晋城市两区四片地质灾害问题研究

阳结华 ，戴 兴

1.河南省地质矿产勘查开发局第二地质队，河南 郑州 450002

2.河南省焦作地质勘察设计有限公司，河南 焦作 454002

0 引言

晋城市位于山西省东南部边缘，东枕太行，南邻中原，西望黄河，北通幽燕，区位适中，交通便捷，距省会太原市直线距离约265km。特定的自然地质环境和不合理的以矿产开发为主的人类经济活动，在一些地区引起了种种地质环境问题，尤其是地质灾害日益突出，已成为制约该市社会经济持续发展的重要因素之一。

晋城市规划区的主城区、金村区、南村片区、高都片区、北石店片区和巴公片区面积分别为47.10km2、4.87km2、7.87km2、1.50km2、9.31km2、5.07km2，六区总面积约75.72km2。本次调查范围在规划区域的基础上适当外延4m～830m，总面积约84.66km2。

1 工作区地质环境条件

晋城市规划区四周高山环绕，东南部属太行山脉，山岭陡峻，山峰标高在1000m左右，东南边界丹河出境处最低， 河谷标高仅为290m左右。中部由北向南斜列着巴公、北石店、城关和南村4个小盆地，统称晋城盆地，其地势低平，地面标高690m～790m；盆地西部伊候山，为区内最高山，主峰海拔标高为1165.4m。

根据形态及其成因类型，将本区地貌分为侵蚀中低山区、剥蚀中低山区、剥蚀堆积黄土丘陵区、侵蚀堆积平原区和堆积山间盆地区5个区。

沁河是区内最大河流，它发源于沁源县二朗神沟，经安泽、沁水至阳城与泽州县的交界处流入河南省境内，全长450km，流域面积12800km2，多年平均流量为43.664m3/s。属沁河支流的有丹河和长河。

丹河是县境内的主要河流，发源于高平市琉璃山丹株岭，经高平、泽州在河南沁阳县汇入沁河，流域面积3150km2，全长162km，泽州县境内长87km，沿途建有任庄、青天河水库和郭壁提水工程，以小会为界，上游为季节性河流，下游为常年性河流。属丹流的有巴公河、北石店河、许河、东丹河和白水河，均为季节性河流。

调查区内出露地层主要有古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系和新生界上第三系、第四系。

本区位于太行山隆起与沁水凹陷之间，构造十分发育，控制性构造体系主要是新华夏系褶断带、东西向褶断带、丹河小山字型构造和华夏系构造。

根据含水层岩性和地下水赋存特征，区内地下水类型可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水、碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水和碳酸盐岩类岩溶水四类。碎屑岩类裂隙水分布面积小，将其与碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水合并统称为裂隙水。

2 工作区地质环境现状

在调查区内未发现崩塌、滑坡、泥石流地质灾害，但在调查区内发现七处地面塌陷，均属于小型，分布于主城区北部、巴公镇的南部及北石店乡的东部、西北部，其他片区的调查范围均在乡镇所在地，历史上没有发现较大的地质灾害。规划区的塌陷集中于历史上省、市营煤矿矿界范围内及其周边集体、个体煤矿矿界范围内。由煤矿开采形成的地面塌陷伴生地裂缝主要分布于采空区周边和采掘工作面前方位置。

3 地质灾害危险性预测评估

从时间发育特征来看，主要表现在两个方面：一是塌陷时间相对于煤矿开采时间的滞后性。煤层开采后，采空区上覆岩体的变形破坏需要一定时间，同时由于采空区上覆岩体的组合关系、厚度及其力学性质不同，使得不同区域形成地面塌陷的滞后时间长短不等；二是地面塌陷的后生演化性。在地裂缝发育阶段，由于年复一年的降雨、地表水的冲蚀、侵蚀和淋滤作用，使裂缝不断扩大，进而形成塌陷。这种情况在雨季特别明显，塌陷常呈不规则长条形，上小下大，并与地裂缝相连。回填后，来年雨季再次冲刷，地面塌陷再次形成。

因此，评估区内下伏煤层一旦开采，会对评估区内地表建筑工程和巷道及设施造成极度严重的破坏，可能造成的经济损失很大，地质灾害危险性大。

4 地质灾害分区评价

地质灾害易发区指容易发生地质灾害的区域，分区在研究影响致灾的各种因素和发生(包括潜在发生)的地质灾害的数量、密度、波及范围的基础上进行，可划分为高易发区、中易发区、低易发区和不易发区四类。划分方法首先以定性分析划分各个评价单元，其次，对各个评价单元进行定量确定，最后进行综合评定。

1）定性划分

首先根据地形地貌、地层构造、水文地质条件、矿产分布及人类工程活动强度与地质灾害现状将调查区划分出数个评价单元，并依照《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则中地质灾害易发程度分区主要特征简表，对各个评价单元进行定性评价。

2）定量确定

根据调查区客观情况，采用袭扰系数(R)法定量评价。利用野外调查所得的各评价单元地质灾害现状与发育程度(数量、规模)等求取R值。

3）综合评定

遵循定性分析为主，定量评级为辅的原则，当二者不一致时，以较高一级为准，将评价单元评定为地质灾害高易发区、中易发区、低易发区和不易发区，且按灾害的分布、类型、数量、成因等进一步划分亚区，并以主要灾种命名。

4.1 地质灾害易发区分区评价

根据上述分区原则和方法，结合现状调查结果，综合各种资料，将调查区划分为四个大区，其中高易发区有4个亚区，中易发区有1个亚区，低易发区为1个亚区。

4.2 地质灾害防治区分区评价

分重点防治区、次重点防治和一般防治区三级，在重点防治区中，根据地质条件、灾害类型与危害程度划分出防治亚区，共分四个亚区。

4.3 防治措施

1）加强管理。地方政府要严格控制矿山开采区域，按正规采矿方法开采，尽量避免在村庄下采矿，严格限制煤矿开采范围，严禁越界开采和私挖乱采；

2）对采煤引起的地面塌陷、地裂缝应及时进行填补，对破坏的耕地进行复垦，防止灾情加重，并诱发滑坡、水土流失等其它灾害发生；

3）对于发生在居民生活区、重要工程建设区（公路）等的塌陷、伴生地裂缝，要通过物探勘测技术手段查明其分布情况，并在此基础上进行设计，根据设计实施夯实、灌注桩等地基处理方法，并进行工程技术验收论证，建立监测系统，观察其稳定性；

4）妥善解决由采煤造成周围村庄居民吃水困难问题；

5）开展该区采空引起的潜在地面塌陷、地裂缝变形的监测、进行地面变形的预测预报，研究其发生、发展、稳定的规律性，减少和降低灾害的损失；

6）加强煤矿的安全生产，在村庄或居民点范围内预留煤柱要增多增大，防止诱发地裂缝；

7）一般防治区主要是以预防为主，地方政府要严格控制矿山开采区域，尽量避免在村庄下采矿，为确保居民安全，需留足保安矿柱。

5 结论

本次工作对晋城市城市规划区主要地质环境问题进行了调查；对规划区的地质灾害进行了危险性评价，并对规划区进行了地质灾害防治分区；对晋城市规划区进行了地质环境分区评价，并对主要地质环境问题提出了防治措施建议。建议加强对规划区采空区的详细勘查与治理工作；建议在规划区内开展专门的地下水资源、土壤污染和固体废弃物污染调查工作，并进行专项地下水污染调查。

[1]张有良.最新工程地质手册[M].北京：中国知识出版社，2006：1123.

[2]毛俊，欧阳结华，戴兴，等.晋城市规划区地质环境调查报告[R].晋城市地质环境监测站、河南省焦作地质勘察设计有限公司，2010 .

[3]山西省泽州县（含晋城城区）地质灾害调查与区划报告[R].山西省第三地质工程勘察院、山西省泽州县国土资源局，2003.