发布时间:2023-09-21 17:33:37
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中图分类号:P694
一、地质灾害的防治技术
1.1滑坡的防治技术
(1)排水技术的应用,我们需要坚持优先治水的工作理念。在防治的工作中,全面应用取截水沟截断的保护措施。主要是用水的冲击力对滑坡体的周围环境和地表水进行冲刷。对于滑坡体周围以及滑坡体区域内的大气降水进入滑坡体的地下水,我们可以利用排水方式排水和治水。
(2)削方减载。削方减载的治理针对于条件适宜的环境下。通过工程实践表面,符合滑坡削坡减载的条件如下: 推移式滑坡; 滑坡体中后部地表没有重要的建筑物和障碍物; 弃渣堆积场也存在一定的安全隐患[2]。
(3)坡脚回填反压技术的应用,在滑坡防治的中期阶段,需要综合考虑岩土体发挥反压的作用。在滑坡中前部没有重要的交通道路和基础设备、建筑物和障碍物、地形宽坦、获取岩土填料比较快捷的前提条件下。首先可以用坡脚回填反压的技术进行治理,假如治理的条件都非常充分,可以同时开展回填反压应与滑坡削坡减载方案,保证回填反压土体的稳定是提高工程质量的有效前提。
1.2泥石流的防治技术
(1)选择合适的位置。全面考察地形、水文和工程地质等条件,排土场必须避开断层、破碎带、软弱基底等不良地质,其上游不应有大面积的水流,下游要远离采矿场、工业场地、居民点、铁路、道路等设施。
(2)做好排弃计划。将排土场分区,分别堆放不同构造性质的岩土,用排岩机械及时整理排卸平台,防止岩土分层现象; 排岩时,将土方堆砌在内侧,将石方堆砌在外侧,这样利于水的渗透; 严格控制排岩强度和速度,防止因基底土层超载而导致边坡失稳。
(3)排水挡水措施。①地表水处理措施,沿排弃场上方设置排水沟,使上游的水流入排水沟; 将排弃场平台设计成反向的坡,使平台上的雨水流入排水沟; 定期或者长期监测排土场排水设施的情况,如有积水或者平台下沉等情况应及时处理; ②地下水处理措施,应采取疏干导流或地下帷幕截流措施。同时挖筑汇水沟,并以较坚硬的大块岩充填,把地下水引向排土场外流入河流。另外,为防止降水的危害,平台可选用采场玻璃黏土做防渗材料,沿坡面堆放,用推土机推平碾压后进行地表绿化。
1.3崩塌的防治技术
对于崩塌的防治可采取以下措施:拦截、支挡、排水以及护坡护墙等等。这些都属于传统的处理技术。具体措施的选择可按照崩塌的原因来进行确定。除了这些传统的技术之外,目前还有一种新型技术,即SNS柔性拦石网,该技术在落石能量较高并且斜坡坡度较陡的条件下防治效果较好,已被广泛应用于我国各大矿山和水电站等施工过程中,并且都取得了显著的成效,是一种值得推广应用的技术[3]。
1.4地表变形的防治技术
(1)倾倒滑移变形区域治理。对于倾倒滑移变形区域,为防止滑坡及岩体大变形,采用锚杆、抗滑桩和疏干排水工程以减缓边坡滑移变形,控制边坡地下水位
(2)沉陷滑移变形区域治理。沉陷滑移变形区域分断裂带区域和断裂带边缘区域。为防止陷落、倒塌,减缓不均匀变形,对断裂带区域的岩体或地基采取断裂带充填注浆,地面硬化等处理措施。对断裂带边缘区域的岩体或地基进行堵水帷幕注浆、空化裂隙注浆措施,对地基进行地下混合桩连续墙处理,对建筑物结构进行加固和纠偏处理。总体规划是对具备条件的建筑物迁移,不新建设施。
(3)沉陷迁移变形区域治理。对沉陷迁移变形区域,为防止不均匀沉降,对地基进行第四系充填注浆。对东锅炉区域探测结果表明,该区域地下发育有空化裂隙,空化以松散为主、部分为含水裂隙,一般深度 3 ~ 8 m,发育在浅部第四系层位。在地震二分量法探测的基础上,对空化点位实施充填注浆工程。
二、我国地质灾害的防治措施
2.1提高灾害的监测与预警
提高对于地质监测和预警是防治灾害的重要举措。为此有关部门可以组织乡镇的政府机关成立一个地质灾害防灾减灾委员会,对于灾情的频发地点,聘请有关专家,学者进行论证,对于不适合居住,造成严重的威胁和危害的人口聚居区进行搬迁工作。当地的政府部门也可以和气象部门加强沟通,及时地了解天气变化,并用最为有效的通讯设施,告诫隐患点周围的居民做好防范工作。在灾情降临前,准备好必要的应对突发状况应急措施。灾情发生后,积极和救援队伍配合,保持救援消息的畅通。灾情得到有效的处理后,还要广泛的收集有关于此次灾情的数据和资料,建立地质灾情的实时反馈系统和数据库,进一步的提高地质灾情的预报和检测水平。
2.2健全灾害的防治软体系
在法律层面上,我们要对于乡镇的灾害的防治进行一个统筹的规划,把灾情的防治纳入到法律的范围之内,对于那些无视工作人员的阻挠,仍然继续从事有关使险情进一步恶化的行为,如乱砍滥伐,进行严厉的惩处。在城镇的规划上,把对于灾情的评估纳入到规划的内容中去。在建设施工前,充分地考虑到当地的地势走向特点,合理地进行布局; 在周围城镇规模的划分上,进行科学的论证,避免无限制的,超过当地的生态许可的扩张。在土地的划分上,要给灾情的爆发预留出防灾专用土地,并配备好基础的抗灾救灾物资[1]。
2.3加大防治的科技投入力度
在现代化的地质灾害的防治中,我们一定要加大科技的投入力度,充分应用现代化的技术比如卫星遥感,地理信息系统( GIS) 等建立乡镇所处的地质环境与地质灾害的监测体系,根据科学分析的结果来合理地对居民的居住环境进行改造,在改造的过程中,以调整为主,迁移为辅。必要时,还可以应用该GIS 技术对于灾害过程中的各种数据进行分析和储存,以便日后及时的调整,更好更快的建立救灾决策。其次,遥感 RS 技术也不应该得到忽视。通过遥感技术,我们可以分析到那些我们不可能接触到的山体地质深处的信息。在不接触的前提下就能够完成对于信息的提取工作,进而方便地进行计算机建模,模拟山体条件,预测可能发生的灾情。另外,GIS 和遥感技术两者之间还可以结合起来。利用前者的储存上的优势,后者探测到的结果可以安全的存放在前者中,方便归纳,分析和总结。
2.4提高现有地貌的遵循度
如今,随着城镇建设步伐的加快,在向外扩张的过程中,难免要经过一些山区,这时挖山通常成为了常见的做法。于是便造成了山体生态系统,水资源的破坏,植被大量遭到砍伐,这在某种程度上进一步加剧了地质灾情的形势[4]。故而,我们应该极大的避免这种行为的发生。在进行乡镇前期建设的规划时,我们要强化原有的山区与乡镇共有的格局,保护乡镇扩张中所涉及的山体,以及伴山而流的水体。避免以牺牲原有的地形地貌为代价而换取经济发展的行为发生。在尊重原有的地形地貌中,尤以要注意交通线路建设中的布局,交通线路的选取要遵循着有利于环境保护和生态平衡的思想。交通路线的主干道两侧要根据地质灾害的发生程度设置宽度不同的绿色防护带。
三、结语
在长期的地质灾害治理过程中,需要根据总结地质灾害的防治原则,采取及时有效的地质灾害预防措施,使治理方案的实施更加具有时效性和安全性。参与国家防灾减难的工作人员应该具有系统的专业知识、积累多年的防治工作经验,希望地质灾害的防治工作可以引起社会的广泛关注,同时促进我国防灾减灾事业的发展。
【参考文献】
1.煤矿地质灾害的研究背景
煤矿地质灾害是指由于人类采煤生产活动而引发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全,并带来重大经济损失的矿区灾害。它是地质灾害的一个分支,也是自然灾害的重要组成部分。煤矿开采开煤弃石,加速水土流失,引发地表塌陷、山体滑坡;煤矿抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭;地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等;煤矿剥离堆土、尾矿废渣堆积引起地表环境污染,及其失稳滑移造成严重的泥石流灾害等,凡此种种,均是煤矿地质灾害的具体表现。
2.煤矿地质灾害特征及诱因分析
煤矿开采不像水利水电工程建设那样,可以根据地质情况针对灾害可能多发地段,采取“能避让则避让,能预防则事前预防”的原则进行避与防,大多数情况下采矿不得不在明知条件不好的情况下进行,从而易于产生和诱发各种地质灾害,具体煤矿的灾害特征如下。
2.1煤矿在开采过程中潜在的灾害特征
①山体滑坡:煤矿的开采、矸石的堆放破坏了坡体的原始应力平衡,是诱导滑坡崩塌灾害的重要因素。据不完全统计,每年此类灾害造成的经济损失以数亿元计。
②地面沉降与塌陷:地面沉降与塌陷是煤矿开采后经常出现的一种地质灾害。在煤矿的开采过程中,地下开采工程破坏了采空区围岩的初始应力场,使采空区的岩石发生破碎、冒落乃至地表发生位移。另外。采空区不断扩展和大量抽排地下水,造成采空区和影响区的地下水重新分布,形成大面积的降落漏斗,相应出现地表的沉陷。
③瓦斯突出:瓦斯可以在储气封闭系统中,以吸附或游离状态赋存于煤层的孔隙、裂隙、缝隙之中,当地应力作局部平衡调整时,破坏储气封闭系统,使蓄积的气体外溢释放。在自然和人为的某种作用下,亦可造成瓦斯突出的爆炸、火灾、人员中毒等灾害。
④矿井突水:煤矿突水事件在煤矿生产中也是常见的,并且直接影响煤矿的生产、效益和安全。
2.2煤矿在闭坑后采场潜在的灾害特征
由于矿山灾害治理的短效性及不可预见因素的存在,故矿山闭坑后必然会留下灾害隐患。露天采场闭坑后留下的潜在灾害类型主要有滑坡、崩塌,这是由于露采后留下了高边坡,虽然在坑底进行了一定的废石回填,但留下高边坡仍是不可避免的,特别是露采很深的情况下更是如此,这样的边坡在后期诱发因素的作用下很可能再次发生灾害。
地下采场闭坑后留下的潜在灾害类型有地面塌陷、地面沉降、地裂缝等,甚至也有因地面变形而诱发的山体开裂,继而发生崩塌、滑坡等地质灾害。这些灾害的发生往往具有滞后性,即在开采期间不发生或发生得不彻底,尚未达到稳定状态,待闭坑后一段时间内继续发生或在特定的条件下突然发生。以上灾害一旦发生,如果采场内已经进行了土地复垦,则复垦好的土地就可能因灾害的发生而再次破坏甚至废弃,造成本不应有的损失。
2.3煤矿地质灾害的诱因分析
煤矿地质灾害诱发因素各不相同,有些是开采过程中难以避免的,如开采深度的增加,使得地应力相应增大引起冒顶、片帮、脱盘甚至岩爆的严重地压灾害;有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的,如采空区不及时充填、废渣废水随意排放、水文地质及构造不了解、巷道偏离、盲目指挥、违章作业、私挖乱采等,非稳定因素积聚到一定限度引发各种灾害;有的煤矿片面追求经济利益或为摆脱一时的经营危机,摈弃常规,如采富弃贫、求近避远,结果为后期发展埋下灾害隐患;曾一度泛滥的民采风潮掠夺式的开采活动也对部分国有大中型煤矿造成严重干扰和资源、环境破坏。
3.煤矿地质灾害的防治及生态恢复措施
3.1煤矿地质灾害的防治措施
①加强地质灾害宣传教育,各级政府和有关部门应对防御煤矿地质灾害工作予以高度重视,开展各种形式煤矿地质灾害预测和提出防范措施。
②合理开发利用,加强地质灾害防治管理工作,提高人们的环境意识,避免或减少煤矿地质灾害事件发生。
③提高建筑物防灾能力,减轻煤矿地质灾害,在科学技术指导下,提高煤矿区民宅建筑材料和砌筑质量,增强地基、上部结构牢固性,提高民宅建设总体抗灾性能,加强农民建筑队伍的整顿和管理,因地制宜地对其施工负责人进行工程抗灾知识重点培训。
④建立通风系统,减少矿井瓦斯爆炸,无论国有、集体煤矿,还是个体小煤窑,都应严格遵守《煤矿安全规程》的规定,配足风量和实行机械通风、分区通风、上行通风,建立瓦斯检查制度,及时处理超限和积存瓦斯矿井;禁止携带香烟及点火工具下井,在瓦斯矿井应选矿用安全型、矿用防爆型或矿用安全火花型电器设备,放炮前后进行瓦斯检测。
⑤查明活动构造,规划煤矿工程活动,做好减灾防灾工作。活动构造是产生各种地质灾害的地质背景,人类工程活动使致灾速度加快,致灾程度更为严重。为此,应查明煤矿区内新构造运动性质、特点及活动程度,寻找出活动构造或不稳定的复活断裂,分析、认识各种地质灾害产生的原因及分布规律,合理规划煤矿区工程活动。进行煤矿区地质灾害危险性评价,按地质灾害类型圈划未来潜在地区,并作好灾害的预测,制定防治方案,切实做好减灾防灾工作。
⑥因地制宜综合防治,各种地质灾害在空问地域分布上具有一定规律,因而不同灾害类型区应制定相应的治理措施和施工标准,增加有形抗灾、防灾能力。工程措施要严格,生物措施也要同步发展,做到以生物措施为根本、以工程措施作先导的综合防治。只有这样,才能达到预期目的。
3.2煤矿环境生态恢复
一、绪论
随着改革开放的不断深入,我国的经济得到迅速发展,尤其是在房地产行业、建筑业、加工制造业以及其他高新行业中都取得了巨大的成就。在经济不断发展的今天,我国对自然资源的需求和消耗也在不断增加,导致出现各种各样的环境问题,其中矿山地质灾害问题就是环境问题中的一种表现。本文就地质灾害形成的原因进行分析,并对常见的地质灾害进行论述,针对常见的矿山地质灾害提出具体的防治措施,从而有效解决环境问题和资源问题,改善人们的切身利益,从而不断推进可持续性发展。
二、矿山地质灾害的评估方法
矿山地质灾害形成的主要原因主要分为两个方面,主要包括自然原因和人为原因。其中,人为原因造成的地质灾害影响较大,使得地质环境不断恶化。随着地质灾害的不断加重,对人民的财产生命安全都造成了巨大的损害和威胁,地质灾害对人类而言是非常可怕的,为了能够缓解地质灾害对人类造成的影响,就必须对地质灾害形成的原因进行分析,并针对这些原因做出具体的防治措施,使灾情得到有效缓解。针对矿山地质灾害形成的原因进行分析过程中,必须对地质灾害进行评估[1]。矿山地质灾害的评估方法主要分为调查、分析、评估等。在评估矿山地质灾害严重程度过程中,首先要对矿山进行现场勘察,收集并有效利用先前矿山在开采过程中留下的生产资料,利用有关的评估方法,结合相关的评估理论,对矿山地质灾害的严重程度进行综合评估和分析。在此基础上,针对评估结果做出具有针对性的防治措施。其次,在评估矿山地质灾害过程中,还需要保证评估的科学性和准确性,在采用相关评估方法的时候,必须具体情况具体分析,针对不同的矿上存在的不同地质灾害需要进行就地考察和分析,根据当地的实际情况而定。一般来说采用的评估方法主要是根据矿区在评估过程中收集到的资料进行预先分析,并勘察矿区的地形、地质条件以及相关矿体分布和矿物质的性质,并对矿山的开采设计方案进行调查,采用定性评估的方法对矿山在开采过程中人为造成的地质灾害进行分析[2]。
三、矿山地质灾害造成的影响
从环境学的角度出发,分析矿区地质灾害带来的影响主要是从环境质量出发,环境质量一般是指在具体的环境范围内,总体环境和某些关键要素对人类生存发展和繁衍以及社会发展适宜程度的影响。在分析矿山地质灾害造成的影响过程中,首先要分析环境质量对人类生存发展适宜程度造成的影响,如果矿山地质灾害造成的影响改变了地质环境原本的适应力,就会造成较为严重的地质灾害。就地质灾害的危害程度而言,地质灾害主要是指对人类发展过程中造成的损失[3]。由于我国土地面积较大,地质环境较为复杂,气候多变,导致每年发生的地质灾害数量较多,造成的损失较大。从总体上看,在我国矿山地质灾害主要带来的影响表现在威胁人们生命财产安全,间接影响人类经济和社会发展上。从保护环境的角度而言,地质灾害的产生会影响各生物的生存环境。地质灾害越严重,造成的危险越大,对地质环境的影响也越严重[4]。
四、常见的矿山地质灾害
我国是一个地质灾害发生较为频繁的国家之一,地质灾害发生的种类也较多,分布较广,造成的影响较大。其中,矿山地质灾害是我国较为常见的一种地质灾害之一。发生矿山地质灾害的主要原因是由于人们在开采和开发矿山过程中过分的开采、错误开采以及随意开采等导致。矿山在开采过程中容易造成当地的地质环境、自然环境严重破坏,从而引发一系列自然灾害,例如山体滑坡、泥石流,地面凹陷以及水位变化等,严重影响人民的生活生产,威胁人民生命财产安全。另外。环境污染也是矿山灾害的一种重要表现,由于矿山在开采过程中没有对三废进行有效、科学处理,将三废未经允许直接排放到江河湖海中,导致江河湖海受到污染,从而出现各种自然问题。同时,在矿山开采过程中还会造成水土流失,导致土地沙化、盐渍化,不利于地下水顺流,出现地下水断流等现象。其中最常见的矿山地质灾害,包括山体滑坡、泥石流、地表坍塌以及矿山地下水位发生变化等[5]。
(一)山体滑坡
从斜坡上的物质组成分析主要包括松散的土层、碎石土以及各种抗剪强度低容易产生下滑的岩土层。当这些岩土层在暴雨侵袭过后受到水的浸泡,降低了抗剪强度,容易导致这些松散的土层、碎石发生滑动现象从而造成山体滑坡现象。在矿山开采和开发过程中,由于挖掘过程中容易造成矿山表面碎石也较多,使得岩土层较为松散,从而容易造成矿山地质灾害,出现矿山山体滑坡现象[6]。
(二)泥石流
泥石流主要是山区或者山体中地形险峻的位置,由于长时间受到暴雨、暴雪等自然灾害,导致山体发生滑坡现象,在山体出现滑坡现象过程中携带有大量的泥沙、碎石以及沿途,导致这些泥沙形成特殊的洪流,从而造成泥石流现象。形成泥石流的条件主要包括地形需要较为陡峭的地方,并堆积有大量的松散泥沙、土壤,并爆发较大的具有突发性、持续性的暴雨,在雨水的连续冲击下容易造成山体滑坡,从而出现泥石流现象。典型的泥石流主要是由各种粉砂、黏土形成的泥浆构成,当含水量较大时,这些泥浆在自身重力牵引下发生运动,形成泥石流。矿山泥石流是一种危害性较大的地质现象,爆发较为突然,来势猛烈,并伴随有矿块等,由于加速度较大,聚集的能量较大,所以具有极大的破坏力[7]。
(三)地表坍塌
地表坍塌是矿山在开采过程中常见的一种地质灾害。地表坍塌主要与矿区在开采过程中保留的矿量不足、矿柱受到损伤,失去支撑力,从而导致矿山采空区发生塌陷情况。尤其是针对矿体掩藏较浅矿物质质地较为松散的矿山,例如煤矿等发生地表坍塌的现象更为明显。针对矿体埋藏较深的矿区,如果没有及时对采空区进行回填,当规模达到一定面积时就会出现地表塌陷的危险,另外由于矿区昼夜温差较大,季节变化也会加快矿山的岩石风化速度,在地表水的冲刷作用下会导致矿区的填充物出现软化裂痕等现象,从而造成地表坍塌现象发生。地表坍塌,不仅会造成巨大的危险情况发生危及人们的生命财产安全,还会破坏耕地资源,使建筑物受到影响,破坏道路、水库等公共建设,甚至发生淹井事故,使得矿区停工停产[8]。
五、常见矿山地质灾害的相关治理措施
(一)防治山体滑坡
在治理山体滑坡工作过程中,必须坚持以预防为主及时处理的综合治理原则。矿山在设计开发过程中,必须考虑到山体滑坡形成的因素和条件,在开采过程中就滑坡形成的内部条件和外部条件进行综合考虑,设计相关的预防工程。在预防山体滑坡过程中,需考虑两个方面,要消除和减轻地表水和地下水对山体的威胁。通过降低地表水地下水的压力,防止岩土发生软化和分解现象,并消除地表水地下水对岩体的冲击作用。在容易发生山体滑坡的边界修建水沟,在滑坡区内修建排水沟,并根据当地的地质结构和水文特点,设计地下水的排除工程,通过水平钻孔疏水法、竖井抽水法等对地下水进行排除,从而有效预防山体滑坡[9]。
(二)防治泥石流措施
泥石流是矿山地质灾害常见的一种灾害之一,在防治泥石流措施中需要从两方面入手,第一需要消除或者将泥石流物质进行固化处理,第二是消除发生泥石流的条件。首先在消除泥石流物质过程中,需要及时将山体斜面的碎石、泥土、岩土的进行清理,避免出现大量的松散碎石、泥土堆积现象,如不能及时清理,需对这些泥土进行固化处理,例如利用水泥砂浆等对其进行固定。消除泥石流的诱发条件就必须确保水源得到有效控制。在容易发生泥石流的山体修建排水沟、排洪渠,使水能够有效排出,防止泥石流发生,同时还要做好绿化工作,通过种植植物等方式,有效预防水土流失。
(三)防治地表坍塌措施
在防治地表坍塌过程中,需要根据矿山的具体特点,合理设计回填参数和边坡参数,并加强对采空区的监测。为防止出现地表坍塌现象,需要加固矿柱,并做好稳固边坡工作,在开采过程中,如果出现开裂变形现象,就要立即停工,然后让专业的地质勘探队伍进行勘查,并针对开裂变形现象制定合理的措施,同时在坑道内做好防护措施,防止矿顶出现坍塌现象。
六、结语
综上所述,常见的矿山地质灾害主要包括山体滑坡、泥石流、地表坍塌等,治理矿山地质灾害是一项重要、长期工程,矿山在开采和开发过程中,必须注意矿山地质灾害的相关治理和防治工作。在此过程中,通过结合可持续发展原则和环保理念,重视矿山地质灾害治理工作,通过采用科学防治的方式,使中国矿业得到有效发展。
参考文献:
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[3]李欣远.矿山地质环境恢复治理及综合利用探讨[J].中国金属通报,2020(07):295-296.
[4]刘炎波.矿山地质环境评估及恢复治理方案改进研究[J].世界有色金属,2020(12):258-259.
[5]赵克锋,张阿熳.矿山地质灾害防治与地质环境保护[J].环境与发展,2020,32(01):244-245.
[6]李渊,刘双全,刘华驹.矿山土地复垦与生态恢复治理方法分析与探索[J].住宅与房地产,2020(03):281.
[7]李聪伟.矿山地质环境恢复治理技术方法研究[J].世界有色金属,2020(02):161-162.
中图分类号:TU文献标识码:A
1 优秀评估成果应具备的条件
一般优秀的地质灾害危险性评估成果,应该具备:1)资料搜集齐全;2)分析论证充分;3)结论明确合理;4)文图规范简洁;5)便于用户使用。
2地质灾害危险性的评估原则和方法
对地质灾害进行评估首先要确定一定的原则作为评估的根据。一般的地质灾害评估原则主要有:①依据国家国土资源部颁发的相关的文件中对地质灾害评估提出的技术要求,将地质灾害的危险性按照其严重程度划分为大、中、小不同的级别②遵从“区域内相似、区域间相异”的原则,根据地质灾害对区域内相关拟建工程、已有建筑等的危害程度和级别,充分地考虑到地质条件形成与发展在环境方面的差异,对评定区域按照地质灾害危险性的程度进行分区。③如果在同一个评估区域内,存在多种灾害隐患并存的情况,应该就其具体灾害的危害程度,以“就重不就轻,就急不就缓”的原则,来确定地质灾害危险性的分区和等级。
地质灾害评估方法的具体确定是在遵循评估原则的基础上,结合评估区域内地质灾害的存在情况分布情况及其严重程度等,以滑坡、崩塌等灾害的种类、土方的体积、灾害的分布密度和长、度灾害造成的经济损失、影响的群众人数等为具体的量化指标,进行地质灾害危险性的现状评估、预测评估和综合评估。
3具体的地质灾害危险性评估
3.1地质灾害危险性的预测评估
地质灾害危险性的预测评估主要的评估范围是评估区域施工项目所在地以及可能会对工程项目的安全产生影响的附近区域。通过对实际情况的充分分析和论证,施工项目应该建立在周围滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害不大于50m的半径范围内。就实际的施工情况而言,还要通过很多的地质灾害危险性的预测评估来把握和控制相关情况对评估地区的潜在危害、项目建设可能诱发或者加剧某类地质灾害的隐患等。
3.2地质灾害危险性的现状评估
对地质灾害危险性进行现状评估需要应用到大量专业的地理地质常识,采用一定的专业手段和方法,对评估地区地质灾害危险性的现状进行评估。首先,进行现状评估要对评估地区有一个基本的了解在充分考虑到评估区域的气象、水文情况、地形地貌情况、岩土体工程的地质特征以及构造地震等的情况,对于一些沟谷众多的地区还要充分考察其谷坡边坡的陡峻情况,岩基在片理、节理、裂隙等方面的发育情况。同时也要了解评估区域内正在进行或者历史书曾经进行过的采矿路桥工程建筑工程等项目建设的情况在对评估区域的详细了解基础上,再通过一定的方法来评估相关现状对评估地区的潜在危害、项目建设可能诱发或者加剧某类地质灾害的隐患等。
3.3地质灾害危险性的综合评估
地质灾害危险性的综合评估主要结合现状评估与预测评估的结果,再根据评估地区相关地质环境的差异性与地质灾害的潜在隐患点分布,对地理区域性地质灾害危险性做一个综合性的评估。同时,也要进行场地适应性的评估,将评估区域按照全面的地质评估数据区分为适宜、基本适宜以及适应性差等不同级别,基本与地理区域性地质灾害危险性等级的小、中、大等分级区段一致。
4对当前地质灾害治理工作中存在的主要问题分析
目前,地质灾害防治工作面临的任务日益繁重,相关的法制建设、业务基础建设、管理队伍建设及依法行政力度,有待加强。地质灾害治理工作在资金投入等方面,还不能满足防灾减灾的需要。分析主要问题如下。
(1)地质灾害治理工作缺乏统一的规划,地质灾害治理工作常处于“应急”状态。
(2)地质灾害治理工作没有稳定的投资渠道,治理工程的经费无保证。
(3)地质灾害治理工程项目管理体系不完善,严重影响有关项目的工程质量。
(4)适应重大地质灾害治理项目配套的技术规程与规范尚不够健全。
(5)地质灾害治理工程监理队伍还不适应需要。
(6)重大地质灾害治理项目的评估机制不完善,适用评估模型有待建立。
5地理区域性地质灾害防治措施及建议
(1)根据实际的危险性评估结果,制定一个全面的地理区域性地质灾害防治方案。这个方案一定要全面综合,也要突出防治的重点,并且根据相关的灾害种类、灾点的防治分级提出针对性较强、实效性较高、突出灾害分级层次的防治措施与建议。建立一个灾害防治标准与指导方针,以更好地引导日后的灾害防治实践工作。
(2)几种具体地理区域 性地质灾害的防治措施和建议:①滑坡的防治措施和建议。要防治滑坡灾害,首先应该考虑采取避让的措施,如果实在无法绕避,就应该根据滑坡的类型、滑坡规模及其主要的影响因素,采取设置截排水设施、设置支挡设施、更改滑坡体的几何形态等措施,并尽量不在滑坡体的前缘部分进行深挖方作业。②崩塌的防治措施和建议一方面,要对崩塌体或者有崩塌趋势的地方进行及时的处理,避免其成为日后的灾害隐患。另一方面,还要对不稳定的后壁陡边坡进行治理,消除其的继发崩塌威胁。如果工程项目建设中包含有大量切坡高度较大的挖方工程,就要密切防范潜在的崩滑情况。在具体的工程建设中,可以按照边坡的相关治理规范进行崩滑的防范。③泥石流的防治措施和建议。对泥石流灾害的防治可以通过在泥石流的沟谷种植固土草木的措施,防止水土的流失,还要通过预留一定的泄洪通道,并保持其畅通,减少其他施工设施对泄洪通道的影响等措施来减少泥石流的方式概率。在评估区域如果要进行桥梁的墩台施工的,就一定要通过增大桥梁的跨度等办法确保桥面的足够安全。④不稳定斜坡的防治措施和建议。一些沟谷深切的区域,会出现较多的高陡边坡。进行工程建设时应该采取适当侧移、改路基段为高架桥等方法尽可能地避让如果还是不能避让的,就一定要采取正确的施工方法,控制好人工边坡开挖的深度、设置安全坡比和坡型、对较为完整或者新鲜岩面的坡面进行加固,以确保斜坡的稳定。
结论
自改革开放以来,我国在经济、社会、科学技术等方面都呈现出长期、稳定持续发展的良好势头,城乡居民在生活水平等方面都得到长足的进步,总体的城镇化水平在不断的提高,很多城市规模也在急剧的扩展。在这个扩展的过程中,社会各界对自然的地质地貌环境的勘测和相关灾害的防治往往没有给予足够的重视,这就为出现各种各样的地质灾害埋下潜在的危险,极大地制约与威胁到人民群众的生命财产安全、相关施工建设项目的开展以及城市的建设和发展等实际情况,造成了很严重的社会危害。所以对其问题的的认识、分析和解决对策的提出是非常必要的。
参考文献:
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[3]高沛峻、邓安福,地质灾害防治措施在具体施工中的应用[J].
一、岩土工程与地质灾害的内涵
1.岩土工程
岩土工程是欧美国家于20 世纪60 年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为研究对象。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
2.地质灾害
不良地质现象通常叫做地质灾害,是指自然地质作用和人类活动造成的恶化地质环境,降低了环境质量,直接或间接危害人类安全,并给社会和经济建设造成损失的地质活动和现象。地质灾害是指,在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化,土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。
3.地质灾害主要类型
地质灾害的分类,有着不同的角度与标准,分类比较复杂。就其成因而论,我们将地质灾害分两大类:一是主要由自然变异而导致的地质灾害,称为自然地质灾害。一是主要由人为作用诱发的地质灾害,则称为人为地质灾害。据地质灾害成因分析,全国一半以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量开发资源、挖掘能源所造成的。
4.地质灾害的危害
我国地质构造较为复杂,人口众多,总体承灾能力比较弱。这些国情决定了我国地质灾害类型多、分布范围广、发生频度高、强度大、影响面宽、损失严重的特点。近年来,滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降等种类的地质灾害在我国时有发生。相关统计数据表明,滑坡、泥石流、崩塌的分布范围占据国土总面积的一半左右,以西南、西北地区灾害最为严重。据统计每年由这类灾害所造成的直接经济损失至少达80~90 亿元。
二、岩土工程地质灾害的诱因及防治措施
1.主要自然地质灾害的诱因
上文中已经提到,我国自然地质灾害主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。这些地质灾害的诱因主要是:造成滑坡的诱因有:地震;降雨和融雪;地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;开挖坡脚;蓄水排水;堆填加载;劈山放炮,乱砍乱伐。崩塌的诱因:采掘矿产资源;道路工程开挖边坡;水库蓄水与渠道渗漏;堆(弃)渣填土;强烈振动。泥石流的诱因:不合理开挖;不合理的弃土、弃渣、弃石;滥伐乱垦。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。地面变形:地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。据不完全统计,目前中国发生地面沉降活动的城镇有70 多个,明显成灾的有30多个,最大沉降量已近3m。这些城市有的是孤立存在的,有的是密集成群相连的地面沉降带(区)。
造成中国城镇地面塌陷、变形的原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
2.人为地质灾害的诱因
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。例如:矿产资源和能源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,也经常造成地质灾害的发生,比如土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,导致水土流失,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。据统计,有50%以上的地质灾害是由于人为原因引起的。
3.地质灾害防治措施
要防治地质灾害,首先要了解地质灾害防治工程的特点。地
质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑
桩+ 锚拉+ 挡板+ 冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用
挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和
岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工方
法。
其次,防治地质灾害要坚持三项原则:
一是以预防为主,避让与治理相结合和全面规划,突出重点
的原则。
大量的地质灾害属于自然灾害,其有一定的偶然性。但随着科
学技术不断发展和防灾经验的不断积累,一些地质灾害的先兆是可
以被人们捕捉到的,我们可以通过这些信息,预报预警地灾,或者采
取有效措施,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
二是区分地质灾害类型,明确责任划分
自然因素造成的地质灾害,由各级人民政府负责治理,人为
因素引发的地质灾害坚持“谁引发、谁治理”的原则。灾害治理投
入大、工期长,相关条例明确自然灾害治理由的治理责任。
三是坚持统一管理、分工协作的原则。
相关部门要做好全国地质灾害防治的组织协调,分工协作,
指导和监管工作。
最后,还做好地质灾害防治的工程实践,包括以下几点:
1.做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡等灾害的成因特点、运动模式、易发性及防治目标来制定。
(1)根据灾害的类型和成因,确定灾害的主要防治途径和方
法;(2)根据灾害的发展程度、防治目标确定防治工程量与度。
2.地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型和方法有:支(拦)挡工程、护坡工程、排(截)水工程、加固工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。
3.地质灾害防治措施
(1)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分。主要适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡灾害,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)避让措施
雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。
三、结束语
总之,对于岩土工程地质灾害的防治要贯彻“预防为主,整治为辅”的原则。加强对地质灾害的预防和检测,居安思危,要主动预防,不要灾后治理。岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,相信地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
参考文献:
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中图分类号:X4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(c)-0062-02
近年来,我国因地质灾害而造成人员伤亡的事故时有发生,这也在一定程度上阻碍了社会的发展。因此,我国的有关部门应当对此类事件加以重视,通过采用相应的防治措施来降低此类自然事故所造成的损失程度。随着全球气候的不断变化,许多地区的降水量与降雨量在不断上升,伴随而来的就是地质灾害隐患的增多。特别是随着人类活动的加剧和活动范围的不断扩大,工程建设造成的地质性破坏越来越多。在中国由于土地广大、地貌复杂,所以地质灾害的类型以及危害大小都会有很大不同,所以应当根据不同的地质情况而采用不同的防治措施。
1 目前我国地质灾害的具体情况
首先,地质灾害的含义为由于自然环境以及人们活动造成的伤害人民群众生命和财产的地质灾害。在相关的条例中有说明:地质灾害涵盖了山体的塌陷、泥石流以及陆地凹陷、陆地产生缝隙等情况。而当今时代,又因为全球气候的不合理变化,各个国家、地区的降雨情况日益严重,这使得地质灾害存在较大隐患。再加之人们的活动面积不断增加,这对地质的损伤极大。而我国国土面积较广,人又多,这使得地质灾害较为严重。而地质灾害危及的方面大概有以下几个方面。
1.1 危及人民群众的生命安全
从1990至2014年,因为山体的塌陷、泥石流以及陆地凹陷等情况的地质灾害使得两、三万的人死亡。这在大多数的自然灾害当中,死亡的人数只少于地震等重大灾害。并且有一些灾害产生的死亡人数十分多,例如:1998年某地区的矿洞发生坍塌,其中有295人死亡;另外在某省出现泥石流现象,使得3个村庄受到损伤,并且死亡246人,严重受伤的有30人。而从这个时期开始,因为这类灾害引发的死亡人数在不断增多,并且在1998年死亡的人数特别多,大概有1 642人,而在2000年以后死亡的人数又有相应的减少。
1.2 严重损害工程建筑以及社会财产
在工程建筑方面,地质灾害通常会损害人们居住、生活、工作的房屋以及道路、供电站等。而在九几年中,因为滑坡引发的重大道路事件大概有两百多件,并且有30多个重大桥梁被损坏,在这些事件中投入运用的资金大概有1.5个亿。与此同时,大型江河是发生滑坡的常发地带,这使得船运受到重大损害,例如:长江的某一段,因为滑坡事件,使得轮船无法及时运行。
1.3 引发重大的经济损失
根据相关调查发现,这几年由于地质灾害引发的重大经济损失,大概有其他环境灾害的1/4。另外因为这类灾害产生的损失在逐年增加,大概估计在20世纪90年代我国的滑坡、泥石流等灾害引发的经济损失低于5个亿,而在2000年后经济损失增长到20多亿,甚至有的时候达到上百亿。不仅如此,这类灾害还会严重影响农业,并且制约工业及第三产业的健康有效发展。
2 地质灾害防治措施
目前,我国在地质灾害的防治工作中有一定的成效。不过因为这类灾害具有多样性,并且产生的不利影响较大,损害性较强,加之人们的活动面积不断增加,致使情况更加恶化。所以在地质灾害的防治中,一定要强化有效的管理工作,并采用合理的管理办法,进而缩小这类灾害损伤,保护人民生命及财产,从而推动经济的健康有效发展。
2.1 强化地质灾害研究调查和规制
在这类灾害的规制工作中,有效的调查工作是其重点。因此要大概了解目前国家这类灾害的基本状况,设置出合理的计划,推测出这类灾害的后续情况,进而区分出灾害高发区、需要加大防治力度的区域,并且根据其防治目标制定出有效的方案,分清事件的大小,有安排地达到降低损耗的要求。
2.2 强化地质灾害的估算,降低人类活动引发灾害产生
在这方面,最先要做好的事情应是要加强对地质灾害防治知识的指导教育工作,让人民群众都能清楚地了解到有效的防治措施与方法。并且让他们在进行工程建筑时能自觉遵守自然规律,避免对大自然造成伤害而引发地质灾害产生,只有如此才能有效地提高人们的防治能力。除此之外,还应进行合理的地质灾害的估算工作,预算其危害大小。若是工程建筑还应考虑其危害出现的概率,并且考虑其完工后有可能出现危害的概率,并制定出有效的防治办法。
2.3 多种方式筹集地质灾害防治费用
在我国,对于地质灾害安全隐患一直没有能够构建系统的防治体系,在地质灾害的发生阶段不能够及时地筹集到足够的防治经费,这些因素也是导致我国地质灾害频频发生的重要原因。在实际的地质灾害发生阶段,即便能够意识到灾害所产生的严重后果,但是没有足够的经费来开展相关工作,防治手段仍不能够有效进行,防治工作的运作陷入被动状态。在开展筹集地质灾害的防治经费阶段,如果仅仅依赖政府的支持是远远不够的,应当结合社会中的多方面共同进行,采用多种渠道共同进行的筹集方法。中央财政主要投入国家地质灾害防治管理能力建设、国家重大工程建设区地质灾害防治,地方财政主要投入影响当地城乡居民生活的地质灾害防治工作。由于工程建设项目(修路、开矿、建房)等人为活动引发的地质灾害的防治经费,按照“谁引发、谁治理”的原则,责任单位自主负担。这样就形成了政府投入占主体,全社会共同参与的多渠道、多元化的投资体系,为地质灾害防治奠定良好的基础。
2.4 强化法律制度的制约作用并严格按照法律条例来执行
目前,由于我国在不断发展社会市场经济,在这之中法律的作用不容忽视,它能起到规范人们生活、工作的良好作风。而当今时代,政府的工作任务有了较大改变,它从一开始的命令、下发任务变成服务以及监管监察,而法律法规在这当中便起到很好的效果。与此同时,在地质灾害的法律体系中,由于这类法律起步较晚,并且不够健全。在地质灾害的防治工作中其作用无法凸显出来。因此,需强化法律制度的制约作用,并严格按照法律条例来执行,从而增强法律效应提高地质灾害的防治效果。
3 结语
地质灾害的防治工作是一项需要长期运作的工程,应当提前做好相关的预防工作,以防止在地质灾害的发生阶段防治工作陷入被动状态。在我国的第十六届五中全会中之处构建环境友好型社会是当前的主要目标,对于地质灾害的防治工作应当严格地落实到位,采用最为先进、高效、环保的方式进行地质灾害的防治工作。
参考文献
关键词:煤矿地质灾害 特征分析 防治措施研究
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(c)-0027-02
煤炭属于不可再生的自然资源,起初人类发现煤炭时只是一味地挖掘使用,并没有意识到要合理科学地开采。与此同时为了降低成本获取最大利益,而罔顾开采过程中的安全问题,虽然在开采的产量上有所提高,但是在煤矿的开采过程中经常会发生人员伤亡。煤矿地质灾害频繁发生,严重使煤矿工人的人身安全和财产受到损害,煤矿如今又是严重短缺的不可再生资源,所以长此以往必会给国家造成损失。随着时代的快速发展,我国开始重视煤矿地质灾害问题,并加大力度解决煤矿开采过程中地安全问题。
1 煤矿地质灾害的现状
煤矿地质灾害主要是指人类在进行煤炭开采过程中遇到的各种安全问题,其中会涉及到地质环境的恶化和生命财产的损失。地质灾害分为很多种,煤矿地质灾害只是其中的一小部分,却也是自然灾害中最为严重的。煤矿贮藏在偏远的深山之中,开采难度极高,过度开采会在一定程度上加剧水土的流失,从而会造成地质表层的塌陷和山体的滑落。煤矿开采而造成的地质灾害已经数不胜数,开采煤矿时会进行深层排水,这样会造成地下水资源的大幅度减少,严重则会造成水资源的大量匮乏。煤矿资源隐藏在偏远的深山之中,强行开采必然会引发地壳的震动、岩浆侧漏和煤气爆炸。煤并不是开采即用的资源,需要经过复杂的生产加工,加工过程中会产生大量的有毒生产废料和有毒气体,这些都会造成大量的环境污染。
2 煤矿地质灾害特征及诱因分析
2.1 煤矿在开采过程中潜在的灾害特征
矿山中煤矿的开采、废料的泄露和乱石的堆积都会造成山体的滑坡,矿山由于重力的失衡会发生偏沉,这是导致矿山塌陷的重要原因之一。根据有关煤矿开采记录显示,矿山开采工程中经常会发生山体的崩塌与滑坡,此类灾害会造成大量经济损失和人员伤亡。煤矿在挖掘初期,机械开采造成的物理性震动会破坏采石区的岩石层次,岩石层周围的矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。以上列举的都是煤矿开采过程中潜在的灾害特征,此外矿山中矿洞的体积会越来越大,加上排水会影响地下水资源的流道方向改变。
2.2 煤矿在闭坑后采场潜在的灾害特征
煤矿挖掘后也只是进行短期的简化后期维护,此后长期的矿山隐患并不会得到治理,仍然存在许多不可控制的因素存在,所以煤矿在闭坑后会存在许多安全问题。矿山中煤矿的开采、废料的泄露和乱石的堆积都会造成山体的滑坡,煤矿闭坑后灾害特征主要有出现裂纹、气孔冒泡和地表震动。
2.3 煤矿地质灾害的诱因分析
煤矿地质灾害频繁发生,严重使煤矿工人的人身安全和财产受到损害,煤矿如今又是严重短缺的不可再生资源,所以长此以往必会给国家造成损失。为了减少煤矿开采所带来的伤害,地质探测专家仔细地将煤矿地质灾害的诱发因素总结起来。煤矿地质灾害诱因繁多,有的是煤矿挖掘的过程中,比如说开采深度过度,从而使矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。其次就是闭坑后废料的处理不当、废水肆意排放、矿洞的搁置、地质结构复杂等因素,都会诱发煤矿发生地质灾害。
3 煤矿地质灾害的防治措施
3.1 进行科学开采,制定防治计划
煤矿企业应该及时制定煤矿地质灾害的防治措施,提高煤矿开采量的同时保障矿工的人身安全。首先要在开采初期进行科学开采,有效制定煤矿地质灾害的防治措施。矿山开采初期,经常缺乏具有科学性和指导性的开采方式,部分传统的煤矿企业比较信赖于传统开采技术。传统的煤矿开采技术虽然简单容易掌握,但是由于理念老旧经常会忽视矿工的人身安全,以及对环境的保护,进而会给煤矿企业造成严重的损失。由此看来,要想有效防止煤矿地质灾害的发生,首先煤矿企业应该更新开采技术的理念,然后改革挖掘过程的管理方式。科学的挖掘技术可以降低有害物质的产出,提高开采数量,同时保障矿工的人身安全和国家的财产安全。
3.2 注重瓦斯抽取,防治瓦斯超标
瓦斯就是俗语中的煤气,瓦斯是在堆积成煤初期形成的,在矿洞中达到一定能浓度时,会危及到矿洞中工作人员的人身安全,严重时会发生爆炸。瓦斯泄露是煤矿开采过程中最为棘手的问题,降低矿洞中瓦斯的含量迫在眉睫。首先要在开采的初期对空气中的瓦斯进行测量,尤其注重洞中深处的瓦斯测量,严格防止瓦斯的含量超标。瓦斯的含量测量是矿洞安全检测的基础性工程,安全管理人员应该建立完善的检测体系,防治矿洞中瓦斯的严重超标。
3.3 做好测量工作,明确地质情况
矿山开采初期,经常缺乏具有科学性和指导性的开采方式,部分传统的煤矿企业比较信赖传统开采技术,做好测量工作可以有效避免煤矿地质灾害的发生。煤矿地质灾害诱因繁多,有的是煤矿挖掘的过程中,比如说开采深度过度,从而使矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。对矿洞周围环境进行仔细测量,会大幅度提高煤矿的开采效率,对周围地理环境进行仔细测量,可以掌握矿洞里的具体环境质量。对周围环境的掌握具体,也可以在煤矿地质灾害发生时做出有效应对,从而可以大大降低煤矿地质灾害所带来的人员伤亡和财产损失。
4 结语
综上所述,煤矿地质灾害在各个国家频繁发生,煤矿地质灾害问题渐渐得到了国际上的聚焦关注,地质安全研究部门加大研究力度,减少煤矿地质灾害带来的人员伤亡。在煤矿开采的过程中,煤矿企业可以根据煤矿地质灾害的相关特征,有效地避开灾害的侵扰。煤矿企业应该及时制定煤矿地质灾害的防治措施,提高煤矿开采量的同时保障矿工的人身安全。
参考文献
0 引言
我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。
1 矿业开发与地质灾害
经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。
2 矿山地质灾害的主要类型
矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。
2.1 岩土体变形灾害
2.1.1 矿山地面和采空区塌陷 地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。
2.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩 主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。
2.1.3 坑内岩爆 坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。
2.1.4 采矿诱发地震 因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。
2.1.5 场库失稳 场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。
2.2 地下水位改变引起的灾害
2.2.1 矿坑突水涌水 这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。
2.2.2 坑内溃沙涌泥 这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。
2.2.3 环境污染 环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。
2.3 矿体内因引起的灾害
2.3.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾 这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。
2.3.2 地热 随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。
3 矿山地质灾害的防治措施
根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。
3.1 重点防治区防治措施
3.1.1 合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。
3.1.2 对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。
3.1.3 渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线) 。
3.1.4 对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。
3.1.5 作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。
3.1.6 设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。
3.1.7 开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。
3.2 次重点防治区防治措施 在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流, 可能有滚石和飞石危害。
3.2.1 科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。
3.2.2 加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施:
3.2.3 开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
3.3 一般防治区防治措施 区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。
3.4 地质环境恢复方案及措施 为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。
通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。
4 结束语
合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。
参考文献
[1]虎维岳.废弃矿山引起的环境地质灾害.
[2]何继善.防灾减灾的理论与实践.
评估区范围为一期工程所属的支渠及干斗渠,其中16条支渠总长270.77km,4条干斗渠总长25.37km。工程总体呈北西―南东向,分布于西宁盆地北缘与大坂山南坡之间。西段位于宝库河左岸,中段为西宁盆地湟水河以北的低山丘陵区,东段属大坂山南坡。途经大通县、互助县、乐都县的大部分地区。项目区南有青藏铁路,兰州至西宁高公路,北部有青石咀至民和公路国道219线,渠首有国道227线经过,总干渠前段、中段有县、乡级公路相通,交通尚方便。
一、 地质灾害危险性现状评估
评估区内发育的地质灾害类型有滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡、泥石流、黄土湿陷5种类型。
1.滑坡
滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。滑坡在评估区内分布广、数量多、规模大、活动频繁、对本工程危害也比较严重。
形成及诱发因素:斜坡的局部稳定性受破坏,在重力作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象。
2.崩塌
崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下 ,发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°~70°的斜坡上。
形成及诱发因素:诱发崩塌的外界因素很多,主要有地震、融雪(雨)、地表冲刷、浸泡及不合理的人类活动。
3.潜在不稳定斜坡
评估区内潜在不稳定斜坡共36段,其中27段为黄土边坡。发育于中、低山前缘地带。黄土具有湿陷性,坡体前缘大多数地段因水流侵蚀形成陡坎。
形成及诱发因素:评估区内黄土结构不稳定、降雨侵蚀、坡脚季节性流水冲刷、坡脚开挖、坡体切割是诱发潜在不稳定斜坡的主要因素。
4.泥石流
斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所饱和,在重力作用下,沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流。特点是爆发突然,历时短暂,来势凶猛和巨大的破坏力。评估区内泥石流均发育于中、低起伏山区冲沟,形成、流通区均为黄土所覆盖,规模均属小-中型。
形成及诱发因素:评估区内地层岩性主要为第四系风积黄土及黄土状土,丘陵地带植被稀疏,水土流失严重,沟岸山坡坡度大,沟壁具有潜在松散物,遇强降雨则容易形成泥石流。
5. 黄土湿陷
湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在一定的压力下,下沉稳定后,受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉。评估区内渠道沿线黄土及黄土状土最大厚度超过40.0m。渠道沿线分布的黄土属中压缩、弱~强湿陷性土,部分有自重湿陷特征。
形成及诱发因素:区内黄土多属马兰黄土及黄土状土,成因以风积为主,次为坡积、洪积等的混合沉积,厚度5~50m,变化大,随地形的起伏而异。该类土结构疏松,大孔隙、垂直节理发育,水稳性差。多虫孔和植物根孔,在裂隙或孔壁上常见钙质粉末或菌丝状白色条纹存在。无水条件下强度高、稳定性好,一旦遇水则起胶结作用的盐膜溶解、胶膜胀大,加之水膜楔入作用,黄土结构即迅速破坏,形成湿陷。
二、 地质灾害危险性预测
1. 工程建设引发或加剧地质灾害危险性预测
工程沿线地质灾害较发育,有滑坡、崩塌、泥石流等,同时渠道沿线地层主要为湿陷性黄土,其工程地质性质不良,在渠道工程建设时势必引发或加剧地质灾害。
2.工程建设可能遭受地质灾害危险性预测
工程施工过程中,可能遭受泥石流、滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡及黄土湿陷等地质灾害破坏。经预测评估,渠道工程建设会引发地质灾害,大规模土方的开挖,可能会引发边坡的失稳,形成规模不等的滑坡、崩塌等灾害。当布设在黄土或黄土与下伏红层构成的斜坡上的明渠傍山开挖,要特别重视防渗,否则在水动力作用下会引发滑坡,渠水溃流而下后有可能引发沟谷中的泥石流灾害,危及下游农田和村庄,其危害性大。渠道工程建设大量的弃土弃碴可能会引发或加剧泥石流灾害。
三、防治措施
1.滑坡防治措施
滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:①消除和减轻地表水和地下水的危害;②改善边坡岩土体的力学强度。
2.崩塌的防治措施
实施治理工程,或进行小规模清除崩滑体后,开展定期或不定期监测,及时了解其发展态势。我国防治崩塌的工程措施主要有:遮挡、拦截、支挡、护墙(坡)、镶补沟缝、刷坡、削坡、排水。
3.潜在不稳定斜坡防治措施
对工程危害性小的,开展定期监测。对工程危害性大的,进行削坡或护坡处理,加强渠道防渗措施
4.泥石流防治措施
对遭受该泥石流灾害的可能性大或危害大得地区,以渡槽跨越的方式避开该泥石流灾害的影响为宜。同时建议对弃碴认真选址,对弃碴要进行拦接等加固设防,不能把冲沟当作垃圾排放场,防止弃碴成为泥石流的物源,保证沟道有良好的泄洪能力。
1北流市地质灾害现状
北流市近年来地质灾害发生比较频繁,各镇不同程度受到灾害威胁,灾情较为严重,灾害经济损失较大。如西埌镇西冲村大竹根泥石流(BL-049),造成死亡14人,毁房40间,直接经济损失27万元;塘岸镇金城村红日岩崩塌(BL-348),造成4人死亡;新圩镇覃冲村旺庙脚滑坡(BL-035)造成5人死亡;大里镇冠塘村佛子冲滑坡(BL-029)造成4人死亡,毁房30间,直接经济损失20万元;大里镇林垌村斗田肚滑坡(BL-026)造成3人死亡,毁房15间,直接经济损失10万元;民乐镇石垌村文魁田滑坡(BL-062)造成5人死亡,3人受伤,毁房30间,直接经济损失20万元;民乐镇萝村村黄岭山滑坡(BL-055)造成2人死亡,3人受伤,毁房30间,毁田30亩,迫迁6户,直接经济损失200万元;六麻镇六美村根竹滑坡(BL-209)造成3人死亡,毁房8间,直接经济损失5万元。
2北流市常见地质灾害及防治措施
据调查统计结果,北流市地质灾害主要以人为引发地质灾害为主,灾害种类有滑坡、泥石流、地面塌陷等。
2.1滑坡
2.1.1滑坡影响因素滑坡形成的影响因素是多方面的,但主要的影响因素是:
①人类工程活动:人类工程活动对滑坡形成的影响主要表现为:a建房削坡:北流市是一个以山地为主的市,山地面积约占全市总面积的85%,因此广大农村农民建房多于坡脚挖坡修建,一般形成高5~20m,坡度将近直立的边坡,使边坡上土体处于临空状,在降雨作用下极易产生滑坡。前述滑坡多与该活动有关。b修筑公路:在修筑公路过程中,普遍高角度切坡,形成高边坡,导致边坡岩体结构受到破坏,岩体,加速岩石风化,岩石力学强度体降低,加上坡体临空,支挡、护坡措施失当,边坡失稳。如北流市至容县一级公路滑坡。
可见,人为工程活动强度与滑坡形成关系密切,是滑坡形成的主要影响因素之一。
②降雨:北流市降水充沛,降雨量集中在5~8月份,根据调查统计,滑坡大多在丰水期时发生,其中7~8月滑坡发生的频率最高,发生滑坡159处,占滑坡总数的91.9%。而降雨量少的1、2、3、4、9、10、11、12月份,滑坡极少发生,有的月份甚至没有发生。滑坡数量与多年月平均降雨量、时间关系见图1-1。
2.1.2滑坡防治措施滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:
①消除和减轻地表水和地下水的危害滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有:a水平钻孔疏干;b垂直孔排水;c竖井抽水;d隧洞疏干;e支撑盲沟。
②改善边坡岩土体的力学强度通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。
常用的措施有:a削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。b边坡人工加固;常用的方法有:修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;SNS边坡柔性防护技术等。
2.2泥石流
2.2.1泥石流的形成条件泥石流的形成需要丰富的固体物源、充足的水源和有利的地形,因此,泥石流的形成受地形条件、地质条件、水文气象条件的控制。
①地形条件泥石流形成区地形多为三面环山一个出口的瓢状或漏斗状,地势陡峻,沟床纵坡大,地形上有利于水和碎屑物质的集中。堆积区的地形较平坦开阔,利于碎屑物质的堆积。
②地质条件a地质构造:地质构造复杂,断层褶皱发育,造成岩石破碎,岩石风化强烈,为泥石流提供了物质条件。b地层岩性:地层是泥石流松散固体物质的物源。区内花岗岩表层风化强烈,上部第四系残坡积层松散,遇水极易崩解,产生滑坡、崩塌,为区内泥石流的形成提供了丰富的物质基础,如大竹根泥石流。
③水文气象条件水是泥石流的组成部分,又是搬运介质的基本动力。泥石流的形成与短时间内突然性的大量流水密切相关。同时降水入渗软化岩土体,引发岩土体的滑坡、崩塌。2.2.2泥石流防治措施按照“以防为主、防治结合、全面规划、综合治理”的原则,根据滑坡泥石流发生的规律和活动强度,全面规划,采取远近结合,工程措施与生物措施相结合等方式,进行综合防治。近期目标是:严禁乱砍滥伐、乱采乱挖、乱堆乱倒等不良行为;远期目标是:对从事地面和地下资源开发的单位和个人,严格执行“三同时”制度,认真落实水土保持治理措施,尽量减少植被破坏,减少人为水土流失。
2.3岩溶地面塌陷
2.3.1岩溶地面塌陷的形成条件和影响因素岩溶洞隙的存在,一定厚度的覆盖层和地下水活动是塌陷形成的必要条件。多种外界动力因素的作用,影响着土洞的产生、发育和塌坑的形成。
①必要条件
a岩溶岩溶洞隙是岩溶塌陷赖以产生的基础,它为塌陷产生提供了物质运移空间。质纯灰岩岩组易被溶蚀,在浅层部位可形成连通性好的洞隙网络系统。在不纯灰岩和白云岩岩组的局部地段,由于构造影响和地下水迳流条件较好,岩体洞隙也很发育,亦可形成塌陷。
b松散履盖土层调查区的第四系土层具有一个特点:厚度小、松散、欠固结、孔隙度大、强度低、含砂量大、易崩解,因此其抗潜蚀、抗崩解、抗塌能力弱。
c地下水活动地下水活动是形成岩溶地面塌陷的一种极为重要的又十分活跃的因素,能产生多方面的作用和效应:
A改变土的容重,增加土层的有效重量,改变土的塑性状态和力学强度。
B水位下降可发生渗流潜蚀作用。
C水位急降引起洞隙中负压力产生吸蚀作用,带走洞隙充填物,加速土洞垌壁土体的剥蚀和崩解,同时加强渗流潜蚀,作用在土洞顶板,成为附加致塌力。
②动力因素
a降雨其效应为使土层增重和降低土体强度。
b抽汲地下水其效应主要是产生渗流潜蚀,开采地下水使地下水位频繁波动,造成地下溶洞中的充填物被淘空,当地下水位下降时,对岩溶空腔上的土层产生反吸作用,诱发地面塌陷。
③荷载与振动荷载与振动使地面变形,土洞顶板变形下陷诱发地面塌陷。
2.3.2岩溶地面塌陷防治措施岩溶塌陷的防治措施包括控水措施、工程加固措施和非工程性的防治措施。
①控水措施
a地表水防水措施:防地表水进入塌陷区,可以:清理疏通河道,加速泄流,减少渗漏;对漏水的河、库、塘铺底防漏或人工改道;严重漏水的洞穴用粘土、水泥灌注填实。
b地下水控水措施根据水资源条件,规划地下水开采层位、开采强度、开采时间,合理开采地下水,加强动态监测。危险地段对岩溶通道进行局部注浆或帷幕灌浆处理。
②工程加固措施
a清除填堵法:用于相对较浅的塌坑、土洞。
b跨越法:用于较深大的塌坑、土洞。
c强夯法:用于消除土体厚度小,地形平坦的土洞;
d钻孔充气法:设置通风调压装置,破坏岩溶封闭条件,减小冲爆塌陷发生的机会。
e灌注填充法:用于埋深较深的溶洞。
f深基础法:用于深度较大,不易跨越的土洞,常用桩基工程。
g旋喷加固法:浅部用旋喷桩形成一“硬壳层”,(厚10~20m即可),其上再设筏板基础。
③非工程性的防治措施
a开展岩溶地面塌陷的风险评价。
b开展岩溶地面塌陷的试验研究,找出临界条件。
1 北流市地质灾害现状
北流市近年来地质灾害发生比较频繁,各镇不同程度受到灾害威胁,灾情较为严重,灾害经济损失较大。如西埌镇西冲村大竹根泥石流(BL-049),造成死亡14人,毁房40间,直接经济损失27万元;塘岸镇金城村红日岩崩塌(BL-348),造成4人死亡;新圩镇覃冲村旺庙脚滑坡(BL-035)造成5人死亡;大里镇冠塘村佛子冲滑坡(BL-029)造成4人死亡,毁房30间,直接经济损失20万元;大里镇林垌村斗田肚滑坡(BL-026)造成3人死亡,毁房15间,直接经济损失10万元;民乐镇石垌村文魁田滑坡(BL-062)造成5人死亡,3人受伤,毁房30间,直接经济损失20万元;民乐镇萝村村黄岭山滑坡(BL-055)造成2人死亡,3人受伤,毁房30间,毁田30亩,迫迁6户,直接经济损失200万元;六麻镇六美村根竹滑坡(BL-209)造成3人死亡,毁房8间,直接经济损失5万元。
2 北流市常见地质灾害及防治措施
据调查统计结果,北流市地质灾害主要以人为引发地质灾害为主,灾害种类有滑坡、泥石流、地面塌陷等。
2.1 滑坡
2.1.1 滑坡影响因素 滑坡形成的影响因素是多方面的,但主要的影响因素是:
①人类工程活动: 人类工程活动对滑坡形成的影响主要表现为:a建房削坡:北流市是一个以山地为主的市,山地面积约占全市总面积的85%,因此广大农村农民建房多于坡脚挖坡修建,一般形成高5~20m,坡度将近直立的边坡,使边坡上土体处于临空状,在降雨作用下极易产生滑坡。前述滑坡多与该活动有关。b修筑公路:在修筑公路过程中,普遍高角度切坡,形成高边坡,导致边坡岩体结构受到破坏,岩体裸露,加速岩石风化,岩石力学强度体降低,加上坡体临空,支挡、护坡措施失当,边坡失稳。如北流市至容县一级公路滑坡。
可见,人为工程活动强度与滑坡形成关系密切,是滑坡形成的主要影响因素之一。
②降雨: 北流市降水充沛,降雨量集中在5~8月份,根据调查统计,滑坡大多在丰水期时发生,其中7~8月滑坡发生的频率最高,发生滑坡159处,占滑坡总数的91.9%。而降雨量少的1、2、3、4、9、10、11、12月份,滑坡极少发生,有的月份甚至没有发生。滑坡数量与多年月平均降雨量、时间关系见图1-1。
2.1.2 滑坡防治措施 滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:
①消除和减轻地表水和地下水的危害 滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有:a水平钻孔疏干;b垂直孔排水;c竖井抽水;d隧洞疏干;e支撑盲沟。
②改善边坡岩土体的力学强度 通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。
常用的措施有:a削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。b边坡人工加固;常用的方法有:修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;SNS边坡柔性防护技术等。
2.2 泥石流
2.2.1 泥石流的形成条件 泥石流的形成需要丰富的固体物源、充足的水源和有利的地形,因此,泥石流的形成受地形条件、地质条件、水文气象条件的控制。
①地形条件 泥石流形成区地形多为三面环山一个出口的瓢状或漏斗状,地势陡峻,沟床纵坡大,地形上有利于水和碎屑物质的集中。堆积区的地形较平坦开阔,利于碎屑物质的堆积。
②地质条件a地质构造:地质构造复杂,断层褶皱发育,造成岩石破碎,岩石风化强烈,为泥石流提供了物质条件。b地层岩性:地层是泥石流松散固体物质的物源。区内花岗岩表层风化强烈,上部第四系残坡积层松散,遇水极易崩解,产生滑坡、崩塌,为区内泥石流的形成提供了丰富的物质基础,如大竹根泥石流。
③水文气象条件 水是泥石流的组成部分,又是搬运介质的基本动力。泥石流的形成与短时间内突然性的大量流水密切相关。同时降水入渗软化岩土体,引发岩土体的滑坡、崩塌。
2.2.2 泥石流防治措施 按照“以防为主、防治结合、全面规划、综合治理”的原则,根据滑坡泥石流发生的规律和活动强度,全面规划,采取远近结合,工程措施与生物措施相结合等方式,进行综合防治。近期目标是:严禁乱砍滥伐、乱采乱挖、乱堆乱倒等不良行为;远期目标是:对从事地面和地下资源开发的单位和个人,严格执行“三同时”制度,认真落实水土保持治理措施,尽量减少植被破坏,减少人为水土流失。
2.3 岩溶地面塌陷
2.3.1 岩溶地面塌陷的形成条件和影响因素 岩溶洞隙的存在,一定厚度的覆盖层和地下水活动是塌陷形成的必要条件。多种外界动力因素的作用,影响着土洞的产生、发育和塌坑的形成。
①必要条件
a 岩溶 岩溶洞隙是岩溶塌陷赖以产生的基础,它为塌陷产生提供了物质运移空间。质纯灰岩岩组易被溶蚀,在浅层部位可形成连通性好的洞隙网络系统。在不纯灰岩和白云岩岩组的局部地段,由于构造影响和地下水迳流条件较好,岩体洞隙也很发育,亦可形成塌陷。
b 松散履盖土层 调查区的第四系土层具有一个特点:厚度小、松散、欠固结、孔隙度大、强度低、含砂量大、易崩解,因此其抗潜蚀、抗崩解、抗塌能力弱。
c 地下水活动 地下水活动是形成岩溶地面塌陷的一种极为重要的又十分活跃的因素,能产生多方面的作用和效应:
A 改变土的容重,增加土层的有效重量,改变土的塑性状态和力学强度。
B 水位下降可发生渗流潜蚀作用。
C 水位急降引起洞隙中负压力产生吸蚀作用,带走洞隙充填物,加速土洞垌壁土体的剥蚀和崩解,同时加强渗流潜蚀,作用在土洞顶板,成为附加致塌力。
②动力因素
a 降雨 其效应为使土层增重和降低土体强度。
b 抽汲地下水 其效应主要是产生渗流潜蚀,开采地下水使地下水位频繁波动,造成地下溶洞中的充填物被淘空,当地下水位下降时,对岩溶空腔上的土层产生反吸作用,诱发地面塌陷。
③荷载与振动 荷载与振动使地面变形,土洞顶板变形下陷诱发地面塌陷。
2.3.2 岩溶地面塌陷防治措施 岩溶塌陷的防治措施包括控水措施、工程加固措施和非工程性的防治措施。
①控水措施
a 地表水防水措施:防地表水进入塌陷区,可以:清理疏通河道,加速泄流,减少渗漏;对漏水的河、库、塘铺底防漏或人工改道;严重漏水的洞穴用粘土、水泥灌注填实。
b 地下水控水措施 根据水资源条件,规划地下水开采层位、开采强度、开采时间,合理开采地下水,加强动态监测。危险地段对岩溶通道进行局部注浆或帷幕灌浆处理。
②工程加固措施
a 清除填堵法:用于相对较浅的塌坑、土洞。
b 跨越法:用于较深大的塌坑、土洞。
c 强夯法:用于消除土体厚度小,地形平坦的土洞;
d 钻孔充气法:设置通风调压装置,破坏岩溶封闭条件,减小冲爆塌陷发生的机会。
e 灌注填充法:用于埋深较深的溶洞。
f 深基础法:用于深度较大,不易跨越的土洞,常用桩基工程。
g 旋喷加固法:浅部用旋喷桩形成一“硬壳层”,(厚10~20m即可),其上再设筏板基础。
③非工程性的防治措施
a 开展岩溶地面塌陷的风险评价。
b 开展岩溶地面塌陷的试验研究,找出临界条件。
一、矿业开发与地质灾害
目前,我国各类大中型矿山已达9000余座,资源开采规模居世界第3位。矿山地质灾害是指由于人类采矿生产活动而引发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全,并带来重大经济损失的矿区灾害。它是地质灾害的一个分支,也是自然灾害的重要组成部分。矿山开采开山弃石,加速水土流失,引发地表塌陷、山体滑坡;矿山抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭;地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等;矿山剥离堆土、尾矿废渣堆积引起地表环境污染,露天尾矿库漏塌、排土扬失稳滑移造成严重的泥石流灾害等……,这些都是矿山地质灾害的具体表现。我国是矿业大国,又是最大的发展中国家,矿产资源的年消耗量大。多年的粗放式的矿业开发,导致大部分矿山地质环境形势严峻,部分矿区呈现加速恶化势态,而社会经济的快速增长对资源的需求更是与日俱增。市场经济使部分矿山注重追求经济效益,安全和环保意识淡化,加之开采技术及生产设备的相对落后及矿区周边大量无序的民采等多重因素的干扰,导致矿山多年开采积聚的灾害隐患爆发,开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。
二、矿山地质灾害的主要类型
1.冒顶片帮。冒顶片帮事故是地下矿山最为普遍,也是事故率最高的灾害之一。冒顶片帮包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。特别是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层易发生较大规模的垮落,极易引起采场冒顶和片帮事故。
2.深部岩爆。近年,部分金属矿山进入了1 000 m以下深部开采,高应力条件下的硬岩层往往会发生地下岩爆。
3.地表塌陷。地表塌陷会造成矿区地面积水,诱发山体滑坡,还会破坏耕地。2006年5月,江西瑞昌市横港镇楼下易村由于村庄附近的苏家垅煤矿在开采时发生透水,导致村庄多处地面发生塌陷,全村所有房屋都不同程度地出现裂缝。苏家垅煤矿位于楼下易村西北侧,由于开采历史悠久,采空区面积大,放炮时引起原来堵水的地下封墙出现松动和垮塌,村子地下老窿积水迅猛涌入矿坑内,造成村子地下水位迅速下降,地下溶洞土层发生崩落,使地面出现裂缝和产生塌陷。
4.井下突水。突发性大量涌水多是由于违规操作或非正常开采引起的,与采矿作业密切相关。在作业过程中一旦靠近积水的巷道和采空区,或在隔离岩层遇到溶洞和地下暗河等突然失稳的情况,就容易造成大的灾害。矿坑突水突发性强,规模大,后果严重。
三、矿山地质灾害的防治
1.重点防治区防治措施。合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。
2.次重点防治区防治措施在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施:开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
3.一般防治区防治措施。区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。
4.地质环境恢复方案及措施。为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。
我国矿山种类繁多、分布广、数量多、规模小、基础差,由于技术、管理及效益等原因的影响,资源开发中的安全形势相当严峻,经常发生地表塌陷、山体崩塌、矿山边坡滑坡、废石场泥石流、尾矿库垮塌、采场冒顶、巷道坍塌、矿山地震、岩爆、采空区大面积地压、井下突水、深井高温等灾害,给社会稳定和人民生命财产安全带来严重影响。因此,合理有效地利用资源,保护矿山环境,加强监测与信息化管理,防止矿山地质灾害,实现矿业的可持续发展,是一个非常重要的问题,提升采矿工艺水平,以高技术、高科技为先导,走以预防为主的矿产开发之路,做到资源开发与环境保护并重,促进区内经济的持续稳定健康发展。
参考文献:
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Abstract: after the exploitation of mineral resources, in a great extent change the local geology environment, causing many serious mine geological disasters. This paper, from the mine geology disaster caused the main factors of, combining the characteristics of time and space of geological disasters and disaster methods, the mine geology disaster into several main types and the class. And according to the several types of geological disaster characteristics, this paper explores the establishing of the corresponding prevention and control measures, to China mine geology hazard prevention and control and the mine geological environment management to provide the scientific basis.
Keywords: mine geology; 3 S;Disaster type; Prevention and control measures
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
1、概述
由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件,改变了当地的地质环境,而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。矿山地质灾害的发生会对生态环境、自然资源和经济社会造成不可估量的危害和破坏。
我国的矿产开采具有相当长的历史,在相当长的时间内,我国矿产开采技术和设备都比较落后,这种条件下的矿产开采导致矿山地质环境不断恶化,矿山地质灾害事故频发。危及生命的矿难和环境灾害时有发生,近年来还有逐渐上升的趋势。因此,根据我国矿山地质灾害发生及发展规律、特点,将矿山地质灾害进行详细分类,并根据其各自特点提出防治灾害的措施,是一项十分必要的工作。
2、矿山地质灾害类型
就目前的科学技术发展状况而言,采矿活动的范围仍多数被限定在地球表面和岩石圈层内部。在矿脉开采之前,矿区地质环境是处于稳定平衡状态。而采矿过程,是从地壳内部的土壤、岩石圈层挖出大量的土石方,对地质环境进行了巨大的破坏,使其处于非稳定状态。我们可以看出,不论钻井开采、掘坑开采、注液开采,还是露天开采,都改变了原有的地质环境,这种不平衡性的出现导致了地壳物质的不稳固,进而容易引发灾难性地质改变。
矿山地质灾害类型很多,若单从灾害发生的速率加以区别,可分为突变型矿山地质灾害,如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等,另一种就是缓发型矿山地质灾害,如采空区的地面沉降,水体污染等。然而,在我们最常用的地质灾害分类,常常是以地质灾害的时空分布和成因关系来分类。这种分类方法有利于对地质灾害的成因进行深入探究,才能根据各种地质灾害类型制定相宜的防治措施。人为地质作用过程中不合理或者不科学改变地质环境,进而诱发的地质灾害基本涵盖了除火山喷发之外的所有地质灾害类型,本文将就其特点简要分类阐述。
2.1 岩土圈层形变灾害
这部分矿山地质灾害是由于采矿活动改变了矿区的地质环境,导致地区地下和地表岩土圈层形变,进而引发的灾难性后果。
2.1.1 诱发性地震
由于采矿活动致使岩土圈层结构性失衡,这种失衡状态反映在岩土圈层内部就是地震与断层错位。短时间的断层剧烈错位容易产生诱发性地震。由于人为地质改变而诱发的浅源性地震,深度小,危害和破坏力却十分巨大。小震级的地震,就可能致使井下和地表岩土圈层的剧烈改变,从而对建筑物、地表结构造成危害。
2.1.2 断层错位
断层错位也是圈层结构性失衡的一种表现,不过由于断层错位具有缓发性,能量在缓慢积聚,短时间内不易被测量和察觉。但是,可以预见,随着开采活动的不断进行,矿脉被采空后,断层积聚能量会在短时间释放,终究会造成巨大的危害,这种灾害对矿山及周边地质环境的破坏力也十分巨大。
2.1.3 地面圈层形变
地下岩土圈层的形变,往往导致地表岩土圈层下陷、沉降、开裂等,进而引发危害性巨大的矿山地质灾害。例如,矿山地面和采空区塌陷、矿区地面沉降,地面开裂。一般的矿区地面塌陷主要发生在井巷开采的矿山地区。矿脉埋藏较浅,矿区地面平缓,地面塌陷与沉降的现象较为常见。而矿脉埋藏深、距地表较远的开采区,如果不能及时回填矿渣,就有可能发生大面积塌陷,地面塌陷、沉降和开裂不仅可破坏水土、建筑物,还可能毁坏道路、水库等公共资源与建筑,造成更大的危害。
2.1.4 斜坡岩土体运动
这一类灾害是由于采矿区地质边坡或地表断层边缘结构不稳造成的灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等。例如采矿边坡失稳,常常会造成边坡岩土滑坡,岩崩等灾难,泥土边坡在雨后形成流动性土体,形成灾害性泥石流等。这些地质灾害发生的主要原因是不合理造成的采剥失调、边坡角度过陡等形成不稳定结构。此一类型矿山地质灾害多发生在露天开采或掘坑开采矿山。这种灾害常常瞬时发生,但造成结果危害性更大,如矿山山崩,往往使矿产毁于一旦,造成人员大量伤亡,危害极大,是此类灾害的典型例子。
2.1.5 矿坑工程灾害
不合理的矿山开采手段与落手的开采方式,常会造成矿山地下工程灾害事故的发生,如洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆等。这些灾害均是因为矿井、矿坑内的岩土圈层发生地壳应力变化,而导致岩层、土层应力突然释放,导致大量岩石、碎屑,并向坑井内突进,给矿井开采带来危害,危急矿工安全并造成财产损失。例如坑内岩爆就是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到巨大的岩石圈层应力作用状况下,一旦因采掘面不能维持平衡,即有可能产生岩石圈层应力突然释放,导致岩石破裂迸裂,并向坑内大量喷射、爆散,从而给矿山带来毁灭性灾难。
2.2 地下水位异变灾害
矿山开采过程中,深层开采有时会破坏地下水自由浅水层或层压含水层的结构稳定性,进而引起地下水位和矿山地质环境的改变,造成灾害性后果。
2.2.1 矿坑突水涌水
矿坑、矿井突水、涌水是最常见的矿山灾害之一。由于地下水位的短时间迅速改变,致使矿坑突然进水。这种矿山地质灾害突发性强、规模大,导致后果也十分严重。
采矿过程中常因对矿坑涌水量的排空速度估计不足,采掘过程中穿透隔水断层,或者骤遇蓄水溶洞、暗河,导致地下水大量涌人,造成坑井被水淹没,造成人员伤亡或其他严重灾难性后果。这种灾害在盗采严重矿山频发,多数因为开采技术低下,私挖乱采的盗采现象存在,相互均有可能突破蓄水坑洞,引发灾难性后果。
2.2.2坑内溃沙涌泥
坑内涌砂是矿坑突水的伴生灾害,当矿坑采掘过程中遭遇富含泥沙的蓄水层或溶洞,突破隔水层后,泥沙和岩屑随水一起涌入矿坑,造成涌浆灾害。另外一些透水断层和潜水层也常会因为断层错位,夹杂沉积物下漏涌人坑内,其结果是使矿坑被泥浆阻塞,设备和开采人员被泥沙掩埋,致使矿山遭受灾难性后果。
2.2.3地下水漏失
由于矿山开采,破坏了地下水埋藏条件,造成地下水的水源补给跟不上消耗的速度。比如矿山开采造成地下河流的改道,过分开采破坏潜水层,这些地质环境的改变,造成地下水位超常下降,从引发地下水源枯竭灾害,进而引发河水漏失、泉水干涸,造成局域性干旱区。
2.3 矿体内因引起的灾害
这类矿山地质灾害常常是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成的突变性的灾难性后果。
2.3.1 瓦斯爆炸
瓦斯爆炸灾害最常见于大小煤矿,由于矿坑通风条件不良,使瓦斯在封闭空间内积聚到一定程度,偶然因素引发爆炸。这种灾害常常造成矿山开采人员群死群伤,矿井被剧烈的爆炸损毁,造成巨大的人员与财产损失。
2.3.2 煤层自燃
由于煤层开采,是一部分开采矿面暴露在空气中,部分煤矿石因氧化放热导致温度逐渐升高,热量集聚后温度升高速度骤然加快,温度升高到煤的着火点时,便会引起燃烧。煤层自燃现象在古今中外时有发生,我国每年因为煤层自燃破坏煤炭资源多达2亿吨,经济损失巨大。
2.3.3 矿山火灾
矿坑火灾常见于煤矿的煤矸石山和硫化物矿床,因为煤矸石和硫化物也能氧化生热,进而引发火灾。矿山火灾对周围环境的大气危害也十分严重,一些常年燃烧的矿山,使当地空气污染严重,区域小气候发生改变,矿区周围苗木大量死亡,田地荒芜,环境状况堪忧。
2.3.4 地热
矿山开采过程中,凡需通过深入岩土圈层开采矿产资源,包括煤炭、金属和非金属矿等,当达到一定深度后都会遇到矿井温度升高的危害。通常矿山开采深度达到800 米以后,矿山因含硫量高,开采深度大,地温非常高,也会导致矿工劳动环境恶劣,严重影响正常生产。
2.4 矿山环境化学污染灾害
采矿、选矿产生的废渣、废水、废气物质造成环境污染,也是矿山地质灾害日趋凸显的一种形式。这些废弃物未经有效处理,直接堆弃或者无序排放,都会造成环境污染公害事件。这种环境灾难还会引发水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等相关次生灾难。这些污染事件的后果,往往长期影响人与动物的身体状况,导致国民经济和资源、环境的不可持续发展。
2.4.1 尾库、场库灾害
许多矿山开采,都伴随着矿场与尾矿库的存在。场库失稳主要是由于尾矿坝体不能承受压力决堤后形成泥石流造成巨大的危害。尾矿库溃坝常常因为坝体稳定性在日益增加的压力,或因废矿液溢出,坝体管涌而发生决堤。尾矿溃堤给矿区人民生产生活都带来不可估量的灾难性后果,同时也会给当地水土环境造成污染和长期危害。
2.4.2 水土环境污染
矿山开采废水矿坑地下水、选矿、冶炼污水、尾矿渗漏水等,都会造成矿区水源与地下水的污染,同时废液中的重金属污染元素、有毒有害元素的存在,也会长期存留在土壤中,形成持久性的环境灾害。矿业废水量大,多数来不及处理,直接被无序排放进入环境水体,直接或间接造成区域性水土环境污染,致使矿区地表水、地下水源、农田遭受长期污染。这种如此危害性常常是潜在性的,其危害性更大。
2.4.3 土地退化
露天开采和掘坑开采是水土流失和土地沙化的一个影响因素。在露天开采和掘坑开采过程中,地表植被、土坡土体的破坏,尾矿的扩展都会导致水土流失和土地退化。而大量的采矿排水,致使土地盐碱化。
3、矿山地质灾害的勘查方法
由于矿山的地质灾害都在深部发生,勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。
3.1 地球信息技术综合方法
目前的信息技术主要是利用遥感集合“3S”技术,及时掌握地质灾害可能的分布、发生地点与区域。如利用全球卫星定位系统对地质灾害发生的高危点位精确定位,并利用遥感卫星进行叠加分析,预测灾变发生趋势。
3.2 地球物理勘查方法
主要指应用物理手段,探测岩土圈层相关信息,确定采空区、断层位移、磁场变化等可能的灾害伴发信息,对地质灾害进行提前分析与预测。地球物理勘查矿山地质灾害的方法主要包括高密度电阻率法、视电阻率法、瞬变电磁法、浅层地震法等。这些方法是预测潜在矿山地质灾害重要技术手段。
3.3 环境化学勘测方法
在矿山地质灾害预防过程中,人们也常常使用地球化学勘查方法。例如对矿区环境污染的监测,化学探测方法具有不可替代的优势。这种方法的应用能够有效确定污染因素、预测污染趋势、追溯污染源、划分污染区,为污染治理方案的制定提供重要的科学依据和技术支持。
4、矿山地质灾害的防治措施
综上所述,矿山地质灾害由于时空特点与产生条件各有特点,随着矿山地质勘查的手段逐步应用,我们应针对上述分类和勘查手段,采取有力的防治措施,才能防止矿山地质灾害的发生,有效地减少人员伤亡和财产损失。根据矿山地质灾害发生的特点,有些矿山地质灾害我们能从主观上加以预防,有些地质灾害由自然诱因引起,我们不可能有效预防,因此我们制定具体的防治手段应包括如措施:
(1) 建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开产中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。
(2) 加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防、险避险、抢险培训。
(3) 开发与应用先进的信息化、地球物理勘查手段、地球化学勘查手段,对矿山地质进行严密监视,对可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统,实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。
(4) 加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测,坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察,并做好预防措施。合理建设尾矿矿坝,形成稳定矿场与尾矿库,降低滑坡和塌方风险。
(5) 对于坑道开采,在坑道内一定要做好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂,同时做好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。
(6)加强矿山环境监督与检查,进行全面、系统的地质环境和地质灾害影响评估。对破坏生态环境的小矿、低产能矿场进行坚决关停。对于污染型采矿区,制定科学开采和“三废”排放方案,减少次生地质灾害的发生。进行矿场开采后生态环境恢复治理,对于可回填的废矿进行积极回填。
(7)对于闭坑矿山地质灾害的防治和生态环境恢复,应该及时进行治理和生态恢复工作,全面推进矿山地质灾害防治与环境综合治理,进行复垦,提高土地复垦率,结合生态措施实施矿山生态环境综合治理示范工程。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复和维护人类与环境和谐的目的。
(8)将矿山地质灾害防治工作纳入政府议事日程和国民经济发展规划、计划,按一定比例安排地质灾害防治经费,如建立矿山环境恢复治理、政府资助矿山环保、地质灾害调查防治等基金。
(9)在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,积极推行地质环境恢复方案及措施为防止水土流失、恢复植被和景观。监督与制止开采弃渣胡乱堆弃和不加处理排放,强制其必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内。
(10)加大防治工作的资金支持,加强应该矿山等相关企业对矿山地质灾害的关注度,预留地质灾害调度金,构建地质灾害、环境灾难补偿制和问责制。同时加强生态补偿制度,加大惩罚力度,用经济手段调节灾害防治力度。
5、结语
矿山地质灾害类型多,引发因素多样,不同类型的矿山地质灾害有着不同的形成机制和表现形式。针对不同矿区的地质环境特点,我们应该选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查方法,做到将灾害消灭在萌芽期。综观当前对矿山地质灾害类型、勘查技术方法和预防措施,查明矿山地质灾害特征,预测灾害体的发展变化,提出防治措施,为矿山防灾减灾提出合理建议。
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