浅谈新浦磷矿崩落区塌陷灾害治理的方案与思考

■王浩

（新磷矿化有限责任公司 江苏连云港 222000）

浅谈新浦磷矿崩落区塌陷灾害治理的方案与思考

■王浩

（新磷矿化有限责任公司 江苏连云港 222000）

新磷矿化有限责任公司崩落区发生地质塌陷灾害，公司及市政府要求出台治理措施，本文浅谈治理灾害的一些措施和本人的一些思考。

塌陷区治理措施方案思考

1 灾害概况

1.1 灾害现象及现状

2013年12月25日，在连云港新磷矿化有限责任公司新浦磷矿崩落区影响范围带内，地表塌陷形成直径100多米,深度30多米的倒立圆台坑。浦发路出现裂纹，塌陷中心在5勘探线，东距浦发路70米左右。现坑内存集水，於泥边坡不稳，基岩稳定。

1.2 灾害原因

该矿山开采于1973年，因开采初期，采用分段崩落法采矿，造成了地面塌陷。-50m以下中段不再采用分段崩落法采矿，现使用空场法（房柱法）。2012年10月江苏省地质六队《连云港新磷矿化有限责任公司新浦矿矿山地质环境保护与恢复治理方案》采空区崩落影响范围:存在或可能引发、遭受矿山地质环境问题。随着钢材市场及浦发路的建设，对该矿区地质进行了扰动，造成了崩落区地表变形，对地形地貌破坏严重，对地质环境的破坏与影响程度严重，破坏了原有地面承载力，致使地表发生变形、塌陷。

2 方案编制的目的

方案编制的主要目的：

（1）坚持安全第一、预防为主的方针，初步查明矿山的地质环境问题的类型、现状和危害程度；

（2）加强矿山地质环境保护，促进矿业健康有序发展，预防或减轻因塌陷、开发对地质环境造成的不良影响，防止雨季地表水从沉陷区涌入坑内将矿井淹没；

（3）提出矿山地质环境的局部治理方案。达到发展经济与环境保护的协调和统一，坚持可持续发展。

3 开采历史及开采现状

连云港新磷矿化有限责任公司的前身是连云港市新浦磷矿，矿山始建于1967年，1973年正式投产。

新浦磷矿1966年初步设计生产能力为30万t/a。实际采矿能力维持在15万t/a。矿床采矿方式为地下开采，采用竖井开拓和浅孔房柱法以及深孔阶段矿房法开采。-400m和-520m之间的生产已经启动。

4 防治水治理方案

4.1 自然地理

矿区地处中纬度附近，属暖温带向北亚热带过渡地带，季风气候显著，冬冷夏热，四季分明。冬季冻土层厚度0.2～0.3 m。年平均降雨量900 mm，主要集中于7、8、9三个月，约占全年降雨量的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的暴雨日数多集中在每年的7～8月份。日最大降雨量264.4 mm，最长连续雨日14天，最大连续暴雨量244.2 mm。降雪集中于12月至次年2月，最大积雪厚度280 mm。

矿区所在位置地表水系发育，雨季地表最大水面标高3.38m。矿区附近主要河流主要有临洪河和大浦河。临洪河流经矿区西部（与矿体平行），距矿体最近为500m，向北注入黄海。全长120km，宽110m左右，流域面积1920平方公里，河底标高1m左右，常年有水，汛期一般在7、8、9三个月，最大流量为565m3/s，最高洪水位为3.38m，流量和水位受临洪河闸人工控制。大浦河为人工河，由南向北流经矿区，至大浦闸入临洪河。河面宽60m，底宽30m，开挖标高至-1m左右，最大流量24.64m3/s，最高洪水位3.6m。流量和水位变化受大浦闸控制。

地表水体主要受大气降水及人工抽水补给，水位受季节性变化影响明显，水系连成一体，多为季节性河流。

矿区距离黄海临洪口15公里，潮水上涨时沿临洪河倒灌至临洪闸。据大浦潮水站观测每日两潮，每逢夏历初三和十八为大潮，高潮水位一般1.5-3.0m。

4.2 地表构筑防洪土堤

大浦河自1980年以来最高洪水位3.6m，设计厂房及主副井地面标高4.0m，高于洪水水位。2003年，连云港市对大浦河投巨资疏浚，增建大浦抽水站，防洪能力由30年一遇增强至100年一遇。

为确保矿山生产安全，在地表沉陷区外，根据地形条件构筑防洪土堤，防洪土堤底宽不小于2.5m。堤面标高为3.70m~4.0m，高于最高洪水位。

4.3 地表排水措施

防洪土堤内、外挖掘防洪沟560m，北侧排至北门已有泵站，泵站排洪400 m3/h、扬程10m考虑，选用水泵2台，其中1台工作，1台备用。增设地面排水站，排水300m3/h、扬程10m考虑，选用水泵2台，其中1台工作，1台备用。排出防洪土堤内雨水，地表塌陷坑内，选用排水30m3/h、扬程40m潜水泵2台，其中1台工作，1台备用。

4.4 矿井的防排水措施

依据矿山多年的观察与实际生产的统计资料，结合矿山实际生产情况，采用下述防排水措施：

（1）井下主要排水系统采用三级排水或四级排水，即-160m、-280m、-400m、-520m设置水仓和泵房，-520m的水排至-280m的水仓或排至-400m的水仓，-400m的水排至-280m的水仓，-280m的水排至-160m水仓，-160m直接排至地面。原-80m的水由水仓直接排至地面。

（2）井巷掘进时，超前探水，严防突水事故的发生。

5 地表塌陷坑回填方案

5.1 地表沉陷区采取回填的目的

（1）可以有效地阻止岩层发生明显的移动，防止地表进一步塌陷，实现安全开采而不造成矿产资源的破坏，保护远景资源。

（2）可以有效地控制地压，控制局部和区域岩层片落破坏，缓解下沉的威胁。

（3）回填域内的位移呈"中间大,两端小"的现象,位于沉陷区正上方,整个回填区域内似倒"V"形高地,形成一定的流水坡度，回填料密实，使沉陷区范围不致形成地表水的汇水区域。

5.2 地表沉陷区采取回填措施

5.2.1 尾砂回填措施

选厂尾砂浆通过砂泵，采用输送方式由选厂泵送至地表沉陷区进行充填，尾砂浆浓度27%左右，流量约30m3/h。

5.2.2 於泥回填措施

连云港市建筑地坑於泥较多，目前无处存放，可倒在浦发路地表沉陷区东侧，采用加长臂挖掘机抛至塌陷区回填。

淤泥中开挖及填筑的特点：由于淤泥的流动性，在淤泥中直接进行开挖比直接填筑更困难。当需在淤泥中同时进行填筑与开挖作业时，与一般土方施工程序相反，宜先填筑后开挖。在进行填方施工时，尽量在已填筑构筑物两侧对称地进行，两侧淤泥面高差不能过大，以防填方滑移。因为淤泥承载能力低，施工前必须妥善考虑施工

道路和施工平台的修建方法。

6 采空区地面塌陷地质灾害监测

首先对地面塌陷有威胁对象的地带设置警示标志并采取临时回填、拦挡、隔离等临时工程防护措施，达到消除安全隐患的目的。其次对该区域和地下巷道等进行动态监测，发现险情及时采取措施，确保安全。另外对具有威胁地带，要继续进行监测，便于发现隐患，及时处理。

6.1 监测内容

采空区地面塌陷：塌陷区数量，塌陷面积，塌陷坑深度、积水深度，地面塌陷破坏程度等。

6.2 监测点布设

根据相关规范和技术要求，在野外调查的基础上，结合矿区实际，根据地面塌陷变形情况，适时调整监测网络和监测点的个数。

6.3 监测方法

主要采用大地测量、人工观测、GPS监测等。

6.4 监测频率

每月至少监测一次，在雨季或有异常情况出现时，提高监测频率。

6.5 地面沉降区安全状态的测量监控

对矿山已有塌陷区定期进行观测，以掌握塌陷区的动态变化，并预测发展趋势（塌陷量和塌陷过程），为治理方案提供依据，保证在可能发生较大安全危害之前撤离范围内的所有人员或采取安全措施。

在进行监测过程中，对观测地裂缝、陷坑的发展情况，进行严格监测。

7 安全保证措施

7.1 安全管理措施

（1）建立安全生产责任制，并设安全员现场把关，做到层层落实，实行下级对上级负责的逐级联保制，对现场24小时不失控。

（2）建立健全安全监督检查机构，定期组织安全检查，做到警钟长鸣，把安全事故消灭在萌芽状态。

（3）严格执行一工程一措施的管理制度。工程开工前，将施工顺序、技术要求、操作要点、达到质量标准及安全注意事项，认真向工人进行交底，切实贯彻落实。

（4）经常向职工进行技术、安全教育，提高安全意识和技术水平。对要害工种进行考核，坚持持证上岗制度。

（5）建立健全各项管理制度和岗位责任制，并严格执行。

（6）项目部安全检查由项目经理组织，定期进行。

（7）设立安全奖励基金。项目部全体人员实行安全风险抵押，奖罚对等。

7.2 安全生产管理制度

（1）安全生产办公会议制度。

（2）安全生产活动日制度。

（3）安全生产培训教育制度。

（4）安全生产调度汇报及领导干部值班制度。

（5）规程、措施贯彻制度及施工技术安全措施。

8 塌陷灾害治理工作计划安排及管理措施

8.1 工作计划安排

治理工程总体时间为2014年1月~2014年12月。

8.2 管理措施

项目由连云港新磷矿化有限责任公司负责组织实施。请求政府给予项目实施各项工作的监督和协调，为项目治理营造良好的外部环境，帮助必要的地灾治理配套资金。

8.3 工期与进度

2014年1月~2014年12月。

为了更加安全地保护地面设施，需要采取如下措施：

（1）在矿山开采期间，矿区地表不得再新建建构筑物。

（2）开展地压活动规律及其控制技术的研究，加强地压管理，指导调整采场结构参数，以保证采场结构的稳定性。

（3）严格执行顶板管理和采空区处理的安全措施。

（4）建立土地表沉降观测系统；发现地表有塌陷迹象时及时采用尾砂对采空区进行回填。

9 存在的问题及建议

（1）对具有威胁地带，要继续进行监测，便于发现隐患，及时处理。

（2）全尾砂高浓度充填，方案技术要求高，充填材料性质对系统影响大。由于时间原因本项目未进行相关前期实验研究，因此相关设计缺乏严谨的基础数据支持。

（3）矿区人为工程活动主要表现为种植、建房、修路等。为此，恳请政府给予项目实施各项工作的监督和协调，及时采取措施，防止事态的进一步扩大。

P694[文献码]B

1000-405X（2015）-10-334-2