2.4 地面沉陷

調(diào)查區(qū)域內(nèi)的地面沉陷，主要是由于靠近阜新煤田井工采空區(qū)，在重力卸荷作用下，其上覆地表發(fā)生大面積沉降。本次地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作認(rèn)為，阜新煤田大規(guī)模采礦活動(dòng)是引發(fā)地面沉陷的根本原因，同時(shí)，井工采空區(qū)上覆巖體位移也是重要原因之一。通過(guò)運(yùn)用概率積分法，對(duì)調(diào)查核心區(qū)域的地面沉陷計(jì)算，并預(yù)測(cè)開(kāi)采地表沉陷深度。其中，變形值統(tǒng)計(jì)如下：地表最大下沉值、最大傾斜值和最大水平變形值分別為6080mm、260mm/m和73.25mm/m。

根據(jù)礦井地表的實(shí)際情況可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)乇沓料萏幱谝粋€(gè)相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)后，以沉陷10mm為界限，地表便會(huì)想成一個(gè)較大的沉陷盆地。其中，盆地的最底部便是最大的沉陷值，下沉量相對(duì)于地表本身的落差要小得多，而且這并不會(huì)對(duì)地形、地貌形態(tài)產(chǎn)生較大影響和改變。開(kāi)采沉陷引起的地面最大傾斜為35.0～40.0mm/m，主要分布于開(kāi)采區(qū)四周邊界上方的一個(gè)較窄的區(qū)域，約占沉陷范圍的5%，大部分區(qū)域開(kāi)采后引起的地面傾斜不超過(guò)25mm/m。開(kāi)采沉陷形成地表傾斜與自然坡度疊加后，部分地區(qū)坡度將加大。根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)與等值線圖分析，可以得出，調(diào)查區(qū)內(nèi)采空塌陷災(zāi)害發(fā)育程度為“強(qiáng)”的級(jí)別，危險(xiǎn)性等級(jí)大，采空塌陷災(zāi)害危害程度大。

3 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，調(diào)查區(qū)歷史上為煤炭資源開(kāi)采區(qū)，開(kāi)采強(qiáng)度大，人類(lèi)工程活動(dòng)強(qiáng)烈，經(jīng)常會(huì)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，而且還并不是某一種地質(zhì)災(zāi)害。其中，滑坡、地面沉陷等是比較常見(jiàn)的。現(xiàn)狀條件下，調(diào)查區(qū)內(nèi)滑坡、地面沉陷等地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小—大，危害性大—小。根據(jù)調(diào)查區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件和人類(lèi)工程活動(dòng)，結(jié)合現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害特征及成因機(jī)制分析，露天采坑及矸石山邊坡滑坡、崩塌、地面沉陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小—大。

根據(jù)分區(qū)原則，將調(diào)查區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)，即地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)、中等區(qū)和小區(qū)［5-7］。其中，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大的區(qū)域總面積20.15km2，主要分布在礦山開(kāi)采及生產(chǎn)范圍內(nèi)、采礦坑及矸石山影響范圍內(nèi)等，煤層開(kāi)采后引發(fā)地面沉陷地質(zhì)災(zāi)害可能性大，地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大；在露天采坑及矸石山邊坡滑坡處仍有繼續(xù)滑動(dòng)的可能，滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)域總面積2.22km2，主要分布在原礦山辦公區(qū)域，中部路和中部街附近，該區(qū)域主要地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型為地面沉陷。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小的區(qū)域總面積5.63km2，位于調(diào)查區(qū)內(nèi)北部及南部區(qū)域，主要為居民區(qū)。

4 防治措施

在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治的時(shí)候，一定要堅(jiān)持“以防為主，避讓與防治相結(jié)合”的原則。根據(jù)災(zāi)害的實(shí)際情況，來(lái)采取對(duì)應(yīng)的防治措施。同時(shí)，防治措施一定要是可行的，而且還要在一定程度上考慮防治措施的經(jīng)濟(jì)性［8］。

評(píng)估結(jié)果把評(píng)估區(qū)防治措施進(jìn)行了等級(jí)劃分，分為一般防治區(qū)（中低風(fēng)險(xiǎn)路段）和重點(diǎn)防治區(qū)（危險(xiǎn)性大路段）。其中，一般防治區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治主要還是以預(yù)防為主，在該區(qū)域內(nèi)不得進(jìn)行挖方、填方等作業(yè)，防止出現(xiàn)引發(fā)新的災(zāi)害。重點(diǎn)防治區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治需要在一般防治的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)存的崩塌體一定要進(jìn)行做警示標(biāo)志，并設(shè)立圍擋設(shè)施。對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大區(qū)的邊坡，需要聘請(qǐng)專業(yè)的人員進(jìn)行實(shí)地勘察并給出相應(yīng)的防治方案，以保證該區(qū)域內(nèi)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，邊坡治理工程無(wú)論是施工期間，還是治理完成后，都需要定期進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決，保證區(qū)域內(nèi)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

5 結(jié)論

（1）調(diào)查區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型為滑坡、崩塌、地裂縫、地面塌陷，通過(guò)地質(zhì)調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)79 處、滑坡33 處、崩塌39 處、地裂縫3 處、地面塌陷4處。露天采坑滑坡、崩塌主要由于巖體裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散，長(zhǎng)期風(fēng)化作用下強(qiáng)度降低，加之坡頂長(zhǎng)期加載、坡腳發(fā)生擾動(dòng)破壞等人為因素所致。地面沉陷受臨近井工礦區(qū)影響較大，也是形成地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。

（2）地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性大的區(qū)域總面積20.15km2，主要分布在礦山開(kāi)采及生產(chǎn)范圍內(nèi)、采礦坑及矸石山影響范圍內(nèi)等。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等區(qū)域總面積2.22km2，主要分布在原礦山辦公區(qū)域，中部路和中部街附近。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性小的區(qū)域總面積5.63km2，位于調(diào)查區(qū)內(nèi)北部及南部區(qū)域，主要為采空區(qū)外的居民區(qū)。

（3）對(duì)于那些比較容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域也就是高危險(xiǎn)區(qū)，需要采取更高級(jí)別的防治措施，避免災(zāi)害發(fā)生給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)威脅和損失。對(duì)于那些中、低危險(xiǎn)區(qū)，可以適當(dāng)?shù)亟档蜑?zāi)害防治級(jí)別，同時(shí)還需要定期地對(duì)坡體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，特別是強(qiáng)降雨季節(jié)，一定要增加監(jiān)測(cè)的頻率。