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矿区地质灾害的治理精选(五篇)

发布时间:2023-09-21 17:36:24

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篇矿区地质灾害的治理,期待它们能激发您的灵感。

矿区地质灾害的治理

篇1

[关键词]煤炭开

采 地质灾害 治理

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-350-1

1采煤引发地质灾害问题

三街煤矿处于构造剥蚀中高山地貌区,山势陡峻,地形切割强烈,冲沟发育,沟谷多呈“V”字型,地形破碎,土地较贫瘠,受采煤的影响,使原本脆弱的生态环境日趋恶化。土地退化、荒芜、房屋裂缝、水源干枯等环境地质问题日益突出,居民的基本生存条件受到严重威胁。煤炭的开采造成了矿山地质环境不同程度的破坏,采空区面积扩展,煤矸石堆积量增大;采空区塌陷引发大量地面裂缝、公路及便道路基陷落变形,诱发滑坡、泥石流等地质灾害;特别是矿山多年井下开采,致使矿区内地下水位下降,泉水、沟水断流、干涸,致使矿区内人畜饮用水及农灌水困难等一系列地质灾害和地质环境问题相继发生和出现。

1.1采空区塌陷

1.2滑坡

影响矿区地质环境的滑坡主要有7个,以小型为主,个别中型。主要危害是直接危及4户村民、农田200多亩、县乡公路、矿区公路自然生态环境。

1.3潜在不稳定边坡

矿区发育两个潜在不稳定边坡,两边坡后部紧邻滑坡,坡面较陡,土体松软,岩体质量较差,边坡变形破坏或滑动后,易诱使后部坡体随之变形破坏,严重影响后部滑坡的稳定,最终导致整个坡体的滑动破坏。边坡本身的变形或滑动主要危害对象是下方县乡公路,同时影响矿山生产、对地质环境造成破坏、对周边村民生产生活造成影响。

1.4煤矸石堆放的潜在危害

2治理与恢复方案

2.1人畜饮水工程

2.2采空区治理

对三街煤矿采空区治理,目的是抑制和缓解采空区地表的开裂、塌陷及影响范围扩大,并不能从完全削除采空区塌陷对地质环境和生态环境的影响破坏。采取的治理措施有:采用井下废石和矸石及矸石场堆采取干式充填系统充填采空区,矸石量基本满足工程的需求,不足时从地表采掘碎块石进行充填;充填材料采用机械运输,运输系统充分利用矿山生产运输系统,不足时由矿山配备;地表裂缝采用筑填粘土进行封堵;塌陷影响比较严重的塌陷区进行土地复垦。

2.3煤矸石堆放场的治理

2.4地质灾害

对矿区的滑坡及潜在不稳定边坡进行专项治理工程勘察、设计、施工。

2.5污水处理及利用

矿山井下抽排水及矸石淋滤水易对周边土地及生态环境造成污染。各矿区硐外原有污水处理池处理能力不足,需在每个矿区增设日处理污水100―400m3的污水处理场五座,将矿井污水、矸石场污水集中处理后作综合利用,主要用于农田灌溉,以弥补矿山疏干引起的农灌水源不足。

通过上述治理工程,有效抑制地质灾害的发展,基本消除其危害性,对已破坏的地质环境进行恢复保护,对已破坏的工程设施进行加固;通过采取工程措施,基本解决因地下水位下降引起的学校师生及部分村寨人畜饮用水困难问题;通过采取工程措施,基本恢复治理区地质环境,有效抑制治理区地质环境的恶化,有效保护治理区及其周边生态环境。

3地质灾害的预防

煤炭开采所引发的地质灾害直接危害了矿区居民的生命和财产的安全,地质灾害的产生和延续,使人们无法安居乐业,治理灾害的工程量巨大,耗资不菲,工期较长。在煤炭开采之前对可能引发的地质灾害进行预测是十分重要的环节,对于有可能产生的灾害应遵循“以防为主,避让和治理相结合”的方针。在煤炭开采过程中,对于可能产生地面蹋陷及地裂缝等地质灾害的煤矿,可采取特殊的开采方法和顶板管理措施,以防止或减少地面塌陷地地裂缝等地质灾害的产生,对塌陷的地表随时进行综合治理,以恢复和进一步改善矿区环境质量。

4 结束语

综上所述,煤炭开采会引发很多的地质灾害,严重影响了矿区所在地的环境和生活,我们应该积极采取措施,做好预防和治理。近年来,我国矿山环境保护法不断完善,煤炭开采技术日益进步,由于煤炭开采而引发的地质灾害将会逐渐减少,随着科技的进步,煤矸石亦可完全利用为充填开采或可再生资源,减少污染,促进我国煤矿事业的可持续发展。促进资源与环境的可持续发展。

参考文献

篇2

关键词:矿山;地质灾害;评估;治理

中图分类号: TD3 文献标识码: A

1、矿山地质灾害

1.1、露天开采

露天采场中主要存在崩塌、山体滑坡和泥石流等地质灾害。地下开采主要存在地面塌陷、地面沉降、地裂缝和矿井灾害(瓦斯爆炸、突水、煤层自燃、塌方、冒顶)等。由于经济条件的影响,在矿山采矿设计中,只要能保证矿山开采过程中的安全进行即可,对矿山设计的边坡坡度较大,其规模随着开采深度的增加而变大,这不仅会影响地应力的自然平衡,还会导致人工边坡出现变形、破坏和位移。同时,边坡在开采的过程中由于爆破的作用,会出现裂缝,并随着采矿工作的不断深入,裂缝缝隙不断加大,在暴雨、地震等诱发因素的影响下,极易造成山体滑坡、塌陷等。开采过程中形成的废渣滚石,如遇到暴雨、地震等诱发因素的作用,则极有可能形成泥石流。

1.2、地下采矿

在地下采场中,主要存在地面变形灾害和矿井这两种灾害,其中地面变形灾害主要包含塌陷、差异沉降和裂缝;矿井灾害主要包含瓦斯爆炸、突水、塌方等灾害。对于这两种灾害,应坚持尽量避免,提前预防,制定治理方案的治理原则。而我国的矿山开采企业多为私企,由于规模和资金的限制,这些企业不可能在地质灾害防治工作中投入大量的资金,通常为了眼前利益,只进行短效的治理,且灾害治理技术尚不完善。工程措施在某种程度上能起到一定的治理效果,但是人们通常不会考虑闭坑后的采场情况,这遗留了许多安全隐患。

1.3、闭坑后采场地质灾害

由于矿山地质灾害治理具有短效性且存在不可预见因素,因此,矿山闭坑后会遗留一定的安全隐患。露天开采闭坑后遗留的潜在灾害类型与采场地质灾害类型近似相同,这主要是由露天开采后形成的高边坡引发的,虽然在坑底用废石回填了一部分空间,但是仍然遗留了高边坡,特别是对于露采较深的情况,高边坡在后续工作中诱发因素的作用下存在着再次发生灾害的可能性。

2、矿山地质环境恢复治理存在问题分析

2.1、地质环境破坏严重

由于多数煤矿开采的煤层大多在浅部,特别是厚煤层和中厚煤层的重复开采和放顶煤开采,开采后对地面地质环境的影响最为显著,表现为地面建筑物斑裂、耕地大面积下沉、地表水沿裂隙向下渗漏等。这样就造成对地面表土及地下水源的严重破坏。还有矸石的排放,洗煤废渣的堆积、矿井水的外排等等。老的煤矿矿区有着相对密集的人口,采煤后矿山地质环境问题经常引发一系列工农关系问题即社会问题,例如煤矿采空塌陷所造成地表耕地的破坏,桥涵、道路的破坏,村民建筑物的斑裂、倒塌,可以看出,煤矿矿区开采后地质环境破坏问题已不再仅是一个生态环境问题,而且是一个关系人类生存的事情。搞好和加强采矿后地质境恢复治理工作,努力改善矿区生态环境,以提高矿区居民的和附近村民生产和生活质量,这样才能打造和谐矿区、平安矿区,实现稳定发展及.安全优先、以人为本/的宏伟发展目标。

2.2、社会影响巨大

老的煤矿矿区有着相对密集的人口,采煤后矿山地质环境问题经常引发一系列工农关系问题即社会问题,例如煤矿采空塌陷所造成地表耕地的破坏,桥涵、道路的破坏,村民建筑物的斑裂、倒塌,可以看出,煤矿矿区开采后地质环境破坏问题已不再仅是一个生态环境问题,而且是一个关系人类生存的事情。搞好和加强采矿后地质境恢复治理工作,努力改善矿区生态环境,以提高矿区居民的和附近村民生产和生活质量,这样才能打造和谐矿区、平安矿区,实现稳定发展及“安全优先、以人为本”的宏伟发展目标。

2.3、恢复治理资金不足

采矿后的地面塌陷等矿山地质灾害恢复治理需要投入大量的资金。但就目前来看,多数煤矿追求经济效益,而忽视环境保护,把采矿后矿山地质灾害恢复治理的投人看作是企业负担,不愿意或不情愿拿出大量资金投人到采矿矿山地质灾害境治理中,目前我国国土资源部门下拨的地质灾害恢复治理资金主要用在国有大中型矿地质灾害治理项目上。一些地方存在着矿山地质环境恢复治理的盲区,矿山地质环境恶化的趋势得不到有效遏制。

3、矿山地质灾害评估内容

3.1、现状评估

现状评估是依照矿山开采项目特点、地质环境复杂程度等因素确定评估范围后对已有地质灾害危险性进行评估,主要查明评估区已发生的地质灾害的分布,分析地质灾害形成的地质环境条件、分布类型、规模、变形活动特征,主要诱发因素与形成机制,对其稳定性进行初步判定,在此基础上对其危险性和对矿山工程危害的范围与程度做出评估。

3.2、预测评估

预测评估是对矿山建设场地及可能危及矿山建设安全的邻近地区可能加剧或诱发地质灾害的危险性做出评估;对矿山建设自身可能遭受已存在的地质灾害隐患做出预测评估;对矿山建设中、建成后可能引发或加剧地质灾害的可能性、危险性和危害程度做出预测评估。

3.3、综合评估

综合评估是在地质灾害危险性现状评估和预测评估的基础上,充分考虑评估区的地质环境条件的差异和潜在的地质灾害隐患点的分布、危险程度,综合评估地质灾害危险程度。依据地质灾害危险性、防治难度和防治效益,对矿山开采的适宜性做出评估,并提出防治矿山地质灾害和矿山地质环境保护与恢复治理的措施及建议。综合评估的侧重点是在前两项评估的基础上,根据现有和潜在的地质灾害成灾的可能性和成灾的严重性,对评估区(或分地段、分矿山工程部位)地质灾害危险性进行综合评定。

4、矿山地质灾害评估及治理关键技术

4.1、矿山地质灾害主要评估方法

专家评判法,由在当地工作多年,对当地地质灾害发育。发展机理比较了解的专家根据经验,直接对灾害体的稳定性进行评价;参数合成法,根据经验,对地质灾害的影响因素进行分类,对每类因素的影响给予一个权值,最后进行加权平均;模糊综合评判,利用模糊关系的特性,从多个指标对被评价灾害体隶属等级状况进行综合评判;数理统计,通过对现有地质灾害及其影响因素,进行调查和统计分析,总结地质灾害的发育规律建立评价模型,并利用所建模型进行预测评估。

4.2、矿山地质灾害治理方法

依据矿山地质灾害类型及评估结果,采取相应的防治及治理措施。对于不同的灾种,灾害体所处地区的重要性,危害对象范围,结合当地的实际情况采取切实可行的治理措施。表1为典型地质灾害治理方法。

表1矿山地质灾害治理方法

4.3、监测方法

矿山地质灾害的监测方法有人工巡视法、遥感解译法、工程测量法。人工巡视法主要针对矿山地质灾害点多、点散,发育规模较小的致灾地质体。遥感解译法,适用于区域性的矿山地质灾害监测,可以实现大面积的观测。工程测量法,主要采用测量仪器进行致灾体相对位移的测量,适用于滑坡有蠕滑变形的阶段以及防治工程效果的监测。主要监测技术有:人工巡视,可以监测不同类型的矿山地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷等。可以根据季节的变化,增加监测频率,雨季监测频率要加密;遥感解译,区域性的地质灾害监测,能够发现大规模的滑坡、泥石流灾害,监测效率高,但同时需辅助现场调查核实验证手段;工程测量,地质灾害致灾体已发生蠕滑变形,滑坡周界清晰的滑坡、不稳定斜坡。地质灾害防治工程的防治效果监测,如布设在抗滑桩、挡土墙等防治工程部位。矿区地表变形、地面沉降、地面塌陷等的监测。

总言之,随着国民经济的进一步发展和需要,各矿区应建立起生态环境破坏恢复及防治地质灾害制度,不但优化技术措施,以此切实将矿山生态环境和地质灾害防治工作做好。

参考文献

[1]李磊.邢台地区矿山地质环境综合评价与治理恢复研究[D].石家庄经济学院,2013.

[2]乐美玉.基于矿山工程特点的地质灾害危险性评估应用研究[D].武汉工程大学,2012.

[3]滕冲.金属矿山地质灾害评估系统及综合预测模型研究[D].中南大学,2008.

篇3

[关键词]矿山开采;地质灾害;恢复治理

0引言

矿山的建设生产有力地促进了当地经济的发展和社会进步,但同时也对当地地质环境与土地资源造成了一定程度的影响[1-2],为了更好地实现矿产资源开发与生态环境保护的协调发展,促进矿山社会经济可持续发展,应及时防治地质灾害隐患、修复被破坏的水土环境、复垦被破坏的土地[3-5]。

1矿山地质环境问题

根据多年的调查分析,矿山开采主要会产生5个方面的问题:①矿山开采塌陷导致的地面塌陷、地裂缝地质灾害,并伴生崩塌、滑坡地质灾害;②矿渣堆放产生的地面压占及污染问题;③矿山开采导致含水层破坏,影响周边居民生活用水;④矿井水污染问题;⑤矿区植被破坏问题。

2矿山地质环境恢复治理措施

(1)预防措施。按照“统一规划、源头控制、防治结合”的原则,根据矿区特点、生产方式与工艺,在生产过程中,采取合理的预防与控制措施,最大程度地减少矿山地质环境问题的发生。预防措施主要包括保护性开采、留设保护煤柱、提前搬迁等,通过这些措施的实施,可以避免和减缓地质灾害造成的损失,为开展矿山地质环境恢复治理创造良好的基础条件。(2)地质灾害治理措施。对于危害周边居民生命财产安全的地质灾害,必须及时采取措施进行治理,减轻或消除矿山地质灾害危害。(3)矿渣综合利用措施。矿渣的堆放不仅会压占土地,造成原生植被的破坏,而且会对周边土壤造成污染。因此,应大力推行矿渣综合利用技术。例如,煤矸石主要利用方向有煤矸石发电、煤矸石生产建筑材料、利用煤矸石生产氯化铝和聚合氯化铝等高附加值产品、用煤矸石复垦塌陷区及修路等。通过综合利用矿渣,做到矿渣零堆放,减缓矿山地质环境破坏。(4)饮用水工程措施。矿山的开采会破坏地下含水层,导致含水层结构破坏、水位下降、水质变差,当涉及到周边居民生活用水的含水层被破坏时,会严重影响居民生活。在开采影响居民饮用水含水层前,应提前布局饮用水工程,如利用深井或水库作为水源,布置管道引水工程。(5)矿井水处理措施。矿区内矿井水直接排出会污染周围环境,矿井需设置井下水处理站,矿井井下排水经处理后可作为场地生产消防用水水源及井下生产防尘洒水水源。(6)植被恢复措施。矿山开采一般不会造成植被大面积死亡,因此矿区植被恢复措施一般为植被补植。植被应选择适合当地生态环境的种类,例如在山西多选侧柏,因其较耐寒、耐干旱、耐贫瘠、可在微酸性至微碱性土壤上生长,且整体存活率、环境适应度和观赏度较好。

3恢复治理效果

以山西某矿为例,该矿多年来花费了大量精力用于矿山地质环境恢复治理工作,主要采取了地裂缝充填、崩塌治理、农村道路修复、河道堆积物清理、村庄搬迁、植被恢复、供水工程建设、矿井水处理及监测等措施。通过多年治理消除了矿区内大部分地质灾害,避免了矿区内村民住房遭到破坏,解决了周边居民饮水问题,矿山地质环境得到明显地改善,缓解了矿山生产与周边居民的矛盾。

4结论

(1)矿山地质环境恢复治理应按照“统一规划、源头控制、防治结合”的原则,根据矿区特点、生产方式与工艺,在生产过程中采取合理的预防与控制措施,最大程度地减少矿山地质环境问题的发生。(2)地质灾害治理是矿山地质环境恢复治理的重中之重,应及时消除地质灾害隐患,保证周边居民生命财产安全。(3)通过矿山地质环境恢复治理,可使矿山地质环境得到明显改善,缓解矿山生产与周边居民的矛盾,促进社会和谐发展。

[参考文献]

[1]赵禹.煤矿采煤沉陷区土地复垦技术的实践研究[J].山东煤炭科技,2020(10):190-197.

[2]牛磊,赵志芳,曾诗卉.生态文明建设背景下的矿山环境恢复治理研究综述[J].科技资讯,2018(9):34-35.

[3]张夏,苑泉.矿山生态环境修复治理研究[J].技术与市场,2020,27(12):175-176.

[4]武强,刘宏磊,陈奇,等.矿山环境修复治理模式理论与实践[J].煤炭学报,2017,42(5):1085-1092.

篇4

关键词:地质灾害;防治措施;矿山环境;恢复策略

中图分类号: TD167 文献标识码: A

煤炭是最具优势的矿产资源,尤其是中西部地区的储量更为重要。随着煤炭资源需求的增加,近年来煤炭生产企业井喷式的开采严重的影响着矿区环境资源、诱发地质灾害和导致环境污染。不同地域矿山开采诱发的环境地质问题也各不相同,露天和地下不同的开采方式诱发不同的环境地质问题也日趋严重。与此同时导致在开采过程中出现了大量的地质灾害以及对周围的环境造成了不可修复性的危害,严重威胁着矿区周围人民的生命和财产安全,更严重制约了内蒙古可持续性经济的发展。

1 煤矿地质灾害特征分析

1.1内蒙古中西部地貌复杂多样,高原、山地、平川、丘陵谷地盆地分别占全区53. 4 %、20 %、8. 5 %和16. 4 %。戈壁沙漠、沙地干旱半干旱地区面积约40. 1 万km2 。其中鄂尔多斯、巴彦淖尔、乌海及阿拉善等地区年降雨量不足200mm ,蒸发量高达1600 ―2000 mm ,生态环境十分脆弱。该区域煤炭储量又非常丰富,由于历史及政策等多种因素影响,掠夺式开发、粗放式管理导致了矿区一系列环境地质问题发生,这些滞后发生的地质灾害和环境问题产生的原因为露天开采过后的煤矿虽然在后期进行了回填作业,但是由于回填土质的不同以及回填高度的差异,在一些开采较深矿区尤为明显,将会导致后期隐藏的地质灾害隐患的发生。

1.2矿井水、露天矿坑水、洗煤废水、煤矸石山淋溶水中有毒有害物质污染土壤、植被和矿区河流。矿区煤炭长期堆放大风扬尘产生煤粉灰、煤矸石长期风吹日晒大风扬尘、矿井排风有害气体、煤矸石自燃和煤层自燃污染等造成矿区周围大气污染严重。其中像乌海市的乌达跃进选煤厂矸石山燃烧区附近SO2平均浓度为10. 69 mg/ m3 ,超过国家标准70 多倍,H2S 平均浓度1. 57 mg/ m3 ,超过国家标准150 多倍,造成矿区周边大气环境污染严重。地下开采的矿区闭坑后可能会发生地面沉降、塌陷以及表面裂缝等地质灾害,在某种特定的条件下甚至会引发山体滑坡以及山体开裂等严重后果,将会给周围人民的生活及成产带来难以想象的灾难。

2矿山环境治理原则

2.1以人为本。在矿山环境治理时,首先考虑的是矿区周围人民的生命及财产安全,保护矿区周围居住地避免遭到矿山开发引起的地质灾害的影响。

2.2综合治理。在矿山环境治理过程中,要根据不同的地质条件、地质分布及不同的地质灾害隐患进行因地制宜综合治理。治理时选择的方法不同,治理的重点也各不相同,因此,综合治理才能有效的进行因害设防,减灾减害。

2.3注重效益。煤矿资源的开采本质是为了获取利益,所以治理的过程中注重效益也是原则之一。矿山环境治理应在遵循生态环境优先考虑的前提下,争取最大的利益。针对不同矿山的具体环境情况,危害的大小,危害的缓急以及治理资金的充裕与否,选择最合适的治理方法,将会取得事半功倍的效果。

2.4多措并举。仅仅利用工程措施治理矿山环境降一定程度上违反注重效益的原则,因为工程措施虽能根治环境问题但般都会有投资较大的特点,而生物措施可刚好弥补工程措施这一缺陷,两者相辅相成,共同作用。

3 煤矿地质灾害的主要类型及防治措施

3.1地震、矿震。矿震是由矿山冲击或者矿山岩爆引起的,指的是在开采过程中矿柱或者受支撑力较大的岩石,脆性煤等,在一般的压力之下不会发生大的震动。然而随着开采的深入,随着表面压力的增大,其所承受的压力将会达到微妙的极限平衡,这种平衡一旦被打破,将会向自由空间内释放巨大的能量冲击,并向坑内大量的喷射、散爆,给矿山带来巨大的灾难。此类灾害在开采过程中或在打隧道的过程中引发的小型地震,在煤炭开采过程中时有发生。实践证明,地震或矿震有着天然地震的某些特征,若矿区周围存在着较大天然地震则矿区发生地震的几率将会明显增加,其强度与人为开采的深度和强度是成正比增长的。所以煤矿在开采之前,首先要进行地震安全性评价,相关部门根据安全性评价结果给出相应的地震预防要求,当所有要求条件满足之后方可进行开采作业。

3.2采空塌陷。此类地质灾害均在事发前并无任何预兆,往往都是瞬间发生的,具有时间短,破坏力大等特点,需要重点进行防治。在所有煤矿地质灾害中,塌陷地质灾害带来的危害最为严重。可在煤炭开采之前,对矿区周围地质进行全面监测,充分了解地面的沉降规律及区域。并根据监测结果对易发生沉降区域进行重点防治,采用抗变形技术以及加固技术以抵抗地面的变形,还要明确开采的区域,对于存在严重安全隐患区域不得进行开采。

3.3开采区域突水涌水,涌泥,瓦斯突出。由于矿区具有复杂的水文地质条件等特征,若开采煤矿之前对实地的考察不充分,造成对开采过程中内部涌水的估计不足。在开采设备工作时,开采区域周围水体在水本身压力和矿区岩石压力作用下,将会通过矿层的薄弱处以及岩石断层、岩石隔水层等位置进入开采区域。打穿透水断层,可能会突然遇到暗河或者水溶洞的情况,地下水或者地面水就会趁机大量涌入,而在应对措施不齐全的情况下,工作人员将会受到严峻的生命威胁。此类灾害发生同时,大多还会伴着泥涌,不仅使得矿坑被堵塞掩埋,而且将会掩埋施工机器并工作人员,极易造成人员伤亡,对整个矿区都会造成不可修复性的打击。为了能在开采过程中有效的防治地下水,泥等涌入井下,避免井下被淹没的危险,无论是大型国有企业或者是私人企业,都要严格执行《煤矿安全规程》涉及的相关规定,良好的通风系统以及方便快捷的人员撤离通道必须在施工之前就应建立完成,同时在开采过程中实时的对矿坑内的瓦斯含量,渗水情况,地质结构等进行监测,如若发现存在安全隐患要及时的进行人员撤离并迅速组织人员对隐患进行排查,直至隐患接触后方可允许人员进入。

3.4开采结束后隐藏地质灾害。由于煤矿在开采过程中实施治理相关措施的时间较短,并且很多地质灾害具有不可预见性和滞后性,这就导致了煤矿在关闭后仍会存在着一些地质隐患。煤矿的开采要制定严格的开采规范并组建监督部门进行实时监督检查,坚决杜绝私挖乱采的现象发生,并合理规划开采范围。在总的开采规范的前提下,结合开采矿区的实际情况建立开采的具体方案并配套相应的预报制度流程,并针对可能发生的地质灾害提前制定相应的防治措施,防患于未然。

4矿山环境治理恢复策略

4.1加强矿山环境保护制度建设。强化相关环境保护部门行使监督实施的权利,完善制度体系的建设,促进矿山环境保护工作的实施。加强相关法律法规的建设,从法律的角度上强制性监督相关工作的实施,强化治理恢复矿山环境工作。

4.2加强矿山环境保护方面人才的培养。要加大矿山环境保护相关知识的宣传教育工作,让更多的人意识到矿山环境保护的重要性,尤其是开采人员,对于开采后要及时的对该矿区进行合理有效的环境恢复工作,只有全民存在这样的意识才能切实有效的推动矿山环境治理与恢复工作的进行。

4.3加强矿区废物,废气,废水的回收利用。随着科技的发展,对于废物,废气,废水的处理方式也越来越先进,越来越有效,采用高科技提高矿山资源的利用率,对于推动矿山环境的治理恢复起着越来越重要的作用。在开采过程中及时的对其进行回收利用,对于矿山环境的治理与恢复有着重要的意义。

4.4明确矿山企业的环境主体地位。根据“谁污染,谁治理”的原则,矿山企业是矿区环境的主要破坏者,理应作为开采后环境治理与恢复的责任主体。企业治理将会比政府治理更加有效,因为企业在不断的开采作业中,对治理恢复环境的成本与效益更加了解,更加有利于进行矿山环境的恢复工作。

4.5完善矿山环境治理恢复保证金制度。进一步完善企业开采许可证明体系,在取得开采许可证的时候让企业缴纳足够的环境治理恢复保证金,这样才会促使企业去更加积极的治理恢复矿区周围的环境;改善企业成本核算标准,将开采过后环境的治理恢复成本都纳入矿山企业成本中。

5结束语

综上所述,地质灾害的防治以及开采过后矿区环境的治理与恢复需要相关部门长期的监督以及有效的引导。另外,还要注重相关专业人才的培养与相关技术开发,通过各方面各阶层的共同努力,实现矿业的绿色开采,为内蒙古经济的可持续发展道路打下坚实的基础。

参考文献:

[1] 杨亮平;煤矿地面塌陷地质环境类型及其恢复治理研究[D];中国地质科学院;2009年

[2] 席莎;煤炭矿区地面塌陷严重程度分析[D];中国地质大学(北京);2012年

篇5

关键词:地质灾害、泥石(废石、矸石)流、崩塌、滑坡、地裂缝、岩溶(采空区)地面塌陷、突水突泥

1、前言

湖南省矿产资源丰富,矿山企业众多,矿业活动引起的矿山环境问题日趋严重。但近年来,为了最大限度地减轻矿山地质灾害损失,有计划的进行地质灾害的防治。先后出台了《湖南省地质灾害防治管理办法》、《湖南省地质环境保护条例》、《湖南省矿山地质环境影响评估技术要求》〔试行〕、《湖南省矿山地质环境影响评估技术要求》、《湖南省矿山地质环境治理备用金管理办法》等与矿山地质环境保护有关的规章制度。

湖南矿山开采形成的地质灾害对湖南的经济造成巨大损失,同时引起了一系列的社会矛盾,一些受害单位和个人不得不把矿山企业推向法庭,形成了新的社会不安定因素。可见对矿山地质灾害的预防及治理到了关键时刻,已成为湖南省当前一项重要任务。

2、矿山地质灾害的成因

2.1、受自然环境条件制约

湖南地处东经108°47′~114°45′″、北纬24°39′~30°28′之间,境内东南西三面环山,幕阜、罗霄山脉绵亘于东,五岭山脉屏障于南,武陵、雪峰山脉逶迤于西。湘西山地多数山峰海拔1000m以上,中部丘陵与河谷盆地相间。

湖南省成矿区主要分布于湘东南西,多数矿区受两种或两种以上构造及其复合部位控制,成矿地貌复杂、构造发育,矿床规模不一,造成采矿方式及采矿难度大,决定了矿山开采诱发及加剧地质灾害的发生。

2.2、矿山开采技术落后

目前,由于矿山地质环境保护技术规范不健全,缺乏不同类型的矿山开采技术要求和环境保护措施,全省绝大数矿山开采技术还是采用传统的炸药爆破方式进行开采,致使矿山围岩结构受损,地质灾害事件屡屡发生。

2.3、矿山地质灾害恢复与治理缺乏资金支持

矿山地质环境已经存在许多历史遗留问题,给社会经济可持续发展造成了较大的困难。在社会主义市场经济时代,矿产开发投资主体已经多元化,矿山业主流动性大,个人经济效益放在首位,矿山地质灾害日益突出。

虽然我省投入大量资金进行恢复治理,如2004年,国家财政部和国土资源部批准湖南省11个矿山环境整治项目,补助资金2300多万元,占财政部和国土资源部当年矿山环境整治补助资金的20%以上。但由于历史欠帐太多,矿山环境恢复治理还是显得资金投入不够,矿山环境恢复与治理的速度仍赶不上破坏的速度,矿山环境恢复与治理任务大。

3、矿山地质灾害实例

湖南的煤炭坝煤矿环境地质条件为地处浅埋岩溶区,因开采矿产需要,进行矿区疏排地下水引发的岩溶塌陷灾害十分普遍,本矿大规模开采煤炭资源始于20世纪70年代,而因采矿造成的岩溶塌陷引发的受损房屋面积已达150万平方米,受影响的城乡人口26889人;受损农田2345公顷,抛荒地453公顷;还使大量的公用建筑、道路桥梁、电力通讯设施、水利工程遭到破坏以及严重的地表开裂、变形等灾害。

柿竹园矿为老矿山,过去对尾矿坝的安全重视不够,存在着许多安全隐患。如1985年8月,因一场特大山洪引起大规模矿山尾砂废石流,长11公里,固体物质总输移量达5500万立方米,致死49人,将原东波矿区的下二村洗劫一空,直接经济损失1748万元。

恩口煤矿区因长期疏干排水导致矿区25平方公里范围内出现8757个塌洞,致使人畜饮水困难,农田水利设施被毁,直接经济损失1.1亿元。

4、矿山地质灾害预防措施建议

矿区地质灾害预防是关系到矿区人民生命财产安全、关系到矿区经济的可持续发展。有必要积极开展矿区地质灾害预防工作。针对矿区地质灾害发生的特点、造成损失程度特作出以下具体的预防措施建议:

4.1、认真贯彻执行“以防为主、防治结合”的方针

开展全矿区地质灾害时空的分布、形成机理的研究,进行地质灾害预测、预警分析,逐步掌握地质灾害的分布规律,做好地质灾害的事前防范工作。

4.2、进一步加强规章制度的建立,健全防灾措施

大力宣传、认真贯彻《湖南省地质灾害防治管理办法》、《湖南省地质环境保护条例》等,进一步增强全矿人员的法律意识,提高依法加强矿山地质灾害预防的自觉性,以法规的形式预防和减轻矿区地质灾害。

4.3、设立专门的机构预防地质灾害

实行严格的责任制,按照《湖南省地质灾害防治管理办法》做好如下四点防灾工作:一是做好以地质灾害现状、防治目标、防治原则、易发区和危险区的划定、总体部署和主要任务、基本措施、预期效果为内容的地质灾害防治规划;二是拟定好地质灾害监测、预防重点,设计好地质灾害危险点威胁对象、范围的地质灾害防灾预案;三是做好矿业活动诱发地质灾害的可能性、矿业活动本身遭受地质灾害的危险性及已发生的地质灾害所采取的措施等进行地质灾害危险性评估;四是做好地质灾害发生的时间、地点、成灾范围、影响程度等地质灾害预报。

4.4、需要加强地质灾害监测和信息系统建设

大型矿区根据地质灾害的性质及防治措施确定监测内容,并建立监测网络和信息系统,密切观察地质灾害的发展动态。小型矿区根据经济实力可采取不定时的监测。

4.5、矿区重点预防区实施专人定点监控,切实做好地质灾害的预防工作

汛期是防灾工作重点时期,要紧密结合天气预报做好地质灾害趋势预测,要加强地质灾害险情巡回检查,发现险情及时处理和报告。

4.6、要加强巡查,严格管理

地质灾害预防要坚持以防为主,防患于未然;坚持以人为本,确保人民生命安全,同时最大限度降低财产损失。加强巡查工作,落实专班,做好值班,对各种可能诱发地质灾害的行为开展不定期的检查,从源头上尽可能防止和减少地质灾害的发生。

4.7、建立群测群防体系

矿区所有的人相当于一个大家庭,人人有责来维护矿区的安全,要动员所有力量,建立群测群防体系。

5、矿山地质灾害治理措施建议

矿山地质灾害的发生具有突发性,对矿山造成的危害往往难以估计的,可能摧毁矿山设施,淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产,甚至使矿山报废;也可能对矿区内的居民及其他流动人员构成生命危险、毁坏房屋、破坏耕地、林地等等。依据本人从事的矿山地质灾害的实践,对矿山地质灾害的治理措施作了归纳并提出了一些建议。

5.1、泥石(废石、矸石)流治理措施建议

泥石(废石、矸石)流指由于暴雨或其它水源破坏斜坡表层及堆积物的稳定而形成的一种夹带大量泥沙石块(含矿山废石矸石)及植物等固体物质的特殊洪流。形成条件概括起来主要表现为三个方面:地表大量的松散固体物质,充足的水源条件和特定的地貌条件。治理措施建议:

5.1.1治水措施 :此项可分为蓄水措施、引水措施、截水措施。作用是调蓄洪水,避免或减缓洪峰;引、排洪水,消减、控制泄洪量;拦截上方崩滑或水土流失地段径流。

5.1.2 治泥石(废石、矸石)措施:可分为拦坝措施、挡墙(挡土墙、挡渣墙)措施、护坡措施、变坡措施。作用为拦蓄泥沙、稳固滑坡、节节拦截、减缓沟底坡度;稳固滑坡、崩塌体;加固边坡,增强坡体抗滑抗流能力;降低坡角,削弱泥石(废石、矸石)流侵蚀力。

5.1.3 生物措施:主要采用水源涵养林措施、水土保持林措施及废石、矸石恢复植被措施。作用是改良土壤,消减径流;保水保土,扩大植被覆盖率,减少水土流失;固定废石、矸石,降低松散固体物。

5.2 崩塌治理措施建议

崩塌指陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部支撑不住,产生折断压碎或局部滑移,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚的现象。崩塌是在特定条件下形成的:地形地貌、地层岩性和地质构造是崩塌的物质基础;降雨、地下水作用、振动力、风化作用以及人类活动对崩塌的形成和发展起着重要的作用。治理措施建议:

5.2.1 遮挡措施:遮挡斜坡上部的崩塌落石。常用于中小型崩塌或人工边坡崩塌的防治。

5.2.2 拦截措施:对于仅在雨季才有坠石、剥落和小型崩塌的地段,可在坡脚或半坡上设置拦截构筑物,如设置落石槽以停积崩塌物质。

5.2.3 支挡措施:在岩石突出或不稳定的大孤石下面,修建支柱,支挡墙等。

5.2.4护墙、护坡措施:在易风化剥落的边坡地段,修建护墙,对缓坡进行浆砌片石护坡等。

5.2.5 镶补勾缝措施:对坡体中的裂缝、缝、空洞,可用片石填补空洞,水泥砂浆勾缝等以防裂隙、缝、空洞的进一步发展。

5.2.6 切割爆破措施:采用切割爆理孤石、危岩或孤石(危岩),通过各种药包的联合爆切作用,把单个的、体积较大的孤石、危岩或孤石(危岩)群予以全部或局部地粉碎。

5.3 滑坡治理措施建议

滑坡指斜坡上的岩土体受一定的因素诱发,在重力作用下,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡下滑的现象。滑坡的成因包括两方面,一是环境条件:岩土地质类型是产生滑坡的内在物质基础;地质构造及岩土结构是产生滑坡的内在地质环境条件;地形地貌是产生滑坡的内在地貌环境条件;地下水作用是产生滑坡的水文地质条件;二是诱发因素:矿山滑坡的形成可能有以下五种诱发因素,分别为大气降水、沟谷水流的冲刷、人为工程活动破坏坡体平衡作用、地震动的作用、乱砍滥伐人为活动。治理措施建议:

5.3.1 排除地表水措施:目的在于拦截、旁引滑坡外表的地表水,避免地表水流入滑坡区。具体施工措施有滑坡体截水沟、滑坡体上地表水排水沟。

5.3.2排除地下水措施:排除地下水可使滑坡体土体干燥,从而提高其强度指标,降低土壤的容重,并可消除地下水动水压力,以提高滑体的稳定性。具体施工措施有截水盲沟――用于拦截或旁引滑坡体地下水、支撑盲沟――兼具排水和支撑作用、仰斜孔群――用近于水平的钻孔把地下水引出、渗管――排除滑坡体内的地下水等等。

5.3.3 削坡减重措施:用于治理处于“头重脚轻”状态而在前方又没有可靠抗滑地段的滑体,使滑体外形改善、重心降低,从而提高滑体稳定性。

5.3.4 修筑支挡措施:目的在于增加滑坡的重力平衡条件,使滑体迅速恢复稳定。具体施工措施有抗滑挡土墙(锚杆挡墙、桩拱墙、竖向预应力锚杆挡墙等)、抗滑桩、锚固。

5.3.5 土质改良措施:它通过改善滑体土的性质,使之坚固以达到稳定滑坡的目的。具体施工措施有焙烧法――利用导洞或钻孔火烧滑坡前缘部分的滑体,使之形成由硬土组成的“天然”挡墙、爆破法――在已成孔孔底用炸药爆破,破坏滑动面的完整性,使得不能沿滑动面形成连续的底强度带、灌浆法――用于凝固土体,从而达到提高滑体土抗剪强度目的。

5.4 地裂缝治理措施建议

地裂缝指由于内外力作用而产生的地面缝状开裂。形态上有张口状裂缝、压密裂缝及台阶状裂缝等。矿山型地裂缝多为采空区地面塌陷及岩溶地面塌陷中地表变形形态之一。矿区地裂缝的形成主导因素为采矿遗留的采空区、过量抽排地下水而产生的负压所致,其次为地震、地质构造、崩塌、滑坡等所造成的。治理措施建议:

5.4.1 水泥灌浆法措施:一般用于较大型地裂缝,目的在于填补裂缝,使其具有凝合力,以止地裂缝进一步发展。

5.4.2 填土掩埋、夯实措施:一般用于小型地裂缝,对地裂缝进行及时的回填、夯实,以控制其继续扩大。

5.4.3 采空区回填措施:对已采空区要进行及时回填,减小负压,以防止地裂缝的发生和发展。

5.4.4 控制地下水位下降措施:使抽排水量小于或等于地下水的补给量,以避免地裂缝的发生或发展。

5.5采空区地面塌陷治理措施建议

采空区地面塌陷指地下矿层(体)被采空后,顶板覆岩产生变形破坏波及地表,使地表产生沉陷、地裂缝、塌陷坑及槽状塌陷等非连续变形破坏现象的总称。主要由于地下采空区使原有的平衡条件破坏,使其产生负压,采空区顶部抗压不强而形成塌陷。治理措施建议:

5.5.1.1工程治理措施。清除填堵:常用于相对较浅的岩溶塌坑或埋藏浅的土洞。首先清除其中的松土,填入块石、碎石形成反滤层,其上覆盖以粘土并夯实;强夯:在土体厚度较小、地形平坦的情况下,采用强夯砸实覆盖层的方法消除土洞,提高土层的强度;因地制宜修建截、排水沟。

5.5.1.2 矿井设置保安矿柱或禁采区措施。实施本措施对保护地面人居安全与基础设施的稳定性所确定的范围合理,安全可靠,能有效防止或减小地面沉陷变形破坏。闭坑后矿山矿柱回采,须设计回采方案,方案必须经过国土主管部门批准后实施。

5.5.1.3 改进矿井开采方法与顶板管理方式:矿井开采方法与顶板管理方式应根据矿山地质环境情况进行设计,前提是使发生采空区地面塌陷的可能性降到最小。

5.5.1.4 采空区处理措施:对已采空区要进行及时处理,以阻止采空区地面塌陷的形成及发展。具体操作措施有充填法、垮落法、顶板缓慢下沉法、条带开采法。

5.5.1.5 实施搬迁避险措施与对受损土地实施复垦整治:对治理难度大、经费大的采空区地面塌陷所影响范围内的村民实施搬迁,并对受损的土地因地制宜的种草植树,防止水土流失,恢复生态景观效果。

5.6岩溶地面塌陷治理措施建议

岩溶地面塌陷指岩溶地区(主要是覆盖型地区)隐伏在地下的岩溶洞穴上方的土(岩)体,在人为因素或自然因素影响下产生向下陷落,并在地面形成坑洞或裂缝的作用和现象。主要发育有浅层开口岩溶洞及裂隙可溶岩、具有一定厚度的松散覆盖层、易于改变的地下水动力条件、大型或浅层采空区。治理措施建议:

5.6.1.1预防措施。根据矿井岩溶分布深浅、发育程度,地下水迳流条件,在矿井疏干前编制预测可能出现的岩溶地面塌陷区制定预防措施。

5.6.1.2回填或灌注填充措施:对影响人居环境与重要设施的岩溶塌坑,或影响矿井充水的岩溶塌陷漏斗采取碎石、粘土回填,防止塌陷的再度出现。在溶洞埋藏较深时,通过钻孔灌注水泥砂浆。填充岩溶孔洞或缝隙、隔断地下水流通道,达到加固的目的。

5.6.1.3 采取供水措施:对因矿业活动引起岩溶地面塌陷,导致水资源枯竭的地区,应采取供水措施,确保人畜及生产用水。

5.6.1.4 实施搬迁避险措施:对治理难度大、经费大的岩溶地面塌陷所影响范围内的村民实施搬迁避险。

5.6.1.5 控制矿井排水量措施:控制矿井的排水量,使地下水缓慢下降,使原有的平衡条件慢慢的破坏,以达到一个缓解的目的。

5.7矿井突水突泥治理措施建议

矿井突水突泥指矿山地下井巷及采矿工作面(场)在采掘过程中发生突然大量涌水或涌泥的现象。井下采掘活动破坏岩层的天然平衡,采掘工作面周围水体在静水压力和矿山压力作用下,通过断层、隔水层和矿层的薄弱处并携带泥土进入采掘工作面;在开采过程中,对已采空区的积水或老窑水没有进行适当处理而突然灌入开采巷道所致。治理措施建议:

5.7.1 地面防水措施

5.7.1.1 挖沟排(截)洪:地处山麓或山前平原区的矿井,可在井田上方垂直来水方向沿地形等高线布置排洪沟、渠,拦截洪水和浅层地下水,并通过安全地段引出矿区。

5.7.1.2 排除积水:有些矿区开采后引起地表塌陷,常年积水,且随开采面积的扩大,塌陷区范围越广,积水越多。此时要排掉积水,消除水害隐患。

5.7.1.3 填堵通道:矿区范围内,因采掘活动引起的地面塌陷、开裂等查明是矿井水通道时,则在渗漏地段进行填堵、夯实,且略高出地面以防积水。

5.7.2 井下防水措施

5.7.2.1 防水闸门和防水墙:在适当的地点预留防水闸门和防水墙的位置,使矿井形成分翼、分水平或分区隔离开采。在水患发生时达到分区隔离,缩小灾情,控制水势危害,确保矿井安全。

5.7.2.2 防水煤(岩)柱:在水体下、含水层下承压含水层上或导水断层附近采掘时,为防治地表水或地下水溃入工作地点,在可能发生突水处的保留最小宽度的矿柱不采,以加强岩层的强度和增加其重量阻止水突入矿井。

5.7.2.3 矿井注浆堵水措施:注浆堵水就是将制的浆液压入井下岩层空隙、裂隙或巷道中,使其扩散,凝固和硬化,从而岩层具有较高的强度、密实性和不透水性达到封堵截断补给水源和加固地层的作用。具体施工措施有井筒注浆堵水、突水点(口)注浆堵水、井下注浆堵水等。

六、结语

本文通过资料收集、具体实践,特对矿山常见几种地质灾害的定义、成因条件作出分析,结合湖南省矿山具体情况,对矿山地质灾害的治理措施进行了扼要的总结,但在实际操作中,一种灾害的治理可能需要几种治理措施结合使用。

参考文献

〔1〕湖南省矿山地质环境影响评估技术要求 杨顺泉等 湖南省国土资源厅 2006年元月

〔2〕湖南省1:50万地质矿产图说明书湖南省地质科学研究所 1977年11月