发布时间:2023-09-26 08:31:43
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(1)煤矿开采对植被、水土流失以及土地沙漠化的影响。矿区地表植被稀少,生态环境脆弱,煤矿开采时,必然会造成大面积毁林毁草,致使水土流失,从而引发土地沙漠化。防治措施:建设单位做到:矿井建设与环境建设同步进行,提高植被覆盖率,减少水土流失。(2)矿坑排水对地质环境的影响。矿区为了正常生产,需疏排矿井水,其结果必然会导致地下水位下降,井泉干涸,植被枯死,从而影响当地居民的生活用水及农田灌溉用水。另外,矿井产生的各种生活污水及工业废水如不处理,可造成地下潜水和土壤污染,直接污染其附近水源。防治措施:设计部门应考虑防范措施。(3)煤矿生产对地面环境的影响。大规模的开采,矿井必将形成大面积的采空区,使煤层顶板失稳下沉,出现地裂、地面塌陷、地面沉降等地面变形,重者可使地面建筑物、公路、管道等公共设施遭到严重破坏。防治措施:在采掘中应注意保护建筑物、公路等地面设施。保安煤柱应留设,采空塌陷区应及时回填,恢复植被。(4)固体废弃物对地质环境的影响。煤矿主要固体废弃物为井巷掘进的废石及煤矸石,废弃物堆放可能产生的环境地质问题有:侵占草原和耕地、减少土地资源,污染土壤;废弃物中有害元素因降水的长期淋滤往往富集在水中,污染水资源。防治措施:煤矿生产时废弃物堆放尽量少占草原和耕地,堆放处应铺设隔水的粘土层,以减少对水资源的污染。
二、地震与矿区稳定性
据中国地震局主编的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)划分,本区所在地,地震动峰值加速度为0.05g,地震烈度相当于Ⅵ度。锡林浩特市西乌珠穆沁旗境内曾发生5.9级地震,锡林浩特市、赤峰市等地有感。防治措施:矿区地面建设时必须采取防震与抗震措施,防患于未然。矿区内目前尚未发生过较大规模的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害和较为严重的环境污染问题,自然状态下不会有不良自然现象发生。因此,地壳的稳定性较好。
三、地质灾害
(1)矿井生产往往形成大面积采空区,放顶后出现地裂、地面塌陷、地面沉降等地面变形。从计算结果分析,导水裂隙带(包括最大冒落带)最大高度未达地表,但采空区放顶后,弯曲带(整移带)可能波及到第四系。另外,采空区放顶后,部分地段导水裂隙带达到了第三系松散层,松散层会对矿井直接充水,会导致地下水位下降,从而引起某些地段地面沉降、地面塌陷。防治措施:采掘中应注意建筑物及公路等地面设施保安煤柱的留设,采空区及采空塌陷区应及时回填,恢复地面植被等综合治理措施。(2)地下水的污染。矿区地下水的污染源有矿坑污水、煤矿工业及生活废水,矿坑废石、煤矿工业废渣、生活垃圾。地下水污染的防治措施有:一是液体废弃物防治。积极引进矿井生产新技术,发展无污染新工艺;重复利用废水,减少污水排放量;加强技术改造,实行废水资源化;坚持严格的废水排放标准;生活饮用地下水源必须设置卫生防护带,上游或影响半径范围内不得有各种污染源存在。二是固体废弃物防治。首先要发展无废工艺,减少废物生成量,土地复垦;其次是要开拓固体废弃物资源化新途径,即从固体废弃物中回收有用物质,以获得新的用途;最后是要采用物理、化学、生物等技术对固体废弃物进行减量与净化处理,并选择安全排放场地,不但能防止地下水污染,而且还能防止土壤的污染和减少土地的占用量。
某煤矿矿区区内地形起伏较大,地貌特征表现为低缓性丘陵,属于中生代煤盆地沉积区的东部边缘。该区岩性结构多为白色砂岩,呈现出浅灰色、灰白色、以及灰色状态。矿区全境内共划分为7个可采煤区以及25个可采煤层。含水层主要受到大气降水因素的影响,以矿坑抽水方式进行排泄。结合该工程项目的实际情况,在充分考虑大面积采动因素的影响下,就相关问题做详细分析与说明。
1.大面积采动矿区水环境灾害特征分析
1.1水资源流失方面的问题
该煤矿工程矿床所采取的开采方式主要涉及到两种类型,其一为地下开采,其二为露天开采。其中,长期性的露天开采使得矿床边帮出现明显的变形、以及松动问题,同时在一定程度上加重了此区域内的水资源流失问题。与此同时,长期性的地下开采作业也使得矿场井下地层冒落、以及裂缝现象层出不穷。可以说,上述两种采矿方式的共同作用下,使得此区域内的地下蓄水构造体系遭到了极为严重的破坏,地下水原有的调蓄能力也被极大的削弱。特别是在地下开采作业不断向着更深地层发展的过程当中,降落漏斗的形成最终导致此区域的地下水水位整体性降低,出现严重的水资源流失问题。
1.2废旧地下采场以及露天矿坑积水方面的问题
在该煤矿工程生产实践的过程当中,基于对整个施工现场安全性、可靠性因素的考量,每年都需要消耗大量的资金,专项应用于对煤矿开采区域地表水的拦截以及疏导工作。同时,聚集于地下采场以及露天矿坑当中的水分,则主要是通过排水系统的方式进行疏导。然而,在罗天矿坑闭坑之后,大气降水、地表水渗透、河流渗透、工民用废水排放、以及地下水共同作为矿坑坑内水源的补给方式,由此甚至可能导致此区域出现人工湖波,同时并发包括边坡岩石软化、矿区地震、以及地下水水质污染在内的相关问题。上述问题的产生均对整个煤矿开采作业区域的安全生产产生了极为不良的影响。更加关键的一点是:受到大面积采动因素的影响,导致此开采区域内的地层结构、岩层结构受到破坏,并呈现出了大量横纵向可连通的裂纹、以及裂隙,由此串通了大量的含水层。在所开采的矿山结束开采作业之后,底层结构长时间的不稳定特质不会消除,甚至会引发更大规模的地层结构烟花,导致此区域内的地下水动力场关系复杂,地表径流、地下蓄水、矿坑、以及上覆含水层之间的水力联系尤为密切,最终使得大量补给水源通过渗透的方式在已废旧的采空区当中汇集。自然,积水当中所含有的酸性成分、碱性成分、毒性成分、重金属矿物成分均会受到大面积采动的影响,借助于裂缝扩展的方式,导致极为严重的穿层污染问题。
1.3地表以及地下水水质污染方面的问题
在该煤矿生产环境下,矿区内所对应的矿井水污染物主要是受到水体水岩作用以及煤岩体相互作用的溶出污染影响。井下工作面当中所含有的煤砂污染、以及煤矸石污染问题表现突出。据相关统计资料数据显示:整个煤矿矿区内所形成煤矸石堆积量达到了2.5×108(单位/m3),受到大面积采动影响而形成的矸石遍布整个区域。这部分煤矸石受到淋滤作用因素的影响,深入地下区域,当中所含有的大量剧毒物质成分也会随之渗透进地下水水体当中,引发严重性的污染问题。更加关键的一点是:由于部分煤矿开采区域已处于废弃状态,但地层结构长期性处于不稳定的状态,此过程当中产生的大面积性的变形以及破坏问题最终会导致地下水资源以及循环系统受到极为不利的影响,引发严重的水质污染问题。
2.大面积采动矿区水环境灾害防治措施分析
结合本矿区在大面积采动因素影响下出现的水环境灾害问题,为了确保在后续开采作业中的安全与可靠,就应当对上述相关的水环境灾害问题进行有效的防治。具体而言,需要重点关注以下几个方面的问题:(1)加大对国家矿山地质环境治理专项资金的申请力度。在专项资金的支持下,积极展开对本矿区地质环境,特别是水环境灾害的治理工作。此过程当中所涉及到的主要治理内容包括:对矿区煤矸石、生活垃圾等进行回填处理,对矿区塌陷坑进行回填处理,对生态环境进行重建,恢复矿区周边植被覆盖。以此种方式,确保矿区水环境在内的整个生态环境能够得到显著的额改善;(2)重视企业间的合作,实现优势互补。例如,某煤化工生产企业在生产过程中所产生的大量废灰渣无处对方。煤矿企业就可以与该企业进行积极协商,利用这部分废灰渣对开采区域内的废弃矿坑进行回填处理。但,在此环节的工作过程当中,还需要特别重视做好对灰渣场地层的防渗设计与施工工作,避免此区域出现更加严重的水体污染问题;(3)针对煤矿矿井外排下所造成的水资源浪费问题以及水环境污染问题,需要通过新建排水设施的方式,对其进行处理,为煤矿矿区的复垦绿化、植被恢复、乃至生态重建提供充足且具有保障性的水源;(4)通过对现代化技术的应用,发挥地质监测站在检测煤矿矿区生产生态环境中的重要意义。结合煤矿矿区的实际情况,采集包括地下水动态、地下水环境、以及地质灾变等多个方面的指标进行合理监测,结合煤矿矿区大面积采动的实际情况,构建健全的GIS地理信息系统,发挥数据保障功能。
3.结束语
我国是煤炭资源的生产与使用大国。煤矿生产在整个国民经济建设发展体系中所占据的地位是极为关键的。为了确保煤矿生产的安全与可靠,就需要结合煤矿矿区的实际情况,详细分析各类水环境灾害的特征,制定相对应的防治措施。在本文上述分析过程当中,首先针对该煤矿矿区工程的在大面积采动因素影响下,出现的水环境灾害特征进行了简要分析,当中主要涉及到以下几个方面的问题:(1)水资源流失方面的问题;(2)废旧地下采场以及露天矿坑积水方面的问题;(3)地表以及地下水水质污染方面的问题。结合上述情况,提出了针对性的灾害防治措施,希望能够通过各方通力合作,保障矿区生产作业的安全与可靠。
【参考文献】
[1]王文龙,李占斌,张平仓等.神府东胜煤田开发中诱发的环境灾害问题研究[J].生态学杂志,2004,23(1):34-38.
[2]夏玉成,孙学阳,孔令义等."构造控灾"理论与"绿色矿区"建设[J].西安科技大学学报,2008,28(2):331-335.
矿井水灾对矿井生产危害较大,轻则影响矿井生产效率,重则造成淹井人亡的恶性事故,具体来说主要表现在以下几个方面:恶化生产环境。可造成巷道积水,顶板淋水使工作面及附近巷道空气潮湿,工作环境恶化,影响个人身体健康;增加排水费用,提高吨煤成本。矿井水的大小直接关系到排水设施、设备和排水费用;缩短生产设备的使用寿命。水对金属设备、设施具有腐蚀作用;损失煤炭资源。主要是指隔离煤柱的煤损;引起瓦斯积聚、爆炸和硫化氢中毒;当矿井水的水量超过矿井的排水能力或发生突然涌水时,轻则造成矿井局部停产或局部巷道被淹没,重则造成矿井淹没、人员伤亡,被迫停产、关井。
二、矿井水害的综治防治
(1)进一步完善水害防治各项规章制度。煤矿企业要结合各自实际情况,补充完善矿井中长期防治水规划、年度防治水计划、水害防治工作方案、应急预案等各项防治水技术措施,并组织实施,确定矿井水害防治的工作重点。要健全和完善地下水动态观测网,定期开展水害隐患排查,根据矿井年度、季度、月度生产(建设)作业计划,进行水害预测预报。建立和完善防治水考核制度,落实日常探放水孔进尺验收记录考核工作;完善矿井探放水制度,严格落实“防、堵、疏、排、截”和“有掘必探、先探后掘"等综合防治水措施。
(2)狠抓探放水队伍建设。煤矿防治水工作是一项系统工程,贯穿建井、生产乃到闭坑全过程。煤矿企业要积极引进煤炭院校主体专业(地测方面)的大中专毕业生,聘请有经验的专业防治水技术人员充实优化目前的防治水管理队伍;井下探放水队伍要逐步实现以中专、技校毕业生为主,形成探水、放水、监测监控的专业化队伍。要提高防治水队伍的工资水平。煤矿防治水费用要列入当年矿井生产安全费用计划。
(3)严格执行井下探放水规定。煤矿企业要及时按规定编制探放水设计,严格按设计进行探放水。必须严格执行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”,严禁在水文地质条件不清和掘前不探的情况下生产(建设)作业。要进一步强化采空水、老空水、构造水等积水的探放工作。在探放水前,必须查明采空区的空间位置、积水量和水压,撤出探放水点以下受水害威胁区域的所有人员,预计有瓦斯或其它有害气体时,还必须认真检查空气成分,矿井有突水征兆时,立即撤出井下所有人员,严格落实“有疑必停、有险必撤”的紧急措施。同时进一步完善防排水设施,矿井防排水能力必须按规程标准进行配套,达不到的要停产整顿,限期达标。
(4)进一步强化煤矿水害防治工作的安全监管。要全面落实上级有关水害防治的工作部署,要落实日常安全检查包保责任制,认真履行对煤矿安全的日常性、经常性检查和监管执法职责。特别要针对水害隐患工作中存在的问题、矿井水文地质类型,制定分类指导意见,周密部署安排,督促企业认真落实水害防治责任制,强化各项措施,对辖区内煤矿水害隐患登记建档,督促企业对查出的隐患进行整改。
(5)加强“雨季”三防工作。煤矿企业必须就防范暴雨洪水进行隐患排查和专项整治,彻底消除隐患。井口标高低于历史最高洪水水位的矿井要有应急措施;对洪水可能淹没的废弃老窑井口必须按规定填实封死,或在井口浇注1个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板,严防地表水倒灌井下导致淹井。雨季要安排专人负责对本井田范围及可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙,以及可能影响矿井安全的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不问断巡视。建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度,发现暴雨洪水灾害’严重,可能引发淹井时,必须立即停产撤人,只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。
(6)加强水害应急救援和职工防治水安全知识培训。相关部门要制订完善水害应急预案,建立区域抢险排水基地,增置各类排水设备,定期对设备进行检修,保证设备完好,以提高抢险救灾能力和效果。煤矿企业也要储备足够的抢险物资和设备,确保抢险救灾时能够及时到位并发挥作用。煤矿企业要结合典型水害案例,加强对职工水害防治知识的培训和教育,提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善矿井水害应急预案,开展应急预案的演练,使职工掌握逃生的路线。煤矿企业发生透水后,要立即启动矿井水害应急预案,并按规定及时上报有关部门,积极开展救援工作。
三、防治水的技术措施
(1)防。在矿井设计时,井口和工业场地应选择在不受洪水威胁的地点,井口和工业场地内的主要建筑物的标高,必须高出当地历年的最高洪水位;如因地形限制,难于找到合适的井筒位置,就应修筑坚实的高台,以使井口标高高出历年最高洪水位。矿区地表的塌陷区(包括塌陷裂缝、塌陷洞等)、废弃的钻孔及小窑古并等,要用钻土和石块堵塞、填平、夯实,对于较大范围的塌陷坑和裂缝塌陷区,如果填塞工程量太大,或固某些原因不能进行填塞时,也可采取在其外国挖掘环状排水沟截水,不使雨水汇集。对于流经矿区的河流和沟渠,如确实查明有水流漏失情况,并对矿井安全构成威胁,可在矿区水流漏失地段,用粘土、料石或水泥修筑加固。这种办法多用于流量不大或季节性河流,对于水量较大的河流,可采取改道的办法。河流改道虽可彻底解决河流对矿井安全的威胁,但工程大,耗资多,还要涉及到当地的农业生产等许多问题,故不轻易采用,需作认真的调查和全面的经济比较后再作决定。
关键词:煤矿水害;探测;防治水管理
Key words:coal mine water hazard;detection;control of water management
中图分类号:TD74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0035-01
1煤矿水害源及类型
1.1 煤矿水害源矿井水害是伴随生产而发生的,往往具有突发性和地点的不确定性。水害造成的损失是既成事实和无法挽回的,一旦发生水害,虽然危害程度不同,但通常都使生产中断、财产损失,严重者造成人员的重大伤亡。2005-2009年五年中全国发生各类透水事故215起,死亡1373人。不难发现,煤矿透水事故下降幅度较大,人员死亡数量大幅下降。
1.2 水害源类型矿井水害的充水水源一般有下列几种:地表水、第四系水、岩溶水、裂隙水、煤层顶底板含水层水和采空区积水。根据2005年到2009年上半年统计,全国215起透水事故中,老窑、采空区透水占81%,说明老窑、采空区透水是主要水害类型。
2煤矿水害源的探测技术
2.1 煤矿水害源的构造探测技术地质报告是煤矿设计的依据,是煤矿投产后水文地质工作的技术指导性文件。近年来,地质报告的编制质量很低。
在煤矿生产的困难时期,防治水工作被削弱。表现为投入不到位,缺乏必要的防治水设备,防治水基础设施损坏未得到及时修复。近年来,虽然煤炭市场形势好转,但由于思想重视不够,历史欠账又多,一时还没有彻底改变,矿井抵抗灾害的能力非常脆弱。
2.2 相对富水性探测技术重视程度不够、认识不高、技术人员缺乏、防治水措施编制不科学、无操作性和针对性是当前普遍存在的问题。
另外,一些煤矿为了追求效益而忽视安全,主管部门以产量和效益做为考核成绩的标准,致使煤矿主要负责人心存侥幸,冒险生产。再有,责任不明确,没有建立以总工程师为首的技术管理体系,技术人员没有地位,说话没人听。
3防治水害的综合管理
3.1 切实加强防治水基础工作煤矿要编制中长期防治水规划和年度防治水计划,并认真组织实施。各类矿井要采用适合本矿井的物探、钻探、化探等先进适用技术,查明矿井或采区水文地质情况。
重视地球物理技术在煤矿水害方之中的地位,在采取设计阶段坚持利用三维地震勘探技术和瞬变电磁技术进行补充勘探,查明落差大于5m的断层及富水性。
3.2 认真做好井下探放水工作凡采掘工作面受水害影响的矿井,要开展充水条件分析,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。矿井有透水征兆时,受水害威胁的区域要立即停止作业,撤出作业人员到安全地点,分析原因,采取有效措施。井下探放水必须使用专用的探放水钻机,严禁使用煤电钻探放水。
3.3 加强“雨季”三防工作煤矿企业必须就防范暴雨洪水进行隐患排查和专项整治,彻底消除隐患。井口标高低于历史最高洪水水位的矿井要有应急措施;对洪水可能淹没的废弃老窑井口必须按规定填实封死,或在井口浇注1个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板,严防地表水倒灌井下导致淹井。雨季要安排专人负责对本井田范围及可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙,以及可能影响矿井安全的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不间断巡视。建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度,发现暴雨洪水灾害严重,可能引发淹井时,必须立即停产撤人,只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。
3.4 加强水害应急救援和职工防治水安全知识培训各产煤地区相关部门要制订完善水害应急预案,建立区域抢险排水基地,增置各类排水设备,定期对设备进行检修,保证设备完好,以提高抢险救灾能力和效果。煤矿企业也要储备足够的抢险物资和设备,确保抢险救灾时能够及时到位并发挥作用。煤矿企业要结合典型水害案例,加强对职工水害防治知识的培训和教育,提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善矿井水害应急预案,开展应急预案的演练,使职工掌握逃生的路线。煤矿企业发生透水后,要立即启动矿井水害应急预案,并按规定及时上报有关部门,积极开展救援工作。
3.5 加强防治水监管监察工作力度地方各级煤矿安全监管部门要认真履行对煤矿水害的日常监管职责,加强对辖区内煤矿的监督检查力度。凡防治水措施不落实、没有开展水害隐患排查治理、超层越界开采的煤矿,必须责令其立即停产整改;经整改仍不合格的,要向当地政府报告并依法予以关闭。驻各地煤矿安全监察机构要对受老空水、地表水、承压水或溶洞水威胁的煤矿进行重点监察。凡存在重大水害隐患的煤矿,要责令其停产、限期整改;经整改仍不合格的,提请地方政府依法予以关闭。
矿井水是指在矿井开拓、采掘过程中渗入、淋人、滴入、流人、和溃入井巷或工作面的水。矿井透水是指井巷、工作面与水源接近或沟通而突然导致的出水事故。当通过各种通道流入矿井的涌水量超过矿外的正常排水能力时,造成矿井水泛滥成灾,称为矿井水灾。据统计,我国27.5%的国有重点矿井受到各种水灾的危险。
一、矿井水灾的危害
矿井水灾对矿井生产危害较大,轻则影响矿井生产效率,重则造成淹井人亡的恶性事故,具体来说主要表现在以下几个方面:
1.恶化生产环境。可造成巷道积水,顶板淋水使工作面及附近巷道空气潮湿,工作环境恶化,影响个人身体健康。
2.增加排水费用,提高吨煤成本。矿井水的大小直接关系到排水设施、设备和排水费用。
3.缩短生产设备的使用寿命。水对金属设备、设施具有腐蚀作用。
4.损失煤炭资源。主要是指隔离煤柱的煤损。
5.引起瓦斯积聚、爆炸和硫化氢中毒。
6.当矿井水的水量超过矿井的排水能力或发生突然涌水时,轻则造成矿井局部停产或局部巷道被淹没,重则造成矿井淹没、人员伤亡,被迫停产、关井。
二、矿井水害的综治防治
1.切实加强防治水基础工作煤矿要编制中长期防治水规划和年度防治水计划,并认真组织实施。各类矿井要采用适合本矿井的物探、钻探、化探等先进适用技术,查明矿井或采区水文地质情况。重视地球物理技术在煤矿水害方之中的地位,在采取设计阶段坚持利用三维地震勘探技术和瞬变电磁技术进行补充勘探,查明落差大于5m的断层及富水性。
2.认真做好井下探放水工作凡采掘工作面受水害影响的矿井,要开展充水条件分析,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,落实“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。矿井有透水征兆时,受水害威胁的区域要立即停止作业,撤出作业人员到安全地点,分析原因,采取有效措施。井下探放水必须使用专用的探放水钻机,严禁使用煤电钻探放水。
3.加强“雨季”三防工作煤矿企业必须就防范暴雨洪水进行隐患排查和专项整治,彻底消除隐患。 井口标高低于历史最高洪水水位的矿井要有应急措施;对洪水可能淹没的废弃老窑井口必须按规定填实封死,或在井口浇注1个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板,严防地表水倒灌井下导致淹井。雨季要安排专人负责对本井田范围及可能波及的周边废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙,以及可能影响矿井安全的水库、湖泊、河流、涵闸、堤防工程等重点部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不问断巡视。建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度,发现暴雨洪水灾害’严重,可能引发淹井时,必须立即停产撤人,只有在确认隐患已彻底消除后方可恢复生产。
4.加强水害应急救援和职工防治水安全知识培训各产煤地区相关部门要制订完善水害应急预案,建立区域抢险排水基地,增置各类排水设备,定期对设备进行检修,保证设备完好,以提高抢险救灾能力和效果。煤矿企业也要储备足够的抢险物资和设备,确保抢险救灾时能够及时到位并发挥作用。煤矿企业要结合典型水害案例,加强对职工水害防治知识的培训和教育,提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善矿井水害应急预案,开展应急预案的演练,使职工掌握逃生的路线。煤矿企业发生透水后,要立即启动矿井水害应急预案,并按规定及时上报有关部门,积极开展救援工作。
三、防治水的技术措施
防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则,采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。
1.防。在矿井设计时,井口和工业场地应选择在不受洪水威胁的地点,井口和工业场地内的主要建筑物的标高,必须高出当地历年的最高洪水位;如因地形限制,难于找到合适的井筒位置,就应修筑坚实的高台,以使井口标高高出历年最高洪水位。矿区受山洪威胁时,可在山坡上修挖防洪沟堵截山沈并在井口附近迎水流方向修筑防洪堤坎,以防山洪暴发暗洪水直接从井口灌入井下。矿区地表的塌陷区(包括塌陷裂缝、塌陷洞等)、废弃的钻孔及小窑古并等,要用钻土和石块堵塞、填平、夯实,对于较大范围的塌陷坑和裂缝塌陷区,如果填塞工程量太大,或固某些原因不能进行填塞时,也可采取在其外国挖掘环状排水沟截水,不使雨水汇集。对于流经矿区的河流和沟渠,如确实查明有水流漏失情况,并对矿井安全构成威胁,可在矿区水流漏失地段,用粘土、料石或水泥修筑不迭水的人TN流。这种办法多用于流量不大或季节性河流,对于水量较大的河流,可采取改道的办法。河流改道虽可彻底解决河流对矿井安全的威胁,但工程大,耗资多,还要涉及到当地T农业生产等许多问题,故不轻易采用,需作认真的调查和全面的经济比较后再作决定。
2.疏。对矿区内的大面积积水或防水汇集水,可开掘疏水沟渠将积水排走。如果矿井四面是山,积水流不出去,可以开凿隧洞,把水引到矿区以外。修筑疏水沟渠时,应避开煤层和含水层露头、地表裂缝等,以防地表水渗入井下。
1、瓦斯中毒、窒息事故特点
根据福建省煤矿多年对煤矿瓦斯中毒、窒息事故事故统计分析,可以发现有如下一些特点:①瓦斯中毒、窒息事故多为较大事故;②事故地点多发生在采、掘工作面停工盲巷、小眼、采空区;③多为矿井通风管理不善导致瓦斯积聚;④瓦斯中毒、窒息事故多发生在乡镇煤矿,省属国有煤矿偶有发生。
2、事故原因分析
发生瓦斯中毒、窒息事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯中毒、窒息事故往往是以上因素相互作用所导致的。
(1)煤矿开采条件差
南方矿井开采条件普遍较差,地质构造复杂,开采面在不断延深。我矿2005年度矿井瓦斯相对涌出量5.38 m3/t,绝对瓦斯涌出量1.60 m3/min。虽然定为低瓦斯等级矿井,但是由于受地质构造复杂影响,给开采工作增加难度,加上矿井通风系统经常遭受周边小窑的非法干扰,如对小窑巡查、调查工作没有到位,矿井的风流会出现紊乱,有时会检测出瓦斯超限现象。
(2)矿井通风系统紊乱
由于矿井遭受周边小窑非法入侵严重,导致矿井的通风系统经常遭受破坏,造成内部漏风和外部漏风,加上受自然风压影响,矿井通风系统不稳定。通风系统不合理、漏风大,导致矿井进风量严重不足、矿井有效风量率低;通风安全技术措施、通风安全设施不完善或安装不及时;局部通风管理不位,采掘工作面常处在无风或停风作业现象;采掘工作面大多采用串联通风,采掘工作面无进行气体检测,不能及时掌握井下巷道中瓦斯浓度的状况;所有因素容易导致人员瓦斯中毒、窒息事故的发生。
(3)瓦斯积聚的存在
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。据有关统计资料,在2005年全国34起特大瓦斯爆炸事故中,其中22起主要是因通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足,而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风管理不当、工作面有效风量不足,而造成瓦斯积聚;有2起主要是因停电、停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷瓦斯积聚而引发。
(4)安全装备不足
由于矿井主要负责人安全生产意识和法制观念淡薄,工程管理技术人才奇缺,加上思想麻痹,认为南方低瓦斯矿井不会出现瓦斯事故,对瓦斯检测仪器、监控设备(如双风机、双电源、风电闭锁装备和机电设备的三大保护等)配备不全;或不愿花钱购置,造成必要的安全装备不足。如某矿发生1 次瓦斯中毒、窒息死亡3人事故,其装备状况,唯有1台光学瓦斯检定器,而且是坏的;矿井安全装备差,也无安设瓦斯监测报警系统,瓦检员配备不足、瓦检员监测不到位等。
(5)职工安全意识差
由于目前受劳动力市场的冲击影响,煤矿工人的流动性比较大,职工队伍稳定性较差,其直接影响到职工的安全素质、安全技术素质,许多职工对瓦斯的危害性认真不足,对设置的栅栏、密闭等安全设施的重要性认识不清。许多事故分析发现,是工人违章私拆密闭、栅栏进入无通风的盲巷造成的。因栅栏、密闭管理不当也容易造成较大瓦斯事故。如在1994年某矿早班放炮员,私拆停工设置的栅栏警标,在小眼私藏炮泥,结果倒在小眼5米处中毒、窒息死亡。因此,提高管理水平和职工的安全意识对于防治瓦斯事故的发生非常重要。
(6)安全管理混乱
各级主管部门对低瓦斯矿井危险性认识不足,通风与安全专业机构不够健全和完善,没有配备专业技术人员;通风管理不力,投入少,欠帐多。企业负责人不懂通风管理技术,局部通风机位置安装不当,供风距离太远,造成作业地点风量不足,有的甚至在微风、无风的情况下作业,瓦斯事故隐患普遍存在。有的停产停风地点、盲巷、废巷不打栅栏,不挂警示牌,或排放瓦斯时没必要的安全技术措施,无入井检查制度,井下吸烟没人管;有的未经许可擅自进入未通风的地点,误入盲巷引起人员中毒,瓦斯窒息事故层出不穷。例如某矿,采空区漏风严重,发生一起瓦斯燃烧事故,造成重伤3人,轻伤3人。事故原因是由于队伍搬家,在搬迁设备时没有遵守管理规定而引发的。
(7)企业技术管理薄弱
一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外《作业规程》编制不符合现场实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患。
二、控制瓦斯中毒、窒息事故的对策
1、建立健全通风管理组织机构和规章制度
各级领导干部应提高认识,认真吸取有关事故教训;要充分认识低瓦斯矿井防治瓦斯事故的重要性和紧迫性,克服低瓦斯矿井不容易发生瓦斯事故的麻痹思想,要把防治瓦斯事故工作当做头等大事来抓;建立健全通风安全管理组织机构和各种《规章制度》,制定详细的符合本矿井实际的《一通三防工作实施办法》和各项安全技术措施,切实加强矿井通风管理,要彻底消灭采掘工作面无风、微风或循环风作业等现象,以防止瓦斯事故的发生。
2、完善劳动组织管理和职工安全培训工作
(1)进一步完善煤矿的用工制度。要从招工形式上、用工制度、职工待遇上建立健全的用工制度、工伤保险制度、用工奖惩措施;加强新招工人、在职职工、流动人员的管理,充分把握好用人关。
(2)抓好领导干部的业务素质培训。企业领导干部的业务水平和安全管理水平的高低,其直接影响到企业的安全生产。通过企业领导干部的安全生产培训,使其全面掌握好专业知识和全面提高安全管理水平。
(3)加强各级管理人员的培训。管理人员是工作现场的第一线指挥者,其素质的高低将直接影响到矿井整体的安全管理水平和企业的生产、安全效果;通过加强对各级管理队伍人员的法律法规知识、安全管理知识、有关专业知识,让他们熟练掌握煤矿的安全生产经营管理,不断提高各级管理人员的工作能力和工作水平。
(4)加强对工人的安全技术培训,不断提高职工的安全素质和操作技能水平,增强安全意识。①对新工人要重点做好入矿前的安全技术培训工作,特别是要重点对他们进行矿井基本安全知识、灾害防治知识、操作技能知识、安全隐患的识别方法、事故案例等教育。②对采掘工要每季定期组织一次全员复训,重点对他们进行煤矿法律法规知识、灾害应变知识、事故案例等方面的培训,通过不断地培训、复训,提高煤矿工人的安全技术素质和井下各种应变能力,增强安全意识和自我保护能力,防止工人违章冒险作业、避免瓦斯事故的发生。
3、防止瓦斯积聚
防止瓦斯积聚是防止瓦斯事故的必要条件,把发生瓦斯事故的危险消灭在萌芽状态,防止瓦斯积聚对瓦斯事故的防治有着重要的意义。预防井下瓦斯积聚方法很多,主要以下几种:
(1)加强通风
加强矿井的通风工作是防止瓦斯积聚最有效的措施,其作用是将足够新鲜风流送到井下各工作面地点,把采掘工作面以及局部积聚的瓦斯冲淡并排出。①矿井应合理选择最佳的矿井通风系统,详细制定好确保系统完善措施,使矿井有效的风量能够正常满足安全生产需要。②加强局部通风管理,杜绝井下各工作面出现无风、微风作业。③加强栅栏、密闭的管理,对采掘工作面停工的巷道、小眼必须及时进行密闭、揭示警标处理,并详细制定管理措施加强管理。④及时做好工作面的风量调配工作,对矿井的风门、密闭、喷雾等通风设施形成制度化管理,确保工作面的风流稳定,对工作面风流发生变化要及时调节。⑤合理生产布局,防止工作面出现不合理的串联通风,长距离通风、循环通风。
(2)加强瓦斯浓度检测
矿井瓦斯浓度的检测是我们发现瓦斯事故隐患的眼睛,也是防范和处理措施的依据,准确掌握矿井中瓦斯浓度的变化,是防止瓦斯事故的基本手段之一,也是矿井安全管理工作中的主要内容。①矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其他有害气体的检查制度,检查要全面要包括所有采掘工作面、硐室、使用中的机电设备的设置地点、有人员作业地点都必须纳入检查范围。②矿井必须配足、配齐足够的瓦斯检查员、瓦斯检测仪器,要制定瓦斯巡回检测和请示报告制度,并认真及时填写有关日报和记录,发现问题要及时汇报并组织处理,要杜绝空班漏检现象。③瓦斯检查员在检查过程中发现问题应及时向矿井口值班调度和井值班领导汇报。矿长、分管领导必须及时审阅好瓦斯报表,及时掌握好全矿的瓦斯变化情况,发现问题必须及时汇报组织处理。
(3)及时处理局部的瓦斯积聚
如工作面长期停工造成瓦斯积聚或检查中发现个别工作面出现瓦斯积聚,矿技术部门必须及时制定好瓦斯积聚处理方法、安全技术措施进行组织处理。
4、加强矿井的生产技术管理
1、合理集中生产、优化生产布局,不断完善矿井的通风系统,真正做好“以风定产”,防止超通风能力生产。
2、加强对采区复采区段的局部通风管理,对需要生长期停工的采区需要重新恢复生产的,必须详细制定好复采区段的通风管理措施,等复采区段的通风设施完善、风流稳定,不影响全矿通风后方可组织生产。
3、努力创建正规回采工作面,确保回采工作面上风巷畅通,创造条件形成全负压的通风。
4、做好工作面的贯通前和贯通后的风流调节管理工作,对工作面贯通后的风流变化要及时进行调节,确保风流稳定。
5、建立瓦斯监测报警系统
我市可能发生的地质灾害类型主要有地面塌陷(重晶石采空区塌陷)、地裂缝、崩塌等。其它类型地质灾害由人为因素引发,如非法取土、采砂等。
(一)地面塌陷和地裂缝。地面塌陷主要为采空塌陷。地裂缝主要是和采空塌陷伴生的,在塌陷区周边一定范围内
产生,以重力作用为主。采空塌陷和地裂缝主要发生在柏城镇和柴沟镇的老重晶石矿采空区。采空塌陷具有较强的危害性,对地表建筑、人民生命财产安全、生态环境和社会稳定构成严重威胁。
(二)崩塌。采石厂和其他露天开采矿山存在潜在的崩塌隐患,危及作业人员的安全。主要分布在柴沟镇、井沟镇、阚家镇的石料开采矿区。
二、地质灾害防治重点及措施
(一)防治重点。根据现有资料,初步确定防治的重点为柏城镇、柴沟镇重晶石采空区和阚家镇、柴沟镇、井沟镇的石料开采矿区。
(二)防治措施。各镇街区要搞好日常调查,摸清各自行政区域内可能发生的地质灾害。遇有暴雨天气或连续降雨超过50毫米的情况时,要立即启动废弃矿井周边的撤人预案,除组织受威胁区域人员撤离外,还要在汛期针对灾害种类采取以下防治措施:
1、地面塌陷和地裂缝。加强动态监测,适当避让。在采空区边界处设立警示标志、网护等设施;采用放顶、回填、恢复植被等工程措施;推广应用充填法填埋采空区(利用矿渣、水泥或高水速充填材料)。
2、崩塌。各镇街区要摸清本行政区域内石料开采企业的现状,尤其对石料开采企业相邻之间形成的界墙、矿区周边出现的裂缝等灾害情况,要及时组织人工清除危险性大的危石、孤石;要组织并督促企业及时对危险处进行护坡处理,采用喷浆护坡等措施加固陡壁。同时,在矿区周边设立警戒线和警示标志。
3、对取土、采砂等形成的废弃矿坑周边的居住区,要派人监测,如遇特大暴雨,应通知周边人员做好撤离工作;组织全体村民,做好群测群防工作;植树造林,加固危险斜坡,修建泄洪道等;修拦挡坝,沟床治理,导流等。
三、保障措施
(一)加强领导,落实责任。各镇街区要强化属地管理意识,切实加强对地质灾害防治工作的组织领导和监督检查。要安排一定资金用于突发性地质灾害的应急调查治理和隐患点治理。自然因素引发地质灾害的防治经费应列入财政预算。市国土资源局应会同有关部门加强对地质灾害险情的动态监测,存在突发性地质灾害隐患的镇街区、村居应加强群测群防工作。
(二)切实加强隐患点巡查和地质灾害预警预报工作。我市在每年6月以后进入汛期。各镇街区要进一步加强对隐患点的再排查工作,特别是对公路铁路沿线、重晶石采空区、采石区、采砂和取土区、重点建设工程区、学校、医院等重点区域,要重新开展一次拉网式排查,确保不留死角。对发现的地质灾害隐患点,要迅速做出危险性判断,及时划定地质灾害危险区、易发区,设置相应警示标志,并逐一制定应急预案,落实监测、报警、人员疏散、应急抢险等各项措施。要及时填制、补发地质灾害防灾明白卡,保证有关责任单位和责任人持有“防灾工作明白卡”,受威胁居民按户持有“避险明白卡”。要在存在严重威胁的地质灾害隐患点,实行全天候专人监测,必要时采取应急避险措施。
其实早在20世纪的初期,国外就有学者注意到水文地质的特征,60年代初,煤炭科学研究院将资料统计作为基础,提出来什么是突水系数,也就是单位量下实际的隔水层厚度能承受的临界水的压值,起到了了重要作用。煤矿企业水害产生的原因很多,其主要原因就是因为矿井水文地质模糊,在水体下采煤需要有的措施不落实。所以对于煤矿采空区一定要了解其水文地质特点才能合理防治。
一、煤V采空区概念
狭义的煤矿采空区就是指在煤矿施工的过程中,所有的地下煤炭都开采完毕之后留下的空洞。这时的煤矿采空区,如果想要进一步深度的开采,通常都需要对采空区进行合理的加固,致使他在短时间内不会塌陷。如果不选择加固,又不进行回填,时间久了将会容易坍塌,造成地面的凹陷,在地表出现一个沉降坑,造成积水。现阶段,我国传统煤矿企业的治理方法一般是采煤坍塌后在治理,不过这种治理模式也存在弊端,一是,在坍塌时土地资源一直是闲置的,无法有效利用,导致资源浪费。二是,塌陷后在治理,治理过程比较繁琐,费用也较高。三是,为耕作带来影响,土地受损后要长时间才能耕种,浪费土壤资源。
二、 煤矿企业采空区水文地质特征
(一)水文地质评价标杆
地区不同,水文地质情况也就不同,有的情况简单,有的相对复杂。依据对水文地质条件的调查研究可以看出一般有水层的变化态势。每一个事物存在都有其客观规律,煤矿里的水也不例外,它的水循坏也有一定的规律性。煤矿工作人员应积极的把握水循坏工作原理,理论联系实际,保障煤矿的生产安全有效的进行。首先,煤矿地区的水文地质受多种因素的影响,对其的勘察应全面考虑,前期资料准备充分,合理利用科学技术手段分析研究煤矿区地下水质特征,不要以偏概全,从细节小事分析掌握,为矿井提供可靠的安全保证。其次,地下水与矿井的联系十分密切,比如,矿井在建设时首先就要考虑水位的深度以及广度,还有就是会不会对一些特殊的建筑材料产生腐蚀。由于受不同的岩层和土质的影响,矿将建设时还要思考地下水对这些土壤和岩层的作用。另外,矿井的建设都需要人工来完成,人也是煤矿中的活动主体,因此还要考虑人体与水质的关系,分析预算可能会出现的问题,提前做好措施,保障人身安全。
(二)采空区水的充水特征
我国煤矿企业发展迅猛,采矿力度大,速度快,所以很多矿区都有没有用的采空区,采空区长期无人问津,积水以后便形成了采空区水。采空区水看似平凡,但如果不加以治理,也会对煤矿安全造成威胁。采空区积水水量虽然很小,不出意外不会引起水淹井的情况,但是他的水量集中,一不小心泄露,突击性强,气势凶猛,带有很大的杀伤力,危机人员安全。另外,采空区积水的位置不固定又很难被发现,它大小不一,形状各异,深浅难辨,正是这种使人捉摸不透的形式,才让人无法掌握它的充水特征,难以预防。半功倍的效果。
水害问题也导致许多事故发生:2014年4月7日4时50分许,云南省曲靖市麒麟区东山镇,黎明实业有限公司下海子煤矿井下一采区放炮引发透水事故22人被困。经搜救,在井下找到21名遇难者,有1人下落不明。?2014年6月2日19时30分,冀中能源股份有限公司显德汪矿在1493掘进工作面发生透水事故,5人被困,1人死亡,8人安全撤出,之后被困的5人被救出。
三、水害防治措施
(一)针对水质特征调查研究,合理开采
采空区的水害也就是采空区积水,对其防治应坚持时刻预防与治理相结合的原则。采空区积水问题并不是难以防治的,探放采空区水就是防治的关键。前期做好探放水的工程设计,制定安全措施,切实落实工作实施。同时也应遵循探放水的原则进行治理。因为煤矿是地下生产作业,地下的水文地质条件复杂,难以把握,因为技术难以达到想要的勘测结果,无法有正确的客观认识,因此,就要学会预测,有刨根问底的精神,在掌握了基本虚实以后再加以探究。这就需要做好准备工作,认真收集资料,准确无误的绘制图纸,合理分析相关资料,应用科学技术手段掌握采空区所在位置,把握规律,达到事半功倍的效果。
(二)规范经营环节和操作程序
防治水害,技术虽是关键,但是也要加强煤矿本身的经营环节和施工过程,制定有关防治水害的制度,按规章制度办事,设立监察人员,加大管理力度。上到决策层,中到管理层,下到作业层一视同仁,不能徇私枉法。同时还应加强煤矿职工水害防治知识的教育,可以设置相应的小机构,专门宣讲有关科学知识,普及人员的安全意识,真正提高员工的素质,掌握采空区水害特征,在紧急关头时能使用正确的方法积极应对。
四、结语
时代在发展,社会在进步,传统的煤矿企业开采方式的缺陷也渐渐显露出来,目前,我们应在原有的基础上不断创新,提高知识文化水平,建立健全管理制度,加强人员安全意识,利用科学技术分析研究水文地质条件,增强综合治理能力,相信,煤矿业发展会越来越好,越来越安全。
参考文献:
二、煤矿企业职工安全健康的重要性
煤矿职业安全健康工作的本质即是要降低甚至杜绝各种职业病的发生。针对矿山来说,就是要降低在煤炭生产过程当中煤矽肺病的发病几率。煤炭职工的工作以及生活环境条件都十分恶劣,在工作当中,不仅是面临着关乎生命安全的危险和挑战,同时还面临着粉尘等职业病的危害因素的威胁。伴随着相关的保护措施以及开采技术的提高,在煤炭矽肺病得防治和治理上都取得了相当程度的进步。然而,在一些矿山,尤其是一些地方煤炭以及乡镇煤矿工作中,煤炭矽肺病的发病率仍然较高,对煤矿工作者及其亲人都带来了巨大的痛苦和不幸。所以,搞好煤矿职业的安全健康工作,是关爱职工以及关注生命最直接的体现,也是以人为本理念的体现。同时,提升工作人员的健康也对减少医疗费用的支持和提升企业效益有一定的积极意义,也是塑造企业的良好形象以及提高企业凝聚力的最佳途径。
三、提升安全健康的具体措施
(一)建立和完善健康管理体系
市委、市政府高度重视煤矿职业安全健康工作,认真落实国家职业健康工作的相关政策条例,出台专门文件,指导全市的煤矿职业安全健康工作。同时按照国家煤炭产业结构调整政策,大力整合煤炭资源,加大综合机械化采煤、综合机械化掘进的技术改造、煤炭综掘综采一体化工作。科技兴煤为落实国家职业健康工作奠定了良好基础,建立完善的职业危害防治责任制度、宣传教育培训、日常监测等多项制度。通过制度建设,明确责任人,明确目标,明确措施,明确奖罚,做到“工作有人管,事情有人办”,确保“清洁生产、舒适工作”。各矿每月都组织召开全矿职业健康工作会议,分析存在的问题和隐患,提出解决方案,制定防治措施。围绕“快乐工作,幸福生活”理念开展煤矿技改工作、职业健康设施建设,推行健康、舒适化管理。右江矿务局专门成立了职业健康防治工作领导小组,研究落实职业危害防治资金、规划、方案等;设立职业健康管理处,配备专职管理人员,各矿相应成立职业健康管理科;建立完善了职业危害防治管理考核制度,明确各级管理职能,形成主要领导亲自抓,分管领导具体抓,各生产区队直接抓,一级抓一级的工作格局。
(二)以科技进步推进职业健康工作
矿井“机械化、信息化、安全质量标准化”建设是推进职业健康工作的重要基础。近年来,各矿井采用新技术、新装备、新工艺淘汰落后的生产方式,以全新的生产流程、操作准则、管理理念提升煤矿现代化水平。矿井采用信息化远程集中控制、高清晰大屏幕调度指挥、井下人员跟踪定位、井下无盲区通讯、矿井水害预警等煤矿先进技术装备系统。生产工艺由原来的炮采炮掘改变成综采综掘,不但消除了氮氧化物对人体的伤害,而且提高了工效,减少了生产作业人员,使得接触粉尘、瓦斯的人员数量也大为减少,职业危害影响范围进一步缩小;运输方式由传统的串车提升改造为皮带输送机运输,控制方式采用地面集中控制,从工作面一直到井口煤仓全部改成高强度皮带运输,大大提升了运输能力,减少转载运输环节,减轻了职工劳动强度,减少了运输环节的职工人数,直接减少了接触职业危害源的人数。
(三)细化职业健康现场管理
抓好职业健康工作,关键在于抓落实。我市建设和完善各矿井的职业健康设施,细化现场管理,从源头上抓,做到每一个点都要有人管、有人检测、有人清洁、有人监督。实行点线负责制,按作业点及连续作业区域划分责任区,落实到具体的责任人负责,哪一个点或区域出现问题,就由该责任人承担责任。每月组织验收,验收结果与当月安全工资挂钩。建设煤矿井下空气净化系统,做到职业危害防治无盲区。加强综采、综掘等重点区域的管理。采煤机、掘进机除了起用自身的内置喷雾系统外,增设了随机运行的外喷雾系统,消除粉尘飞扬根源。利用伞形装置收集锚杆打眼产生的粉尘,并湿化处理。掘进工作面严格执行湿式打眼、边帮洒水等综合防尘措施。在综掘工作面安装除尘风机。对粉尘产生密集的巷道安装捕尘网。落实粉尘冲洗及设备清洁措施。根据不同的作业环境,安装设置职业危害警示标识,编制巷道清洗循环图表,安排专人按循环图表对巷道进行冲洗,特别对容易积尘的运输机两旁、转载点等每班进行除尘。加强个体防护,确保员工身体健康。建立健全防护用品制度,定期按规定给职工发放劳保用品,保障员工有效防范粉尘。
(四)强化职业健康监护工作
一、煤矿安全生产存在的主要问题
(1)煤矿从上至下存在较严重的急功近利的思想。表现为或在煤炭市场恢复性好转的形势下急于摆脱困境;或在采掘失调情况下急于恢复正常生产;或为追求更大利润,片面追求生产而使安全处于从属地位。可以说每起煤矿重特大事故均与此相关。
(2)煤矿安全监察机构的权威性不高、监察工作机制有待完善,工作效率有待提高。此外,尚未建立起有效的安全监察工作机制,以应对我国幅员辽阔、煤矿数目众多、安全监察人员有限的现实。安全监察人员的工作效率、技术水平和依法行政能力尚不能满足煤矿安全监察工作的需要。
(3)随着矿井的延深,煤矿自然灾害的危险性在增加,灾害治理的难度加大。表现在瓦斯涌出量越来越高、矿山压力增大,灾害治理更加复杂。
(4)事故应急措施不力,装备不到位,人员缺乏避灾自救训练。入井人员不随身携带自救器的现象相当普遍。事故应急中,由于工人不能正确选择逃生路线而造成灾害事故扩大的事件也时有发生。
二、煤矿安全管理信息技术方面存在的主要问题
一是管理人员安全管理信息化缺乏认识。对于死亡事故,以认真严禁的科学态度,利用先进的仪器设备,对事故现场进行勘察,以实事求是的态度进行事故的调查,做到公平、合理、合法地处理事故,同时,按照处理事故“四不放过”的原则,分清事故的责任,吸取事故教训,制定防范措施,整改存在问题,防止同类事故重复发生。在工作中,做到对没一起死亡事故都要通报,并要求煤矿对通报在班前会组织工人认真学习,教育矿工,提高自我安全意识,做到警钟长鸣。
二是企业领导对安全管理信息化的认识不够正确和充分。有些条件较好的煤矿满足于眼前的状况,认为不提高信息化建设,企业照样能搞好,因此,对企业的信息化建设重视程度不够。有些企业的高层领导在企业信息化初期,对信息技术抱较高期望,希望通过企业信息化获得较高效益,结果一旦看到投资费用增多,而效果又未见明显提高便丧失信心。
三、煤矿安全管理信息技术的主要构成
(1)安全信息收集。安全信息收集主要是由安全岗(网)员在安全检查过程中对收集到的安全信息录入到计算机中。本模块主要包括安全信息录入、对安全隐患的处理意见、领导审批意见、对安全隐患处理落实情况和安全信息的综合查询等功能。
(2)交接班管理。交接班信息管理模块用于安检人员处理交接班过程中的问题记录与移交。
(3)安全规章制度。该模块是煤矿各种安全规章制度的汇总,供有关人员查询、学习和参考。煤矿安全规章制度,是煤矿安全生产的依据,是由一件件血的教训而写成的,它在煤矿安全生产过程中起到了重要作用。
(4)防治病毒入侵、传播。大力学习计算机病毒防治知识,有效防止计算机病毒的传播。计算机病毒是由计算机语言编写的计算机程序指令。计算机病毒的发生可导致计算机系统崩溃、文件丢失、设备损坏。计算机病毒的传播方式主要有文件复制、接收发送邮件、下载文件等,计算机病毒的传播工具有磁盘、U盘、移动硬盘、光盘等。
(5)安全综合报表管理。安全综合报表是安全信息的汇总,可以对煤矿安全情况进行综合分析,通过日报和月报的形式提交给各级领导审核,使各级领导能及时的了解总体安全情况,为领导分析和掌握安全管理状况提供了真实可靠的依据。
(6)煤矿事故管理。正确地记录煤矿所发生的安全事故,并查明事故的原因,记录事故的综合分析和处理情况。真实地记录发生的安全事故,可接受事故教训,起到安全警示作用,并作为该部门安全情况评比的依据。
(7)安全技术措施管理。本模块包括安全技术措施制定、安全技术措施审核和审批。从技术角度出发,对于煤矿各种类别的工程制定安全措施。审批后执行,记录措施的执行情况,并对安全措施进行月度的复审,确保安全措施的可行性。
(8)安全标志管理。为了引起人们对不安全因素的注意,预防事故的发生,需要在各有关场合作出醒目标志,在矿内部安装的安全标志也是不容忽视的。安全标志是由安全色、几何图形和图形符号构成,用以表达特定的安全信息,安全标志分为禁止标志、警告标志、指令标志、提示标志四类,对安全标志要定期检查和维护。本模块记录全矿安全标志的安装地点、内容和使用情况,并备有安全标志的基本知识。
(9)安全生产考评奖惩。为了加强职工的安全意识,对各部门和个人安全生产情况要定考评和奖惩。本模块是对各部门和个人奖惩情况的评比和记录,当某个部门连续评比不合格后,系统发出警告,并通知有关领导和部门,对该部门进行处罚。
(1O)人员定位查询。可查询到某人员当前是否下井及在某一时间段的下井记录。此外,部分模块还可以和其他矿井信息技术结合使用。
四、计算机网络在煤矿企业中的应用效果
(1)为有效调度配置生产要素提供了科学依据。信息化网络的应用,使各种生产要素都置于有效的准确掌握之下,为企业能在更大平台上合理优化地配置要素提供了可能。过去只能在一个矿进行配置的要素现在可以扩大到整个集团,提高了要素的使用效率,提升了管理水平。
(2)促进了矿井集约化生产。信息系统的应用促进了集约化生产,使煤炭企业能够抓住良好的煤炭市场机遇,加快企业发展,实现煤炭产量大幅度提升。
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。矿山地质灾害是由于自然地质作用和人为地质作用,使矿山生态地质环境恶化,造成人类生命财产损失和资源、环境严重破坏的灾害事件。因矿产资源的开采、矿区建设、固体废弃物堆放及人工切坡等综合影响,矿山附近围岩应力分布发生变化,极易产生滑坡、崩塌及泥石流等地质灾害。近年来,我国矿山开采环境不断恶化,重大地质灾害明显上升。
1.我国地质灾害的常见特征
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。地质灾害种类很多,按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分,常见地质灾害共有12类、48种[1]。
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。
我国位于亚洲大陆东部,濒临太平洋,季风气候显著,具有较明显的纬度和经度分带特征,加上疆域辽阔,地形复杂,具有多种多样的气候类型,暴雨、洪水、干旱、冰雹、霜冻及温差等许多不良气候因素常常成为地质灾害的诱发因素。
2.矿山地质灾害的主要类型
2.1矿山滑坡
矿山滑坡以浅层松散层滑坡为主,岩质滑坡较少。主要诱因为坡脚开挖及坡面加载、露天开采削坡不当、采空区沉降引起的地表陡坡失稳、固体废弃物堆放不合理等。已发生的矿山滑坡灾害造成的经济损失达亿元之多。
2.2矿山崩塌
崩塌灾害是矿山灾害中最常见也是威胁最大的灾种。这类灾害突发性强,危害性大,不易防范。诱因多为采矿引起的斜坡岩土体应力分布特征的变化。主要发生在地形切割强烈的西部产煤区,常见于“上硬下软”这一特殊岩性组合地层。因采矿诱发的崩塌灾害,造成的直接经济损失达亿元[2]。
2.3大面积空区垮塌和地表塌陷
采用空场法、崩落法开采的地下矿山往往会形成巨大的采空区和崩落空区,这些空区达到一定规模后会产生大面积空区垮落,若预防和处理措施不当,则会造成重大事故和灾害大面积采空区的存在,是诱发大面积采空区崩塌的隐患。由于浅部空区或较大范围的影响,在近地表的岩石移动活动中,有可能对地表建筑和道路等构成一定危害,有些甚至引起山体滑移。当爆破诱发或岩层移动到一定程度时,将爆发采空区大范围塌落。由于空区的突发性崩塌,还会产生巨大的地震波、空气冲击波等灾害。地表塌陷在金属矿的较为普遍,造成危害较大,并呈急剧上升,造成塌陷的原因是采区不能充填,尤其在不明采区和明采区表现突出。
2.4泥石流
矿山地形地貌复杂,地形切割大,山高谷深,地质环境脆弱。采矿弃渣堆放不合理及尾矿库坝设计、修筑不合理等,在强降雨条件下易形成泥石流,发生过严重的泥石流灾害,直接经济损失达上亿元。
3.矿山地质灾害的防护措施
在该煤矿山施工阶段,建议建设单位、设计单位和施工部门重视地质灾害的危险性,严格遵守《地质灾害防治条例》,切实总结并吸取以往的经验教训,建立相关制度,采取防治措施,防止矿山开采引发、加剧和遭受地质灾害,减轻或避免地质灾害对工程建设及周边环境的影响。提高地质灾害防范意识,向作业人员宣传地质灾害防治知识,建立健全安全保证体系和专人负责制度,确保安全生产。
对于发生概率大,危害较大的地质灾害,尤其是直接影响采矿安全的地质灾害,应积极采取科学措施进行治理。对于发生概率小,危害不大的地质灾害,给予一定的重视,把隐患消灭在萌芽状态。
在工程建设的各阶段,应长期监测不同类型的地质灾害,重视新的地质灾害的发生,及时处理遇到的地质灾害问题,有效地保护人民生命和财产的安全。
考虑采区开采中可能遇到与地表水相联系的导水构造,为预防突水事故的发生,需强化排水能力。并及时监测地表水的水位和洪水情况,特别是在洪水期,积极与气象水利部门沟通,加强井下水文观测,发现井下导水裂隙水流量明显增大,井下工作人员及时升井到地面,并采取相应措施,防治矿坑突水,在枯水季节对井下几处导水裂隙发育地段同样要进行经常性的水文观测,尤其在井巷坍塌、采空区塌陷强烈时,更应加强水文工作,防止井下突水,对上部可能存在老积水的地段及时排除,消除隐患,并且在井下设立各作业区之间及作业区与地面之间顺畅的通信联系,保证在有突水预警时能够通知所有井下工作人员快速撤离。加强井下放排水,采取防、堵、疏、排等必要措施[3]。
补测采空区具置、大小,委托设计单位进行施工图设计,采取必要的防范治理措施,保证设备和作业人员的安全。
针对露天开采可能遭受的采空塌陷、崩塌等地质灾害,应尽量减缓采矿坡度;建议采用锚喷支护方式,确保采场边坡的稳固;对采空区进行及时回填,最大限度地减小岩石体的变形幅度。
切实贯彻“预防为主、防治结合、综合治理”的方针,即防治工作应与生态环境建设,合理开发利用有效保护矿产资源相结合。正确认识和对待矿山主要地质灾害现状和可能引发的问题是保证矿山合理开发与保护环境有机统一的前提。只有矿山在保护中建设,在开发中保护才能达到生态环境的良性循环和社会经济健康持续发展。
4.结语
我国矿山种类繁多、分布广、户数多、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,给社会稳定和人民生命财产安全带来了严重影响。在开发矿产取得正面效益的同时,应更多地关注其带来的负面效应。科学合理的规划、加强对矿山地质灾害的研究、加强其监测及预警预报、有效地防治矿山地质灾害,努力实现贵州省矿业的可持续发展。
【参考文献】
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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中图分类号:TD1 文献标识码: A
正文:
在矿山地质灾害当中,其发生的类型相对比较多,我们将其按照灾害的发生与时间的关系分类,可以分为突发性矿山地质灾害、缓发性矿山地质灾害两种,其中突发性矿山地质灾害主要包括矿坑突水、瓦斯爆炸等;而缓发性矿山地质灾害主要包括环境污染、地面变形等。但是在实际工作中,最为常见的地质灾害类型是根据空间分布与形成原因之间的关系而分类的。
一、矿山地质灾害的几种类型
1、岩土体变形灾害
(1)矿山地面塌陷问题
一般情况下,矿山地面塌陷是由于人们采用井巷开采方式而导致的。如果人们在矿山采空区开采矿产资源时,没有保留足够的矿柱,或者由于矿柱受到损坏,那么这就会导致矿山的地面塌陷,尤其是在地表或平缓的地区,地面塌陷的现象更为明显。而在一些地下较深的矿体资源,人们如果没有没有对采空区进行回填土或者合理的处理,那么就会导致采空区大规模的塌陷。
(2)采矿场边坡出现失稳或者滑坡现象
这种现象发生的主要原因是人们在开采矿产资源的过程中,由于没有按照相关规定进行开采,这就导致失稳、滑坡现象的发生,一般来说,这种灾害往往发生于建材矿山当中。
(3)坑内岩爆现象
当矿产资源开采完毕之后,矿坑与顶部以及底板的围岩会受到地壳运动而导致其压缩,如果人们在开采的过程中消弧线圈的自由面,那么其中的应力就会突然释放,因爆裂而导致岩体出现各种碎片,从而带来巨大的地质灾害。
2、因地下水位改变而引起的地质灾害
(1)矿坑突水、涌水的现象
这种现象是最为常见的一种地质灾害,并且这种灾害产生的后果极为严重。一般来说,人们在开采矿产资源的过程中,由于人们没有对矿坑的涌水量进行分析,往往因为失误而打穿老窿,此时矿坑内就有大量的地下水涌入,导致各种安全事故的发生。
(2)坑内遗沙涌泥
这种现象一般会与上述突水现象一起发生。在矿产资源开采的过程中,如果遇到蓄水溶洞,一旦将其挖穿,那么就会有大量的泥沙极其岩屑伴随着地下水涌入到坑内,从而导致各个矿坑被堵,机械设备、开采人员都会被埋于其中,情况不堪设想。
(3)环境污染
在矿山开采的过程中,环境污染是地质灾害的另外一种表现形式。在矿产资源开采是,由于采矿以及选矿会产生大量的废气、废物、废渣,并且没有将其经过处理直接排放至外界环境当中,从而导致生态环境遭到严重的污染。另外,在采矿的过程中还会发生的自然灾害有水土流失、土地沙化等。
3.岩爆与井下突水
矿山地质灾害中的深部岩爆,即矿山一千米以下深部开采过程中,因高地应力作用,硬岩层会出现严重的岩爆现象。就其机理来说,岩爆实际上是开挖卸荷基础上的岩石自身弹性应变能骤然释放而产生的脆性破裂现象。在此过程中,因爆裂而产生的岩块、岩片等爆裂松脱、剥离、弹射,最终离开母体,对矿山资源开采工作造成了非常严重的影响。矿山井下突水,主要是含水层造成的,即在违规作业条件下,到遇到采空区、积水巷以及溶洞等含水体时,很可能会导致隔离岩层失稳,进而引起各种地质灾害。
4.崩塌、滑坡以及泥石流
矿山崩塌和滑坡灾害是矿山资源开采过程中最为常见的一种工程性地质灾害,而且其发生率非常的高,尤其是露天矿山开采过程中,会严重影响生产安全。对于崩塌和滑坡等地质灾害而言,其主要表现为以下几种形式,即采空区山体出现严重的滑坡,究其原因是超量开采作业造成的;采矿场出现严重的边坡失稳现象;堆渣场和排土场边坡出现了严重的失稳现象。同时,泥石流对矿山开发危害性也非常的大,不仅会危机矿山资源开采安全,而且对矿山周围居民的生产生活及人身安全也会产生严重的影响。据统计数据显示,除了少数国营矿山企业,大部分个体私营企业在开采过程中,习惯性地将废渣和尾矿等,随选随排,大量积聚于山坡、沟谷之中,一旦雨季来临,很可能会引发泥石流等地质灾害。
二、矿山地质灾害的勘查方法及防治措施
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。目前常用的几种勘查方法主要有:地球信息技术综合方法、地球物理勘查方法、环境化学勘测方法等。根据矿山地质灾害的类型特点可以看出,很大一部分地质灾害都是可以通过采取措施进行预防来避免的,这就为防治矿山地质灾害提供了一个有效的途径,即预防处理。笔者多年来的地质工作经验,提出了几点防治措施,具体如下:
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。
2.5 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。
2.6 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。
2.7 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。
2.8 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。
3结语
作为最大的一个发展中国家和矿业生产大国,矿产资源的开采与消耗量都非常的大,长期的传统粗放矿业开发模式应用,加剧了矿山地质环境的恶化,甚至部分矿区已经濒临毁灭性状态。为了有效控制矿山的地质灾害,尽可能的降低地质灾害带来的损失,就必须要针对不同的地质灾害类型,采取相应的有效手段进行防治。