葫芦岛市杨家杖子矿区采空区现状调查

葫芦岛市杨家杖子矿区采空区现状调查中文摘要：着重对杨家杖子矿区开采情况进行调查，阐述了杨家杖子矿区由于才空造成的地质灾害类型，对杨家杖子矿区的采空进行了分析，并提出了相应的治理措施。

关键词：杨家杖子钼矿采空区

近年来随着国家矿产资源开发政策放宽，杨家杖子矿务局倒闭改制，矿区各坑口转为个体承包经营。由于缺乏整体规划和规范化管理，承包矿主各自为政，自成体系，乱采滥挖，盗采盗挖现象严重已经对杨家杖子矿区居民的生命财产的安全构成威胁，直接影响社会稳定。

1、杨家杖子矿区概述

杨家杖子矿区是具有百年开采历史的老矿区。1899年作为硫化铁矿被发现，由当时的清政府组织开采，至1905年结束。1912年北洋政府开采黄铁矿和铅、锌。1933年日本人侵占矿山开采铅、锌，1940年发现钼后掠夺式开采钼矿至1945年。日本投降后，矿山处于停产状态。1948年东北人民政府决定恢复矿山生产，1949年3

月成立杨家杖子矿务局。杨家杖子矿务局在当时是新中国的唯一的钼矿山，1953年被列入国家156项重点项目工程之一，于50年代由苏联专家设计，1959年改扩建工程竣工投产，日采选矿石能力达到8000吨。岭前矿作为杨家杖子矿务局的主体矿山，自1950年成立到1999年末，累计采出矿石7000多万吨，生产钼精矿近15万

吨，为当时国家经济建设和杨家杖子地区的经济发展做出了重大贡献。

自一九八三年开始至2006年矿山整合之前先后开拓坑口174个，各坑口自成采矿系统，采矿坑口布局过密，巷道纵横交错，互相交叉、重叠、互相贯通、互相干扰。形成大小面积不等的采空区数百个，有些采空区距地表小于20m，且有些采空区垂向重叠。加之近几年钼精矿价格暴涨，矿山开采秩序混乱，地质环境破坏严重，地面塌陷、地裂缝地质灾害发育。 20世纪90年代末期，国家矿产资源开发政策放宽，杨家杖子矿务局倒闭改制，矿区各坑口转为个体承包经营。由于缺乏整体规划和规范化管理，承包矿主各自为政，自成体系，乱采滥挖，盗采盗挖，形成了混乱纷杂的采矿局面，杨家杖子矿区范围内地面塌陷、地裂缝地质灾害相当发育。2006年12月数十户民宅出现了不同程度的开裂，有一户民宅出现直径约1.5m的塌陷坑，严重者已成危房，十二户被迫搬迁，严重影响了当地居民的正常生活，造成了不良的社会影响。

2、采空造成的地质灾害类型

2.1地面沉降

杨家杖子矿区在60多年的开采过程中，形成冒落带1.45km2，沉陷区3.29 km2。由于地面沉陷，寺前社区、杨家杖子社区、选矿社区及北岳社区等五个社区居民房屋普遍出现裂缝、变形。一些墙体裂缝将砖块切断，房梁出现裂缝或错动，有的墙体已明显滑移，

由于房屋受损严重，已不能正常使用，存在倒塌的危险，已严重影响矿区居民正常生活。据调查目前已有1826户4528人受灾，受损房屋建筑面积13.7万m2。目前已搬迁454户，预计至2008年9月份搬迁2524户。

2.2地面塌陷

矿区内自1955年至今地面塌陷不断，在矿区周边范围内已有塌陷坑二十余处，坑口规模大小不等，最大30×15米，深度10米。形成塌陷主要是由于矿体距地表埋深较浅，采深采厚比不合理及不合理开采所引起的。塌陷坑多数发生在居民区内，其中以寺前社区河南地面塌陷情况最为严重，塌陷坑一般呈椭圆形或箕斗状，深度不一。如2005年12月至2006年2月间，刘达军门前10m处相继发生多处地面塌陷坑，深不见底。2008年3月寺前社区大林子新出现的塌陷坑，坑口规模大坑10×5米，小坑5×3米，深度0.3米，仍有继续发展的趋势。

2.3地裂缝

地裂缝在沉陷区内均有分布，据调查发现地裂缝10条。目前以岭北采区最为严重。存在四条山体裂缝，其中最长一条约1000m，呈南北－北西向展布，上部宽4.0m，向下变窄，产状近直立。可测深度30m，已和开采坑道贯通，降雨沿裂缝渗入井下，构成不安全隐患。

3、采空区特征

3.1采空区空间分布集中

自开始建矿至今先后开拓坑口214个，各坑口自成采矿系统，采矿坑口布局过密，巷道纵横交错，互相交叉、重叠、互相贯通、互相干扰。形成大小面积不等的采空区数百个，有些采空区距地表小于20m，且有些采空区垂向重叠。加之近几年钼精矿价格暴涨，矿山开采秩序混乱，地质环境破坏严重，地面塌陷、地裂缝地质灾害发育。

3.2 采空区规模大、采厚大、采高大

杨家杖子矿区的采矿方法为空场法中的全面采矿法、留矿采矿法和崩落法。

全面采矿法适用于中厚（5-7m）、缓倾斜矿体，要求矿体和围岩均具稳固条件。其特点是：工作面沿矿体走向或倾斜方向全面推进，需留有永久矿柱以维护顶板稳定。因该采矿方法顶板暴露面积大，要求严格的顶板管理。

留矿法适宜于中厚以下的陡倾斜矿体，要求开采矿体和围岩稳固，其作业特点是，工人直接在矿房暴露的留矿堆上作业，处下而上分层回采，随着作业面向前推进，容易大量片落。该方法工艺简单，管理方便，但暴露面积较大，安全性差。如果留矿法形成的采空区未作处理，将产生剧烈的地压活动，对上覆岩土体结构破坏较大。

杨家杖子矿区采用的崩落法一般为有底柱分段崩落法，该采矿

方法适用于地表允许崩落，矿体倾角较陡，矿体、围岩不低于中等稳固条件。其缺点是底板结构复杂，地压活动强烈。

综上所述，这三种采矿方法形成的采空区暴露面积较大，产生的地压活动强烈，要求对采空区进行安全处理或允许地表崩落。杨家杖子矿区矿体规模大，矿体厚度大，开采强度大，复采、残采现象普遍，大部分矿柱被采掉，造成大范围采矿区地应力失衡，上覆岩土体结构破坏严重，必然形成大规模的采空区，极易造成安全生产事故并引发突发性地质灾害。

3.3采空区横向接近、纵向重叠

由于矿山长期缺乏统一生产规划和资源规范化管理，采空区横向接近，纵向重叠，岩土体结构不断发生改变，地应力场从整体均衡状态演变成为纷杂错乱的局部地应力场。在局部地应力场彼此影响和相互作用下，不断产生出方向各异的地应力叠加效应，加速打破岩土体原始地应力场平衡状态，对矿区地质环境及自然环境造成了强烈的破坏效应。

3.4采空区数量多、回填率低

与全国特大型矿山相比，杨家杖子矿区开采历史相对较短。但由于超强度掠夺式开采作业，采空区数量逐年递增，采空区面积逐年增加，采空区影响范围逐年扩大。

4、采空区的危害

受长期超强度地下采矿活动影响，矿区地质环境及生态环境持