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摘 要:现在随着我国煤矿企业的快速发展,煤矿地质灾害也在频繁发生,煤矿地质灾害不单单是发生在我们国家,在外国也会频繁地发生煤矿地质灾害。由于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。文章主要对煤矿地质灾害的发生特征进行了研究,并对其提出了有效的防治措施。煤矿地质灾害的影响因素繁多,一旦发生不仅会带来大量的人员伤亡和财产损失,严重的还会阻碍国家经济的快速发展。
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
[1] 董来启,李峰,武艳丽,等.煤矿地质灾害特征防治措施[J].科教文汇,2008(4):192-193.
摘要:煤炭作为不可再生能源,多数埋藏在地下,在对其进行开挖的过程中,会改变煤层附近的地质环境,当对煤层过量开挖时会造成地质环境的异常变化,引起煤矿地质灾害,地质灾害严重时会损坏煤炭开采设备和对工作人员造成危险,因此,重视煤矿地质灾害是非常必要的。
关键词:煤矿地质;灾害特征;防治措施
为提高煤矿企业在遭受突发性地质灾害时的快速反应能力,最大限度地减少地质灾害造成的损失,根据地质灾害防治相关条例要求,要加强煤矿地质灾害防治,必须坚持“以人为本,预防为主、避让与治理相结合”的原则,以减少地质灾害造成人员伤亡和降低生命财产损失为目的,预防和减轻地质灾害造成的损失,保障广大职工的生命财产安全,加快矿井安全高效发展。
1煤矿地质灾害的特征
1.1群发性
人们在开采煤矿时,难免会破坏原有地质环境,而煤矿地质灾害正是地质环境对自身所遭破坏的一种反馈。煤矿地质灾害具有一定群发性,在某一时段或某一区域易集中发生。如当矿井某一区域发生自然灾害后,在群发效应的影响下,通常会伴有更多,更大的灾害。
1.2衍生性
地质灾害的衍生性主要指发生一种地质灾害后,时常会衍生出很多并发灾害与次生灾害,形成灾害链。如煤矿顶板灾害会造成地面塌陷,形成地裂缝,毁坏耕地,同时也会破坏地表建筑物,影响地表径流等。
1.3持续时间多样
有些地质灾害如瓦斯爆炸、顶板破碎等都属于突发性灾害,灾害发生时间短,破坏强度大;而也有一些灾害持续时间长,渐发性强,如采煤塌陷灾害、土地盐渍化灾害,因此煤矿地质灾害持续时间具有多样性。
1.4无法避免但可防御
当前受科学技术水平的限制,我国的煤矿地质灾害防治工作存在的问题仍然较多,在一定时期内避免地质灾害发生很难。但就以往煤矿地质灾害发生情况而言,只有地质隐患达到一定程度后通常才会发生地质灾害,且地质灾害的规律性较强,因此可采取措施防御这些灾害,在我国煤矿科技飞速发展的影响下,这些地质灾害在将来的某一时间一定可以得到控制。
2煤矿地质灾害现象
2.1地表下沉
对于煤炭开采区域发生地表的下沉是不可避免的,但是当一些煤矿为了追求更多的经济利益,对煤炭进行过量开采会造成煤层上方的地表下沉严重,甚至某些地方发生塌陷现象,结果会造成地表的建筑或农田被损坏而无法使用。塌陷的发生主要是因为开采的煤层被过分挖空,同时采空区没有及时回填,在原岩应力的作用下煤层上方顶板失去平衡,破坏严重,从而破坏延伸到地表产生塌陷。另外,对于在水体下采煤时,如果对水体处理不当,导致水体大量流入矿井内,造成地下水位的下降,这也会引起地下水上方的岩层破坏,且可能延伸到地表引发地表塌陷。
2.2瓦斯
瓦斯作为一种易燃易爆的气体赋存在煤层内,当含量较小时不会产生危害,但是当在矿井内积聚到一定量时容易造成煤矿工人窒息或引起瓦斯爆炸事故发生。煤矿瓦斯的积聚有两种方式:缓发性。对于瓦斯矿井,工作面在推进过程中,煤层内的瓦斯会逐渐的外流,当通风系统设计合理、工作正常时,瓦斯随风流被顺利的排出,但是当出现通风死角或通风故障时,局部瓦斯会逐渐的积聚并达到对人体伤害和爆炸浓度,显示出一定的缓发性;瞬发性。有些高瓦斯矿井在开采过程中会出现瓦斯喷涌状况,不可避免的产生瓦斯浓度增大的现象,如遇火源会引发瓦斯爆炸事故发生。
2.3滑坡
对于煤矿开采造成的滑坡与自然灾害情况下发生的山体滑坡是不一样的,煤矿发生的滑坡主要是指对煤矿生产过程中产生的废弃物(如矸石、建设废料等)的不合理堆放对原有山体或植被造成影响和破坏,导致矿区周边山体发生滑坡事故,这样的滑坡是人为的结果。
3煤矿地质灾害的预防措施
3.1强化灾害宣传、教育
为更好的防治煤矿地质灾害,首先政府及相关部门应足够重视煤矿防灾工作,应做好防灾宣传、防灾教育工作,让全矿井人员足够重视防治灾害,同时应提高矿井施工人员的防灾、救灾技能,逐步提升矿井防灾,救灾能力。其次矿井灾害防治部门,也应实时深入调查研究矿井地质灾害与灾情,以便第一时间掌握灾害实情,不断更新灾害防治方法与技术,同时应做好灾害防御准备工作,以更好的防御各种地质灾害。
3.2增强对地质灾害相关问题的研究
应依据当地自然地质环境特点,对矿区地质灾害进行有针对性的综合治理。对此,首先应系统性的调查监测矿区地质环境灾害,把地质灾害发生机理、规律找出来,以给灾害治理提供参考。若遇到独发性灾害,应联合相关科研单位共同攻关,仔细分析调研,努力制定一些针对性强,科学、合理的灾害预防措施。
3.3严格落实国家相关法规政策
当前虽然我国已颁布了多条法规来限制约束自然地质环境的污染现象,破坏现象,但在实际实施中由于很多因素的影响,这些法规很难落实到位。对此,我们一方面应深入学习研究,仔细解读这些法规。另一方面应以本矿井实际情况为基础,有针对性的制定一系列生态恢复措施,坚持走可持续发展道路,强化执行力度,充分落实好各项规章制度。
3.4开展综合化治理
综合性系统规划矿区地质环境治理,充分借助各种防灾减灾手段,改善矿区生产环境。强化地质环境评估,在开展矿山工程项目前,应先进行地质环境影响评估,以协助矿区后期绿色开发。同时,为使矿井施工对周边环境影响达到最小,应把地质环境评估工作贯穿于整个矿井生命周期全过程,应从建井一直到最后报废关停;建立健全地质环境监测体系。应以矿区多发灾害点为中心,构建一地质环境监测网络,进行“重点抓,全面铺”,以实现及时有效预防矿区地质灾害的目的;发展有效的防治技术。可通过对工程措施、生物措施以及农业措施的综合系统应用,来有效治理地质环境。如复垦技术、矸石再利用技术、地表减沉技术等,以更好的支持矿区地质环境治理。
3.5合理开发资源,进行清洁生产
据以往经验矿井发生的很多地质灾害,都是由于资源开发的不合理引起的。因此,为实现矿井的长期健康可持续发展,各矿区在未来发展中一方面应重视统筹管理资源开发利用,另一方面应大力发展煤炭资源清生产工艺,适度、优化资源利用。具体可从下列几方面着手:发展动力洗煤技术,固硫煤炭技术,不断提升煤炭品质,从源头治理污染;综合质量矿区地下水与地表水,合理利用水资源,逐步优化矿井排水;综合利用矿井三废(废气、废渣、废水),发展循环利用技术。
3.6及时启动应急预案,疏散矿区作业人员
一旦出现了煤矿地质灾害事故,矿区负责人需要及时启动应急预案,通知上级领导部门以及消防部门组织相关救援人员进行处理,同时,迅速疏散事故区域工作人员,避免出现二次塌方或二次爆炸事故。在事故处理完毕后,需要进行总结,发现问题出现的原因并杜绝该问题的再次出现,保证煤矿开采安全。
4结论
总之,煤矿地质灾害具有群发性、衍生性、持续时间多样、不可避免但可防御等特点,我们应根据煤矿地质灾害特点,积极寻找地质灾害发生原因,研究地质灾害防治方法。通过科学、合理的预防、治理手段,以有效控制各类地质灾害,努力实现人与自然和谐发展。
参考文献:
[1]董来启,李峰,武艳丽,等.煤矿地质灾害特征防治措施[J].科教文汇,2016(4):192-193.
摘要:煤矿地质灾害影响深远,对我国能源产业经济影响深重,还对生态环境的保护起着重要作用。本文探讨了防治煤矿引起的地质灾害的现状,并从灾害的不同种类进行分析,给出防御治理灾害的策略措施。
随着改革的不断深化,我国已经一跃成为世界第二大经济大国仅次于美国。其中对进口能源的依赖性日益增高,而其中占最大比例的当属煤炭。在我国工业尚未跻身发达国家行列的今日,煤炭业的发展可以说与我国综合国力的发展息息相关,一脉相承。党的十指出,要将深化改革进行到底,这其中煤炭业的改革就是重中之重。煤炭开采日益频繁的今天,地质环境所受影响已经立竿见影,环境保护等一系列随之而来的问题也愈发突出,甚至制约了我国经济的发展。于是,逐渐有专家学者倡议地质灾害的防治工作。科技部批复了由国家安全监管总局组织实施的“十二五”国家科技支撑计划项目近日,科技部批复了由国家安全监管总局组织实施的“十二五”国家科技支撑计划重大项目“煤矿突水、火灾等重大事故防治关键技术与装备研发(2013BAK06B00)
1 煤矿地质灾害的防治现状
矿井地质灾害指的是在矿床开采活动中,因大量采掘井巷破坏和岩土体变形以及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,危害人类生命财产安全,破坏采矿工程设备和矿区资源环境,影响采矿生产的灾害。煤矿地质灾害属于矿井灾害中的一种,一旦发生煤矿地质灾害,轻则破坏地质环境,重则危及生命财产安全带来重大经济损失。煤矿地质灾害是由煤矿开采过程引起的。煤矿在开采时,开出煤炭,抛弃杂石,破坏水土,引起坍塌滑坡,同时在开采过程中由于过度用水,导致地下水干涸地表开裂,甚至引发地震,这些都是煤矿地质灾害的表现形式。
我国是一个能源大国,7成以上来自煤炭,可见煤炭在我国国民经济中的超然地位。如不对煤矿地质灾害加以疏导排解,将严重制约我国国民经济向上发展和社会的不断进步。同时不能只注重开采时受到的地面威胁,还应该加大力度防治井下作业的额外写,从根本上控制从业人员伤亡人数,真正建设出一个安全大国。
2 煤矿地质灾害特征分析
煤矿地质灾害分成很多种,各有自己的特征和缘由。
2.1 山体滑坡
煤矿开采必然将原石和煤渣分别堆积在一起,堆积起来的物资可以轻易改变整个矿区的重力场,有的会破坏原始矿山的平衡,进而诱导山体发生滑坡。滑坡所造成的巨大经济损失和财产损失是不能单纯以数字来计算的。比如2014年9月3日21时12分,重庆云阳县江口镇永发煤矿山体滑坡中最后一名矿工的遗体找到,至此被埋的11人全部遇难。
2.2 地表下降
地表沉降也是煤矿地质灾害中一种常见的灾害现象,有的地区出现深坑,天坑,漏斗区域。地表沉降是因为在开采煤炭的过程中,工程将矿区岩石的应力场破坏,导致岩石破碎,地表位移。此外,由于地下被开采一空,地表水不停向下渗透,进行重新分布,水压增大。如此一来,重新分布的地下环境遇到坡度便造成大面积的不均匀沉陷。近年来,我国多出地区相继发生了“天坑”现象。比较著名的有河南山西地区的天坑。
2.3 瓦斯泄露
瓦斯又称煤层瓦斯(gas of coalseam)、煤层气。从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体。瓦斯是在煤炭储存层的缝隙中不断压缩的封闭系统中不断形成的。当煤炭开采时,工程极易打乱原本矿山的应力场,造成矿山重力不平衡。封闭系统在巨大的压力下,开始泄露瓦斯,一旦遇到明火,就容易发生大范围爆炸、中毒、塌陷事故。2014年9月4日,黑龙江省双鸭山市宝山区新久煤矿发生瓦斯爆炸事故。该事故造成4人死亡。
2.4 矿井突水
矿井突水在煤矿作业中也是偶有发生的事件,它直接影响到该煤矿的经济效益以及矿区人员的生命安全。矿井突水指的是掘进或采矿过程中当巷道揭穿导水断裂、富水溶洞、积水老窿,大量地下水突然涌人矿山井巷的现象。1996默哀吗8uie4日,太原市接连几天大范围降雨,引发了山体边缘的坍塌现象,还时有滑坡和洪水现象伴随而来,在洪水夹带作用下,部分矿区出现了泥石流现象,堵塞了泄洪用的山谷,导致官地矿大面积遭灾。546名矿区人员被困井下,矿区附近经济遭遇毁灭性打击,直接造成整个地区经济损失超过两亿元。这一案例成为后来人学习防治地质灾害的经典案例。
由于煤矿引起的地质灾害具有不可控性,因此不但在开采过程中会引发事故,在开采结束后,也会留下灾害隐患。这种隐患将导致上述四种灾害的发生,一旦发生,在闭合的矿区土地上方的设施,作物等都会遭受经济损失甚至安全得不到保障。
3治理煤矿地质灾害的措施
3.1 提高全民对地质灾害的认识,加大宣传力度
只有将安全意识根植入每个人心中,这样才能让矿区人员在作业时顾及生命安全而规范作业;让人民在生活中不一味的破坏环境大砍大伐;让管理者在制定计划时,因地制宜,不盲目盲从。加大宣传教育工作的力度,可以带动人们发挥主观能动性,积极主动地开展地质灾害防治工作,对即将发生的灾害做到扑杀、遏制甚至杜绝缓解。
3.2 科学制定计划,合理进行开采
顶层设计决定了整个开采工作的高度,因此必须从根本上加强地质灾害防治管理工作,从制度上规范相关人员的操作。煤矿开采工作应遵循相关法律法规,在获得许可经营证后,远离人口稠密地区、地质稳定性差的区域,科学设置安保设施,加强矿区内外的管理监督活动,规避只顾经济效益不顾人民死活的采掘活动。
3.3 建设防御灾害相关工事
以防代治是一项我们经常使用的防御措施,未雨绸缪,提高矿区防御工事工程的材料质量,增强地基牢固性,提高矿区民居抗灾能力,加强建设防御工程,可以在灾害发生时有效降低灾害的破坏性,挽救矿区人民的生命和财产。
另外还可以采用加强对灾害隐患的排查工作,对矿区居民进行灾害演习,建立良好的通风系统以防瓦斯爆炸等综合措施来提高对地质灾害防治的能力。
结语
我国地广物博,造成了我国煤矿地质特征多变的特性。因此要根据不同类型的地质灾害特征,分别进行防御治理,因地制宜,量体裁衣。只有综合治理,才能真正实现煤矿的可持续发展,为我国经济的持续增长贡献力量。
参考文献
[1]罗晓灵.论四川地质灾害防治专项资金管理中的问题[J].四川地质学报.2014(03)
[2彭述刚,王巧,董少坤.基于决策树的地质灾害信息提取研究[J].大众科技.2014(04)
[3]殷志强,赵无忌,褚宏亮,孙巍.“4・20”芦山地震诱发地质灾害基本特征及与“5・12”汶川地震对比分析[J].地质学报.2014(06)
关键词:矿山地质;灾害类型;防治措施
0.引言
近些年来,我国重大地质灾害明显上升的趋势,其种类多、分布广、影响大、造成的损失严重。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。而由于矿山的地质灾害大都在深部发生,其勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。
1.矿山地质灾害的勘查方法
1.1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。
1.2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。
1.3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。
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
(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。
2.2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。
2.3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。
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
(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。
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。
(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。
3.3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。
参考文献
[1]丁雅丽.唐山市体育场岩溶塌陷地质灾害治理工程实例[J].西部探矿工程,2012(1).
【关键词】矿山 地质灾害 滑坡 崩塌 泥石流 矿山地质灾害的防治措施
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。
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。
[关键字]矿山建设 水文 影响
[中图分类号] X171.1 [文献码] C [文章编号] 1000-405X(2013)-3-55-2
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。
关键词:矿山地质灾害;塌陷;瓦斯爆炸;预报;可持续发展
Abstract: mine geological disaster is a branch of geology disaster, is human exploitation of mines directly induce the man-made geological hazards. Is mining giants in China, the mining technology and equipment is relatively backward, leading to mining environment is deteriorating. In recent years, the major geological disasters rises apparently. So to strengthen the research of mine geology hazard is significant. At first, this paper enumerates the types of mine geological disasters, and then summarizes the mining geological disasters cause, finally in detail from four aspects discusses the countermeasures to prevent and control mine geological disasters.
Key words: mine geological disasters; To collapse; Gas explosion; Forecast; The sustainable development
中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
矿山地质灾害的类型
(一)岩土体变形引起的灾害
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。
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。
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。
(二)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。
(三)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。
矿山地质灾害的诱因
矿山地质灾害发生的原因,可归纳为两种:一种是客观上的原因;一种是主观上的原因。
(一)客观原因
1、采矿活动
由于当前科学技术发展水平的限制,采矿活动主要是几种在地球表面和岩石圈范围内。在进行采矿活动前,地球表面和岩石圈的地质状况是平衡的,但在采矿的过程中便会破坏这种平衡。采矿是要从地壳的内部挖出大量的矿石和岩石,长此以往,地壳内部便只留下了千疮百孔的空洞,使原本平衡稳定的地壳,变的不再平衡很稳定,地质灾害得以发生。
2、地下水不平衡
采矿特别是地下采矿必须要排净矿坑下积水和处理地层漏水,这又造成地下水的不平衡,进而导致地层的不平衡性和不稳定性。在采矿过程中,如果不按科学手段进行,滥采乱挖,必然会导致矿坑突水,冒顶,偏帮,瓦斯爆炸等灾害的发生。
3、环境污染
矿业活动是导致环境污染的一大因素。因为矿业活动不仅仅只是采矿过程,还包括选矿和冶炼加工,尤其是冶炼加工,不可避免的要用到水和火来处理。这样也必然会产生工业三废(废气、废水和废渣)。排放出的三废,会对周围的生态环境和水源造成重大的污染,严重危及人类的健康,从而也破坏了地壳的稳定性。
(二)主观原因
相当长时期以来,地方和民营小煤矿等如雨后春笋般发展,它们与国营大矿山争夺资源或单独或寄生于国营大矿山之上,每个小矿山在大矿山上挖一个洞,宛如一个个疮疤,极易发生瓦斯泄露和透水等事故。
近年来,矿山腐败现象滋生,有的国营矿山也变相地转为私人承包,不注意安全生产。他们只求增产,不顾矿工死活,欺上瞒下,谋取暴利,中饱私囊。这是矿山地质灾害频繁发生的一个不可忽视的原因。
矿山地质灾害的防治对策
(一)做好矿山地质灾害的预测预报工作
1、TSP方法
TSP203超前地质预报系统是由瑞士安伯格测量技术公司专门为地下工程超前地质预报研制开发的目前世界上物探方面最为先进的地质预报设备。TSP203采用回声测量原理,地震波在指定的震源点(通常在隧道的左边墙或右边墙,约24个炮点布成1条直线)用小药量激发产生。TSP适用范围广、预报距离长、对隧道施工干扰小、预报精度高,既可用于极软岩层,也可用于极硬岩层的地质超前预报。预测距离一般为掌子面前方300~500m,有效预报距离为掌子面前方100~150m。
2、直流电法
直流电法属全空间电法勘探,它以岩石电性差异为基础,在全空间条件下建场。在地下隧道中进行电法测量工作,地下电流通过布置在隧道内的供电电极在隧道周围岩层中建立起全空间稳定电场,该稳定电场特征取决于岩石的电性特征及其赋存状态,测量该电场的变化规律,使用全空间电场处理和解释,就可找到隧道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律,从而解释判断围岩的含水、导水地质构造,包括断层、溶洞、陷落柱、岩溶裂隙等。
(二)不同层次防治区的防治对策
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)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。
(6)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。
(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、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。
(三)加强宣传
加强宣传是当前开展防治工作的首要任务。向矿山企业、人民群众加强矿山地质灾害防治宣传,提高矿山企业的重视度,有效利用人民群众的监督反馈作用,提高全民的矿山地质灾害预防和紧急自救常识,避免或减轻矿山地质灾害造成的损失。
(四)统计监测
加强矿区地质环境监测,建立统一的数据库,为掌握矿区地质灾害规律提供数据,为制定矿山地质灾害防治措施提供依据。建立监测网络系统是防治工作的有效措施之一,应在矿山地质灾害易发区,利用先进的监测仪器和电子计算机建立监测网络系统,对灾害进行较准确的、超前的预报预测,及时采取防范措施。
结语
综上,近些年来,矿区地质灾害频发,大多数都是由于不科学的采矿方法造成的。因此,应用科学的采矿方法进行采矿活动,是防治矿山地质灾害的重要途径,除此之外也要加强对矿山资源的合理有效利用,在开采过程中加强监测与信息化管理,最大限度的防止矿山地质灾害,促进采矿业的可持续发展。
参考文献
[1]杨志刚.矿山地质灾害的探讨[J].西部探矿工程,2008.3.