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矿山灾害防治精选(五篇)

发布时间:2023-09-21 17:35:42

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篇矿山灾害防治,期待它们能激发您的灵感。

矿山灾害防治

篇1

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

2常见且危害性较大的几种矿山地质灾害

矿山地质灾害类型多种多样,影响范围也有大有小。目前常用的分类方案主要有两种:第一,按地质灾害所需的时间分类;第二,按地质灾害的空间形态与诱发因素分类。鉴于目前的很多研究将着力点放在上述第二种分类方式描述的三种大类级别的地质灾害上,且研究比较详尽,本文主要针对破坏性较强且发生较普遍的几种矿山地质灾害进行论述。

2.1 矿山崩塌

矿山崩塌通常指坡度较大的斜坡上的尾矿、岩石及土壤由于受到重力作用而脱离原来位置,发生崩塌、滚落并堆积在平坦位置的现象。矿山崩塌主要由尾矿堆积不合理、矿坑设计缺陷等原因造成。崩塌造成的形状不一、大小不同的堆积在平坦处的堆积物,称为崩积物,有时也会被称为尾矿堆或碎石堆。

矿山崩塌会使建筑物,有时甚至使整个居民点遭到毁坏,使公路和铁路被掩埋。矿山崩塌带来的损失,不单是建筑物毁坏的直接损失,并且常因此而使交通中断,给运输带来重大损失。矿山崩塌有时还会使河流堵塞形成堰塞湖,这样就会将上游建筑物及农田淹没,在宽河谷中,矿山崩塌还可能使河流改道及改变河流性质,从而造成急湍地段。

2.2 滑坡与泥石流

滑坡是指山坡上的碎石、土壤及其他杂物,受天然降水冲刷、地震活动、及边坡失去稳定状态等因素影响,在重力的驱使下,整体性或者呈分散状态顺着山坡向下移动的自然现象。泥石流通常是指大量降水夹带泥土、碎石甚至岩块,以极快的速度由山顶或山腰沿一定的槽道或直接沿山体直冲而下,并在山地低洼处堆积。

滑坡和泥石流也是经常发生的矿山地质灾害,常常给矿山开采以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。发生在工矿区的滑坡和泥石流,可损坏采矿设备及厂舍,威胁职工生命安全,影响矿山生产活动,从而造成重大经济损失。

2.3 地面塌陷

地面塌陷是由于采矿造成的地下支撑减少、地下水水位下降造成地表岩、土体向下塌陷,并为地表造成塌陷坑、洞的一种常见现象。如果这种塌陷出现在经济生产场所或居住区,便会演变成一种可怕的矿山地质灾害。这种矿山地质灾害具有突发性,严重威胁矿区人民的生命安全和国家财产安全,尤其多见于煤矿的开采过程中。全国各地因煤炭开采造成的地表塌陷屡见不鲜,破坏耕地、建筑物、威胁交通安全。

2.4 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸是指煤矿开采过程中,通风不良、煤层气泄露等意外导致矿井中的甲烷浓度意外升高,在遇到明火的条件下发生的爆炸,是一种快速的连锁反应。从化学原理上讲,瓦斯爆炸就是达到危险浓度的CH与自然界中的O2在达到燃烧温度下出现的剧烈燃烧反应。

3.地质灾害防治对策

3.1 泥石流防治对策

要防治矿山泥石流现象,矿区企业应将拦挡作为工作重点,并辅之以排泄和疏导。综合分析矿区所处的地质条件及状况,在泥石流现象容易产生的地方提前修筑拦截坝,用以封固该地方范围内的松散物质,另外,还应在适当的地方建造沟渠,可以在泥石流现象出现时,及时、流畅的通过沟渠来排除泥石流及其他杂物。应分别对待废石、渣土剥离等开挖工作中出现的不同岩土体,要把坚硬的岩土体放在底部,相对松散的岩土体放于表层。

3.2 崩塌的防治对策

减小开挖边坡台阶高度。在风化破碎面积广和软结构面的区域要通过减小高度或减缓边坡等措施来降低其自身重量,研究数据显示,8m左右的台阶高度,其效果实最明显的。阻拦滚石。在滚石现象常发的地段,要立好安全警戒标志,同时在坡脚处还应安放一些拦截构筑物,在坡脚的一定距离处可倒放生产剥离物以利于组织滚石、渣土,在爆破作业活动中,要综合边坡预裂爆破、逐孔降震控制爆破技术措施。

3.3滑坡防治对策

要防治滑坡,就必须减少和避免水的影响及危害。建议把工作面建成2%的反坡,这样可有效阻止雨水汇集冲刷,在工作面顶部留出截洪沟、排水沟,必要时可利于通过水沟排除地表水等,值得注意的一点是,排洪沟必须保持畅通;应适当调整滑坡体的外形。可通过减小边坡滑坡边缘的分层高度,增设几个分层等措施,搭建安全平台,保持坡脚的稳定性。

3.4 地面塌陷防治对策

篇2

【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。

篇3

关键词:矿山地质;灾害;防治

中图分类号:TD-9文献标识码:A

引言

在过去的几十年里,矿山资源的开采为我国经济建设做出了巨大的贡献。伴随着矿山资源的持续开采,一系列因其引起的环境问题接踵而来。不可否认,我国是矿山资源开采大国,同时也是矿山地质灾祸大国。矿山地质灾害是在矿山资源的开采过程中,因破坏了原有地质环境而引诱发生的一系列灾害,如地震、滑坡、泥石流、塌方、地面下沉等。近年来,我国国内基础建设和经济建设的投入,促进了矿山资源的开采,但因技术设备相对落后、管理存在问题等原因,现存隐患重重,灾害频频发生,给国家经济带来重大的损失,造成了环境的不可挽回的严重破坏,也给人民群众带来了不可拟补的伤害。本文研究矿山地质灾害及预防措施,具有重大的现实意义。

1952年至2011年的60年间,据不完全统计,我国共发生过矿产地质灾害事件11500多起,夺去6000多个鲜活的生命,由此造成的各类损失高达300多亿元人民币。矿山地质灾害发生的频率与各地矿产开发强度呈线性正相关关系,全国各省级行政单位几乎都出现过这类灾害。由此可见矿山地质灾害的普遍性和严重性,时下,分析各类矿山地质灾害成因并研究相应的防治策略具有重要的现实意义。

1 矿业开发与地质灾害

经济的快速发展和基础建设的不断投入加快了对矿物资源的需求,这也为矿产开采企业带来了发展机会。据不完全统计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。矿山资源的开采为我国社会主义建设提供了必要的原材料和能源基础。然而,日益严峻的矿山地质灾害问题迫使我们不得不给予重视。矿山地质灾害,在我国具有以下特点:第一,种类多,分布广,隐患多,影响大,瞒报多,责任事故复杂;第二,多发生在煤炭矿山行业,其次是金属矿山行业。

2 常见且危害性较大的几种矿山地质灾害

矿山地质灾害类型多种多样,影响范围也有大有小。目前常用的分类方案主要有两种:第一,按地质灾害所需的时间分类;第二,按地质灾害的空间形态与诱发因素分类。鉴于目前的很多研究将着力点放在上述第二种分类方式描述的三种大类级别的地质灾害上,且研究比较详尽,本文主要针对破坏性较强且发生较普遍的几种矿山地质灾害进行论述。

2.1 矿山崩塌

矿山崩塌通常指坡度较大的斜坡上的尾矿、岩石及土壤由于受到重力作用而脱离原来位置,发生崩塌、滚落并堆积在平坦位置的现象。矿山崩塌主要由尾矿堆积不合理、矿坑设计缺陷等原因造成。崩塌造成的形状不一、大小不同的堆积在平坦处的堆积物,称为崩积物,有时也会被称为尾矿堆或碎石堆。

矿山崩塌会使建筑物,有时甚至使整个居民点遭到毁坏,使公路和铁路被掩埋。矿山崩塌带来的损失,不单是建筑物毁坏的直接损失,并且常因此而使交通中断,给运输带来重大损失。矿山崩塌有时还会使河流堵塞形成堰塞湖,这样就会将上游建筑物及农田淹没,在宽河谷中,矿山崩塌还可能使河流改道及改变河流性质,从而造成急湍地段。

2.2 滑坡与泥石流

滑坡是指山坡上的碎石、土壤及其他杂物,受天然降水冲刷、地震活动、及边坡失去稳定状态等因素影响,在重力的驱使下,整体性或者呈分散状态顺着山坡向下移动的自然现象。泥石流通常是指大量降水夹带泥土、碎石甚至岩块,以极快的速度由山顶或山腰沿一定的槽道或直接沿山体直冲而下,并在山地低洼处堆积。

滑坡和泥石流也是经常发生的矿山地质灾害,常常给矿山开采以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。发生在工矿区的滑坡和泥石流,可损坏采矿设备及厂舍,威胁职工生命安全,影响矿山生产活动,从而造成重大经济损失。

2.3 地面塌陷

地面塌陷是由于采矿造成的地下支撑减少、地下水水位下降造成地表岩、土体向下塌陷,并为地表造成塌陷坑、洞的一种常见现象。如果这种塌陷出现在经济生产场所或居住区,便会演变成一种可怕的矿山地质灾害。这种矿山地质灾害具有突发性,严重威胁矿区人民的生命安全和国家财产安全,尤其多见于煤矿的开采过程中。全国各地因煤炭开采造成的地表塌陷屡见不鲜,破坏耕地、建筑物、威胁交通安全。

2.4 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸是指煤矿开采过程中,通风不良、煤层气泄露等意外导致矿井中的甲烷浓度意外升高,在遇到明火的条件下发生的爆炸,是一种快速的连锁反应。从化学原理上讲,瓦斯爆炸就是达到危险浓度的CH与自然界中的O2在达到燃烧温度下出现的剧烈燃烧反应。

瓦斯爆炸的典型特征是产生高温高压的气体,这些气体在短时间内产生并向周围急剧扩散,烧伤施工人员并使人们窒息,摧毁采矿机械,造成塌方、漏水,具有极大地破坏力。此外,瓦斯爆炸产生很多有毒气体,极易致使井下滞留人员中毒身亡。

3 矿山地质灾害发生的原因与主要问题

3.1 灾害发生的原因

(1)客观原因。矿山开采改变了原有的地质结构,现有开采技术有限,不论采用何种采矿手段,对自然环境的破坏是不可避免的,这也是诱发矿山地质灾害的本质原因。

(2)主观原因。国有企业转制承包煤矿、小煤矿和私营煤矿存在较多管理问题,安全隐患严重。这是矿山地质灾害频繁发生的一个不可忽视的原因。

3.2 现存主要问题

(1)未建立统一的数据信息资源库,对矿山地质灾害的数据统计不足,不可能进行系统工程化的分析与研究。

(2)矿山企业对矿山地质灾害的研究多为短期行为,缺少战略性和长效性的研究,往往导致旧问题刚解决,新问题又出现的现象,研究深度不够。

(3)矿山地质灾害的预防需要投入大量资金,这就使得长期以来许多矿山企业宁愿灾后治理也不愿预先防范,研究积极性不高。

4 矿山地质灾害的防治措施与对策

4.1 矿山崩塌的防治措施

针对矿山崩塌特点,可在矿业开采中采用以下方法防范崩塌:(1)遮挡。斜坡上堆放的尾矿石,可在其下方设立坚固的围挡。 (2)拦截。在山坡脚或半山坡上浇注混凝土墙可以很好的对付降水过程中由山上滚落下的矿石及坚硬的土块。(3)支挡。在向外延伸的矿石及不安全的大矿石下面筑起支挡柱、墙可以很好的防止这些矿石崩落山下。

4.2 滑坡与泥石流的防治措施

与防治矿山崩塌的措施相似,防治滑坡可以从以下三个方面入手:一是将形成泥石流的重要因素——水的影响去除掉;二是改造可能出现滑坡的物体的形状,浇注抗滑坡墙或柱等;三是优化滑动体的岩土性质。其主要工程措施有:排除地表水和地下水,防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷,削坡减重,修筑支挡工程,采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学以改善滑动带的土石性质等。

4.3 地面塌陷的防治措施

(1)按科学方法采矿,预留非采区。开始采矿之前设置好非采区,避开重要区域,可以最大程度的减小地面塌陷造成的危害;(2)采空区要积极开展地质调查研究。积极地在采空区开展地质调查工作,弄清楚地下的地质情况,然后根据具体情况制定不同的应对措施,如搬迁工作,可以很好的防患于未然。

4.4 瓦斯爆炸防治措施

预防瓦斯爆炸一般主要从防止CH4积累和控制火源两方面着手开展工作。为防止瓦斯积聚应加强通风,及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度;对瓦斯含量大的煤层,进行瓦斯抽放,降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。为防止瓦斯引燃的措施应在井口房、瓦斯抽放站等周围禁止使用明火;严格管理井下火区;严格执行放炮制度;注意防止机械摩擦产生的火花。

5 结论

现阶段,我国矿山地质灾害的发生几率、频度、强度及灾害损失均呈显著上升态势,对灾害的全面预防和彻底治理已是刻不容缓。愈演愈烈的矿山灾害、大量潜伏的灾害隐患、日渐恶化的矿山环境说明矿山地质灾害的防治必须上升到一定的重视高度。合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。

参考文献

[1]何芳,徐友宁,乔冈,等.中国矿山地质灾害分布特征[J].地质通报,2012,03.

[2]杨进友.浅析矿山地质灾害的类型及防治措施马越平[J].能源与节能,2011,10.

篇4

关键词:矿山;地质灾害;防治

中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0169-01

当前,随着我国经济的高速发展,矿产资源开发规模也越来越大,随之而来的则是矿山地质环境的恶化。据调查,全国采矿地面塌陷相当严重,据对全国1 173个大中型矿山企业调查,地面塌陷破坏土地面积达84 200多公顷,煤矿区最为突出。地面塌陷,毁坏城乡各种建筑、交通设施和农田,威胁人民生命财产安全,影响经济建设,造成严重的经济损失。因此,加强矿山地质灾害的防治刻不容缓。

1 矿山开采引起的环境地质问题

随着近年来的矿产资源加速开发,难以避免地给所开发的矿山环境造成不容忽视的破坏。由于矿山开采而导致的地质灾害是一个非常突出的地质环境问题,矿山地质灾害的特点是具有很强的隐蔽性和突发性,一旦发生,便会为所在地区带来较为严重的灾情。经常发生的地质灾害有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等。

1.1 滑坡、不稳定斜坡

根据调查,矿山所存在的易滑坡区域和不稳定斜坡区域,其形成的原因主要来自于多年来某些地区持续而无序地对矿山进行开挖,并且没能科学管理矿山弃渣,此外,矿山的采空区出现沉陷,以及较大规模的降雨、采空区发生地震、爆破等活动,也会使滑坡和不稳定斜坡发生的几率增多。在矿区的滑坡等地质灾害一般来讲单体规模不大,但是分布很广泛,因此对当地居民有着不容忽视的潜在危害,且难以准确及时地预测。

在矿区,滑坡和不稳定斜坡的出现诱因有如下三类:第一类比较常见,主要是由于采矿者将矿渣置于比较高而陡的坡地,一旦矿渣累计过多,在发生短时间强降雨的时候便很容易形成滑坡;第二类是因为大规模的矿产开采而使矿区局部的岩体应力产生了变动,一旦有强降雨的触发,或者重力变化和类似的因素影响,便很容易造成岩土体滑动,形成滑坡;第三类是在某些露天开采的矿区里,矿区的上半部分土体已经逐步风化,而此时如果采面过于陡峭,便会很容易由于在强降雨或者自身重力、以及开采时的爆破力的影响下松动崩塌,形成滑坡。

1.2 地面塌陷及地裂缝

大多矿区开采历史悠久,近几年随着采煤机械的日新月异,新增采空区面积越来越多,这些采空区随时都可能冒落,产生地面塌陷及地裂缝。这些地面裂缝遍布,一般长数百到上千米、多呈平行状密集式排列,垂向深度较大,以张剪性破裂为主,方向性良好,裂而光滑平直,与下部煤层顶板贯穿。众多裂隙将地表切割得支离破碎,大部分地下水被截流至井下,致使浅层地下水日趋枯竭,植被退化,农田无法耕作。

在坚硬顶板条件下,大量未经处理的采空区是发生大而积塌陷的根本原因。这主要与采煤方法及煤柱的留设等因素有关。另外,矿区水文地质条件的变化不仅产生了环境问题,而且使采空区的煤柱受到侵蚀,加速了顶板的垮落。随着掘进水平的延伸,复合采空区面积会进一步扩大,如何制定新的采煤方法标准,因地制宜地留设保安煤柱是矿区二次创业中的重要课题。根据资料分析:埋深100 m,采高3.5 m的采空区,留设煤柱的面积比率应达到30%以上,才能保证地表的稳定性不受影响。在旧采区内煤柱由于氧化及渗透压力作用,使其抗压强度下降,引起地表整体移动。

2 矿山地质灾害的防治

随着矿区的持续开采,附近的自然环境逐步出现退化,危害的范围还将继续增加,所形成的地质灾害也会渐渐严重,导致更大的致灾性。目前的科学技术尚无法从根本上控制由于矿区开采而引发的地质灾害,我们可以尽可能采取一切有效措施,使灾害的损失减轻到最小程度。

2.1 采空区塌陷的防治

随着矿区开采程度的加大,矿区地面的塌陷现象是一个难以回避的地质问题,大量事实证明采空区塌陷会对矿区的人类生活和生态环境带来负面的甚至恶劣的影响,随着开采过程的深入,采空区塌陷也逐步恶化,而当前的采矿工程发展是难以避免采空区塌陷现象的。目前只能通过科学的施工措施,以各类手段尽可能降低采空区塌陷的程度,使之对当地环境和居民生活影响降到最低,并保持矿区生态经济效益的最大化。

目前,有不少针对采空区塌陷的施工模式,在采矿实践中也取得了一定的效果。一种比较有效的模式叫做“充填复垦”模式。该模式通过将矿区所产生的大量煤矸石、粉煤灰等物质对采空塌陷地进行有效填充。这种防止策略适合于在填充物质比较充足的地区使用,因为所选择的填充物质不会对环境产生污染,并且能够对采空区塌陷产生较好的一只作用,还能有利于废弃物的处理,因此具有一举多得的效益,被许多地区使用。

2.2 采矿区滑坡的防治

如果所采的矿床都处于相对软弱的地层中,并且在软弱层之上由灰岩或砂岩组成的高陡崖,则很容易出现采矿区的滑坡现象。常用且比较有效的治理滑坡的方法包括通过支挡或者铆固以及边坡的加固等等,来改变区域地形,进而防止滑坡;而对于某些比较特殊的危险地区,则应着重修正边坡的形状和尺寸比例。例如减少边坡的高度以及降低边坡角度,使边坡岩体内的应力状态得到改变,从而保持边坡稳定,减少滑坡风险。

2.3 采矿区泥石流的防治

由于过度采矿,破坏植被改变地形,便很容易引发泥石流。根据近年来的采矿工程经验,对于泥石流的防治策略可以通过两个方面进行,一是拦挡,二是疏导。在矿区中泥石流发生几率偏大的地区,结合其具体的地形条件,在合适的地段构建拦截坝,从而拦挡可能构成泥石流的松散固体物质。同时选择合理区域构筑沟渠等排泄公事,使以及形成的泥石流可以通过这些沟渠顺利排走。

2.4 采矿区水土流失的防治

采矿区的水土流失危害主要是影响区域的水循环、破坏土地资源、加剧人为水土流失的发生。其中,对采矿区的林木和植被进行保持,是对矿区进行水土保持之中十分重要的部分,在采矿区的水土流失防止里发挥着不可替代的作用。在水土保持工程中,应该建立一套综合的防护系统,既能防止水蚀,也能防止风蚀,通过以林草等植被使矿山土壤得到固结,从而在最大限度上避免水土的流失。应采取恢复植被、修建蓄排水工程和拦挡工程等综合防治措施。

2.5 采矿区突水灾害对防治

采矿区容易发生突水灾害,这种灾害的避免和防止可以分为两个类别,一是地面防水策略,二是井下防水策略。对于第一种情况,采矿区的地面防水,其原理是通过断开大气降水,达到避免来自地表的水涌入采矿区。地面风水的实际策略包括构建地面防洪沟、对矿井的塌陷坑进行有效封堵、对矿区的地势低洼处积水进行排除或疏导、通过垫高河床达到河流流向的变化等。对矿区中一些年代较旧的坑洞,应该对其实施封闭处理,达到避免雨水灌入的目标。

2.6 采矿区三废排放的防治

挖掘采矿区中的尾矿与矸石的利用价值,对存在于矿坑中的水源进行回收利用。一方面能够对废物进行循环利用,另一方面则能够对水源进行有效的回收。对采空区里的尾矿,在进行洗选处理之后,对其中含有的有用物质进行应提取,从而继续挖掘其价值。对于已经塌陷或者遭到破坏的矿区土地,则应结合其具体情况来进行继续开发,包括回复种植以及进行行政区域规划等等。土地的再利用应该严格与环境的保护和修复进行配合,例如,对于采矿区里的矸石,可以用于填充废旧的巷道,也可以将其用于建筑材料等,通过废物的二次利用来实现环境的保护。

参考文献:

[1] 温玉成.例析矿区易发地质灾害的类型与防治措施[J].辽宁师专学报(自然科学版),2010,(2).

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关键词:矿山;地质灾害;防治

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。

3.3建立系统化的防护措施。有计划的进行开采。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。在矿山开采的过程中,要严禁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、植草种树来保证环境。