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矿山灾害防治范文

发布时间:2023-09-21 17:34:31

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矿山灾害防治

篇1

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。

一、 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。

二、 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。

1.岩土体变形灾害

(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)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。

(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。

(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。

(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.地下水位改变引起的灾害

(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)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。

3.矿体内因引起的灾害

(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)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。

三、 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。

1.重点防治区防治措施

(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。

(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)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)。

(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。

(5)作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。

(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。

(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。

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。(下转第78页)(上接第54页)

(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。

(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)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。

篇2

[中图分类号] U216.41 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-167-1

我国地大物博,矿产资源丰富。随着我国工业技术的不断发展,矿产资源的开采工作就变得越来越重要。地质勘查工作属于矿产开发的先决条件,精确、全面的地质勘察数据能够保障开采工作安全、顺利的进行,并且还能够显著提升矿产资源的产量。但矿山开采工程也极易造成灾害,为此对矿山勘察灾害防治工作也必不可少。鉴于此,本文针对矿山地质勘勘察与勘察灾害防治进行了细致探讨,旨在为我国的矿山地质的勘察工作贡献自己的绵薄之力。

1矿山地质勘察的内容分析

1.1加强矿山生产勘探的措施

①生产勘探工作是科学开发矿山地下矿产资源,降低贫化损失的关键保障。生产勘探可以深入勘察矿床的开采技术条件,使得矿山的生产企业可以更为科学的选择对应的采矿模式与工艺方法。②加强矿山生产过程中的补充勘探。应当加强矿山当中现有的矿区范围内的矿产勘查工作,不断提升矿产资源的储存量。注重矿山探边摸底工作,进行矿区与深部的找矿工作。要积极鼓舞矿山企业运用先进的科学措施,努力寻找后背接替资源。③构建推动矿山企业自主投资开展接替资源勘察的新体系。鼓舞广大矿山企业自主吸纳社会相关的资金来从事矿山的地质勘察工作,从而逐渐形成一个矿产勘察、市场需要以及矿业开发不断互动的良好循环体系。鼓励具有条件的大中型矿山企业与相关的地质勘察机构尽早准备接替资源。④构建矿山剩余资源储量与耗竭资源储量的运用状况与动态跟踪的监管体系,切实做好矿山资源损失贫化管理、资源储量动态图监管工作。矿山企业应当要构建矿产资源的储量台账,采矿权人根据相关的标准向上报送矿山矿产资源储量的详细报告,而国土资源管理机构必须要构建矿产资源储量档案,根据对应的法律法规针对矿产资源储量实施登记、通报、统计以及核销,构建一个大中型生产矿山储量管理的信息体系[1]。

此外,还应当加大对于矿山地质环境检测、水文地质以及环境地质调查的力度,针对水文地质条件较为复杂的矿山,必须要实施水文地质的补充性勘察工作,针对矿坑涌水量与对地下水动态实施实时的监测工作,从而提出对应的矿坑水利用与防治的策略[2]。

1.2共伴生矿和尾矿综合评价与勘察

加大矿山开发进程中矿产资源科学利用关键科学技术的开发力度,全面推动磷、铝、铜、锰、铁等当前较为紧缺宽敞资源的共伴生矿和贫瘠矿产资源的利用与开发力度,构建一套矿产资源高效、合理利用的强制性国家标准与产业技术政策,不断宣传科学、使用的矿山综合勘察、综合利用与综合评价的相关技术手段[3]。

1.3矿山关闭阶段地质工作

我国属于地质灾害频发的国家,地质灾害具有损失巨大、影响广泛、分布范围光以及种类多等特点,而矿山地质灾害属于地质灾害的一种,即人们进行矿山开采工作而导致的人为性质的地质灾害。中国属于采矿大国,然而因为开采设施与科学技术的落后,致使我们的矿山开采环境正在持续恶化,最近几年以来,矿山地质灾害的事件仍在不断的发生。这就需要广大矿山企业根据相关的规定,切实落实矿山关闭与复垦时期的地质工作。加大闭坑前后的矿山地质环境勘察工作的力度,构建一套矿山综合治理和环境保护的体系,将矿山环境的治理与恢复工作落实到具体的矿山企业。

2勘察灾害防治的措施

2.1勘查矿山采空区的措施分析

因为矿山中的地质灾害通常都发生在矿山的深处,所以勘察工作一般都采用物理勘察措施:①高密度电阻率法。所谓高密度电阻率法,其是将岩土体导电性差异作为基础的物探措施,其主要是针对较浅的采空区地下水系勘察。②视电阻率法。所谓视电阻率法,其与导体材料的性质息息相关,通常来说,金属矿山都属于块状的硫化物框体,其属于一种良性的导电体,电阻率非常低,空气属于绝缘高阻,空气的电阻率和硫化物矿体的电阻率存在明显的差异,充分利用这种差异性就能够找到采空区。③瞬变电磁法。所谓瞬变电磁法,其是充分运用不接地回线或者接地线源向地下发送一次脉冲电磁场,在一次脉冲磁场的间歇期间,运用接地电极或者线圈来观察地下半空间二次涡流场的改变情况,实现探测的目标。这个模式具有探测速度快、探测深度高、分辨能力强以及信噪比高的特点。

2.2矿山地质灾害的防治措施分析

当明确了采空区的详细位置之后,针对矿山采空区地质灾害的防治措施通常包含以下三种。①进行采矿的进程中,进行采空区的回填工作。②针对一些存在坍塌隐患的地方设置预警策略,针对矿区现有的建筑实施对应的预防策略。③矿山的设计与开采应当尽量避免城市建筑与重要设施。

3结语

综上所述,进行矿山地质勘察与勘察灾害防治的进程中,充分运用上述的措施与技术,科学、合理的实施矿山地质勘察工作,提升矿产资源的综合利用率,积极鼓励广大矿山开采企业运用先进的科学技术,努力探索后备的结题资源,并且不断加大对于矿山地质灾害的防治力度,实施预防为主、治理与避让有机结合的模式,才能够推动矿山开采工作持续、安全、健康的发展。

参考文献

篇3

中图分类号:TQ45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0054-01

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,其中,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。矿山环境地质问题关系到国计民生,关系到社会的可持续发展,矿山采取相应的地质灾害防治措施,使地质灾害降低到最低程度,同时使因矿山开采造成的地质环境破坏得以有效恢停促进矿业经济的可持续发展,为科学合理利用矿产资源及地质环境保护监督管理提供科学依据。

1.矿山崩塌滑坡灾害的成因与影响因素

崩塌、滑坡活动受多种因素的影响,主要发生在雨季。软硬相间的岩层,由于差异分化,坚硬岩体突出,由于结构面切割或重力蠕变,易产生崩塌、落石。矿山崩塌、滑坡灾害的诱发因素很多,有些是开采过程中难以避免的;有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的;有的矿山片面追求经济利益摈弃常规,结果为后期的发展埋下灾害隐患。

1.1 崩塌

矿区内崩塌的形成主要受地形地貌、地层岩性及其组合关系、地质构造影响。地质构造发育使完整的岩体被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳形成崩塌。区内崩塌按成因类型可分为切蚀型、降雨型、构造剥蚀卸荷型及人工采掘型4种类型:切蚀型由人工开挖切坡引发;降雨诱发型主要在原生的地形、地质条件下由降雨所诱发;构造剥蚀卸荷型由自然的剥蚀作用、岩体卸荷而产生;人工采掘型是指在陡崖下人工采石或开矿引发的崩塌。大规模的崩塌能摧毁矿山、铁路、公路、隧道、桥梁等,堵塞交通、砸烂车辆,造成巨大灾害。

1.2 滑坡

滑坡是松散岩类构成的斜坡破坏形式。当组成斜坡的岩石性质不同,特别是上覆松散堆积层,下伏坚硬岩石时,易产生滑坡。滑坡的滑动面多数是构造软弱面,如层面、断层面、断层破碎带、节理面、不整合面等。按成因可将矿山滑坡分为切蚀型、降雨型、构造剥蚀卸荷型及人工采掘型4种类型。目前露天煤矿,铁矿、采石场所发生的滑坡,大多数是由于违反开采顺序,乱采滥挖而改变边坡应力场,导致边坡失稳。除此之外,地震也是崩塌、滑坡重要的触发条件。

2.矿山地质灾害的防治措施

矿山地质灾害防治主要是通过采取一定的保护及治理措施,最大程度的减少地质灾害发生,避免和减轻地质灾害造成的损失,实现矿产资源开发利用和环境保护协调发展。

2.1 矿区崩塌、滑坡的防治措施

防止矿区崩塌、滑坡的防治措施主要是露天采掘。露天采掘时剥离边坡应该具有一定的稳定性,当工作台阶采掘到最边界时,便形成最终边坡,当最终边坡过陡时,稳定性差,易滑坡。对于露天开采所形成的最终边坡,应严格按开采设计要求控制最终边坡角,同时做好对边坡的监测预警工作,若发现有危及过往人员人身安全的崩塌、滑坡等地质灾害及其隐患时,应对边坡采取有效的人工加固措施。

实施排水工程,包括地表排水工程和地下排水工程。地表排水主要是利用滑坡周边的冲沟,对其进行衬砌、护坡处理和清坡处理等,使滑坡区内、外的水迅速排入附近较大的溪沟,并修筑截水沟拦截雨水,使地表水排至滑坡体之外。地下排水主要是在滑带之下的基岩中设置平硐或硐顶垂向排水井群(幕),降低地下水位。

矿山生产过程中,要严格执行有关矿山工作条例和国家有关技术规范要求进行开采,杜绝不合理、不规范的开采。按照设计部门设计的矿山开采方案,科学施工,有计划、有条件合理开采,严禁在坡脚从下到上进行掏挖,台阶工作台应保持平整,确保矿山开采安全性和可靠性。

对露天矿的边坡,必须进行经常性的检查和维护,必要时进行人工放坡、铺上草皮、植上灌木、砌筑局部挡土墙或预埋防滑桩。合理的设置排水网络,防止地表水流入矿坑冲刷边坡,对于有层理的露天矿要在坑外周围设置防山洪防泥石流的阻挡或者疏导的设施。

对于事关生命,财产安全的矿区不稳定边坡,可采用抗滑工程来防止山体滑坡。

为了防止崩塌、滑坡等地质灾害,对矿山生产过程中产生的表土、废渣及矿石,应及时输送到表土场,不能随意堆放,堆放终坡面应夯实,且应在下坡向修建挡土墙。

防治崩塌、滑坡等地质灾害的根本措施还在于加强矿山建设、生产,乃至闭矿后的矿山环境保护和恢复治理绿化工作。

2.2 加强矿山工程地质灾害勘探工作

矿山工程地质灾害勘探可以预测灾害发生的时间及危害程度,还可以探测灾害类型,为防治做好准备。具体的探测方法主要包括地球信息技术勘探、地球物理勘探以及环境化学勘探等三个方法。

2.3 建立灾害网络预警监控信息系统

矿山火灾多发地区、滑坡泥石流多发区以及崩塌地面沉陷易发区,如果光靠人工监测显然无法达到要求,而且还不能及时发现。在地质灾害多发区设立监测系统,能够取得较好的预防效果。

2.4 地质环境恢复方案及措施

为了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。

3.结论

矿区地质灾害大多是由于采用不科学的采矿方法造成的,当人们意识到环境对人类生存的重要性,懂得如何正确解决资源需求与保护人类生存环境的矛盾时,科学的采矿方法将被越来越广泛地应用。在矿山开采问题上我们必须坚持“谁开发谁保护,谁闭坑谁复垦,谁破坏谁管理”的原则,加强对矿山环境的管理。只有解决好矿山开采与环境保护之间的矛盾,才能促进中国采矿业的可持续发展。

参考文献

篇4

1 地质灾害概述

矿山地质灾害是地质灾害的一个重要分支,目前,我国矿山地质灾害具有种类多,分布广,影响大,潜在灾害隐患突出,且煤炭矿山重于非煤矿山,金属矿山重于非金属矿山;矿山地质灾害的类型与矿山规模、开采方式、矿产类型及所处地域息息相关。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、防止矿山地质灾害才能实现矿业可持续发展战略的保障。随着社会的进步,环境被逐渐破坏,地质灾害时常发生。地质灾害其实就是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)。地质灾害的发生有两方面的原因:首先是由于不可抗力的自然因素造成的,其次是人为建设活动引发的,如兴建水利工程、架桥、修路引发的地质灾害(滑坡、塌陷等)。

2.矿山地质灾害的主要类型

2.1岩土体变形灾害

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,还会因矿山排水疏于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。

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。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。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。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

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。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。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

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。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 矿山地质灾害的防护

3.1建立完善的运行系统。建立完善的运行系统,对不符合安全或设施不健全的不允许其私自采矿。在我国,小的矿井众多,有许多并不具有开采煤矿的资质,没有政府的允许就私自采矿,并对矿区的安全设施较低,内有建立健全的安全系统,并私自采井,对地质灾害影响较大。

3.2加强对采矿人才的培训。对开采人员的培训较低,没有合理的进行开采。只有合理设计边坡参数,加强边坡监测,做好挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,应有专门的工程地质勘察。来进行合理的开采,应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。这样才能保护我们的环境。

篇5

一、提高认识

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。

二、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。

(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。

(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)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。

三、防治措施

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。

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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。

1.1 岩土体变形灾害

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

1.2 地下水位改变引起的灾害

(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)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。

(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。

1.3 矿体内因引起的灾害

(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。

(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。

2、矿山地质灾害的防治策略

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。

2.1 重点防治区防治策略

(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。(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)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)。(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。(5)作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。(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。(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。

2.2 次重点防治区防治策略

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。

2.3 一般防治区防治策略

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。

2.4 地质环境恢复方案及策略

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。

3、结语

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。

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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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[2]汤银锁.矿山地质灾害区的生态恢复治理研究[D].华北理工大学,2020.

[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.

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中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0059-01

1 矿山工程地质灾害的特点

1.1矿山上程地质灾害分布范围广、危害大

根据相关部门不完全统计,我国因为采矿发生塌陷灾害的城市差不多有40个左右,由于开采过程中产生的各种废渣、废石以及尾矿堆置等受到侵占的土地约20000平方千米,并逐年以200平方千米的速度增加。

1.2矿山上程地质灾害的类型多样化

如前所述,矿山上程地质灾害的常见的类型基本分为:顶片帮、地表塌陷、井下突水以及深部岩爆等几个类型。在开采过程中,矿产的类型多样化、开采方式不当以及所处的地域受自然环境影响的吧同,引发地质灾害类型也多样化。

2.矿山地质工程地质灾害类型分析

实际矿山资源进行开采时,矿山地质灾害的划分大多依靠形成的原因以及空间分布来进行确定的。

2.1矿山工程岩土体变形引起的灾害

矿山工程中岩土体变形引起的自然灾害是较为常见的,其中主要表现为地面塌陷、采矿边缘滑坡或者失稳、矿坑中岩爆等现象。而矿山工程中引起地面塌陷的主要原因大多是开采过程中的不合理开发所引起的,并且如果没有进行详细的地质勘查也会发生地面塌陷。特别是矿山开采时矿柱不足或者遭到破坏时也会产生地面塌陷。同时,在一些地质较为平缓的地区,发生此类现象也相对较多。而矿山开采时候对于采空区如果没有进行及时的回填处理,那么经过一段时间后也容易发生地面塌陷。特别是在采矿时如果不按照规范的要求来进行开采,矿区的边缘就会出现滑坡现象,这种现象也有着较强的破坏力,通常会发生在建材矿山中。而矿山资源开发完毕后,地壳运动会使矿山中的围岩发生运动变形,这样在应力的作用下也很容易发生爆裂,进而产生严重的地质灾害。

2.2矿山地下水位变化引起的灾害

根据已经发生的受水文地质影响发生的地质灾害情况总结,水文地质引起的灾害主要包括地面沉降、砂土液化、岩溶塌陷以及软土变形等,其具体的表现如下:在地面沉降方面。根据以往的资料研究,可以得出,地下水的开采会导致地下水位下降以及地面沉降,且地面发生沉降的速率与地下水水位的下降速率成正比,地下水位下降形成的漏斗与地面沉降形成的漏斗基本上保持一致。地下水位升降引发的灾害主要有矿坑突水涌水和坑内溃沙涌泥两种。其中,矿坑突水涌水主要是由于生产过程中对矿坑涌水量估计不足,在采掘过程中贯穿透水断层时突遇暗河或蓄水溶洞,导致地而水或地下水大量涌入。坑内溃沙涌泥常与矿坑突水一起发生,一旦采掘过程中骤遇蓄水溶洞,坑内就会溃沙涌泥。

2.3崩塌滑坡

滑坡主要分布在矿山道路两侧的高陡边坡以及矿山较陡的天然斜坡部位。而泥石流主要发生在山区,是由崩塌、恶劣环境共同导致的。此类型种地质灾害的产生和分布直接受到矿区自然环境、矿区工程隐患区域的地质条件和人类活动方式等的多重作用影响,主要表现在采空区山体滑坡;排土场、堆渣场边坡失稳或者尾矿坝垮塌等。想要稳定和有效地控制矿区开采中的滑坡灾害,就要有效控制引发滑坡的各种控制作用。

2.4其他因素引起的矿山地质灾害

除了上述的矿山地质灾害类型外,瓦斯爆炸、矿山火灾以及地热都是较为较为常见的矿山地质灾害。瓦斯爆炸以及矿山火灾在煤矿企业中较为常见,这主要是由于煤炭资源地下开采过程中,通风不畅,瓦斯凝聚发生爆炸,对矿井工人的生命造成损伤,给矿山开采企业带来巨大的经济损失。火灾也是矿山资源开采过程中危害极大的地质灾害,对环境的破坏极大。地热是由于矿山资源的过度开采,

开采的深度不断加深引起的,这对于矿工的劳动力以及矿山安全生产都造成严重的影响。

3.矿山地质灾害防治管理措施分析

3.1建立矿山地质灾害防治工作机制

加强地质灾害勘察,成立专门的勘察与调查小组,对矿山地质灾害发育状况与潜在安全隐患进行调查。建立专门的地质灾害防治工作组,并由政府部门主管领导担任组民,主要负责成员由国土、水利、林业、气象、卫生、公安等相关部门主要负责人来组成。同时对各部门的职责做好明确的分工,组成多层面的地质灾害预防和抗灾救灾体系,领导小组办公室设置在国土资源局,提供组织性保障给地质灾害防治工作。

3.2建立地质灾害预警系统

通过充分利用现代化信息技术来建立灾害预警系统,更便于预防地质灾害。在此过程中,建立起动态灾情预警系统,充分利用GIS以及测量动态变形监测技术。通过对GIS以及测量变形数据的分析处理,建立起完善的灾情档案与应急方案数据库。一旦发生异常状况,将信息及时出去,并启动应急方案,以得到多方支持,切实提升灾情防治水平。

3.3做好地质环境勘察

利用科学技术深入地对地质环境调查和地质灾害进行调查,跟具有资质性的部门协作,编排地质规划,勘察矿山地质环境,对矿业开发、土地资源、地质地貌景观、植被和水资源的破坏、程度进行详细调查,详细勘察矿山地质灾害的类型、分布、规模及危害,结合本地工程申报矿山地质环境治理项目,建立并健全良好的生态环境,重视并加强治理矿山地质环境项目工程。

3.4落实地质灾害防治责任

政府职能部门逐级签署工作责任状,通过层层监督,一级抓一级,设立相应的巡查员,对一些存在地质灾害的隐患Ix.域加强巡查,划分责任制,做到防治灾害人人有责,逐级对地质灾害防灾工作责任进行划定,划定地质灾害危险区、易发区,设置警示牌。

3.5优化工程防治措施

工程防治措施是岩土工程地质灾害防治工程中的重要组成部分。在各类岩土工程施工中可以选择一些适用的防治措施,对降低岩土工程施工中地质灾害的发生率及影响范围有着重要作用。例如,在房后边坡施工过程中,为了防治小型土质滑坡,可以采用滑坡后缘地表排水、削方减载护坡以及前缘支挡等工程措施,针对岩土工程中型以上的滑坡要根据工程地质勘察资料来选择防治措施。

3.6优化生物防治措施

岩土工程施工中可以利用生物防治措施来消除或降低地质灾害,其应用原理为通过植树造林、种草护坡以及合理耕牧等方式促进生态平衡,不仅可以在很大程度上降低地质灾害的发生机率。同时,生物防治措施在应用中具有持续时间民、投资少以及应用范围广等特点,对改善岩土工程施工场地及周围的自然环境条件有着重要作用。

4.结语

综上所述,矿山上程地质灾害的类型多种多样,引发的原因也各有不同。它所造成的危害是非当大的,危害着人们的生命安全以及经济财产损失,严重威胁着我国社会经济和矿山生产的可持续发展。管理部门要坚持“预防为主,防治结合”的基本方针,结合法律、社会、经济、政治等多种手段,依靠先进的科学技术,对矿山上程地质灾害进行有效的控制,以保证矿山生产的顺利进行。

参考文献

[1]赵晓明,才永军.矿山工程地质灾害控制[J].山东工业技术,2015,19:67.

篇9

随着我国对于矿山的开采,在开采的过程中由于各种自然因素和人为因素,或者二者的共同作用导致的自然灾害频繁的发生,矿山地质灾害一旦出现,会给周围的自然环境和人文环境造成很大的破坏,也会给人们的财产和生命安全造成很大的威胁,所以,我们要在矿山开采的各个阶段做好相关的预防和治理工作,尽量避免矿山开采造成的各种地质灾害,无法避免的情况下,也尽量的将其危害性控制在最小范围内,这就是我们研究矿山的地质灾害的最主要的目的。

我们要想合理的预防矿山的地质灾害,就必须对其进行必要的了解和研究,才能做到有针对性的预防和治理,首先我们要明确的是矿山地质灾害是地质灾害学科的一个分支,是由于自然地质作用和人为因素导致矿山生态地质环境恶化,并造成人类生命财产损失或人类赖以生存的资源、环境严重破坏的灾害事件,这一定义揭示了矿山地质灾害的主要的产生原因和最终影响的因素,也为我们研究矿山的地质灾害提供了科学的方向。随着改革开放和市场经济的深入,我国新一轮的经济快速发展,社会生活的各个方面对于矿物资源的需求量大大的增加,也就导致了采矿产业的快速发展,开采量的加大也就大大的增加了环境的压力,尤其是除了正常的开采活动外的各种开采事故的出现,对矿山的周边的自然环境的影响是非常不利的,这种影响也会间接的通过环境的演变作用于人类的生活和生产。就我国目前矿山的开采现状来看,虽然取得了显著的发展的成绩,为生产和生活的各个领域做出了突出的贡献,尤其是提供资源这个方面,更是起到了非常重要的作用,据有关的资料显示,我国的矿业为各种工业和农业提供的生产资源占其消耗的总资源的三分之二以上,可见其为经济发展做出的重要贡献。但是不可否认的是我国的矿业发展还存在种类多,分布广,影响大,潜在灾害隐患突出等特点,并且存在上升的趋势,给人民生命财产安全带来很大的威胁。因此,为了减少这种危害和威胁,加深了解矿山地质灾害的主要类型,对合理有效地利用资源和防止矿山地质灾害具有重要意义,下文中笔者将结合自己的经验和知识学习,从几个方面进行简要的阐述。

1.我国矿山地质灾害的主要类型

我国的矿山分布比较广,也就导致了矿山的地质灾害的类型的多样。同时,矿山地质结构的不同和施工的复杂性也决定了矿山的地质灾害种类繁多,但是在众多的地质灾害中常见的矿山目前涉及较广危害较大的地质灾害主要有地表崩塌,井下突水、深井岩爆等。

1.1地表塌陷

所谓矿山的地表塌陷,就是指在各种矿物的开采的过程中,我们通常会对存矿层进行深浅不同的挖掘,导致了地表与地层的分离,这种分离和采空的状态下,如果控制不当,就会导致表层的地面发生坍塌,造成地质灾害。通常情况下,地表塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在开采的过程中,矿山开采到一定的程度,就会形成大面积的采空区,这个时候的操作技术和方式是非常重要的。因为在采空区,我们通常会利用一定的支撑手段来保持地表的稳定,但是若保留的矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷,不仅不利于矿物的开采,也会造成人员的伤亡和经济的损失。一般情况下,处于开采中的矿山都会有不同程度的地表塌陷的隐患,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,也就要求有关的施工部门重点的进行预防。对于一些工程规模较小,或者有条件的开采作业,我们可以采取回填的方式有效的避免地表塌陷的发生。但是若采空区不回填,当矿层开采的范围扩大到某一时刻,在地表就会形成一个比采空区大得多的塌陷盆地,一旦地表遭受到各种外力的刺激,就会出现塌陷情况,比如大量的自然降水。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。但是,由于采矿过程是十分复杂的,并且涉及岩层的结构、构造、岩性、成分等许多因素,因而至今尚未形成公认的通用的采矿塌陷机理,不过也不是说地表塌陷就是无法预防和避免的,我们可以根据采矿的经验和当地的地理条件的分析,得出一个地表塌陷的发生的大致情况,并据此做好相应的预防工作,并要随时注意对各种地质情况的监测,一旦出现异常,要尽快找出原因,做出应对反应。

一旦地表塌陷发生后,我们要及时的组织好人员的撤离,以及各种相应的控制措施,以免地表塌陷引发其他的矿山地质灾害,造成更大的经济和人员的损失。

1.2井下突水

据有关的资料显示,目前我国的已知矿山有十二万座,且南北分布状况复杂,这也就决定了各个矿山的具体地质情况和矿产贮藏量有着很大的不同。而且在长期的开采的过程中我们也发现,我国有许多矿山地质和水文地质条件很复杂,地下水作为对于采矿工作的一个重要的影响因素,必须引起各个部门的重视。所以,采矿时对地下水必须进行疏干排水,甚至要深降强排,在这个过程中,由于具体的操作的问题,经常会出现一系列的地质环境问题,给矿山生产带来许多灾害。井下突水是最常见的矿山水文灾害,具有突发性强、规模大,后果严重等特点,是我们主要预防和治理的矿山水文灾害之一。据统计,近30年来,我国煤矿突水,淹没全矿井58次,部分淹井64次,造成经济损失达27亿元。由于突水的威胁,我国煤炭矿床约有150亿t储量不能开发利用,可见其危害性之大。井下突水主要由含水层引起,所以发生的位置也就是地下水的存储位置,这种位置上的确定比较便于我们的预防工作的开展,其发生的状况是在违规操作或者非正常开采条件下,遇到积水巷道或采空区、溶洞、地下暗河等含水体,容易引起隔离岩层失稳,从而引起灾害,所以我们要强调的仍是在开采的过程中的操作问题,要注意严格按照事前的勘察计划所指导的方式进行开采。尤其是在水体下采矿,应经过专门论证以及采取专门的防治措施,要结合当地的水文情况对矿区的水文特点进行综合的判断,以便顺利的开始排水工作,对于不影响开采作业的水文情况,尽量保持原状,以防止任意的改流和引流造成的其他地质问题的出现。另外,矿坑突水往往水文地质条件复杂,存在软弱破碎带及断裂构造,造成顶、底板的稳定性差,在开采的过程中我们也要做好相关的预防工作,尤其是断裂构造,其中的存水情况和地下水流动情况不好勘察,操作不慎即会引起大量的地下水的突水现象。

1.3深井岩爆

深井岩爆一般发生在大型的开采施工中,因为在我国,当硬岩矿山开采深度超过600m即公认为深部开采。近年,一些大型的开采工程甚至实现了部分金属矿山进入1000m以下深部开采,远远超过了深度开采的标准,这也就导致了开采的难度的增加和地质灾害的发生几率的增大。尤其是高应力条件下的硬岩层往往会发生地下岩爆。岩爆问题已是困扰采矿正常生产的主要问题之一。岩爆是高地应力条件下地下工程开挖过程中,硬脆性围岩因开挖卸荷导致洞壁应力分异,储存于岩体中的弹性应变能突然释放,因而产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。岩爆就其破裂机制而言,是一种开挖卸荷条件下岩石自身弹性应变能突然释放所造成的脆性破裂或爆裂;爆裂造成的岩块(片),则可以爆裂松脱、爆裂剥离、爆裂弹射或抛掷等不同方式脱离母体,其脱离方式、初速度和规模大小等与爆破时的破裂机制及释放弹性应变能的多少和波及深度等诸多因素有关。它的后果是十分严重的,可能造成施工人员伤亡、施工设备毁坏、施工进度延缓,导致施工综合成本增加,已成为世界性的地下工程难题之一。如红透山铜矿目前开采已进入+900~+1100m深度,在1999年发生的一次中等程度的岩爆,导致近100m长的斜坡道一次性崩塌报废和部分采场停产,可见其危害性之大,所以做好相关的预防工作是十分必要的。所以,基于岩爆的危害性,我们要在深井作业时,做好相关的预防工作,对于存在危险的硬岩矿山的开采,尽可能的控制其深度,对于一千米及以上的深井尽可能的不加深其开采。

2.矿山地质灾害的防治措施

我们知道,矿山的开采、挖掘是直接在岩土圈进行的,所以会直接作用于矿山的自然环境,伴随着我国矿山开采强度的增大,其所造成的环境破坏也越来越严重,周边环境的不和谐也会直接或者间接的影响矿山的开采安全,严重的会直接诱发各种矿山地质灾害,所以我们要注意加强对周边的环境的保护,但同时也不能放松对于各种地质灾害的预防和治理,这种灾害的防治从某种意义上讲就是一种环境的保护形式。下面笔者根据自己的工作经验和研究结果,主要从技术方面提出几点地质灾害防治措施,仅供参考。 2.1地表塌陷的防治

金属矿山采矿引起的地表沉降塌陷主要是由于采空区塌陷(空场采矿法矿柱支撑系统崩溃造成采空区顶板垮冒,崩落采矿法崩落顶板岩石形成覆盖岩层)造成的。金属矿山矿体开采多属于非充分开采,地质条件复杂多变,地表沉降、塌陷多具有局部性、突然性、随机性,规律性较差。因此,对采矿引起的地表沉降、塌陷,国内外开展的研究工作都较少,对于这种矿山的地表塌陷的预防我们主要依靠的是施工经验,由于后期的治理比较困难和复杂,所以我们要以预防工作为主,做好相关的塌陷事故的预测。对于煤矿山采空区塌陷的治理方法很多,但较常用的方法是充填复垦法。这种方法是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地复田,将开采过后的采空无利用这些无用的材料进行回填,既可以避免材料的堆积,也可以防止地表的塌陷。这种方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染,可经济有效防护治理的地区,因其既解决了塌陷地复垦问题,又解决了矿山固体废弃物的处理问题,所以经济效益最佳,但是也仅限于煤矿矿山的开采后的地表塌陷的预防,并且要注意的是在回填的过程中的材料的无污染性,因为一旦材料对于地质具有污染,就会伤害到原有的地表的植被,从而导致水土流失和其他的矿山地质灾害的发生。

2.2井下突水的防治

预防断裂出水是矿井防治水工作的主要内容之一。首先应当查明工作面断裂分布情况,为预防断裂出水提供依据,对于断裂处要加强支护,重点监测,防止滞后出水。水压是造成隔离岩层出水的重要因素,通过降低水压来减少水压对于隔离岩层的“顶劈”作用,预防出水,所以我们在开采的过程中,要利用各种仪器和构造上的设计尽量的减少水压对于隔离层的影响,因为水的流动性强的特点,导致了其不好控制,所以我们也只能从预防的角度来加强对于井下突水的控制。此外,应当加强对矿井开采工作的管理,严禁违规操作和非正常开采,因为一些中小型的企业在开矿的过程中,为了追逐利益,不顾地下水的自然情况,随意的更改开采计划,导致了隔离层的破坏,从而形成了突水的地质灾害。

2.3深井岩爆的防治

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经济的快速发展加快了对矿产资源的需求与消耗,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。

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

3 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。

3.1 岩土体变形灾害。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。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。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。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。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。

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[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-211-2

矿山地质灾害作为一种自然灾害,随着国民经济的发展和人类活动的加剧,其发生频率和造成的经济损失也日益增大,已引起各级政府的高度重视,其防治工作迫在眉睫。作为采矿大国,我国的矿山开采环境也在不断恶化,近年来重大的地质灾害事件不断发生,更是为矿山的建设者敲响了警钟。

1矿山的建设过程中容易出现地质灾害的原因

我国的经济建设发展迅速,对资源的需求量一直比较大,我国的矿产储量丰富,矿区的开采量也比较大,因为开采技术和开采方法的制约,矿山的建设过程中存在有较多问题,极易引发地质灾害。

在传统的矿山开采中,一般采取如图所示的开采方法,以一条斜井靠近矿体,然后在巷道内对矿产进行开采。在许多中小煤矿的矿区内,因缺乏专业的管理手段,或采用了不适宜的开采方法,一旦岩土变形,或者地下水位发生突然的变化,都会对作为唯一出口的斜井造成破坏,从而引起严重的地质灾害,危及到矿区的生产安全。在进行矿山开采之前,必须进行详细的地质勘测,做好相关的地质灾害的防治措施,为矿区建设的顺利进行提供保障。

2矿山建设过程中容易出现的水文地质灾害类型

我国是地质灾害多发的国家,因地壳运动活跃本身就给矿山的建设和开采带来较多难题,在矿山的开采过程中,一旦不注意勘测水文地质环境,或者不进行有效的防护措施,发生地质灾害之后,矿井关闭和设备损毁会造成直接经济损失,也危及到井内进行开采作业的矿工的安全,矿山的建设过程中,容易出现的水文地质灾害,主要有以下几种:

2.1由地下水位的突然变化引起的地质灾害

在矿山的开采过程中,挖开的矿井接触到地下的蓄水溶洞或者暗河的可能性比较大,会导致地下水直接涌入巷道,也有可能是泥沙涌入巷道,遇到透水断层或者浅表的裂缝时,地表径流会带着一些沉积物进入巷道,这些水、泥沙和沉积物堵塞巷道会造成造成人员伤亡,掩埋作业机器,甚至会使矿山的发掘系统直接崩溃。这种自然灾害具有极强的突发性,一旦发生往往波及面较广,造成的后果也极为严重。

2.2由矿体内的易燃物质造成的地质灾害

矿体内可能含有易燃易爆的甲烷气体,随着矿井的深度的增加,矿井内部的温度也会在地热的影响下不断升高,含硫量也比较大,在这种恶劣条件下进行作业的矿工,本身就存在较大的健康隐患,一旦因为通风不良,易燃气体大量积聚之后发生爆炸,必然导致惨痛的后果。这种情况多见于煤矿,后果最为严重,但是具有较强的可预防性,在矿井的建设过程中做好日常的维护和管理工作,可以很大程度上避免灾害的发生。

2.3由岩土层变形引起的地质灾害

矿区在进行一段时间的开挖之后,已采空的矿体需要进行支撑,在一些埋藏较浅的矿区,会因为矿山采空而导致地面塌陷,如果不能对采完的矿体进行及时的回填和崩落,最终会引起大面积的塌方,造成严重的后果。矿井开挖造成的地面塌陷在浅表煤矿中普遍存在,会影响到地面的建筑物,会破坏耕地,给矿区周围居民的生产和生活带来较大的负面影响。因矿区的开发,需要对矿脉附近的岩石进行引爆,一旦事先的勘测数据不够准确,起爆点的选择出现偏差,致使岩石块发生破裂呈喷射状,会对矿井内执行作业任务的矿工造成人身伤害。

3对矿山中可能发生的水文地质灾害采取有效的防治措施

不同地区的矿山因形成条件不同,有不同的水文地质特点,在防治地质灾害的措施上,也各不相同,但是针对地质灾害的主要类型,也可以采取相应的有效防治手段。

3.1施工之前进行全面的勘测

在矿山开挖之前,必须对斜井或竖井的位置进行全面的工程勘察,预测好斜井内的涌水量,以及周边的含水部分的水文地质构造,详细绘制地质平面的剖面图,并根据施工情况随时修订预测结果,按照严格的施工步骤进行施工,由上级主管单位进行规范验收。对勘测过程中已知的含水部分,要综合考虑其位置以及距离井巷的深度,提前进行导水工程的建造,在建造的过程中,根据涌水量以及工程要求采取合理的预防措施。对矿山的生产过程中可能出现的滑坡以及塌方,要及时对矿山周边的不稳定因素进行勘察,结合当地的气象水文情况,对恶劣天气条件下的滑坡和泥石流做好预防。

3.2做好防治工程的设计

在进行矿山的设计时,要考虑到可能发生的崩塌和滑坡现象,以及矿山附近的水文地质因素,结合危险事故的成因和发生特点,进行有针对性的设计方案,保证防治工程的工程质量。对易发生危险事故的重点区域,做好加固工作,避免因矿山开采导致的灾害复发现象;对矿上的边坡,要由专业的勘测人员进行及时的监控,注意相关参数的控制,一旦在开挖后出现变形,要有相应的应急预案。矿山在进行成产之前,必须由相关的专家进行安全评价,对防治工程进行规范化的验收,保证矿山的生产安全。

3.3施工中应该采取的工程防治措施

在矿山的开挖过程中,要实时地采取相应的工程防范措施。在矿区周围要做好雨季的排水,在周边设置合理的截洪沟,及时将矿区外部的积水排出,以免外部积水倒流入巷道造成事故;针对开采面的设计,要禁止从下部开挖形成伞檐,悬空的伞檐有可能崩塌形成事故,需要从上而下对矿体进行台阶状开采;在矿区内的巷道,一定要注意通风,随时监测巷道内的甲烷浓度,在超标状态下进行暂时性停工作业排除险情;在巷道内进行矿体爆破时,要注意爆破点的选择;在结束开采之后,及时清理巷道周围的危岩,同时在破碎面周围和高危地区设置警戒线,以避免人员损伤。

3.4施工中应该采取的生物防治措施

因爆破残留的粉尘较多,导致矿区周围也存在一定程度的空气污染,矿山的开采过程中,也难免会对矿区周围的生态环境造成一定程度的破坏,被破坏的生态环境又会直接危害到矿区的生产安全,以及周边居民的生产和生活,所以在矿山建设中应该注意对水文地质灾害采取生物防治措施。矿区开采的平台和弃土的堆放,为了避免矿井涌水所采用的防治措施,这些都会对当地原有的生态地貌,以及当地的大气降水和自然环境造成影响,在矿山周围要种植植被,主要引进乡土树种,经济实惠的速生植物可以有效发挥绿色植物的固土作用,达到防灾减灾的目的。

4结语

在矿山的建设过程中,因行业的特殊性,容易出现严重的水文地质灾害,为了保证矿工的生命安全以及矿区的资源安全,矿区的负责人必须端正态度,提高认识,成立由专业地质勘测人员组成的勘测部门,对矿区周围易于导致地质灾害的危险因素进行全面筛查,及时掌握矿山的安全运行状况,采取有效的防治措施,保证矿山的安全运行以及可持续发展。

参考文献

[1] 任万英,叶积龙,许存胜.矿山建设中水文地质灾害防治技术[J].煤炭技术,2011,(11).

[2] 李继生.矿山工程地质灾害防治技术及预防措施[J].科技与生活,2011,(13).

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中图分类号TD98 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)69-0077-02

人类的生存以及国家的发展需要依靠地质环境和地质条件,因此如果一旦发生地质灾害将会严重影响人们的生活和国家发展。因此,本文通过对矿山地质灾害进行了详细的论述,主要分析了在开采矿产资源时容易造成矿山地质灾害的各类因素以及主要的治理办法和措施。

1 矿山采空区塌陷

1.1导致矿山采空区塌陷的主要原因

在对矿山进行开采作业时,通常会采用留矿法开采、空场法开采或者崩落法开采等,这些方法在开采的同时会在矿井中形成大小不一的采空区,如果采空区面积达到一定的程度就容易发生坍塌,并引发地质灾害。塌陷区的特点是面积通常会比采空面积大,形状通常接近圆形,中间深,周围浅。

导致采空区塌陷的主要原因是,当开采矿井的底层矿后,采空区附近的建筑物、覆盖岩层会导致采空区顶板变形或位移,当积累的压力足够大时,会导致覆盖岩层和采空区顶板断裂,并因此产生离层,进而导致塌陷情况的发生。

1.2 防治采空区塌陷的主要方法

目前矿山开采工作中主要应用充填复垦发防止采空区发生塌陷,即在对矿山进行开采时,使用附近粉煤灰、煤矸石或者其它剥离物等填充矿山塌陷区,这种方法的优势在于,在矿山应该非常多的材料用来填充塌陷区,而且成本低、不会产生环境污染,应用灵活,反应速度快。

2 导致滑坡的原因以及治理方法

2.1造成滑坡的原因

滑坡形成的主要是由于矿山的岩土构造、自重、岩土的渗透性程度以及外力因素等各方面因素综合导致的。如果矿山的某一部分岩体比较松散,当在外力对这部分山体产生作用是,就会造成山体滑坡的现象。因此在进行矿山开采时需要保证掩体内部的平衡,在实际进行矿山开采工作时,经常会发生临空的情况,这样就会造成该部分的岩体支撑力降低,当支撑力降低到一定程度时,应力会不断集中在该方向的坡顶区域以及坡脚区域,当应力增加到一定程度时就会破坏这些区域的岩体,造成滑坡现象。

2.2 治理滑坡的方法

目前矿山开采工作中主要方法是消减外力因素对矿山的影响,其中主要是防水工作。可以在实际工作中,为了避免或减轻雨水造成的冲刷和雨水汇集,工作面可以修建排水设施,并修建2%的反坡,并保证排水设施的正常运行。还可以通过对容易产生滑坡的区域进行分层的方法,并建立安全平台,减缓滑坡区域的坡脚以及滑坡区域的堆积高度等。

3 导致泥石流的原因以及治理方法

3.1造成泥石流的原因

泥石流会带来很多的资源,但是也会造成灾害,在对矿山进行实际开采的工作中,由于矿山的岩体结构较松散,或者在开采时堆积了大量的碎屑,这样,在雨水的作用下,或者在矿山有积水的情况下,会破坏矿山岩体或碎屑堆积区域的静力平衡,就容易引发泥石流灾害。

3.2 治理泥石流的方法

目前实际生产中,主要使用拦截、阻挡的方法治理泥石流,并且需要在治理时对泥石流进行疏导。首先对矿山的地质结构进行分析,判断出岩体松散等容易发生泥石流的区域,并且通过科学的方法封固矿山的松散的物质,并根据具体情况建立拦挡设施,然后建设疏导通道,这样可以在拦挡泥石流后将泥石流排出,减少泥石流对拦挡设施造成的压力。然后采用合适方法对泥石流进行处理。

4 导致水土流失的原因以及治理方法

4.1 导致水土流失的原因

造成水土流失的主要原因包括水力侵蚀和重力侵蚀等。

水力侵蚀主要是指,由于在实际开采矿物资源时,会导致开采区域地质松散或者增加岩层空隙度。这样就会增加当雨水对矿区的侵蚀效果,从而造成水土流失。

4.2 治理水土流失的方法

在治理水土流失方面,保持水土流失地区的植被是最有效的方法,不但可以对水土流失进行有效的治理,还可以对沙土或岩体起到固定作用。防止因此在对矿山进行水土流失防治时,需要保护矿山以及周边地区的绿化和植被。另外,需要在矿山开采地区建立有效防护措施,以降低矿山的风蚀作用和水蚀作用。

5 导致崩塌的原因和治理方法

5.1 发生崩塌的主要原因

导致矿区崩塌的原因非常多,比如地质原因、岩体断裂、外力影响等,还有可能是多种因素共同作用所导致的。矿区崩塌主要发生在开采后期的高陡边坡或台阶处,发生时通常表现为大量的泥夹石形式、或孤石失衡掉落或者岩体风蚀断裂形式等。崩塌灾害通常在某个时间、某个区域突然发生,并且在崩塌前毫无预兆,所以难以提前做出判断。所以需要对地质松软区域、矿区突出部分、断裂带附近区域以及受到侵蚀比较严重区域进行有效的加固防护措施,以防止崩塌情况的发生。

5.2 防止崩塌的方法

降低矿区台阶的陡峭程度和高度或降低边坡的陡峭程度,这样可以有效降低自重,在建设台阶时,高度应该设置在8m左右。对自然掉落物进行拦截,经常发生岩体脱落的区域需要进行重点防护,采用先进的爆破技术和科学的排渣方法。这样就可以在最大程度上降低矿区发生崩塌的可能性。

6 影响环境地质的原因和治理方法

6.1 影响环境地质的主要原因

在对矿山进行矿产资源采集时,一定会对矿山以及周围的环境造成影响,比如矿山以及周围的植被会受到一定程度的破坏,因此,保护矿山周围的地质环境非常重要。

6.2 防治环境灾害主要方法

最重要的是要保证矿山以及周围地区的植被,这样不但可以防止水土流失,还可以有效降低地质灾害的发生几率,以及降低地质灾害所造成的危害;其次使用先进的技术方法和先进设备开采矿山的资源,建立完善的地质灾害防护措施,防止对周围环境造成破坏和污染,避免破坏性开采。

7 结论

由于我国对于各类矿产资源的需求量非常大,但是开发矿产资源的技术力量和装备设施都比发达国家落后,因此在进行矿产资源开采工作时容易造成地质灾害。为矿山工作人员以及人民造成严重的财产损失或安全威胁。本文通过对矿山地质灾害的成因和特点进行分析,阐述了一些地质灾害的防治方法,希望对进行矿山采集的单位提供帮助。

参考文献

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由于我国地质环境管理工作起步较晚,缺乏完整的法律法规,个体非法、违规采矿现象依然存在,造成的矿山地质灾害问题十分严重,在某种程度上,严重威胁了我国矿产资源开发的可持续发展。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、防止矿山地质灾害是我们当前工作的重点。本文就矿山常见的地质灾害进行分析,并建议性的提出防治措施。

1.地质灾害产生因素

1.1 疏于排水

采矿时对地下水必须进行疏干排水,甚至要深降强排.由此而出现了一系列的地质灾害问题。首先是矿井突水事故不断发生。许多煤矿的上覆和下伏地层为含水丰富的石灰岩,特别是石炭二叠纪煤系地层,不仅煤系内部有含水性强的地层,其下伏为巨厚的奥陶纪灰岩。这些矿床随着开采的延伸,地下水经深降强排,产生了巨大的水头差,在一些构造破碎带和隔水薄层的地段,煤层承受到来自下部灰岩地下水的高水压,威胁着矿井和职工生命的安全。其次是由于疏干排水,使许多岩溶充水矿区引起地面塌陷,严重影响地面建筑、交通运输以及农田耕作与灌溉。各矿区附近均有地面塌陷现象,水位下降很多,使厂矿、工业和生活供水原有系统发生吊泵,形成无法供水的局面。再次是某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长;有的矿区甚至形成土地石化和沙化、水土流失、荒漠化严重,生态环境遭到破坏。

1.2 其他因素

矿山地质灾害诱发因素很多,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;有的矿山片面追求经济利益或为摆脱一时的经营危机,摒弃常规如采富弃贫、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矿山造成严重干扰和资源、环境破坏。

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

(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。

4.结束语

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