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矿山灾害治理精选(五篇)

发布时间:2023-09-21 17:35:20

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇矿山灾害治理,期待它们能激发您的灵感。

矿山灾害治理

篇1

关键词:矿山地质灾害;恢复治理;生产安全;防治措施

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:

[1]陈近中,李飞.四川广安高顶山矿区地质环境问题及治理恢复措施研究[J].资源信息与工程,2020,35(04):123-126.

[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.

[8]王海东,初欣雨.矿山地质环境恢复治理勘查要点浅析[J].山西建筑,2020,46(03):150-152.

篇2

[关键词]矿山;地质环境;灾害治理;建议

中图分类号:TD167 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0339-01

近年来,对矿山资源实施开采过程中,存在着一些破坏地质环境的行为,会引发矿山地质灾害的发生,甚至威胁人们的生命安全,例如,泥石流、滑坡等地质灾害,因此,加强矿山地质灾害治理已经成为矿山开采的重要内容,确保矿山开采顺利进行,实现开采行业的可持续发展的目标。本文具体提出了矿山地质环境灾害治理的措施,并提出了一些建议和对策,加强对矿山地质环境保护。

一、矿山地质灾害的常见类型

(一)地下水位变化引起的地质灾害

由于地下水位变化引起的地质灾害中,最常见的就是矿坑突水涌水,同时也是危害较大的一类地质灾害。在采矿过程中,需要对矿坑的涌水量进行估算再采取采矿措施,如果在对矿坑的涌水量估算之后地下水位突然发生变化,特别是当矿坑的实际涌水量大于估算值时,就会带来非常严重的后果。除了矿坑突水涌水之外,地下水位的改变也会引起坑内溃沙涌泥,这是伴随着矿坑突水发生时一种常见的灾害。如果在采矿的时候突然遇到蓄水溶洞,溶洞中除了水之外,还有大量的泥沙和石屑,溶洞中的泥沙和石屑也会和水一起涌入到坑内。除此之外,透水断层以及地裂缝的存在也会把一些沉积物涌入到坑内,导致大量的泥沙将坑堵塞,采矿人员以及采矿机械都会被泥沙所埋,最严重的时候甚至可以毁灭矿山。

(二)岩石体变形引起的地质灾害

在矿山地质工程中由于岩石体的变形也很容易引起地质灾害,其中最常见的就是采矿过程中发生的坍塌事件。在采矿过程中的采空区,如果保留的矿柱受到损害或者数量不足都会使矿柱的支撑能力受到影响,当支撑能力不够的时候就会发生地面的塌陷,在矿体埋藏的越浅的地区发生塌陷的概率就越大,如果埋藏的深度足够,在崩落的采空区没有及时回填也会发生大面积的塌陷。另外,如果矿坑的周边的岩石受到很强的地壳应力,那么就会强烈收缩,而在采矿的过程中由于挖井等,会使矿坑周边的岩石出现广阔的空间,那么被强烈收缩的岩石受力就会突然释放,导致岩石破裂,分成很多碎片向四周喷射,对采矿人员造成危害。由于不合理开采会造成采矿场边坡失稳、岩崩以及滑坡现象的发生,尤其是在露天开采的地质工程中更为常见。在采矿过程中,由于采矿活动还可能引发地震的发生,只要遇到一个小地震就会对采矿的井下和地面造成非常严重的破坏。

(三)矿体内因引起的地质灾害

由于矿体内因引起的灾害主要有矿坑火灾、瓦斯爆炸以及地热,尤其是在煤矿资源的开采中非常常见。在采矿过程中,由于通风措施没有做好,在矿井内容易聚集很多的瓦斯,当瓦斯浓度到达一定的程度时就会发生爆炸,导致严重的后果,不仅整个矿井被毁,同时还会造成井内工作人员的伤亡。矿坑火灾常见于硫化矿床,硫化物在氧化的过程中会放热,放出的热量没有及时疏散,当热量聚集到某一程度的时候矿井内就会发生自燃现象,使矿山发生火灾,使底下矿产资源受到严重的损害。浪费了巨大的资源,同时还会导致农作物和树木的死亡,对环境造成了严重的危害。

二、矿山地质环境灾害治理的措施

(一)矿山地面减沉技术的应用

矿山资源开采过程中,开采和利用大量资源的同时会造成矿区出现空区现象,影响周围环境。矿山地面减沉技术在应用过程中,利用砂、厂砂炉渣以及尾矿等材料,对开采后的空区进行填充,避免出现坍塌、变形以及地面沉降等现象的发生,能够有效减少对周围环境的影响和污染。地质环境范畴中,沉陷对环境的危害性较大,尤其是在预计会对沉陷地面进行冲刷,破坏周围土层结构,诱发泥石流或者是水土流失等危害。采用矿山地面减沉技术,能够有效减少沉陷地表的面积,减轻对周围环境造成的破坏,避免水土流失、洪流等自然地质灾害的发生。

(二)种植复垦技术的应用

矿山开采中,大面积开采可能造成地面塌陷现象,对环境造成严重威胁,极易引发地质灾害。为了降低开采对地质造成破坏,因此,必须要做好地质灾害的治理对策,而种植复垦技术的应用,主要对塌陷地区实施复垦填充,以煤矸石为填充的主要材料,在复垦区域内进行种植,大面积的树木和草,能够避免水土流失现象的发生,降低对复垦区的环境影响,同时在填充区复垦种植过程中,必须要做好地面压实处理,确保地基紧密度,提升复垦技术的应用效果。

三、矿山地质环境保护的几点建议

(一)培养综合素质较高的矿山地质勘查队伍

我国矿山资源极为丰富,矿山地质资源的开发和利用,也成为我国重要的发展行业之一,对提高我国综合的经济实力有着极大的作用。但是,在以往矿山地质资源开采的过程中,却经常出现资源开采给环境带来了极大的破坏,主要问题出现开采技术以及工艺设计的不合理。在这里作者建议应培养综合素质较高的矿山地质勘察队伍,矿山地质勘察是综合多工种、多学科的一项极为复杂的工程,不仅需要勘察人员熟练的掌握工程学、地质学等知识,更需要工作人员经过野外实践系统训练,并具有丰富的实践经验,这样才能根据矿山地质的实际情况,因地制宜的设计合理的开采技术和工艺,从而将对环境的影响降至最低,从而有效的提高矿山地质开采效率。

(二)建立健全矿山地质环境法律法规

结合矿山地质开采的实际情况,不断完善相关管理法律法规,加强对矿山地质开采管理的力度,针对一些违规开采或者是不正当开采的行为,及时予以处罚和制止,严重时追究其刑事责任,加强对环境的保护。同时,还要抬高矿山资源开采的准入门槛,将环境保护工作放在首位,通过对矿山资源开采队伍的资质进行全面审核,确保其技术水平、安全生产能力以及企业规模、环境治理能力等都符合相关规定,如有一项不达标,则不能正常进入开采工作。

(三)推行奖励机制推进绿色矿山建设

为了提升矿产开采效率,降低对地质环境的污染,国家应通过奖励机制来扶持施工企业积极投入新的开采技术和开采工艺,全面提升矿山开采效率,而且对降低环境污染也有着一定的作用。另外,要推行鼓励政策,不断的鼓励相关科研部门对矿山开采设备、工艺的研制和开发,不断的替换落后的装备以及工艺,全面提升矿山开采的装备以及工艺水平,一方面做到提升矿山资源开采的效率,减少资源浪费,另一方面要通过先进的装备以及工艺来实现绿色矿山开采,降低对周边环境的破坏,同时要做好环境治理和环境恢复的工作。

综上所述,矿山开采是一项长期性、复杂性工程,随着矿山开采规模在不断扩大,对地质环境造成的影响也在不断加剧,甚至会引发地质灾害。本文通过探究矿山地质灾害的类型,对矿山地质环境的灾害提出了治理措施。通过自身多年实践工作经验,以及自身对矿山开采行业的深入了解,提出了加强矿山地质环境保护的建议和对策,希望通过本文的介绍和探究,能够进一步改善矿山地质环境灾害问题,有效解决矿山开采过程中出现的地质灾害问题及对周边环境的影响,进一步做好环境治理及环境恢复工作,提升矿区的经济效益和生态效益,实现矿山地质开采的可持续发展目标。

参考文献

[1] 杨耀红.关于矿山地质环境灾害治理、分析与建议[J].发展研究,2013,07.

篇3

关键词:露天矿山;地质灾害;防治对策

中图分类号:P954文献标识码: A

引言

矿山开采主要有地下开采和露天开采两种方式。总体而言,相对于地下开采,露天开采先天安全条件较好,发生安全事故的概率要低[。但是,露天开采同样存在较大的安全隐患,露天矿山矿业活动可能引发或加剧地质环境问题,矿山本身也可能遭受地质灾害。一旦露天矿山遭受地质灾害,对矿山及周边将会产生难以估量的危害。下面初步探讨露天矿山的灾害防治对策。

一、露天矿山地质灾害成因分析

1、滑坡

露天矿山在开挖过程中,往往会进行大面积的开挖。若开采矿层上部存在覆盖层,大面积开挖后覆盖层前缘往往直接临空,随着矿山的不断开挖,这些结构松散的表土层极易沿岩土结合面等软弱层面向下滑动,轻者产生表层垮塌,重则产生沿基岩面的土质滑坡。同时,这些剥离的表土一般随意堆砌,随着露天矿山的不断开挖,剥离的表土越堆越多,逐渐形成不稳定堆积体。这些堆积体未经过压实且未做任何防护设施,其整体结构较松散,易开挖,稳定性差,受暴雨及工程活动影响,易产生表层滑动,形成表层滑坡。露天矿山岩质滑坡的产生主要与岩体开挖方式及其自身物质组成有关。露天开采矿层其倾向与开挖边坡坡向相同,且矿层倾角小于坡角,而矿层上部或其中往往含有软弱夹层。顺向缓倾角露天矿山开挖多属于不稳定结构,随着矿山的进一步开采,在大雨暴雨、地震等不利因素影响下,这种岩质边坡稳定性将进一步降低,极易产生向下滑动,产生岩质滑坡。

2、崩塌

露天矿山产生崩塌也与岩体开挖方式及其自身物质组成有关。由于考虑经济的因素,露天采场边坡一般开挖坡度在80°以上,边坡未按设计要求分台阶,往往形成高而陡的边坡。当矿产倾向与开挖边坡坡向相反或相切,而岩层中卸荷裂隙发育,岩体稳定性较差,在大雨暴雨、地震和矿山爆破等不利因素影响下,这种高而陡的采场边坡极易形成不稳定楔形体向下滑动,轻者产生掉块,重者产生大面积崩塌。

3、泥石流

露天矿山开采对土地与植被的占用和破坏面积较大,改变了矿区原生态的地形地貌。随着露天矿山的大面积开采,其自身植被固土保水的能力不断降低,随着大雨暴雨的冲刷,露天矿山的开采区水土流失将不断扩大,这种冲刷出来的表土、泥沙、石块等固体物质构成了泥石流的物质来源。同时,露天矿山剥离的覆盖层随意堆砌形成不稳定堆积体,这种松散堆积体表层易垮塌,随着雨水的冲刷,亦构成露天矿区泥石流的物质来源。露天矿山开挖后多为三面环山,前缘地形开阔,周围山体陡峻,地形上便于水和碎屑物质的集中。若矿山下游存在狭窄陡深的冲沟或河流,则在雨季露天矿山的下游沟谷泥石流较易发育。一旦矿山开发造成泥石流,将会对其下游村庄和农田造成难以估计的灾难。

二、露天矿山滑坡防治对策

1、土质滑坡防治对策及建议

露采场的上覆第四系松散堆积物在边坡开挖后极易沿着岩土结合面产生滑移,形成土质边坡。对于人工开挖形成的覆盖层土质滑坡,建议采取重力式抗滑挡墙进行治理。对于中厚层的土质滑坡,建议采取抗滑桩进行治理。若露天矿山在建设过程中剥离的表土随意堆砌在山坡沟谷地带,日积月累将形成不稳定堆积体,其结构松散,不稳定堆积体极易沿表层发生垮塌,建议在其前缘修建挡渣墙或挡渣坝。

2、岩质滑坡防治对策及建议

露天采场的岩质滑坡一般是工程开挖形成的高陡边坡造成,为了节约开采成本,有不少露天矿山边坡开挖未严格按照开采利用方案进行,其开挖台阶高度、台阶坡面角均超过开挖标准,这些台阶高度一般超过20m,台阶坡面角在80°以上。同时由于岩层中夹有软弱夹层,露天采场的岩质边坡极易沿软弱夹层产生滑动,危害非常大。对于这种高陡岩质边坡,建议采用抗滑桩,并辅以预应力锚索(锚杆)和格构锚固等治理措施。

3、露天矿山崩塌防治对策

露天矿山形成的高陡逆向或切向岩质边坡极易发生崩塌破坏。矿山岩质边坡往往裂隙较为发育,这些裂隙面与边坡临空面和岩层面往往相互切割形成楔形体,随着人类开采活动的加剧,这些楔形体极易发生掉块、落石甚至崩塌。对于矿区的潜在崩塌体的治理首先应选择彻底根治,对其进行彻底清除,消除后患。对于规模不大的潜在崩塌体,优先考虑人工清除的防治方案。当其规模较大或者人工清除困难时,应考虑采用控制爆破,避免爆破造成次生地质灾害。当潜在崩塌体不能清除时,对中小型崩塌体可采取下列综合措施:在其坡角或半坡处设置落石平台或挡石墙、防护网;对易风化的软弱层,可对其裂隙灌浆或浆砌石护面;设置排水设施以拦截疏导山坡的地表水和地下水等。对于大型的潜在崩塌体,在防护设施不宜实施的情况下,建议搬迁避让。

4、露天矿山泥石流防治对策

露天矿山开采对地表破坏极其严重,同时露天矿山一般地处山区,存在较多易形成泥石流的沟谷地带。因此,矿产开发活动中乱采乱挖破坏植被,废石废渣随意堆砌等,都可能诱发泥石流或加大原有泥石流的规模。泥石流的防治应从源头上进行,首先应尽量减少矿山固体废弃物排放,其次对于产生的固体废弃物不应随意堆砌于沟谷地带,应将固体废弃物堆砌于修建好支挡措施的废弃物堆场。同时,对矿山及周边陡峻、固体物质堆积较多的沟谷地带应及时进行疏导,对其岸坡应采取护坡等防护手段防止其进一步垮塌。

5、地形地貌景观影响和破坏防治工程

(1)矿山开拓、采掘工程应严格按照开发利用方案要求施工,矿石的堆放、设备的存放应充分利用已有平台,剥离的表土应先堆放在排土场,废石渣土应充分利用现在的废渣场集中有序堆放,尽量减少对土地资源的占用。矿山闭坑后,把排土场剥离的表层土进行回填,恢复至原有生态环境。

(2)在矿山采矿活动过程中注意保护矿区内植被资源,以防对环境造成破坏;在防治区附近及周边设置警示牌,严禁越界无序开采;对已停采地段或终采矿山,应及时进行恢复治理工程,植树种草恢复土地资源功能,因地制宜修建一些辅助设施,保护矿山地质环境。

6、高陡边坡防治对策及建议

露天矿山高陡边坡的形成很大程度上是矿山企业一味追求经济效益,压缩投资造成的。大多数露天矿山对这种高陡边坡只要不影响矿山的进一步开采,很少或者说基本上未采取任何治理措施,开采完成后则任由其发展,危害十分严重。因此,首先应从源头上尽量减少甚至避免高陡边坡的产生,建议露天矿山开采过程中分台阶开采,边剥离(扩帮),边开采,对台阶高度超过规定的块段必须先扩帮,后开采,开采边坡的坡角控制在65°以内,边坡高度控制在10m以内。对于已经形成的高边坡,在边坡周边做好截排水工作,并采取相应的工程治理措施,确保高边坡的稳定性。同时,对露天矿山开采已经形成以及将要形成的高边坡应加强监测。

7、含水层预防工程

露天开采矿山对含水层影响和破坏较轻,应主要从预防含水层的污染方面进行考虑。矿坑排水、采矿废水应循环利用,对难于利用而排放可能造成污染的部分,应集中收集,经过净化,达标排放,避免该防治区及周围地下含水层受到污染。

结束语

露天矿山存在较大的安全隐患,其地质灾害防治工作是一项长期的、复杂的工作。矿山应从源头上减少地质灾害安全隐患,严格按照开发利用方案的要求进行露天采场的开采,开采过程中分台阶分段进行开采,将剥离的表土集中堆放在设计好的废弃物堆场中。同时,露天矿山开采中一定要加强监测,发现地质灾害的前兆应及时向相关部门反映。只有在露天矿山开采的每一个环节中加强对地质灾害的监管,才能将治理措施落实到实处。

参考文献

[1]阮善菊,张福生.露天矿山的生态问题及解决对策探讨[J].现代矿业,2010(8):81-85.

篇4

关键词:地质灾害 , 治理, 岩土

Abstract: this article cited examples, according to the disaster of the space distribution and genetic relationship, the mine geology disaster mainly in geotechnical engineering deformation disasters, underground water level caused by disasters and ore body changes caused by the internal cause disasters three types, and the type of these types are discussed in this paper. And explains the instance of human mines and directly caused by the artificial rock mass deformation disaster management measures.

Keywords: geological disasters, management, geotechnical

中图分类号:F407.1文献标识码:A 文章编号:

一、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。

二、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。

三、矿山地质灾害的主要类型

1.岩土体变形灾害

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。

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。

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。

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。

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. 地下水位改变引起的灾害

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 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。

2.3 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。

3.矿体内因引起的灾害

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。

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。

四、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

1.1 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。

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。

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。

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。

1.5 作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。

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。

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关键词:地质灾害原因治理对策

1 矿山地质灾害导致原因分析

1. 1 疏干排水

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。

其次是疏干排水使许多岩溶充水矿区地面塌陷,严重地影响地面建筑、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无法供水。

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。

2主要矿山地质灾害类型和治理对策

2. 1 泥石流

2. 1. 1矿山建设对泥石流形成条件的影响

矿山建设对泥石流形成条件的影响主要有以下几个方面: (1)产生并加速松散固体物质的积累,露天开采及坑采剥离废石速度较快,产生大量废土,是泥石流源地的主要形成原因,另外矿山修筑公路破坏山坡植被,产生大量弃土,矿山选矿排出的废渣也是泥石流物质来源。(2)增大了水体补给量。矿山建设中植被遭严重破坏,改变了地面结构,调节雨水的能力显著降低,汇流时间缩短,洪峰流量和洪水总量增大,暴发泥石流的可能性也增大;矿山废石堵沟成湖,蓄积了大量的水体。( 3)矿山建设改变了地形条件,增强动力条件。大量的矿山废石堆放使山坡变陡,地面高差增大,从而加强了侵蚀能力;大量矿山废石压缩沟床,增大流深和流速,也就增强了流体的动能和冲刷力,废石堆放减少了过流断面,使流体受压缩,流速增大,侧蚀和下蚀能力加强。

2. 1. 2泥石流的治理措施

治理措施包括工程措施和生物措施:

(1)工程措施的治理目的是减少灾害的发生频度,降低灾害的危害程度。一般是拦挡、排导和支护措施。对物质来源即上游的矿渣松散体进行拦挡,阻拦了泥石流的物质来源。修建拦挡坝或谷坊,同时,布置合理的排水措施,使土水分离。中下游进行排导,疏通沟道,防止沿途淤积漫流,冲毁田地,对沿途沟道边坡进行支护,防止塌方和道路毁坏。合适的地点修建速流通道,加速泥石流的排导。

(2)生物措施:生物措施的治理目的一是治理水土流失;二是吸收有害物质,净化土壤。

(3)生物措施和工程措施相结合:金属矿围岩一般为较硬的岩石,开采过程中,开采堆积物除了上覆土层和风化岩石外,均为较大块的难风化的块状堆积物,易形成的地质灾害为崩塌、滑坡以及泥石流。

2. 2塌陷

当地下矿层被采出之后,采空区的顶板岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下,产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时,直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落。接着是上覆岩层相继向下弯曲、移动,进而发生断裂和离层。随着采矿工作面向前推进,受到采动影响的岩层范围不断扩大。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,从而危及地表的各种建筑物和农田等。

岩溶塌陷是岩溶充水矿床疏排地下水所引起的。塌陷不仅出现在煤炭矿山,而且也出现在有色金属、黑色金属、化工及核工业矿山。采矿塌陷的过程是十分复杂的,并且涉及岩层的结构、构造、岩性、成分等许多因素,加之现场观察和测量极为困难,矿层压力的变化和岩层的移动状况难以详细观测,因而至今尚未形成公认的、通用的采矿塌陷机理。

对矿山采空区塌陷的治理方案很多,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。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。

2. 3 滑坡

滑坡活动受多种因素影响,主要发生在雨季。而软硬相间岩层,由于差异风化,坚硬岩体突出,由结构面切割或重力蠕变,坚硬岩体就会产生的崩塌、落石。地质构造发育使完整岩石被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳而形成崩塌,因此构造越发育,岩体越破碎,越易产生崩塌、落石。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场,使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布,岩体产生卸荷裂隙,它们多张开且平行于边坡面,并使原有裂隙扩展和张开,由其所切割的岩体,可能失稳而形成崩塌滑坡。

抗滑工程是防止山体滑坡不可缺少的一部分,尤其对于矿区坡体来说,意义非同寻常。抗滑工程包括抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。抗滑桩大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩、土质改良注浆、微型桩。

3矿山地质灾害的勘查方法

3. 1地球信息技术综合方法

“3S”技术的应用,可以从宏观上掌握地质灾害的分布、发生、发展规律。如GPS可以对灾害发生地进行精确定位; RS技术可以利用矿区的多时相遥感图像进行叠加分析,获取矿区不同时期的地貌破坏程度、塌陷区的形态、面积、矿业废弃物的类型及分布状况、环境污染状况及生态环境状况; GIS技术可以对矿山灾害信息数据进行空间有效分析,方便管理人员迅速掌握灾情,有效进行防灾减灾工作。“3S”技术的应用弥补了以前常规技术手段(如地形测量等)难以胜任的空白,特别是对危险地带矿山灾害的调查,如矿山积水塌陷区等。

3. 2水文地质与岩土力学试验方法

水文地质与岩土力学试验类型很多,是矿山地质灾害调查的重要手段之一,许多调查成果的基础数据和资料,均需水文地质与岩土力学试验而获得。在矿山地质灾害调查工作中,水文地质试验主要包括水质测试、淋滤试验、浸泡试验、含水层吸附试验、含水层顶板渗透性试验、采矿引起周围地层渗透性变化试验、矿石及固体废弃物中有毒有害元素测试试验、土壤污染试验、溶质迁移与富集规律试验等;岩土力学试验主要包括室外原位力学试验和室内岩土物理力学性质试验等。

3. 3地球物理勘查方法

高密度电阻率法是以岩土体导电性差异为基础的一类物探方法,该方法一次即可进行多装置数据采集,既可研究深度方向的电性变化,也可研究水平方向的电性变化,通过参数换算取得更多突出的有效异常的比值参数,利于潜在灾害的埋深、范围等的推断解释。

视电阻率法可用于圈定采空区。一般金属矿山都是块状硫化物矿体,它是一种良导电体,具有极低的电阻率,而有待探明的采空区为空气充填,空气是绝缘高阻,其电阻率与硫化物矿体的电阻率有显著差别,利用视电阻率法揭示这种差别存在的范围,就是圈定的采空区。

瞬变电磁法是利用不接地回线或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,利用线图或接地电极观测地下半空间二次涡流场的变化,从而达到探测的目的。

浅层地震法是由人工手段激发地震波,再通过研究地震波在地层中的传播规律,以查明地下地质小构造及获取地层岩性信息的一种物探方法。其中的浅层反射法,不仅能直观地反映地层界面的起伏变化,而且还能探测地下隐伏断层、空洞、陷落柱以及各种异常物体,是滑坡、断裂面、采空区等潜在地质灾害的有效勘查方法之一。