喀斯特山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害成因及治理方案秦趣;諶洪星;崔小平【摘要】Asawesternminingcityofourcountry,LiupanshuiCityislocatedatthekastermountainousareainSouthwestChina,wheretherearecomplicatedlandforms,weakecosystemandunstableenvironment.Becausethemineralresourcesareminedexcessively,theseriousgeologicalhazardsgraduallybecomeobvious.InthispapertheoriginresearchandprotectionmeasuresofthegeologicalhazardsarediscussedinordertoprovidereferenceandguideforthemanagementandurbanconstructionofLiupanshuiCity.%六盤水市位于喀斯特山區(qū),地形復(fù)雜，穩(wěn)定性差。因大量開采礦產(chǎn)資源，地質(zhì)災(zāi)害較為嚴重。根據(jù)其地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀和成因，探討了六盤水市地質(zhì)災(zāi)害治理方案，以期為六盤水市的總體規(guī)劃提供參考?！酒诳Q】《城市地質(zhì)》【年(卷)，期】2011(006)004【總頁數(shù)】3頁(P4-6)【關(guān)鍵詞】礦業(yè)城市;地質(zhì)災(zāi)害;治理方案【作者】秦趣;諶洪星;崔小平【作者單位】六盤水師范學(xué)院生物與地理科學(xué)系，六盤水553004;六盤水師范學(xué)院生物與地理科學(xué)系,六盤水553004;六盤水師范學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程系六盤水553004【正文語種】中文［中圖分類】X24六盤水市西部山區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，煤炭資源種類齊全，煉焦用煤比重大;其它礦產(chǎn)資源有30余種，較多的有鐵、鉛、鋅、鎳等.礦產(chǎn)開發(fā)弓|發(fā)了山體滑坡、崩塌和泥石流等災(zāi)害.六盤水市處西南喀斯特山區(qū)，形成了喀斯特山區(qū)礦業(yè)城市特有的災(zāi)害特征.本文在分析城市地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及成因的基礎(chǔ)上，提出了治理方案和建議.1研究區(qū)概況六盤水市位于貴州西部，與云南接壤，地處東經(jīng)104。18'20~105。42'50"、北緯25。19'44"~26。55'33”之間.其礦產(chǎn)資源豐富,是我國西南地區(qū)的新型能源、原材料和煤化工基地據(jù)統(tǒng)計，全市煤炭保有資源儲量148.7億噸，煤層氣淺層資源量1.42萬億m3,煤礦資源在城市經(jīng)濟中占主導(dǎo)地位.同時，六盤水市屬于喀斯特山區(qū)城市.境內(nèi)海拔高度1400~1900m,巖溶地貌發(fā)育，碳酸巖分布面積占土地總面積的63.18%左右，約6263km2,其中石漠化面積達2575km2,約占土地面積的26%,是西南巖溶區(qū)石漠化最嚴重的地區(qū)之一［1］.2地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及成因六盤水市是我國山地地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)區(qū)之一.據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,六盤水市目前共有地質(zhì)災(zāi)害點1043處.滑坡、地裂縫和崩塌是六盤水市地質(zhì)災(zāi)害的主要類型，分別占總災(zāi)害次數(shù)的59.9%、20.0%、12.2%.地質(zhì)災(zāi)害給人民生命財產(chǎn)造成巨大的損失，據(jù)不完全統(tǒng)計,該地區(qū)共有9321戶、40148位居民的房屋開裂或毀壞，因災(zāi)搬遷5009戶居民，直接經(jīng)濟損失16285.5萬元［2］.2.1滑坡形成原因滑坡是巖體自重應(yīng)力、構(gòu)造力、滲透力和震動力綜合作用的結(jié)果.在喀斯特山區(qū)，地質(zhì)環(huán)境十分脆弱,當發(fā)生災(zāi)害性降水時，更易發(fā)生滑坡災(zāi)害.2004年5月29日18時至30日凌晨4時，六盤水市水城縣金盆鄉(xiāng)營盤村魚嶺組一帶出現(xiàn)150mm的強降雨,30日3時20分左右魚嶺組上方陡斜坡處的表層松散坡積物發(fā)生滑坡，造成3戶村民房屋被掩埋,11人死亡，重傷4人，輕傷1人.根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,滑坡長90m,寬24m,體積約6500m3,由表層殘坡積松散堆積物組成,滑坡屬淺層推移式土質(zhì)滑坡.該斜坡地形較陡,大部份在40度以上，且沖溝發(fā)育，表層巖體為軟質(zhì)碎屑巖，風化強烈、破碎,地質(zhì)環(huán)境條件差,是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū).2.2地面塌陷及地裂縫的形成原因地面塌陷及地裂縫主要分布在煤礦采空區(qū).地面塌陷、地裂縫展布與礦井采掘平面相吻合;主裂縫走向與巷道一致,規(guī)模與煤炭的開采情況有關(guān)，較大的地面塌陷及地裂縫主要發(fā)育于大型煤礦采空區(qū)上部及其外圍地帶.中小型煤礦開采不規(guī)則,在地表往往形成不規(guī)則的、較密集的、小規(guī)模地面塌陷及地裂縫[3].六盤水市屬于山區(qū)巖溶地貌,在溝谷斜坡地帶更加容易發(fā)生地面塌陷及地裂縫.加上采礦廢渣堆放在在斜坡上，遇到集中暴雨即造成災(zāi)害.六盤水市礦區(qū)較多，地面塌陷及地裂縫是主要地質(zhì)災(zāi)害之一;地處巖溶山區(qū),巖溶塌陷常見，加劇了地面塌陷及地裂縫的危害.上述嚴重地質(zhì)災(zāi)害分布區(qū)主要有大灣、木果、汪家寨、蟠龍、新窯鄉(xiāng)、發(fā)耳鄉(xiāng)、都格鄉(xiāng)、羊場、柏果、樂民、板橋、響水、大山、馬依、老廠、新民鄉(xiāng)等.這些區(qū)域煤炭資源豐富，采礦活動強烈，由此而弓I發(fā)的地面塌陷及地裂縫嚴重.2008年該區(qū)域共發(fā)生地面塌陷及地裂縫206處.2.3泥石流的形成原因泥石流形成的3個基本因素:①山地河溝流域內(nèi),坡地上或河床內(nèi)有數(shù)量足夠的巖土物質(zhì);②有足夠數(shù)量水體沖刷;③有切割強烈的山地地形.泥石流的形成主要取決于地質(zhì)因素、水文地貌因素和氣象因素，然而，除此之外，植被、土壤、水文地質(zhì)因素等有時甚至起決定性的作用.六盤水市地處西南喀斯特山區(qū)，最高海拔2900.06m,最低海拔590.25m,地形起伏大地形坡度一般在25°以上溝谷相對高差達300~1000m溝床平均縱坡在10°~20°,溝谷斷面多呈"V"字型溝谷切割強烈，加上喀斯特山區(qū)植被破壞嚴重，開礦中亂采濫挖，隨意丟棄廢土廢石等固體碎屑物，在暴雨的激發(fā)條件下形成泥石流[4].2008年6月4日7時20分六盤水市鐘山區(qū)老鷹山鎮(zhèn)木橋村福集組發(fā)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害,造成50余棟房屋受損,253人受災(zāi),50人受傷.2.4崩塌的形成原因崩塌災(zāi)害主要分布在切割強烈、邊坡陡峻的溝谷或斜坡地帶.巖石節(jié)理裂隙,斷層軟弱結(jié)構(gòu)面和斜坡臨空面對崩塌的形成起著重要作用.當煤層采空區(qū)暴露面積大或礦柱保留較少時，常導(dǎo)致頂板塌落而使上覆巖層(石灰?guī)r)發(fā)育大量垂直裂隙,大氣降水沿裂隙擴溶，使陡巖塊脫落整個山體面逐漸失穩(wěn)，大塊巖體脫離母巖呈自由落體墜落,形成崩塌.近年來，隨著道路建設(shè)和采礦活動的增多，人為因素引發(fā)的崩塌大幅度上升.崩塌主要發(fā)生于地形陡峻的山崖地段，所處部位常與斷裂、節(jié)理和褶皺發(fā)育關(guān)系密切[6].3地質(zhì)災(zāi)害治理方案根據(jù)礦業(yè)城市地質(zhì)災(zāi)害成因，結(jié)合喀斯特山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害實際,從技術(shù)、管理和規(guī)劃等方面對山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害進行綜合治理.3.1技術(shù)措施改進采礦方式充填法采礦是預(yù)防采空塌陷最有效的方法.煤礦等沉積型礦山開采采空區(qū)范圍大，建議改目前的頂板陷落法開采為自下而上異向開采，即用自深部向淺部的開采方式，可有效地防治煤礦采空區(qū)的反復(fù)塌陷.另外，還可采用先進的采煤方式:①井下采煤矸石不出井，用于充填井下采空區(qū),既可減輕地面塌陷,又可避免排砰對環(huán)境影響;②同一煤層、多工作面協(xié)調(diào)開采，可減小地表不均勻下沉，減少傾斜和水平變形對房屋的影響;③分煤層交錯布置工作面，可減少不均勻下沉和靜態(tài)變形值，使部分變形得以抵消.不同煤層開采邊界交錯布置，錯距控制在40~80m.塌陷土地復(fù)墾因地制宜進行塌陷地的土地復(fù)墾.地面塌陷深度較淺的地區(qū)，宜采用回填方式復(fù)墾;地面塌陷深度較深的地區(qū)，可采用改造成水庫、魚塘的方式復(fù)墾.具體復(fù)墾模式:①覆土造田;②挖穴填土栽植果樹;③整治改造成建設(shè)用地;④邊建庫、邊復(fù)墾.⑶煤砰石綜合利用為減少煤砰石風化揚塵、自燃產(chǎn)生的廢氣對大氣污染及對水環(huán)境的破壞，防止煤砰石大量堆積產(chǎn)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害.可利用煤砰石生產(chǎn)建筑材料健立砰石再選廠、回收煤炭，充分利用砰石熱值、建立砰石發(fā)電廠，利用煤砰石鋪路、充填塌陷坑、提取化工原料和稀有元素、生產(chǎn)礦物肥料等[7].3.2管理合理確定防治目標防治工程目標包括防治對象的范圍、部位及工程防治應(yīng)達到的安全標準.明確防治目標是地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計的首要問題.為確定對防治對象范圍，應(yīng)對致災(zāi)地質(zhì)作用的活動單元，作整體考慮，不宜隨便切割取舍.在總體范圍內(nèi)，則應(yīng)視險情的輕重緩急劃分出重點與一般，或主要與次要的不同部位.防治工程應(yīng)達到的安全標準.多方案比選防治工程方案每一處地質(zhì)災(zāi)害的防治，要達到穩(wěn)定地質(zhì)體和控制地質(zhì)災(zāi)害的目的.必須進行多方案論證,從中選出最好的方案，達到地質(zhì)有效性、技術(shù)可行性和經(jīng)濟合理性[8].加強地質(zhì)災(zāi)害防治中的監(jiān)測工作地質(zhì)災(zāi)害的險情變化，需要通過監(jiān)測才能較準確地掌握，地質(zhì)災(zāi)害防治工程的效果，也需要通過監(jiān)測對比才能反映出來因此，必須重視、加強地質(zhì)災(zāi)害臨測工作，并將之貫徹于地質(zhì)災(zāi)害防治的始終.監(jiān)測方法要經(jīng)濟實用，監(jiān)測網(wǎng)一經(jīng)建立,堅持監(jiān)測不斷，及時整理分析監(jiān)測資料,做出定期動態(tài)評價.3.3規(guī)劃合理規(guī)劃山區(qū)企業(yè)，嚴格禁止以犧牲地質(zhì)生態(tài)環(huán)境為代價，進行掠奪式開發(fā)的惡劣傾向，做到規(guī)范開采各種礦產(chǎn)資源，在保護地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的同時并獲得較好的經(jīng)濟效益.同時,須合理利用土地資源，制定社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃時，須避免在嚴重地質(zhì)危害區(qū)布設(shè)重要建設(shè)工程.4結(jié)語六盤水市是西部喀斯特山區(qū)重要的礦業(yè)城市，地質(zhì)災(zāi)害較為嚴重，影響著城市的可持續(xù)發(fā)展.應(yīng)根據(jù)地方政策的規(guī)劃,采取可行的治理方案，以保證礦業(yè)城市可持續(xù)發(fā)展.參考文獻王瑞江,姚長宏，蔣忠誠等.貴州六盤水石漠化的特點、成因與防治[J].中國巖溶,2001,20(03):211-216.沈其俊，張照志,周賀玲.六盤水市地質(zhì)災(zāi)害特征及其防治對策[J].資源與產(chǎn)業(yè),2006,8(01):89~92.呂義清.煤礦開采誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害特征分析[J].地球科學(xué)進展,2004,19(增刊)：254~257.岳境，姜國虎,張元彩.礦山開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及其治理方案初探[J].資源環(huán)境與工程,2006,20(05):536~538.冉文瑞.貴州省開陽縣地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀