充填技術センター理事長
名古屋大学名誉教授
 川本朓万

執筆:2007年

 9月19日に、岐阜県御嵩町比衣地区の畑で亜炭廃坑の崩壊によるすり鉢状の浅所陥没(盆状沈下)が発生した。陥没現場の状況を示すと写真1~写真3のようであり、地表面での陥没端縁を示す亀裂は、東西40m、南北30mの矩形状の範囲に生じ、陥没の最大深さは約1mで、中央部はやや沈下が小さく、窪みは2つの部分に分かれているように見られる。また、亀裂の南側にある民家(木造二階建て)の周囲のコンクリートにひび割れが入り、床が傾くなどの被害が出ていて、廃坑崩壊による影響は観察された亀裂よりさらに外側の広い範囲に及んでいると考えられる。
 御嵩周辺には戦中戦後にかけて掘られた亜炭坑(昭和15年頃には、小さな町に44鉱山、63坑口にまで膨れあがっている)の採掘跡が数多く存在し、採掘終了(昭和43年に全山閉山)より40年以上が経過しているが、廃坑内岩盤の劣化の進展に伴う空洞の崩壊により、御嵩地区内の各所に浅所陥没や地表沈下が発生している。今までに御嵩町亜炭廃坑地震対策専門委員会で検討された廃坑分布、浅所陥没位置および既往ボーリング位置を示すと図1のようである。


写真1 陥没地全景

 


写真2 沈下の大きい箇所

 

写真3 亀裂(左側が沈下)

 

図1 廃坑分布、浅所陥没位置、既往ボーリング位置

陥没への対応

 たびたび発生する陥没に対する住民の意識はどうであろうか。古くからの住民には戦中戦後を通じて亜炭の採掘に携わってきた家族が多く、近辺で陥没事故を経験したり、見聞したりしている人々が多いと思われる。また、従来は事故があったとしても、鉱害復旧対策事業により、被害者はほぼ復旧費用を担保されていた。そのため、住民の亜炭廃坑による陥没事故の捉え方が、最近のように事故を負の遺産として真剣に理解してこなかったか、行政の対応に対して諦めのようなものを持っておられたのかも知れないと思われる。
 従来から石炭を採掘した跡(古洞)は、採掘後,土砂等で充填されたり,空洞のまま残されたりしてきた。この古洞が原因で生じる地表面の沈下は石炭採掘に伴う鉱害の主なものであった。浅所陥没を生じる恐れのある亜炭廃坑は、ほとんど深度30mより浅いものが多く、充填の対象としてその必要性が検討されている。坑道式採掘や残柱式採掘が行われた時には、主として弾性変形範囲内での沈下は生じており、また、空洞掘削による周辺地山の力学挙動(変形状態、局部破壊、緩み等)の影響や、掘削後の地山材料の風化・変質や地下水の影響などによって、空洞天盤と地表面の間で複雑な挙動を示し、残柱の断面減少や強度変化による支保能力の低下がある。特に地表面近くの空洞で、天盤が脆弱な場合は採掘後数年内に局所的沈下、いわゆる浅所陥没が発生する。また残柱や残柱下盤の劣化、変質などにより残柱が崩壊して地盤沈下を起こすことも考えられる。
 御嵩地区亜炭廃坑内の岩盤の状況については、東海大学アイダン教授によって観察・計測が行われてきており、沈下をもたらす要因として下の写真のような空洞内岩盤の変化が示されている。
 陥没発生後、3本のボーリング調査が行われ、深度8~10mに亜炭層が分布し、2本のボーリングでは高さ約2mの空洞も確認されている。一般に浅い空洞では天盤の崩落に伴う浅所陥没が発生しやすいが、いわゆるつぼ抜けと言われる程度の比較的狭い範囲のものが多い。今回の陥没範囲は浅所陥没としては異例な大きさであり、亜炭採掘空洞内の広い範囲にわたる残柱が同時に崩壊した可能性が考えられる。アイダン教授によると現在確認されている空洞よりもさらに深い位置での空洞が崩壊した可能性のあることが指摘されているが、これらのことについては更に詳しい調査が必要であろう。


写真4 天盤の崩壊で崩落岩塊が下に堆積

 


写真5 残柱の破壊
(縦に延びる亀裂の進展で残柱破壊の可能性)

鉱害の復旧

 今回のような陥没による鉱害に対しては、昭和34年以降、臨時石炭鉱害復旧法(臨鉱法)に基づいて鉱害事業団(後に新エネルギー開発機構)によって、その復旧が行われていてきた。しかし、平成14年3月31日に臨鉱法が廃止されてからは、(財)岐阜県経済振興センターがその業務を引き継いだが、岐阜県には鉱害復旧費として総額約5億円の基金が割り振られたに過ぎない。しかも、この基金は災害発生後の復旧が対象で、陥没を予防するための調査や対策には使用できないのが原則である。今回の陥没に対して地盤の安定化をはかり、家屋の復旧を行うための費用がこの基金からどの程度使われるかは現在明らかでない。亜炭の劣化による残柱の破壊や東海・東南海地震などの大地震による広範囲の残柱の破壊によって、今後規模の大きな浅所陥没が増える可能性が高く、空洞充填などの予防的措置の必要性が高まると考えられるが、その費用に対する裏付けは極めて乏しいのが現状である。


写真6 岩盤の劣化は水分量の変化と関係がある(右は水分の測定)