贵州矿山地质灾害类型及其基本特征

邵 林 ，李 军

（贵州省地矿局第二工程勘察院，贵州 遵 义 5 63000）

0 引言

贵州省矿产资源丰富，种类繁多，是全国矿产资源大省，其矿产资源在品种、数量、储量、规模等方面均具有一定的优势。主要矿产有煤、铝、磷、锰、金和汞等。全省矿山有5627个，在省内各地广为分布，根据已调查的5265个矿山资料。按矿山生产规模分，大型31个、中型48个，小型5186个［1］。优势矿产的开发，使贵州成为南方最大的煤炭输出基地，并成为全国重要的磷化工、铝工业、锰系铁合金、钡盐生产基地。矿产的开发，促进了贵州经济与社会的发展，但由于在矿产资源规模开采前缺乏系统的规划、开发过程中缺乏科学合理的管理和环境保护措施，因而在矿产资源开发利用的同时，也引发了众多的矿山环境地质问题。如地质灾害、水土污染、地下水均衡破坏及占用和破坏土地资源等。据调查资料统计，截止到2006年，全省因矿产开采引发的滑坡、崩塌、泥石流及地面沉陷等地质灾害共320处，造成死亡或失踪288人，直接经济损失达15.41×108元，威胁财产达22.48×108元；占用及破坏土地31754×104ha；造成地下水位下降面积5778.53ha，造成250余处泉点（或民井）流量减少甚至枯竭［2］。频发的矿山环境地质问题不仅严重危害了矿区周围的居民生命财产安全和赖以生存的基本生活环境，使当地已经非常脆弱的地质环境更加恶化，同时也极大影响和制约着贵州省社会经济和矿业经济的可持续发展。本文基于贵州省矿山环境调查与评估项目的实际调查数据，从地质环境条件、矿产分布及矿山开采规模和开采方式等方面，分析论述了贵州省矿山地质灾害的主要类型、发育分布特征及其危害特点。

1 矿山地质灾害的主要类型

目前贵州省因矿业开发活动引发的地质灾害类型主要有：采空地面塌（沉）陷、滑坡、崩塌（危岩）、泥石流及矿坑突水等五种。这些矿山地质灾害具有分布广、频发、突发、影响大、危害严重等特点。截止到2006年，全省因矿产开采引发的滑坡、崩塌、泥石流、采空地面塌（沉）陷及矿坑突水等地质灾害共320处。其中，采空地面沉陷161处，占矿山地质灾害总数的50.31％；滑坡62处，占19.38％；崩塌（危岩）57处，占17.81％；泥石流12处，占3.75％；矿坑突水28处，占8.75％。规模以小型为主［3］，占全省矿山地质灾害总数的94.37％；大型和中型的较少，占灾害总数的 5.63％，其中，中型占 3.44％；大型占 2.19％（表1）。统计结果显示，在五类灾害中采空地面塌（沉）陷所占比例最大，是矿山地质灾害中发生频率最高的灾害类型，其次是滑坡、崩塌（危岩），矿坑突水灾害，发生频率相对最低。

2 矿山地质灾害的发育分布特征

由于贵州省矿山地质灾害的发育分布受地质环境条件、矿种、开采规模和开采方式的控制，因此，各类矿山地质灾害具有不同的发育分布特征。

表1 矿山地质灾害类型和规模统计表Table 1 Statistical list of geological hazards types and scale induced by mining

2.1 采空地面塌（沉）陷

经实地调查，在贵州省目前共发现采空地面塌（沉）陷161处，面积约76.84km2。这些采空地面塌（沉）陷主要分布于贵州西部六盘水的盘江矿务局、水城矿务局、六枝矿务局所辖各矿，中部贵阳林东矿务局所辖的敖凡冲、麦坪、朱昌、金华等矿，南部荔波煤矿以及西北部的毕节雅关煤矿、大方冒砂井-高店一带的煤矿。此外在大方猫场、马干山硫铁矿开采区、（遵义、松桃）锰矿开采区也有分布。采空地面塌（沉）陷大多出现于20世纪60、70年代，80年代中、后期快速发展，90年代后期至今，随着开采规模的不断扩大，沉陷规模呈加速发展趋势。

采空地面塌（沉）陷的范围、沉陷深度等受矿区地质环境条件、矿种、储藏条件及开采方式、开采规模等因素的控制。经调查发现，采空地面塌（沉）陷主要发生在大规模开采的煤、黑色金属及非金属化工原料等矿区（表2），塌坑直径大多在2～30m，最大的塌坑直径达120m，最小的塌坑直径为1.5m；塌坑深度一般为0.5～3m，最深的达15m；沉陷面积最大达0.4km2。塌坑在平面上的形态大多为竖井状或巨形锅底状。塌坑附近往往伴有较多的地裂缝和大面积的地面沉陷，地裂缝长10～100m，宽0.2～6m，塌坑展布受采空区的控制，地表塌坑或沉陷区段分布与地下采空区分布一致。全省发现的161处采空地面塌陷中有148处位于煤矿开采区，约占此类灾害总数的92％，其主要原因是采空区面积过大、采深一般较浅、保安矿柱留设不够、煤层顶板岩石裂隙发育，导水裂隙破坏，私采保安矿柱或滥采滥挖等引发。

表2 贵州省矿山地质灾害与矿种关系统计表Table 2 Statistical list of geological hazards and sorts of mine in Guizhou province

2.2 滑坡、崩塌

贵州省大部分矿山地处中、低山地带，矿区侵蚀切割强烈，地形起伏较大，山高坡陡，沟壑密集，构造发育，岩层多软弱相间，地质环境条件十分脆弱，多属滑坡、崩塌等地质灾害易发或高易发区。采矿工程活动则进一步加剧了这些地区滑坡、崩塌地质灾害的发生和发展。已发现因矿产开采引发的119处滑坡、崩塌灾害中大型3处、中型7处、小型109处（表1、表2）；其中有98处为能源矿产开采引发的，占82.4％，主要分布在毕节地区（金沙、大方、纳雍、织金、黔西、赫章）、黔西南州（普安、晴隆、兴仁、安龙、贞丰）、遵义市（仁怀、习水、桐梓）、六盘水市（六枝、盘县、水城、钟山）等地。采矿活动对滑坡、崩塌的引发作用主要表现为：露天采矿开挖、采空区地面沉降引起地表陡坡失稳、固体废弃物不合理堆放失稳等三个方面。其中以采空地面塌（沉）陷和露采引发的滑坡、崩塌最为普遍。

（1）采空地面塌（沉）陷引发的滑坡、崩塌分布于采空地面塌（沉）陷区及其影响范围的松动岩土区。贵州省采空地面沉陷区内发现滑坡、崩塌有72处，占全省矿山采掘活动引发此类灾种总数的60.5％，并且大部分发生在煤矿开采区。其中崩塌灾害是贵州省矿山地质灾害中最常见也是威胁最大的一种，具有突发性强，不易防范，危害性大等特点。典型的有：纳雍县鬃岭镇左家营村岩脚于2004年12月3日发生的特大崩塌地质灾害，造成38人死亡、失踪6人、13人受伤；2001年7月17日，习水县仙源镇福硐村万金二矿发生山体崩塌，崩塌体约5000m3，造成2人死亡、8人失踪、2人受伤、毁房2栋；2001年5月29日，兴义市雄武乡木咱村3、4村民组处发生岩体崩塌，崩塌堆积体达90×104m3，造成10人死亡、2人重伤、3人轻伤、淹埋6户7栋居民楼，13.3ha农田被毁。

（2）露天采矿开挖引发的滑坡、崩塌主要分布在露天化工原料、建筑砂石场等爆破开挖边坡地段。贵州省内已发现因矿产开采引发的119处滑坡、崩塌灾害中有21处就分布于上述地段，占全省矿山采掘活动引发此类灾种总数的17.6％。如2001年9月6日，六枝特区新窑乡鸭塘村关仲田大坡采石场发生总方量约2×104m3崩塌，造成15人死亡、2人受伤。

（3）固体废弃物不合理堆放失稳引起的堆积体滑坡主要分布在西部煤矿区和东部的汞矿区。贵州省内已发现因矿产开采引发的119处滑坡、崩塌灾害中有26处，占全省矿山采掘活动引发此类灾种总数的21.8％。这些地区由于开采矿产历史悠久，部分矿山矿碴堆积如山，有的体积可达几百万立方米，长期日晒雨淋，松散物含水量增高，重量增大，内聚力和内摩力减少，在长时间降水作用下，堆积体的稳定性被破坏形成滑坡灾害。如汪家寨煤矿艺奇村七组煤矸石堆体产生滑坡，威胁公路0.2km，16户村民80人，直接损失11.68×104元。

2.3 泥石流

贵州省内5627个矿山废渣年产出量为25107×104t，年排放量为21869×104t，因矿山开采废弃固体物随意堆放而引发的泥石流灾害危害严重的地区有务川汞矿、汪家寨煤矿、开阳磷矿、南山煤矿、铜仁汞矿、轿子山煤矿等10余个矿山分布区。这些地区山高谷深，生态地质环境脆弱，降水丰富，具备泥石流形成的地形条件、水动力条件及充足的松散固体物源，同时，矿产资源的开发利用，破坏了脆弱的地质环境和生态环境，加剧和引发了泥石流灾害的发生。据本次调查资料，共发生并形成较严重灾害的泥石流有12处，其中大型1处，占泥石流总数的8.3％；中型2处，占泥石流总数的16.67％；其余9处均为小型，占泥石流总数的75％。贵州省因矿山采掘方式不同而引发和加剧泥石流主要表现在以下两个方面：

（1）地下采矿活动的弃渣弃土、煤矸石、尾矿等随意堆放在矿山四周的坡面和沟谷中，直接引发和加剧泥石流的发生，此类为贵州省矿山泥石流灾害的主要形式。贵州省大部分矿山在开发和利用过程中都存在弃渣弃土、煤矸石、尾矿等随意就近堆放现象，这些松散固体物在降水的冲刷作用下，极易被水流冲蚀、搬运，成为泥石流的重要固体物源。如开阳县金钟镇，因开采磷矿的矿渣弃土随意堆放，遇连降特大暴雨，在1995年6月24日深夜，发生泥石流灾害，造成金钟镇及开阳磷矿大面积受灾，死亡25人，伤18人，冲毁、淹埋厂房、住宅、电通讯干线、公路、桥梁等，直接经济损失2.05×108元；务川汞矿、铜仁汞矿等矿山四周的沟谷内均堆放有数万立方的矿渣，为泥石流的形成提供了充足的松散固体物源，严重威胁沟谷一线村民生产、生活安全。

（2）地面采矿活动大面积露天剥离地表土层、破坏植被、乱采乱挖，造成矿区水土流失面积、强度不断增大，引发和加剧泥石流灾害的发生。贵州省原本有许多生态环境较好的区域，但由于近几十年来矿产资源的大规模露天开发利用，使得当地的地质生态环境遭到了严重的破坏，这些矿区土壤平均侵蚀强度一般都属强 -剧烈侵蚀（平均侵蚀模数5000～15000 t/km2·a）水土流失极为严重，泥石流灾害频繁发生。如普安县老万场金矿、安龙县戈塘金矿、晴隆金矿、镇宁县重晶石矿、瓮富磷矿，每年大雨造成的水土流失量就高达6000 t/km2。

2.4 矿坑突水

矿坑突水目前是贵州省发生频率最低的一种矿山地质灾害，多数发生于煤矿开采中，其主要分布在省内的煤矿开采区。根据对全省已发生的28处矿坑突水成因分析，贵州省矿坑突水灾害的引发作用主要表现为：矿体位于地下水位以下，在掘进或开采过程中掘穿隔水顶底板、打通原采矿积水老硐、位于河流附近，受断层带影响及支护不力导致顶板隔水层变形、冒落而引起河流漏水等原因造成。

3 矿山地质灾害的危害特征

截止到2006年，贵州省因矿产开采引发的滑坡、崩塌、泥石流及采空地面塌（沉）陷等地质灾害共320处，造成死亡或失踪288人，直接经济损失达15.41×108元，威胁财产达22.48×108元；占用及破坏土地31754×104ha；造成地下水位下降面积5778.53ha，造成250余处泉点（或民井）流量减少甚至枯竭。对比灾害所造成的直接经济损失，贵州省矿山地质灾害的危害性大小依次为采空地面塌（沉）陷、泥石流、滑坡、矿坑突水及崩塌（危岩）（表3）。

表3 矿山地质灾害危害程度统计表Table 3 Statistical list of geological hazards extent by mining

3.1 采空地面塌（沉）陷

采空地面塌（沉）陷危害形成过程较缓慢，主要表现为破坏耕地、林地、破坏公路、造成村寨或城镇房屋开裂。贵州省矿山地面沉陷共破坏耕地、林地3805.54ha，破坏公路150余条，造成460多个村寨或城镇房屋开裂变形、破坏各类公路418km，直接经济损失约5.86×108元，占矿山地质灾害总经济损失的38.03％。

3.2 泥石流

贵州省矿山泥石流危害严重的矿区有务川汞矿、汪家寨煤矿、开阳磷矿、南山煤矿、铜仁汞矿、轿子山煤矿等，已造成死亡27人、破坏土地87.85ha，直接经济损失达4.15×108元，占矿山地质灾害总经济损失的26.93％；同时还威胁财产6.73×108元。

3.3 滑坡

贵州省矿山滑坡已造成死亡48人、毁坏房屋968间、破坏土地68.47ha，直接损失2.16×108元，占矿山地质灾害总经济损失的14.02％；目前还威胁房屋23261间、威胁人口24925人、威胁公路2.2km、威胁财产4.11×108元。

3.4 矿坑突水

贵州省已发生的28起矿坑突水灾害多数发生于煤矿开采中，具有突发、难以预防和危害性大等特点，且发生频率有上升趋势。2004年9月到2005年1月，在4个多月时间里，贵州省连续发生3次大的矿山突水事故：2004年9月5日，赫章县妈姑镇六合煤矿发生矿山突水事故，死亡10人；2004年12月12日，思南县许家坝镇天池煤矿发生特大矿山突水事故，死亡36人；2005年1月16日，德江县联兴煤矿发生矿山突水事故，死亡7人。直接损失1.98×108元，占矿山地质灾害总经济损失的12.85％。

3.5 崩塌（危岩）

贵州省矿山崩塌（危岩）已造成死亡和失踪84人、毁坏房屋150间、毁坏耕地22ha，直接损失1.25×108元，占矿山地质灾害总经济损失的8.11％；目前还威胁房屋12061间、威胁人口12516人、威胁公路11.75km，威胁财产3.79×108元。

4 结语

贵州省矿山地质灾害在众多矿山环境地质问题中具有数量多、分布广、突发、频发等特点，其危险性和危害性最为严重。根据实际调查结果表明，目前贵州省因矿业开发活动引发的地质灾害类型主要有：采空地面塌（沉）陷、滑坡、崩塌（危岩体）、泥石流及矿坑突水五种。这五类灾害中采空地面塌（沉）陷的分布最广，所造成的直接经济损失最严重；崩塌滑坡产生的频次最高，所造成的人员伤亡最大；泥石流和矿坑突水的分布范围、发生频次及危害程度相对较小。矿山地质灾害的发育分布受地质环境条件、矿种、开采规模和开采方式的控制，其危害特点与其发育分布及活动特征有关。

近年来，贵州省矿山地质环境问题得到了各级政府的高度重视和大力支持，逐年加大资金投入进行恢复治理工作，截止到2006年，贵州省共治理了298处矿山地质灾害，已经初见成效的矿山有盘江火烧铺矿、贵州（万山）汞矿、开阳磷矿等。但由于贵州省矿山地质环境问题由来已久，欠帐太多，每年投入的治理经费有限，历史问题难以在短时间内得到彻底解决，特别是省内矿山企业仍以小型矿山企业为主，滥挖烂采、无序、不规范开采的问题没有得到根本改善，导致不断有新的矿山地质灾害产生。因此，贵州省矿山地质环境保护工作必须要进行科学规划、加强管理和加大执法力度，尽快建立一种可行性更高、操作性更强的矿山地质环境保护和恢复治理机制及资金保证措施，以保障矿山地质环境的保护和治理恢复工作的顺利进行。

［1］贵州省国土厅.贵州省矿产资源总体规划（2000—2010年）［R］.2003.Department of land and resources.Overall plan of mineral resources in Guizhou province（2000-2010）［R］.2003.

［2］徐文，刘在乾，尹努寻，等.贵州省矿山环境调查与评估报告（2006—2015年）［R］.2006.XU Wen，LIU Zaijian，YIN Nuxun，et al.Report of mine environment survey and assessment in Guizhou province（2006-2015）［R］.2006.

［3］中国地质调查局.矿山地质环境调查与评估技术要求［R］.2005.China geological survey.Technical requirements of mine geological environment survey and assessment［R］.2005.