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礦山地質災害防治實用13篇

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礦山地質災害防治

篇1

礦業與人類的生存、社會的發展息息相關。翻開人類社會發展史,時代的演變,社會的更替都離不開礦業的發展。礦山地質災害是地質災害的一個小分支,是由于不正確開采地下礦產資源而直接誘發的人為地質災害,災害的發生嚴重危及人類的生命,故具有重大的研究意義。我國是礦山地質災害多發國家之一,具有種類多、分布廣、影響大、潛在災害隱患突出等特點。

一、礦山地質災害

礦山地質災害按照災害發生的時間快慢可將其分為兩大類,一類為突變性地質災害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等;另一類為緩變性地質災害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。與礦山較密切的主要有:

(一)滑坡、崩塌、泥石流災害

在礦山開采過程中,地下巖石的應力發生改變,以前的巖石應力均衡被破壞,以及礦石廢渣的亂堆亂放,易造成邊坡的不穩固,在外力誘發下,極易產生滑坡、崩塌及泥石流災害。

(二)土地荒漠化

土地的荒漠化和沙漠化的形成是一個漫長的過程,區內地下水的過度開采造成水資源的減少,河流的干涸,植被的消失是其產生的主要原因,但礦山的不合理開采也是一個不容忽視的問題。某些礦山由于排水,疏干了附近的地表水,淺層地下水長期得不到補充恢復,影響植物生長,破壞了周圍的生態環境,最終使礦區土地石化和沙化。

(三)礦震

我國許多礦山出現采礦所誘發的地震,這已成為礦山主要環境問題之一。

二、礦山地質災害發生的原因

(一)客觀原因

目前由于科學技術發展程度,采礦活動僅是在地球表面和巖石圈范圍內進行的。采礦前的地球表面和巖石圈是平衡的。采礦過程,從地殼內部挖出了極為巨大量的礦石和巖石。誠然,不論采礦的手段是鉆采、坑采,還是露天開采,還是液采,實際上都是肢解地殼的機體,這就使本來呈自然平衡的地殼,出現了新的不平衡和不諧調,導致了地殼物質的不穩固性。這是誘發礦山地質災害的本質原因。

采礦特別是地下采礦必須要排凈礦坑下積水和處理地層漏水,這又造成地下水的不平衡,進而導致地層的不平衡性和不穩定性。在采礦過程中,如果不按科學手段進行,濫采亂挖,必然會導致礦坑突水、冒頂、偏幫、瓦斯爆炸等災害的發生。

礦業活動不僅是采礦過程,而且也包括選礦和冶煉加工。采礦,尤其是選礦和冶煉不可避免的要用水和火來處理。因此,礦業過程必然產生三廢,即廢氣、廢水和廢渣。三廢的排放和堆積對周圍環境及人類的健康都造成極大的危害。

(二)主觀原因

相當長時期以來,由于經濟利益的驅動,許多地方和民營小煤礦、小金屬礦等如雨后春筍般發展,它們與國營大礦山爭奪資源或單獨或寄生于國營大礦山之上,這樣一來,極易引發礦山瓦斯泄露和透水等事故。近年來,礦山腐敗現象滋生,有的國營礦山也變相地轉為私人承包,不注意安全生產。這是礦山地質災害頻繁發生的一個不可忽視的原因。

三、地質災害防治措施與對策

礦產資源的開發與開采,總伴隨著地質環境的破壞與改造,而礦山不合理的開采,必將造成水土流失、土地占壓和毀損、次生地質災害、礦山廢水和重金屬污染,從而對當地的經濟發展和人類自身造成危害。而無論是發達國家還是發展中國家,生態環境的恢復治理已作為生態建設和環境保護的重要內容。礦區生態環境脆弱,承載能力低,遭受嚴重干擾和破壞后,很難在短時間內恢復,建議對礦山地質環境的治理采取如下措施和對策:

(一)系統開展地質環境調查與研究,加強區內地質環境監測

地質環境調查是發現地質環境因素必不可少的重要手段,以調查礦區的內、外力地質作用為主,掌握礦區乃至附近區域地震、泥石流、滑坡等地質災害發生規律,提供防治對策。加強區內地質環境監測,建立礦山環境監測網,并將其作為國家監測網的一部分,對區內的地質災害活動規律進行全面了解,為治理提供依據。

(二)建立政府引導的市場運作機制,治理區內環境

老礦山大部分在計劃經濟時期建立,礦山建設初期對環保投入嚴重不足,沒有及時對礦山生態環境進行恢復治理。而現在,大部分礦山企業負擔重,經濟效益較差,難以承擔多年累積造成的礦山生態環境破壞的經濟責任。因此,應積極爭取國家和地方政府的投資,多方位籌集資金,加大恢復治理環境的力度。

(三)堅持資源開發與生態環境保護相結合,以防為主、防治結合

礦區大多自然環境較差,環境破壞后難以恢復,對于礦山堆放的尾礦、棄土、棄石等可能會導致滑坡、崩塌、泥石流等災害的地方,應盡快進行治理。必須堅持開發與環保并行,決不以犧牲環保為代價,要避免先污染后治理,走以預防為主的礦產資源勘查開發之路。

(四)加強礦山前期論證及落實地質環境保證金制度

必須將礦山地質環境影響評價報告書作為新頒及換發采礦許可證的主要評審依據。對于新建礦山廠址的選擇也應首先進行環境地質勘探,提出環境地質報告,才能進行廠址的建設設計。

(五)加強科學技術研究和應用,推進礦山“清潔生產”,發展綠色礦業

鼓勵采用先進的采、選、冶工藝,開發低廢、無污染的礦山清潔生產技術,實現礦山廢棄物的減量化和資源化。加強調查和充實礦山生態環境的基礎數據和資料,制定礦山生態環境保護與恢復治理的科技發展計劃。加強礦山開采導致的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等突發性地質災害的預防和治理的研究;開發礦山“三廢”高效處理與資源化的技術體系和工藝設備,以及科學高效的礦山生態環境管理信息系統和預警系統,走一條資源開發與環境保護相協調的“綠色礦業”之路。

四、結語

我國礦山種類繁多、分布廣、數量多、規模小、基礎差,由于技術、管理及效益等原因的影響,資源開發中的安全形勢相當嚴峻,經常發生地表塌陷、山體崩塌、礦山邊坡滑坡、廢石場泥石流、尾礦庫垮塌、采場冒頂、巷道坍塌、礦山地震、巖爆、采空區大面積地壓、井下突水、深井高溫等災害,給社會穩定和人民生命財產安全帶來嚴重影響。因此,合理有效地利用資源,保護礦山環境,加強監測與信息化管理,防止礦山地質災害,實現礦業的可持續發展,是一個非常重要的問題,提升采礦工藝水平,以高技術、高科技為先導,走以預防為主的礦產開發之路,做到資源開發與環境保護并重,促進區內經濟的持續穩定健康發展。

參考文獻

[1]孔慶友,康鳳新,李守昌,韓景敏,邢立亭,劉瑞華.山東省礦山主要地質災害及其防治對策[J].中國地質災害與防治學報,2005,(1).

[2]丁雅麗.唐山市體育場巖溶塌陷地質災害治理工程實例[J].西部探礦工程,2002,(S1).

[3]李鳳明.采礦引發的地質災害及工程治理實踐[J].煤炭科學技術,2001,(3).

[4]張衛東.大同市礦山地質災害的現狀及防治對策[J].科技情報開發與經濟,2008,(1).

篇2

引言

在過去的幾十年里,礦山資源的開采為我國經濟建設做出了巨大的貢獻。伴隨著礦山資源的持續開采,一系列因其引起的環境問題接踵而來。不可否認,我國是礦山資源開采大國,同時也是礦山地質災禍大國。礦山地質災害是在礦山資源的開采過程中,因破壞了原有地質環境而引誘發生的一系列災害,如地震、滑坡、泥石流、塌方、地面下沉等。近年來,我國國內基礎建設和經濟建設的投入,促進了礦山資源的開采,但因技術設備相對落后、管理存在問題等原因,現存隱患重重,災害頻頻發生,給國家經濟帶來重大的損失,造成了環境的不可挽回的嚴重破壞,也給人民群眾帶來了不可擬補的傷害。本文研究礦山地質災害及預防措施,具有重大的現實意義。

1952年至2011年的60年間,據不完全統計,我國共發生過礦產地質災害事件11500多起,奪去6000多個鮮活的生命,由此造成的各類損失高達300多億元人民幣。礦山地質災害發生的頻率與各地礦產開發強度呈線性正相關關系,全國各省級行政單位幾乎都出現過這類災害。由此可見礦山地質災害的普遍性和嚴重性,時下,分析各類礦山地質災害成因并研究相應的防治策略具有重要的現實意義。

1 礦業開發與地質災害

經濟的快速發展和基礎建設的不斷投入加快了對礦物資源的需求,這也為礦產開采企業帶來了發展機會。據不完全統計我國各類大中型礦山已達9000 余座,資源開采規模居世界第3 位。礦山資源的開采為我國社會主義建設提供了必要的原材料和能源基礎。然而,日益嚴峻的礦山地質災害問題迫使我們不得不給予重視。礦山地質災害,在我國具有以下特點:第一,種類多,分布廣,隱患多,影響大,瞞報多,責任事故復雜;第二,多發生在煤炭礦山行業,其次是金屬礦山行業。

2 常見且危害性較大的幾種礦山地質災害

礦山地質災害類型多種多樣,影響范圍也有大有小。目前常用的分類方案主要有兩種:第一,按地質災害所需的時間分類;第二,按地質災害的空間形態與誘發因素分類。鑒于目前的很多研究將著力點放在上述第二種分類方式描述的三種大類級別的地質災害上,且研究比較詳盡,本文主要針對破壞性較強且發生較普遍的幾種礦山地質災害進行論述。

2.1 礦山崩塌

礦山崩塌通常指坡度較大的斜坡上的尾礦、巖石及土壤由于受到重力作用而脫離原來位置,發生崩塌、滾落并堆積在平坦位置的現象。礦山崩塌主要由尾礦堆積不合理、礦坑設計缺陷等原因造成。崩塌造成的形狀不一、大小不同的堆積在平坦處的堆積物,稱為崩積物,有時也會被稱為尾礦堆或碎石堆。

礦山崩塌會使建筑物,有時甚至使整個居民點遭到毀壞,使公路和鐵路被掩埋。礦山崩塌帶來的損失,不單是建筑物毀壞的直接損失,并且常因此而使交通中斷,給運輸帶來重大損失。礦山崩塌有時還會使河流堵塞形成堰塞湖,這樣就會將上游建筑物及農田淹沒,在寬河谷中,礦山崩塌還可能使河流改道及改變河流性質,從而造成急湍地段。

2.2 滑坡與泥石流

滑坡是指山坡上的碎石、土壤及其他雜物,受天然降水沖刷、地震活動、及邊坡失去穩定狀態等因素影響,在重力的驅使下,整體性或者呈分散狀態順著山坡向下移動的自然現象。泥石流通常是指大量降水夾帶泥土、碎石甚至巖塊,以極快的速度由山頂或山腰沿一定的槽道或直接沿山體直沖而下,并在山地低洼處堆積。

滑坡和泥石流也是經常發生的礦山地質災害,常常給礦山開采以及人民生命財產造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災難。發生在工礦區的滑坡和泥石流,可損壞采礦設備及廠舍,威脅職工生命安全,影響礦山生產活動,從而造成重大經濟損失。

2.3 地面塌陷

地面塌陷是由于采礦造成的地下支撐減少、地下水水位下降造成地表巖、土體向下塌陷,并為地表造成塌陷坑、洞的一種常見現象。如果這種塌陷出現在經濟生產場所或居住區,便會演變成一種可怕的礦山地質災害。這種礦山地質災害具有突發性,嚴重威脅礦區人民的生命安全和國家財產安全,尤其多見于煤礦的開采過程中。全國各地因煤炭開采造成的地表塌陷屢見不鮮,破壞耕地、建筑物、威脅交通安全。

2.4 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸是指煤礦開采過程中,通風不良、煤層氣泄露等意外導致礦井中的甲烷濃度意外升高,在遇到明火的條件下發生的爆炸,是一種快速的連鎖反應。從化學原理上講,瓦斯爆炸就是達到危險濃度的CH與自然界中的O2在達到燃燒溫度下出現的劇烈燃燒反應。

瓦斯爆炸的典型特征是產生高溫高壓的氣體,這些氣體在短時間內產生并向周圍急劇擴散,燒傷施工人員并使人們窒息,摧毀采礦機械,造成塌方、漏水,具有極大地破壞力。此外,瓦斯爆炸產生很多有毒氣體,極易致使井下滯留人員中毒身亡。

3 礦山地質災害發生的原因與主要問題

3.1 災害發生的原因

(1)客觀原因。礦山開采改變了原有的地質結構,現有開采技術有限,不論采用何種采礦手段,對自然環境的破壞是不可避免的,這也是誘發礦山地質災害的本質原因。

(2)主觀原因。國有企業轉制承包煤礦、小煤礦和私營煤礦存在較多管理問題,安全隱患嚴重。這是礦山地質災害頻繁發生的一個不可忽視的原因。

3.2 現存主要問題

(1)未建立統一的數據信息資源庫,對礦山地質災害的數據統計不足,不可能進行系統工程化的分析與研究。

(2)礦山企業對礦山地質災害的研究多為短期行為,缺少戰略性和長效性的研究,往往導致舊問題剛解決,新問題又出現的現象,研究深度不夠。

(3)礦山地質災害的預防需要投入大量資金,這就使得長期以來許多礦山企業寧愿災后治理也不愿預先防范,研究積極性不高。

4 礦山地質災害的防治措施與對策

4.1 礦山崩塌的防治措施

針對礦山崩塌特點,可在礦業開采中采用以下方法防范崩塌:(1)遮擋。斜坡上堆放的尾礦石,可在其下方設立堅固的圍擋。 (2)攔截。在山坡腳或半山坡上澆注混凝土墻可以很好的對付降水過程中由山上滾落下的礦石及堅硬的土塊。(3)支擋。在向外延伸的礦石及不安全的大礦石下面筑起支擋柱、墻可以很好的防止這些礦石崩落山下。

4.2 滑坡與泥石流的防治措施

與防治礦山崩塌的措施相似,防治滑坡可以從以下三個方面入手:一是將形成泥石流的重要因素——水的影響去除掉;二是改造可能出現滑坡的物體的形狀,澆注抗滑坡墻或柱等;三是優化滑動體的巖土性質。其主要工程措施有:排除地表水和地下水,防止河水、庫水對滑坡體坡腳的沖刷,削坡減重,修筑支擋工程,采用焙燒法、爆破灌漿法等物理化學以改善滑動帶的土石性質等。

4.3 地面塌陷的防治措施

(1)按科學方法采礦,預留非采區。開始采礦之前設置好非采區,避開重要區域,可以最大程度的減小地面塌陷造成的危害;(2)采空區要積極開展地質調查研究。積極地在采空區開展地質調查工作,弄清楚地下的地質情況,然后根據具體情況制定不同的應對措施,如搬遷工作,可以很好的防患于未然。

4.4 瓦斯爆炸防治措施

預防瓦斯爆炸一般主要從防止CH4積累和控制火源兩方面著手開展工作。為防止瓦斯積聚應加強通風,及時檢查各用風地點的通風狀況和瓦斯濃度;對瓦斯含量大的煤層,進行瓦斯抽放,降低煤層及采空區的瓦斯涌出量。為防止瓦斯引燃的措施應在井口房、瓦斯抽放站等周圍禁止使用明火;嚴格管理井下火區;嚴格執行放炮制度;注意防止機械摩擦產生的火花。

5 結論

現階段,我國礦山地質災害的發生幾率、頻度、強度及災害損失均呈顯著上升態勢,對災害的全面預防和徹底治理已是刻不容緩。愈演愈烈的礦山災害、大量潛伏的災害隱患、日漸惡化的礦山環境說明礦山地質災害的防治必須上升到一定的重視高度。合理有效地利用資源、保護礦山環境、加強監測與信息化管理、防止礦山地質災害、實現礦業的可持續發展,是一個長期而重要的工作。

參考文獻

[1]何芳,徐友寧,喬岡,等.中國礦山地質災害分布特征[J].地質通報,2012,03.

篇3

當前,隨著我國經濟的高速發展,礦產資源開發規模也越來越大,隨之而來的則是礦山地質環境的惡化。據調查,全國采礦地面塌陷相當嚴重,據對全國1 173個大中型礦山企業調查,地面塌陷破壞土地面積達84 200多公頃,煤礦區最為突出。地面塌陷,毀壞城鄉各種建筑、交通設施和農田,威脅人民生命財產安全,影響經濟建設,造成嚴重的經濟損失。因此,加強礦山地質災害的防治刻不容緩。

1 礦山開采引起的環境地質問題

隨著近年來的礦產資源加速開發,難以避免地給所開發的礦山環境造成不容忽視的破壞。由于礦山開采而導致的地質災害是一個非常突出的地質環境問題,礦山地質災害的特點是具有很強的隱蔽性和突發性,一旦發生,便會為所在地區帶來較為嚴重的災情。經常發生的地質災害有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等。

1.1 滑坡、不穩定斜坡

根據調查,礦山所存在的易滑坡區域和不穩定斜坡區域,其形成的原因主要來自于多年來某些地區持續而無序地對礦山進行開挖,并且沒能科學管理礦山棄渣,此外,礦山的采空區出現沉陷,以及較大規模的降雨、采空區發生地震、爆破等活動,也會使滑坡和不穩定斜坡發生的幾率增多。在礦區的滑坡等地質災害一般來講單體規模不大,但是分布很廣泛,因此對當地居民有著不容忽視的潛在危害,且難以準確及時地預測。

在礦區,滑坡和不穩定斜坡的出現誘因有如下三類:第一類比較常見,主要是由于采礦者將礦渣置于比較高而陡的坡地,一旦礦渣累計過多,在發生短時間強降雨的時候便很容易形成滑坡;第二類是因為大規模的礦產開采而使礦區局部的巖體應力產生了變動,一旦有強降雨的觸發,或者重力變化和類似的因素影響,便很容易造成巖土體滑動,形成滑坡;第三類是在某些露天開采的礦區里,礦區的上半部分土體已經逐步風化,而此時如果采面過于陡峭,便會很容易由于在強降雨或者自身重力、以及開采時的爆破力的影響下松動崩塌,形成滑坡。

1.2 地面塌陷及地裂縫

大多礦區開采歷史悠久,近幾年隨著采煤機械的日新月異,新增采空區面積越來越多,這些采空區隨時都可能冒落,產生地面塌陷及地裂縫。這些地面裂縫遍布,一般長數百到上千米、多呈平行狀密集式排列,垂向深度較大,以張剪性破裂為主,方向性良好,裂而光滑平直,與下部煤層頂板貫穿。眾多裂隙將地表切割得支離破碎,大部分地下水被截流至井下,致使淺層地下水日趨枯竭,植被退化,農田無法耕作。

在堅硬頂板條件下,大量未經處理的采空區是發生大而積塌陷的根本原因。這主要與采煤方法及煤柱的留設等因素有關。另外,礦區水文地質條件的變化不僅產生了環境問題,而且使采空區的煤柱受到侵蝕,加速了頂板的垮落。隨著掘進水平的延伸,復合采空區面積會進一步擴大,如何制定新的采煤方法標準,因地制宜地留設保安煤柱是礦區二次創業中的重要課題。根據資料分析:埋深100 m,采高3.5 m的采空區,留設煤柱的面積比率應達到30%以上,才能保證地表的穩定性不受影響。在舊采區內煤柱由于氧化及滲透壓力作用,使其抗壓強度下降,引起地表整體移動。

2 礦山地質災害的防治

隨著礦區的持續開采,附近的自然環境逐步出現退化,危害的范圍還將繼續增加,所形成的地質災害也會漸漸嚴重,導致更大的致災性。目前的科學技術尚無法從根本上控制由于礦區開采而引發的地質災害,我們可以盡可能采取一切有效措施,使災害的損失減輕到最小程度。

2.1 采空區塌陷的防治

隨著礦區開采程度的加大,礦區地面的塌陷現象是一個難以回避的地質問題,大量事實證明采空區塌陷會對礦區的人類生活和生態環境帶來負面的甚至惡劣的影響,隨著開采過程的深入,采空區塌陷也逐步惡化,而當前的采礦工程發展是難以避免采空區塌陷現象的。目前只能通過科學的施工措施,以各類手段盡可能降低采空區塌陷的程度,使之對當地環境和居民生活影響降到最低,并保持礦區生態經濟效益的最大化。

目前,有不少針對采空區塌陷的施工模式,在采礦實踐中也取得了一定的效果。一種比較有效的模式叫做“充填復墾”模式。該模式通過將礦區所產生的大量煤矸石、粉煤灰等物質對采空塌陷地進行有效填充。這種防止策略適合于在填充物質比較充足的地區使用,因為所選擇的填充物質不會對環境產生污染,并且能夠對采空區塌陷產生較好的一只作用,還能有利于廢棄物的處理,因此具有一舉多得的效益,被許多地區使用。

2.2 采礦區滑坡的防治

如果所采的礦床都處于相對軟弱的地層中,并且在軟弱層之上由灰巖或砂巖組成的高陡崖,則很容易出現采礦區的滑坡現象。常用且比較有效的治理滑坡的方法包括通過支擋或者鉚固以及邊坡的加固等等,來改變區域地形,進而防止滑坡;而對于某些比較特殊的危險地區,則應著重修正邊坡的形狀和尺寸比例。例如減少邊坡的高度以及降低邊坡角度,使邊坡巖體內的應力狀態得到改變,從而保持邊坡穩定,減少滑坡風險。

2.3 采礦區泥石流的防治

由于過度采礦,破壞植被改變地形,便很容易引發泥石流。根據近年來的采礦工程經驗,對于泥石流的防治策略可以通過兩個方面進行,一是攔擋,二是疏導。在礦區中泥石流發生幾率偏大的地區,結合其具體的地形條件,在合適的地段構建攔截壩,從而攔擋可能構成泥石流的松散固體物質。同時選擇合理區域構筑溝渠等排泄公事,使以及形成的泥石流可以通過這些溝渠順利排走。

2.4 采礦區水土流失的防治

采礦區的水土流失危害主要是影響區域的水循環、破壞土地資源、加劇人為水土流失的發生。其中,對采礦區的林木和植被進行保持,是對礦區進行水土保持之中十分重要的部分,在采礦區的水土流失防止里發揮著不可替代的作用。在水土保持工程中,應該建立一套綜合的防護系統,既能防止水蝕,也能防止風蝕,通過以林草等植被使礦山土壤得到固結,從而在最大限度上避免水土的流失。應采取恢復植被、修建蓄排水工程和攔擋工程等綜合防治措施。

2.5 采礦區突水災害對防治

采礦區容易發生突水災害,這種災害的避免和防止可以分為兩個類別,一是地面防水策略,二是井下防水策略。對于第一種情況,采礦區的地面防水,其原理是通過斷開大氣降水,達到避免來自地表的水涌入采礦區。地面風水的實際策略包括構建地面防洪溝、對礦井的塌陷坑進行有效封堵、對礦區的地勢低洼處積水進行排除或疏導、通過墊高河床達到河流流向的變化等。對礦區中一些年代較舊的坑洞,應該對其實施封閉處理,達到避免雨水灌入的目標。

2.6 采礦區三廢排放的防治

挖掘采礦區中的尾礦與矸石的利用價值,對存在于礦坑中的水源進行回收利用。一方面能夠對廢物進行循環利用,另一方面則能夠對水源進行有效的回收。對采空區里的尾礦,在進行洗選處理之后,對其中含有的有用物質進行應提取,從而繼續挖掘其價值。對于已經塌陷或者遭到破壞的礦區土地,則應結合其具體情況來進行繼續開發,包括回復種植以及進行行政區域規劃等等。土地的再利用應該嚴格與環境的保護和修復進行配合,例如,對于采礦區里的矸石,可以用于填充廢舊的巷道,也可以將其用于建筑材料等,通過廢物的二次利用來實現環境的保護。

參考文獻:

篇4

由于礦產開采過程勢必改變原有穩定的礦藏條件,改變了當地的地質環境,而由于人為的采礦活動改變了地質環境所引起或誘發的災害被稱為礦山地質災害。礦山地質災害的發生會對生態環境、自然資源和經濟社會造成不可估量的危害和破壞。我國的礦產開采具有相當長的歷史,在相當長的時間內,我國礦產開采技術和設備都比較落后,這種條件下的礦產開采導致礦山地質環境不斷惡化,礦山地質災害事故頻發。危及生命的礦難和環境災害時有發生,近年來還有逐漸上升的趨勢。因此,根據我國礦山地質災害發生及發展規律、特點,將礦山地質災害進行詳細分類,并根據其各自特點提出防治災害的措施,是一項十分必要的工作。

二、勘查方法

由于礦山的地質災害都在深部發生,勘查多采用遙感信息技術與物理勘查方法。

(1)地球信息技術綜合方法。目前的信息技術主要是利用遙感集合“3S”技術,及時掌握地質災害可能的分布、發生地點與區域。如利用全球衛星定位系統對地質災害發生的高危點位精確定位,并利用遙感衛星進行疊加分析,預測災變發生趨勢。

(2)地球物理勘查方法。主要指應用物理手段,探測巖土圈層相關信息,確定采空區、斷層位移、磁場變化等可能的災害伴發信息,對地質災害進行提前分析與預測。地球物理勘查礦山地質災害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。這些方法是預測潛在礦山地質災害重要技術手段。

(3)環境化學勘測方法。在礦山地質災害預防過程中,人們也常常使用地球化學勘查方法。例如對礦區環境污染的監測,化學探測方法具有不可替代的優勢。這種方法的應用能夠有效確定污染因素、預測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區,為污染治理方案的制定提供重要的科學依據和技術支持。

三、防治措施

礦山地質災害由于時空特點與產生條件各有特點,隨著礦山地質勘查的手段逐步應用,我們應采取有力的防治措施,才能防止礦山地質災害的發生,有效地減少人員傷亡和財產損失。根據礦山地質災害發生的特點,有些礦山地質災害我們能從主觀上加以預防,有些地質災害由自然誘因引起,我們不可能有效預防,因此我們制定具體的防治手段應包括如措施:

(1)建立和完善礦山開采前的風險評估與環境評估,并制定環境保護與恢復治理的政策法規和規劃體系。做到開采前嚴格評估,開產中積極防范,開采后積極恢復,把礦山地質環境恢復與土地復懇納入法規,強制推行。

(2)加強宣傳,普及礦山地質災害防治知識,提高礦山開采人員素質,增強其對地質災害的危機感與警覺性。提高礦山生產過程中全員防災、減災技能與手段,強化礦山地質災害的防、險避險、搶險培訓。

(3)開發與應用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學勘查手段,對礦山地質進行嚴密監視,對可能發生的潛在災害施行實時監測、動態監測,建立礦山地質災害監測系統,實現礦山地質與環境生態動態跟蹤與管理體系,避免重大人員財產損失。

(4)加強礦坑、礦井邊坡設計,進行邊坡監測,堅固擋墻穩固邊坡地質構造,開挖后如果出現開裂變形,及時做地質勘察,并做好預防措施。合理建設尾礦礦壩,形成穩定礦場與尾礦庫,降低滑坡和塌方風險。

(5)對于坑道開采,在坑道內一定要做好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂,同時做好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。

(6)加強礦山環境監督與檢查,進行全面、系統的地質環境和地質災害影響評估。對破壞生態環境的小礦、低產能礦場進行堅決關停。對于污染型采礦區,制定科學開采和“三廢”排放方案,減少次生地質災害的發生。進行礦場開采后生態環境恢復治理,對于可回填的廢礦進行積極回填。

(7)對于閉坑礦山地質災害的防治和生態環境恢復,應該及時進行治理和生態恢復工作,全面推進礦山地質災害防治與環境綜合治理,進行復墾,提高土地復墾率,結合生態措施實施礦山生態環境綜合治理示范工程。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。通過上述地質環境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態功能,達到生態恢復和維護人類與環境和諧的目的。

(8)將礦山地質災害防治工作納入政府議事日程和國民經濟發展規劃、計劃,按一定比例安排地質災害防治經費,如建立礦山環境恢復治理、政府資助礦山環保、地質災害調查防治等基金。

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1 我國金屬礦山地質災害狀況

地質環境作為影響社會經濟發展的一個關鍵因素,為人們正常生活和工作提供一個良好的環境,但地質環境如果受到破壞,就會引發地質災害,影響人們的生存和發展,造成巨大的經濟損失,影響社會穩定。我國是一個地質災害頻發的國家,近年來,由于人為原因引發的地表塌陷、泥石流、滑坡等地質災害導致的直接損失高達330億元/年,是制約我國經濟發展的瓶頸,地質災害的防治工作已成為目前亟待解決的一項問題[1]。

地質災害的一個重要組成部分就是礦山地質災害,指的是因為人為開采而導致的地質災害。我國人口不斷增多,經濟增長速度較快,對能源的開采和利用率居世界首位,尤其在進入1980年后,我國對金屬礦產資源的需求量劇增。我國基本國情是金屬礦產資源儲備量較大,為了滿足社會發展的要求,金屬礦產資源勘探開發力度加強[2]。但我家尚未形成統一、規范的金屬礦產資源開采制度,加上缺乏先進的開采技術,在強調經濟效益最大化的同時忽略了礦山開采工作的安全性,引發了一系列的資源浪費、生態破壞、環境污染等復雜的問題,出現多種多樣的礦山地質災害。面對嚴峻的現實狀況,金屬礦山企業要落實可持續發展,這是一項長期、復雜而艱巨的戰略任務,對實現經濟和生態的協調發展具有很高的實用價值。

2 金屬礦山地質災害類型

巖爆、冒頂片幫、地表塌陷、泥石流、礦震、采空區崩塌及環境污染等是金屬礦山地質災害的幾種主要類型,這些重大地質災害的危害性極大。

2.1 巖爆

作為金屬礦山深部開采中危害性較大的一種地質災害,巖爆主要是因為巖石承受不住過高應力而突然猛烈釋放并出現巖石爆裂的現象[3]。發生巖爆時會釋放彈性變形勢能且發生很突然,對采礦面造成巨大的破壞,危及工作人員的安全,嚴重時甚至引發礦震、毀壞礦井的后果。

隨著金屬礦山開采力度的增大,巖爆發生頻率及強度顯著增大,破壞力較大,發生后還會出現圍巖崩落的現象,產生大量的粉塵,因此必須要提高對巖爆災害的重視,對巖爆的防治措施進行探討。

2.2 冒頂片幫

金屬礦山開采引發的最直接的一種地質災害就是冒頂片幫,指的是采礦空間內或其他工作地點的頂巖出現墜落、崩塌的現象,突發性強、發生頻率大。由于該災害發生前沒有顯著的特征和征兆,增大了防范的難度,一旦發生就會造成巨大的人員傷亡。

2.3 地表塌陷

金屬礦山開采過程中的最典型的地質災害即地表塌陷,這種地質災害是長期不科學開采行為積累的后果,不同地區的地表塌陷程度存在較大的差異,造成的經濟損失也各不相同。礦山企業在采礦后沒有及時進行填充或填充失調等不恰當的做法,只為追求眼前的利益,而忽略了長久的發展,是引發地表塌陷最主要的誘因,導致極其嚴重的后果[4]。

2.4 礦山地震

由開采而導致的金屬礦山地震的震源一般較淺,但因為突發性強,還會產生一系列的連鎖反應,嚴重損害地表、井下工作面,是一種發生頻率較大的地質災害。引發礦山地震的原因比較復雜,常見原因有瓦斯突出、開采載、冒落等,一些嚴重的礦震災害可能會導致區域性地震,所以非常有必要對其進行勘探和研究。

2.5 大面積采空區崩塌

大面積采空區崩塌是一種常見金屬礦山地質災害,同時也是井下危害性最大的災害之一。在開采過程中如果應用崩落采礦法、空場采礦法,就會在地下礦山中出現崩落空區及采空區,隨著開采工作的進行,采空區數量不斷增多,面積不斷擴大,積累到一定程度時就會引發大面積采空區崩塌,造成嚴重的損害,危害井下工作人員的生命安全。政府應極其重視大面積采空區崩塌地質災害,對可能引發該災害的采空區隱患進行深入的研究,充分利用先進的科學技術,通過有效的措施防止地質災害的發生。

2.6 礦坑突水

目前,礦坑突水危害性極大,發生的次數也越來越多,已經成為嚴重威脅我國金屬礦山安全開采的因素。礦坑突水來勢迅猛,突然涌進礦山井巷中,危害礦山生產和安全,在一些開采不合理的礦井中很容易發生礦坑突水的情況[5]。此外在地質條件復雜的大水金屬礦床中也存在很大的地質災害隱患,但只要對該地區的水文地質進行詳細的調查和研究,就能有效的避免礦坑突水地質災害的出現。

2.7 高地應力

金屬礦山在進入深部開采后,發生高地應力的可能性隨深度的增加而增大,硬質巖內部的初始地應力在20MPa以上,對井下支護結構有著嚴格的要求,增大了掘進的難度。高地應力會引發井巷圍巖變形的現象,是誘發礦山地震、巖爆的前提,尤其在我國西北或西南地區的發生可能性最大[6]。開采工作因巷道圍巖的變形或破壞受到阻礙,這就需要對高地應力金屬礦山開采方案進行研究,采取有效的防治措施。

2.8 泥石流

在金屬礦山地下開采中,崩落過程中的地下工作面很可能會同地表貫通,形成崩落通道,使水、泥沙、石塊等地表物體構成的洪流涌入井下,發生泥石流。此外,在金屬露天礦山中,由于暴雨、暴風雪等天氣引發的山體滑坡也會出現泥石流災害,產生巨大的破壞力,對礦井造成毀滅性的災難。流速快、破壞力大、發生突然是泥石流最顯著的特點,而金屬礦山井下作業面積有限,如果發生泥石流,必然會造成巨大的經濟損失和人員傷亡。

2.9 地下水系破壞

為了避免礦井被涌水淹沒,在金屬礦山開采過程中要根據開采設計對地下水進行疏干排水處理,導致地表水流量減少,地下水位明顯降低,不僅使地下水系統遭到破壞,還會形成降落漏斗區,很難在短時間內恢復,從而易引發地面沉降、地面塌陷等災害的發生,加劇了水資源的危機。

2.10 地質環境污染

礦井開采過程中,尾礦及矸石的堆積、礦井污水的排放都會加劇地質環境的污染程度,對地下水質產生影響,破壞土壤結構和地表植被,影響地表的穩定性,造成裂縫、塌方和滑坡等嚴重的后果。

3 我國金屬礦山地質災害防治措施

3.1 加強對金屬礦山地質災害研究工作的重視

政府已經意識到金屬礦山防災減災工作的重要性,但由于對礦山地質災害防治缺少深入的研究,思想認知程度較淺,在不斷的研究中雖然已經獲得了一些進步,但是研究的范圍較小,具有很大局限性。再加上缺乏相關研究的具體資料,沒有及時解決礦山地質災害問題,又不斷滋生出新的問題,無法形成一個良性的研究過程[7]。要想從根本上達到礦山防災減災的目的,就需要全面的認識金屬礦山地質災害,將其擺在戰略性的位置。

目前金屬礦山地質災害的頻繁發生,還存在大量潛在的引發地質災害的隱患,這就要求一方面要加大對開采技術的研發力度,樹立綠色開采理念,利用先進技術達到金屬礦山開采和經濟的協調發展;另一方面要加強礦山開采工作人員的防災減災教育和培訓力度,堅持“以防為主,防治結合”的原則,讓礦山地質災害防治意識深入到職工心中。

3.2 強化礦產資源法制建設和執法力度

要基于金屬礦山的基本特征,以地質災害防治條例和土地管理法為指導,將多項指標結合起來,不斷創新和提煉,健全金屬礦產資源開發法治制度,形成一套金屬礦山可持續發展指標體系[8]。政府應提高對金屬礦山地質災害防治工作的重視,加強對地質災害的監督、管理,通過法律制度來約束礦山企業的采礦行為,加強對礦山生態經濟系統的控制和管理,協調金屬礦山開采、環境保護、經濟發展間的關系。

3.3 構建金屬礦山地質災害數據庫

對金屬礦山地質災害進行詳細、深入的普查分析和預測研究,正確的認識礦山地質災害的類型,發展現狀及未來趨勢,掌握隱患點的狀況。動員全社會的力量,開展大規模的調研,逐步構建完善的金屬礦山地質災害數據庫,實現礦山地質災害信息快速、高效的傳播,從而指導地質災害的分析、評價工作,將損失講到最低。

3.4 加大對地質災害防治工作的投資力度

防災減災是一項龐大的系統工程,需要一定的資金保障,要減少礦山地質災害就要充分發揮政府的帶頭作用,將其礦山減災納入經濟和社會發展規劃中,提供充足的資金保障,保證金屬礦山地質災害防治工作的順利進行。

3.5 開展金屬礦山地質災害防治專題研究

將地質災害防治工作貫徹到金屬礦山開采的整個環節,在開采前要預先設定進行災害評價,在開采過程中一旦發現存在地質災害隱患,應采取有效的措施及時進行勘察和處理,深入開展金屬礦山地質災害發生機理和應對機制研究,從源頭上進行治理,建設相應的監測預警體系。

4 小結

金屬礦山地質災害問題嚴重制約著我國礦山企業的可持續發展,對我國經濟發展帶來的不利影響,嚴重危害著人們的生命和安全,金屬礦山地質災害防治工作是目前一項重大的任務。這就要求加大對金屬采礦導致的地質災害和防治措施的研究力度,基于金屬礦山綜合治理和開發利用的角度,根據礦山的實際情況,制定針對性的可持續發展指標體系,完善相關的法律體系和方法,構建金屬礦山地質災害信息數據庫,全面落實金屬礦山防治工作,實現金屬礦山企業的可持續發展。

參考文獻:

[1]吳和平,陳建宏.習泳.金屬礦山工程災害分析與控制對策[J].資源環境與工程,2007(02).

[2]刁心宏,遠洋,張傳信.金屬礦山地質災害及其研究發展趨勢[J].金屬礦山,2006(06).

[3]李毅,李蘅,張靜.我國礦山地質災害主要類型和勘查防治方法[J].礦產與地質. 2004(01).

[4]吳長貴,孫祥久,汪慶九,寧磊.銅陵市礦山地質災害及防治對策[J].安徽地質,1999(03).

[5]李啟彪.綜合探測技術在礦山地質災害中的應用[J].中國新技術新產品,2011(09).

[6]羅江發.淺析礦山地質環境治理[J].中小企業管理與科技(上旬刊), 2010(01).

[7]矯旭東,滕彥國.我國礦山環境保護與管理對策評述[J].國土資源科技管理, 2007(01).

[8]衣昊鵬,姜震.礦山地質災害原因及防治措施[J].科技創新導報,2010(04).

(上接第440頁)

化群控的方法是大小群控的結合來實現優化群控與節能目的。所謂的大群控主要是指對冷水機組的運行的臺數進行開啟與停止的切換控制。小群控主要是指在空調區域的小范圍內實現非冷機設備的群組控制。通過大小群控的結合,并且為大小群控制定一個科學合理的的控制策略,這樣可以提高節能的效果。

7 冷水機組的軟啟動問題

冷水機組的軟啟動問題是在冷水機組優化控制中不可忽視的一個問題,通過冷水機組的軟啟動的控制能夠延長機組的使用年限以及達到更好的節能的目的。例如,冷水機組在運行過程中向外運送的冷水溫度往往會遠遠高于機組原先設定的溫度,這時候就需要軟啟動進行更好的機組控制才能更好地實現節能的目的。例如,冷水機組在運行的過程中,空調末端的設備一側實際需要的冷量遠高于機組供給的冷量時,冷凍水的溫度會迅速下降,這時候也需要軟啟動來實現群控的優化控制進而更好地實現節能目的。

8 結束語

本文主要是探究冷水機組的群控優化進而實現節能的目的,通過群控優化實現節能目的不僅符合當下的環保節約意識,也具有很強的現實目的。可以為大型建筑的中央空調節省部分能耗,也為用戶節約的能耗的資金,提高了能源利用率,節約的機組投資運行成本。當然,冷水機組的優化群控的策略還有很多,不會僅僅局限在本文討論的幾種策略中,優化冷水機組的群控進而達到節能目的的策略會繼續完善與提高,這樣可以進一步提高能源的利用率,大大減少損耗,將節能進行到底。

參考文獻

[1]賈晶,施敏琪.IPLV和COP對冷水機組全年能耗的影響[J].制冷與空調,2012(1).

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Keywords: mine geology; 3 S;Disaster type; Prevention and control measures

中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:

1、概述

由于礦產開采過程勢必改變原有穩定的礦藏條件,改變了當地的地質環境,而由于人為的采礦活動改變了地質環境所引起或誘發的災害被稱為礦山地質災害。礦山地質災害的發生會對生態環境、自然資源和經濟社會造成不可估量的危害和破壞。

我國的礦產開采具有相當長的歷史,在相當長的時間內,我國礦產開采技術和設備都比較落后,這種條件下的礦產開采導致礦山地質環境不斷惡化,礦山地質災害事故頻發。危及生命的礦難和環境災害時有發生,近年來還有逐漸上升的趨勢。因此,根據我國礦山地質災害發生及發展規律、特點,將礦山地質災害進行詳細分類,并根據其各自特點提出防治災害的措施,是一項十分必要的工作。

2、礦山地質災害類型

就目前的科學技術發展狀況而言,采礦活動的范圍仍多數被限定在地球表面和巖石圈層內部。在礦脈開采之前,礦區地質環境是處于穩定平衡狀態。而采礦過程,是從地殼內部的土壤、巖石圈層挖出大量的土石方,對地質環境進行了巨大的破壞,使其處于非穩定狀態。我們可以看出,不論鉆井開采、掘坑開采、注液開采,還是露天開采,都改變了原有的地質環境,這種不平衡性的出現導致了地殼物質的不穩固,進而容易引發災難性地質改變。

礦山地質災害類型很多,若單從災害發生的速率加以區別,可分為突變型礦山地質災害,如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等,另一種就是緩發型礦山地質災害,如采空區的地面沉降,水體污染等。然而,在我們最常用的地質災害分類,常常是以地質災害的時空分布和成因關系來分類。這種分類方法有利于對地質災害的成因進行深入探究,才能根據各種地質災害類型制定相宜的防治措施。人為地質作用過程中不合理或者不科學改變地質環境,進而誘發的地質災害基本涵蓋了除火山噴發之外的所有地質災害類型,本文將就其特點簡要分類闡述。

2.1 巖土圈層形變災害

這部分礦山地質災害是由于采礦活動改變了礦區的地質環境,導致地區地下和地表巖土圈層形變,進而引發的災難性后果。

2.1.1 誘發性地震

由于采礦活動致使巖土圈層結構性失衡,這種失衡狀態反映在巖土圈層內部就是地震與斷層錯位。短時間的斷層劇烈錯位容易產生誘發性地震。由于人為地質改變而誘發的淺源性地震,深度小,危害和破壞力卻十分巨大。小震級的地震,就可能致使井下和地表巖土圈層的劇烈改變,從而對建筑物、地表結構造成危害。

2.1.2 斷層錯位

斷層錯位也是圈層結構性失衡的一種表現,不過由于斷層錯位具有緩發性,能量在緩慢積聚,短時間內不易被測量和察覺。但是,可以預見,隨著開采活動的不斷進行,礦脈被采空后,斷層積聚能量會在短時間釋放,終究會造成巨大的危害,這種災害對礦山及周邊地質環境的破壞力也十分巨大。

2.1.3 地面圈層形變

地下巖土圈層的形變,往往導致地表巖土圈層下陷、沉降、開裂等,進而引發危害性巨大的礦山地質災害。例如,礦山地面和采空區塌陷、礦區地面沉降,地面開裂。一般的礦區地面塌陷主要發生在井巷開采的礦山地區。礦脈埋藏較淺,礦區地面平緩,地面塌陷與沉降的現象較為常見。而礦脈埋藏深、距地表較遠的開采區,如果不能及時回填礦渣,就有可能發生大面積塌陷,地面塌陷、沉降和開裂不僅可破壞水土、建筑物,還可能毀壞道路、水庫等公共資源與建筑,造成更大的危害。

2.1.4 斜坡巖土體運動

這一類災害是由于采礦區地質邊坡或地表斷層邊緣結構不穩造成的災害,如崩塌、滑坡、泥石流等。例如采礦邊坡失穩,常常會造成邊坡巖土滑坡,巖崩等災難,泥土邊坡在雨后形成流動性土體,形成災害性泥石流等。這些地質災害發生的主要原因是不合理造成的采剝失調、邊坡角度過陡等形成不穩定結構。此一類型礦山地質災害多發生在露天開采或掘坑開采礦山。這種災害常常瞬時發生,但造成結果危害性更大,如礦山山崩,往往使礦產毀于一旦,造成人員大量傷亡,危害極大,是此類災害的典型例子。

2.1.5 礦坑工程災害

不合理的礦山開采手段與落手的開采方式,常會造成礦山地下工程災害事故的發生,如洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、巖爆等。這些災害均是因為礦井、礦坑內的巖土圈層發生地殼應力變化,而導致巖層、土層應力突然釋放,導致大量巖石、碎屑,并向坑井內突進,給礦井開采帶來危害,危急礦工安全并造成財產損失。例如坑內巖爆就是因礦坑周邊和頂底板圍巖,在受到巨大的巖石圈層應力作用狀況下,一旦因采掘面不能維持平衡,即有可能產生巖石圈層應力突然釋放,導致巖石破裂迸裂,并向坑內大量噴射、爆散,從而給礦山帶來毀滅性災難。

2.2 地下水位異變災害

礦山開采過程中,深層開采有時會破壞地下水自由淺水層或層壓含水層的結構穩定性,進而引起地下水位和礦山地質環境的改變,造成災害性后果。

2.2.1 礦坑突水涌水

礦坑、礦井突水、涌水是最常見的礦山災害之一。由于地下水位的短時間迅速改變,致使礦坑突然進水。這種礦山地質災害突發性強、規模大,導致后果也十分嚴重。

采礦過程中常因對礦坑涌水量的排空速度估計不足,采掘過程中穿透隔水斷層,或者驟遇蓄水溶洞、暗河,導致地下水大量涌人,造成坑井被水淹沒,造成人員傷亡或其他嚴重災難性后果。這種災害在盜采嚴重礦山頻發,多數因為開采技術低下,私挖亂采的盜采現象存在,相互均有可能突破蓄水坑洞,引發災難性后果。

2.2.2坑內潰沙涌泥

坑內涌砂是礦坑突水的伴生災害,當礦坑采掘過程中遭遇富含泥沙的蓄水層或溶洞,突破隔水層后,泥沙和巖屑隨水一起涌入礦坑,造成涌漿災害。另外一些透水斷層和潛水層也常會因為斷層錯位,夾雜沉積物下漏涌人坑內,其結果是使礦坑被泥漿阻塞,設備和開采人員被泥沙掩埋,致使礦山遭受災難性后果。

2.2.3地下水漏失

由于礦山開采,破壞了地下水埋藏條件,造成地下水的水源補給跟不上消耗的速度。比如礦山開采造成地下河流的改道,過分開采破壞潛水層,這些地質環境的改變,造成地下水位超常下降,從引發地下水源枯竭災害,進而引發河水漏失、泉水干涸,造成局域性干旱區。

2.3 礦體內因引起的災害

這類礦山地質災害常常是因為礦山地質環境改變后,一些偶發因素造成的突變性的災難性后果。

2.3.1 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸災害最常見于大小煤礦,由于礦坑通風條件不良,使瓦斯在封閉空間內積聚到一定程度,偶然因素引發爆炸。這種災害常常造成礦山開采人員群死群傷,礦井被劇烈的爆炸損毀,造成巨大的人員與財產損失。

2.3.2 煤層自燃

由于煤層開采,是一部分開采礦面暴露在空氣中,部分煤礦石因氧化放熱導致溫度逐漸升高,熱量集聚后溫度升高速度驟然加快,溫度升高到煤的著火點時,便會引起燃燒。煤層自燃現象在古今中外時有發生,我國每年因為煤層自燃破壞煤炭資源多達2億噸,經濟損失巨大。

2.3.3 礦山火災

礦坑火災常見于煤礦的煤矸石山和硫化物礦床,因為煤矸石和硫化物也能氧化生熱,進而引發火災。礦山火災對周圍環境的大氣危害也十分嚴重,一些常年燃燒的礦山,使當地空氣污染嚴重,區域小氣候發生改變,礦區周圍苗木大量死亡,田地荒蕪,環境狀況堪憂。

2.3.4 地熱

礦山開采過程中,凡需通過深入巖土圈層開采礦產資源,包括煤炭、金屬和非金屬礦等,當達到一定深度后都會遇到礦井溫度升高的危害。通常礦山開采深度達到800 米以后,礦山因含硫量高,開采深度大,地溫非常高,也會導致礦工勞動環境惡劣,嚴重影響正常生產。

2.4 礦山環境化學污染災害

采礦、選礦產生的廢渣、廢水、廢氣物質造成環境污染,也是礦山地質災害日趨凸顯的一種形式。這些廢棄物未經有效處理,直接堆棄或者無序排放,都會造成環境污染公害事件。這種環境災難還會引發水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水斷流等相關次生災難。這些污染事件的后果,往往長期影響人與動物的身體狀況,導致國民經濟和資源、環境的不可持續發展。

2.4.1 尾庫、場庫災害

許多礦山開采,都伴隨著礦場與尾礦庫的存在。場庫失穩主要是由于尾礦壩體不能承受壓力決堤后形成泥石流造成巨大的危害。尾礦庫潰壩常常因為壩體穩定性在日益增加的壓力,或因廢礦液溢出,壩體管涌而發生決堤。尾礦潰堤給礦區人民生產生活都帶來不可估量的災難性后果,同時也會給當地水土環境造成污染和長期危害。

2.4.2 水土環境污染

礦山開采廢水礦坑地下水、選礦、冶煉污水、尾礦滲漏水等,都會造成礦區水源與地下水的污染,同時廢液中的重金屬污染元素、有毒有害元素的存在,也會長期存留在土壤中,形成持久性的環境災害。礦業廢水量大,多數來不及處理,直接被無序排放進入環境水體,直接或間接造成區域性水土環境污染,致使礦區地表水、地下水源、農田遭受長期污染。這種如此危害性常常是潛在性的,其危害性更大。

2.4.3 土地退化

露天開采和掘坑開采是水土流失和土地沙化的一個影響因素。在露天開采和掘坑開采過程中,地表植被、土坡土體的破壞,尾礦的擴展都會導致水土流失和土地退化。而大量的采礦排水,致使土地鹽堿化。

3、礦山地質災害的勘查方法

由于礦山的地質災害都在深部發生,勘查多采用遙感信息技術與物理勘查方法。

3.1 地球信息技術綜合方法

目前的信息技術主要是利用遙感集合“3S”技術,及時掌握地質災害可能的分布、發生地點與區域。如利用全球衛星定位系統對地質災害發生的高危點位精確定位,并利用遙感衛星進行疊加分析,預測災變發生趨勢。

3.2 地球物理勘查方法

主要指應用物理手段,探測巖土圈層相關信息,確定采空區、斷層位移、磁場變化等可能的災害伴發信息,對地質災害進行提前分析與預測。地球物理勘查礦山地質災害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。這些方法是預測潛在礦山地質災害重要技術手段。

3.3 環境化學勘測方法

在礦山地質災害預防過程中,人們也常常使用地球化學勘查方法。例如對礦區環境污染的監測,化學探測方法具有不可替代的優勢。這種方法的應用能夠有效確定污染因素、預測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區,為污染治理方案的制定提供重要的科學依據和技術支持。

4、礦山地質災害的防治措施

綜上所述,礦山地質災害由于時空特點與產生條件各有特點,隨著礦山地質勘查的手段逐步應用,我們應針對上述分類和勘查手段,采取有力的防治措施,才能防止礦山地質災害的發生,有效地減少人員傷亡和財產損失。根據礦山地質災害發生的特點,有些礦山地質災害我們能從主觀上加以預防,有些地質災害由自然誘因引起,我們不可能有效預防,因此我們制定具體的防治手段應包括如措施:

(1) 建立和完善礦山開采前的風險評估與環境評估,并制定環境保護與恢復治理的政策法規和規劃體系。做到開采前嚴格評估,開產中積極防范,開采后積極恢復,把礦山地質環境恢復與土地復懇納入法規,強制推行。

(2) 加強宣傳,普及礦山地質災害防治知識,提高礦山開采人員素質,增強其對地質災害的危機感與警覺性。提高礦山生產過程中全員防災、減災技能與手段,強化礦山地質災害的防、險避險、搶險培訓。

(3) 開發與應用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學勘查手段,對礦山地質進行嚴密監視,對可能發生的潛在災害施行實時監測、動態監測,建立礦山地質災害監測系統,實現礦山地質與環境生態動態跟蹤與管理體系,避免重大人員財產損失。

(4) 加強礦坑、礦井邊坡設計,進行邊坡監測,堅固擋墻穩固邊坡地質構造,開挖后如果出現開裂變形,及時做地質勘察,并做好預防措施。合理建設尾礦礦壩,形成穩定礦場與尾礦庫,降低滑坡和塌方風險。

(5) 對于坑道開采,在坑道內一定要做好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂,同時做好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。

(6)加強礦山環境監督與檢查,進行全面、系統的地質環境和地質災害影響評估。對破壞生態環境的小礦、低產能礦場進行堅決關停。對于污染型采礦區,制定科學開采和“三廢”排放方案,減少次生地質災害的發生。進行礦場開采后生態環境恢復治理,對于可回填的廢礦進行積極回填。

(7)對于閉坑礦山地質災害的防治和生態環境恢復,應該及時進行治理和生態恢復工作,全面推進礦山地質災害防治與環境綜合治理,進行復墾,提高土地復墾率,結合生態措施實施礦山生態環境綜合治理示范工程。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。通過上述地質環境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態功能,達到生態恢復和維護人類與環境和諧的目的。

(8)將礦山地質災害防治工作納入政府議事日程和國民經濟發展規劃、計劃,按一定比例安排地質災害防治經費,如建立礦山環境恢復治理、政府資助礦山環保、地質災害調查防治等基金。

(9)在礦山開采區應嚴格禁止私采亂挖和越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持工作,積極推行地質環境恢復方案及措施為防止水土流失、恢復植被和景觀。監督與制止開采棄渣胡亂堆棄和不加處理排放,強制其必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內。

(10)加大防治工作的資金支持,加強應該礦山等相關企業對礦山地質災害的關注度,預留地質災害調度金,構建地質災害、環境災難補償制和問責制。同時加強生態補償制度,加大懲罰力度,用經濟手段調節災害防治力度。

5、結語

礦山地質災害類型多,引發因素多樣,不同類型的礦山地質災害有著不同的形成機制和表現形式。針對不同礦區的地質環境特點,我們應該選擇適當的礦山開采方案,并進行積極的地質災害勘查方法,做到將災害消滅在萌芽期。綜觀當前對礦山地質災害類型、勘查技術方法和預防措施,查明礦山地質災害特征,預測災害體的發展變化,提出防治措施,為礦山防災減災提出合理建議。

參考文獻:

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[7] 張衛東.大周市礦山地質災害的現狀及防治對策[J].科技情報開發與經濟,2008(1).

篇7

我們要想合理的預防礦山的地質災害,就必須對其進行必要的了解和研究,才能做到有針對性的預防和治理,首先我們要明確的是礦山地質災害是地質災害學科的一個分支,是由于自然地質作用和人為因素導致礦山生態地質環境惡化,并造成人類生命財產損失或人類賴以生存的資源、環境嚴重破壞的災害事件,這一定義揭示了礦山地質災害的主要的產生原因和最終影響的因素,也為我們研究礦山的地質災害提供了科學的方向。隨著改革開放和市場經濟的深入,我國新一輪的經濟快速發展,社會生活的各個方面對于礦物資源的需求量大大的增加,也就導致了采礦產業的快速發展,開采量的加大也就大大的增加了環境的壓力,尤其是除了正常的開采活動外的各種開采事故的出現,對礦山的周邊的自然環境的影響是非常不利的,這種影響也會間接的通過環境的演變作用于人類的生活和生產。就我國目前礦山的開采現狀來看,雖然取得了顯著的發展的成績,為生產和生活的各個領域做出了突出的貢獻,尤其是提供資源這個方面,更是起到了非常重要的作用,據有關的資料顯示,我國的礦業為各種工業和農業提供的生產資源占其消耗的總資源的三分之二以上,可見其為經濟發展做出的重要貢獻。但是不可否認的是我國的礦業發展還存在種類多,分布廣,影響大,潛在災害隱患突出等特點,并且存在上升的趨勢,給人民生命財產安全帶來很大的威脅。因此,為了減少這種危害和威脅,加深了解礦山地質災害的主要類型,對合理有效地利用資源和防止礦山地質災害具有重要意義,下文中筆者將結合自己的經驗和知識學習,從幾個方面進行簡要的闡述。

1.我國礦山地質災害的主要類型

我國的礦山分布比較廣,也就導致了礦山的地質災害的類型的多樣。同時,礦山地質結構的不同和施工的復雜性也決定了礦山的地質災害種類繁多,但是在眾多的地質災害中常見的礦山目前涉及較廣危害較大的地質災害主要有地表崩塌,井下突水、深井巖爆等。

1.1地表塌陷

所謂礦山的地表塌陷,就是指在各種礦物的開采的過程中,我們通常會對存礦層進行深淺不同的挖掘,導致了地表與地層的分離,這種分離和采空的狀態下,如果控制不當,就會導致表層的地面發生坍塌,造成地質災害。通常情況下,地表塌陷主要發生在地下以井巷開采的礦山。在開采的過程中,礦山開采到一定的程度,就會形成大面積的采空區,這個時候的操作技術和方式是非常重要的。因為在采空區,我們通常會利用一定的支撐手段來保持地表的穩定,但是若保留的礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷,不僅不利于礦物的開采,也會造成人員的傷亡和經濟的損失。一般情況下,處于開采中的礦山都會有不同程度的地表塌陷的隱患,特別是那些礦體埋藏較淺,產狀較平緩的礦區(如煤礦),地面塌陷的現象更為常見,也就要求有關的施工部門重點的進行預防。對于一些工程規模較小,或者有條件的開采作業,我們可以采取回填的方式有效的避免地表塌陷的發生。但是若采空區不回填,當礦層開采的范圍擴大到某一時刻,在地表就會形成一個比采空區大得多的塌陷盆地,一旦地表遭受到各種外力的刺激,就會出現塌陷情況,比如大量的自然降水。此外,在巖溶分布區,還會因礦山排水疏干而導致溶洞上方地面塌陷。但是,由于采礦過程是十分復雜的,并且涉及巖層的結構、構造、巖性、成分等許多因素,因而至今尚未形成公認的通用的采礦塌陷機理,不過也不是說地表塌陷就是無法預防和避免的,我們可以根據采礦的經驗和當地的地理條件的分析,得出一個地表塌陷的發生的大致情況,并據此做好相應的預防工作,并要隨時注意對各種地質情況的監測,一旦出現異常,要盡快找出原因,做出應對反應。

一旦地表塌陷發生后,我們要及時的組織好人員的撤離,以及各種相應的控制措施,以免地表塌陷引發其他的礦山地質災害,造成更大的經濟和人員的損失。

1.2井下突水

據有關的資料顯示,目前我國的已知礦山有十二萬座,且南北分布狀況復雜,這也就決定了各個礦山的具體地質情況和礦產貯藏量有著很大的不同。而且在長期的開采的過程中我們也發現,我國有許多礦山地質和水文地質條件很復雜,地下水作為對于采礦工作的一個重要的影響因素,必須引起各個部門的重視。所以,采礦時對地下水必須進行疏干排水,甚至要深降強排,在這個過程中,由于具體的操作的問題,經常會出現一系列的地質環境問題,給礦山生產帶來許多災害。井下突水是最常見的礦山水文災害,具有突發性強、規模大,后果嚴重等特點,是我們主要預防和治理的礦山水文災害之一。據統計,近30年來,我國煤礦突水,淹沒全礦井58次,部分淹井64次,造成經濟損失達27億元。由于突水的威脅,我國煤炭礦床約有150億t儲量不能開發利用,可見其危害性之大。井下突水主要由含水層引起,所以發生的位置也就是地下水的存儲位置,這種位置上的確定比較便于我們的預防工作的開展,其發生的狀況是在違規操作或者非正常開采條件下,遇到積水巷道或采空區、溶洞、地下暗河等含水體,容易引起隔離巖層失穩,從而引起災害,所以我們要強調的仍是在開采的過程中的操作問題,要注意嚴格按照事前的勘察計劃所指導的方式進行開采。尤其是在水體下采礦,應經過專門論證以及采取專門的防治措施,要結合當地的水文情況對礦區的水文特點進行綜合的判斷,以便順利的開始排水工作,對于不影響開采作業的水文情況,盡量保持原狀,以防止任意的改流和引流造成的其他地質問題的出現。另外,礦坑突水往往水文地質條件復雜,存在軟弱破碎帶及斷裂構造,造成頂、底板的穩定性差,在開采的過程中我們也要做好相關的預防工作,尤其是斷裂構造,其中的存水情況和地下水流動情況不好勘察,操作不慎即會引起大量的地下水的突水現象。

1.3深井巖爆

深井巖爆一般發生在大型的開采施工中,因為在我國,當硬巖礦山開采深度超過600m即公認為深部開采。近年,一些大型的開采工程甚至實現了部分金屬礦山進入1000m以下深部開采,遠遠超過了深度開采的標準,這也就導致了開采的難度的增加和地質災害的發生幾率的增大。尤其是高應力條件下的硬巖層往往會發生地下巖爆。巖爆問題已是困擾采礦正常生產的主要問題之一。巖爆是高地應力條件下地下工程開挖過程中,硬脆性圍巖因開挖卸荷導致洞壁應力分異,儲存于巖體中的彈性應變能突然釋放,因而產生爆裂松脫、剝落、彈射甚至拋擲現象的一種動力失穩地質災害。巖爆就其破裂機制而言,是一種開挖卸荷條件下巖石自身彈性應變能突然釋放所造成的脆性破裂或爆裂;爆裂造成的巖塊(片),則可以爆裂松脫、爆裂剝離、爆裂彈射或拋擲等不同方式脫離母體,其脫離方式、初速度和規模大小等與爆破時的破裂機制及釋放彈性應變能的多少和波及深度等諸多因素有關。它的后果是十分嚴重的,可能造成施工人員傷亡、施工設備毀壞、施工進度延緩,導致施工綜合成本增加,已成為世界性的地下工程難題之一。如紅透山銅礦目前開采已進入+900~+1100m深度,在1999年發生的一次中等程度的巖爆,導致近100m長的斜坡道一次性崩塌報廢和部分采場停產,可見其危害性之大,所以做好相關的預防工作是十分必要的。所以,基于巖爆的危害性,我們要在深井作業時,做好相關的預防工作,對于存在危險的硬巖礦山的開采,盡可能的控制其深度,對于一千米及以上的深井盡可能的不加深其開采。

2.礦山地質災害的防治措施

我們知道,礦山的開采、挖掘是直接在巖土圈進行的,所以會直接作用于礦山的自然環境,伴隨著我國礦山開采強度的增大,其所造成的環境破壞也越來越嚴重,周邊環境的不和諧也會直接或者間接的影響礦山的開采安全,嚴重的會直接誘發各種礦山地質災害,所以我們要注意加強對周邊的環境的保護,但同時也不能放松對于各種地質災害的預防和治理,這種災害的防治從某種意義上講就是一種環境的保護形式。下面筆者根據自己的工作經驗和研究結果,主要從技術方面提出幾點地質災害防治措施,僅供參考。 2.1地表塌陷的防治

金屬礦山采礦引起的地表沉降塌陷主要是由于采空區塌陷(空場采礦法礦柱支撐系統崩潰造成采空區頂板垮冒,崩落采礦法崩落頂板巖石形成覆蓋巖層)造成的。金屬礦山礦體開采多屬于非充分開采,地質條件復雜多變,地表沉降、塌陷多具有局部性、突然性、隨機性,規律性較差。因此,對采礦引起的地表沉降、塌陷,國內外開展的研究工作都較少,對于這種礦山的地表塌陷的預防我們主要依靠的是施工經驗,由于后期的治理比較困難和復雜,所以我們要以預防工作為主,做好相關的塌陷事故的預測。對于煤礦山采空區塌陷的治理方法很多,但較常用的方法是充填復墾法。這種方法是利用礦區附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地復田,將開采過后的采空無利用這些無用的材料進行回填,既可以避免材料的堆積,也可以防止地表的塌陷。這種方法多用于有足夠的充填材料且充填材料無污染,可經濟有效防護治理的地區,因其既解決了塌陷地復墾問題,又解決了礦山固體廢棄物的處理問題,所以經濟效益最佳,但是也僅限于煤礦礦山的開采后的地表塌陷的預防,并且要注意的是在回填的過程中的材料的無污染性,因為一旦材料對于地質具有污染,就會傷害到原有的地表的植被,從而導致水土流失和其他的礦山地質災害的發生。

2.2井下突水的防治

預防斷裂出水是礦井防治水工作的主要內容之一。首先應當查明工作面斷裂分布情況,為預防斷裂出水提供依據,對于斷裂處要加強支護,重點監測,防止滯后出水。水壓是造成隔離巖層出水的重要因素,通過降低水壓來減少水壓對于隔離巖層的“頂劈”作用,預防出水,所以我們在開采的過程中,要利用各種儀器和構造上的設計盡量的減少水壓對于隔離層的影響,因為水的流動性強的特點,導致了其不好控制,所以我們也只能從預防的角度來加強對于井下突水的控制。此外,應當加強對礦井開采工作的管理,嚴禁違規操作和非正常開采,因為一些中小型的企業在開礦的過程中,為了追逐利益,不顧地下水的自然情況,隨意的更改開采計劃,導致了隔離層的破壞,從而形成了突水的地質災害。

2.3深井巖爆的防治

篇8

1礦山地質災害勘查技術

1.1地球信息技術

對于地球信息技術而言,其技術類型主要分為三種。①遙感技術(RS)。其從宏觀角度對大面積區域做出了解釋,為比例尺不同的航衛片解譯工作提供便利。通過航衛解譯,因其更加直觀、真實而準確,為工作效率與質量的提升奠定了基礎。②定位系統(GPS)。全天候、覆蓋面廣、精度高是該就似乎的主要優勢,通過該技術,用戶可以進行無源設備工作,且其占用空間少,非常輕、使用方便、價格低廉。所以,該技術應用范圍非常廣。在礦山野外環境調查工作中,利用GPS定位儀現場采集礦山所處環境的三維坐標數據。③地理信息系統(GIS)。

1.2水文、地質與巖土力學實驗法

此試驗法類型比較多,對于礦山地質災害勘察的作用不可小覷,許多數據與資料都是通過此試驗獲得的。在實際災害調查中,水文地質測試試驗主要包含水質、淋濾、浸泡、含水層吸附、頂板滲透試驗、采礦周邊地層滲透、礦山固體廢棄物毒性檢測、土壤污染、溶質的遷移與富集等。

2災害類型

2.1地面與采空區的塌陷

在井巷開采作業礦山中容易出現塌陷。在采空區,如果礦柱不足,或礦柱受外力影響支撐能力缺失,使得地面出現塌陷。對于礦體掩埋較深的礦山,沒有及時進行回填,采空區面積積累到一定程度,就會造成大面積塌陷。比如銅坑與高峰錫礦采礦區面積超過百萬立方米,銅鉛鋅礦采空區也超過了150萬m3,這都是采礦作業中首要解決的問題。

2.2采礦場邊坡出現失穩、滑坡及巖崩

這種問題原因在于開采不合理。比如采剝失調、邊坡角度太大,在露天非金屬與建材等開采礦中比較常見。比如某地區磷礦山崩事故,造成307人死亡,這種災害比較典型。

2.3礦體坑內巖爆

又可稱為礦山沖擊,在掘進爆破后2-3小時內,受地殼應力作用,礦坑與頂板圍巖出現的壓縮比較嚴重,一旦作業中出現自由面,巖石內應力得到突然釋放,導致巖石破裂并得到釋放,進而引起地質災害。

2.4礦坑突水

這種災害比較普遍,其突發性強、爆發規模大且造成嚴重后果,在開采中,如果沒有準確估計礦坑涌水,老窿或暗河被打穿或穿透,大量地下水涌入井巷,造成人員傷亡事故。

2.5周邊環境被污染

在礦山災害中,環境被污染也是非常重要的,采礦中形成的引麥未經過處理直接排入江河,嚴重污染了環境,甚至引起水土流失、土地沙化及鹽漬化等問題,嚴重影響到采礦區環境及正常生產活動。

2.6瓦斯爆炸與火災

由于礦井通風不良,瓦斯長期集聚而引起爆炸,造成人員傷亡,損害礦井。部分硫化礦床中有這種情況,硫化物氧化產生的熱量積聚到一定量,瓦斯濃度超過9.5%,就會引起爆炸,導致火災。其危害非常大,損耗地下礦物資源,其損耗量難以估量,改變了氣候環境,大量農作物與植物死亡,田地無法耕種,環境日益惡化[2]。

3礦山地質災害預防措施

3.1重點防治區

對于礦山重點防治區措施,主要有以下幾方面:①邊坡參數設計要合理,并加強檢測,同時設置相應的防護墻,一旦開挖中出現變形開裂,就要進行專門的地質勘查。②對原有災害點做好邊坡加固與預防,盡可能排除因開采造成的災害等安全隱患。③對渣場棄渣進行嚴格檢測,邊坡坡度與擋墻要設計合理,設置相應的攔渣壩,以防發生泥石流。同時提高渣場使用效率,棄渣不能隨意堆放。④加強坑道支護,開采與支護同時進行,以防頂板坍塌、冒頂等安全事故,特別是有住戶的區域要防控頂部地面開裂。⑤合理設計坑道排水,以免礦坑涌水引起的危害。⑥設置相應的監測點,并做好檢測與分析,有效預防易發生災害。

3.2非重點防治區

在建設礦山進場路、生活區中,存在一定的邊坡與棄渣,影響到邊坡的穩定性,因此滑坡與塌方;沿線不合理棄渣也會引起水土流失,引起泥石流、滾石以及飛石等災害。①合理設計邊坡參數,增強支護與加固,邊坡排水溝也很關鍵,阻擋地表水。②對施工現場加強管理,確保棄渣堆放合理,并在險要低段建設阻擋滾石與飛石的相關設施。③完成開采后,扒平棄渣場并覆蓋上土層,進行植樹造林,恢復生態系統[3]。其中松樹適應性強,存活率高,每3平米種植一顆,且樹坑規格保持在0.5×0.5×0.5(m)。3.3地質環境恢復措施為了有效預防水土流失,恢復礦區植被與景觀,必須要合理開展復墾作業,以此恢復其生態功能。切勿胡亂堆放棄渣,規劃統一棄渣場區域,在開采中,針對性的選用棄渣回填采空區。棄渣場被處理后方可進行敷土、植樹種草。通過這些地質環境恢復策略,降低水土流失,恢復礦區生態功能,實現和諧發展。

4結語

綜上所述,在礦山地質災害勘查與預防中,通過有效治理措施,降低水土流失,恢復其生態功能,確保人與自然的協調發展。提高礦產資源使用效率,保護生態環境,加大監管力度,預防地質災害,實現可持續發展目標,是長期而艱巨的任務,必須要重視。

參考文獻:

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篇9

由于地下水位變化引起的地質災害中,最常見的就是礦坑突水涌水,同時也是危害較大的一類地質災害。在采礦過程中,需要對礦坑的涌水量進行估算再采取采礦措施,如果在對礦坑的涌水量估算之后地下水位突然發生變化,特別是當礦坑的實際涌水量大于估算值時,就會帶來非常嚴重的后果。在采礦的過程中常常需要將老隆打穿,貫穿透水斷層,如果在這個過程中突然遇到暗河或者蓄水溶洞,那么地下水或者地面水就會大量涌入到老隆。由于這個過程突發性非常強,并且涌入的地下水規模非常大,所以會造成嚴重的后果,井巷被淹,甚至對采礦人員的生命安全造成威脅。除了礦坑突水涌水之外,地下水位的改變也會引起坑內潰沙涌泥,這是伴隨著礦坑突水發生時一種常見的災害。如果在采礦的時候突然遇到蓄水溶洞,溶洞中除了水之外,還有大量的泥沙和石屑,溶洞中的泥沙和石屑也會和水一起涌入到坑內。除此之外,透水斷層以及地裂縫的存在也會把一些沉積物涌入到坑內,導致大量的泥沙將坑堵塞,采礦人員以及采礦機械都會被泥沙所埋,最嚴重的時候甚至可以毀滅礦山。

1.2巖石體變形引起的地質災害

在礦山地質工程中由于巖石體的變形也很容易引起地質災害,其中最常見的就是采礦過程中發生的坍塌事件。在采礦過程中的采空區,如果保留的礦柱受到損害或者數量不足都會使礦柱的支撐能力受到影響,當支撐能力不夠的時候就會發生地面的塌陷,在礦體埋藏的越淺的地區發生塌陷的概率就越大,如果埋藏的深度足夠,在崩落的采空區沒有及時回填也會發生大面積的塌陷。在巖溶的分布區,如果礦山排水疏干也會導致溶洞上方的地面塌陷。地面塌陷會對建筑物以及道路資源、耕田資源造成巨大的傷害,同時也會在塌陷之后將一些地表水或者地面水灌入坑內,導致淹井事故的發生,使得地質采礦要停產,帶來了巨大的經濟損失。另外,如果礦坑的周邊的巖石受到很強的地殼應力,那么就會強烈收縮,而在采礦的過程中由于挖井等,會使礦坑周邊的巖石出現廣闊的空間,那么被強烈收縮的巖石受力就會突然釋放,導致巖石破裂,分成很多碎片向四周噴射,對采礦人員造成危害。由于不合理開采會造成采礦場邊坡失穩、巖崩以及滑坡現象的發生,尤其是在露天開采的地質工程中更為常見。在采礦過程中,由于采礦活動還可能引發地震的發生,只要遇到一個小地震就會對采礦的井下和地面造成非常嚴重的破壞。

1.3礦體內因引起的地質災害

由于礦體內因引起的災害主要有礦坑火災、瓦斯爆炸以及地熱,尤其是在煤礦資源的開采中非常常見。在采礦過程中,由于通風措施沒有做好,在礦井內容易聚集很多的瓦斯,當瓦斯濃度到達一定的程度時就會發生爆炸,導致嚴重的后果,不僅整個礦井被毀,同時還會造成井內工作人員的傷亡。礦坑火災常見于硫化礦床,硫化物在氧化的過程中會放熱,放出的熱量沒有及時疏散,當熱量聚集到某一程度的時候礦井內就會發生自燃現象,使礦山發生火災,使底下礦產資源受到嚴重的損害。浪費了巨大的資源,同時還會導致農作物和樹木的死亡,對環境造成了嚴重的危害。礦石在開采的過程中深度越大受到的地熱也越大,由于地溫非常高,使得采礦的環境非常惡劣,采礦過程受到嚴重影響。

2礦山地質災害的防治措施

2.1重點防治區的地質災害防治措施

為了做好重點防治區的地質災害防治工作,首先,在礦山開采之前,要合理設計邊坡的參數。同時在開采的過程中要通過掃描以及嚴格的監測等措施來及時了解礦區的邊坡,從而穩固礦區邊坡。為了防止開采的過程中出現巖石變形或者開裂導致的噴射現象,在開采之前一定要做好專業的地質工程勘察工作。同時還需要做好開采前的準備工作,例如設計合理的邊坡坡度和渣場棄渣的方量,并做好災害防護措施,做好攔渣以及擋墻的準備,如果在開采的過程中出現災害可以及時處理,避免噴射現象帶來的巨大損失,同時在開采的過程中要嚴格規范工作人員的操作,禁止亂棄。對于礦山中原來發生過災害的區域,要特別做好預防工作,減少災害的發生。在礦山開采的過程中要做好坑道的支護工作,避免塌陷現象發生。

2.2其他地質災害防治措施

為了避免塌陷、邊坡失穩以及滑坡現象的發生,需要在開采之前合理設計邊坡參數,設置排水溝,做好邊坡上的排水工作。開采過程中在一些重要的地段要做好攔擋巖石碎屑的措施,避免滾石現象的發生。同時加強開采過程中的現場管理工作,加強所有工作人員的安全意識,讓所有的員工都能夠重視礦山開采的安全,并且做好安全防護工作,規范工作人員的操作。在開采結束后要及時做好填平工作,可以通過植樹造林等方式減少由于采礦對環境造成的危害。

篇10

1.地質災害產生因素

1.1 疏于排水

采礦時對地下水必須進行疏干排水,甚至要深降強排.由此而出現了一系列的地質災害問題。首先是礦井突水事故不斷發生。許多煤礦的上覆和下伏地層為含水豐富的石灰巖,特別是石炭二疊紀煤系地層,不僅煤系內部有含水性強的地層,其下伏為巨厚的奧陶紀灰巖。這些礦床隨著開采的延伸,地下水經深降強排,產生了巨大的水頭差,在一些構造破碎帶和隔水薄層的地段,煤層承受到來自下部灰巖地下水的高水壓,威脅著礦井和職工生命的安全。其次是由于疏干排水,使許多巖溶充水礦區引起地面塌陷,嚴重影響地面建筑、交通運輸以及農田耕作與灌溉。各礦區附近均有地面塌陷現象,水位下降很多,使廠礦、工業和生活供水原有系統發生吊泵,形成無法供水的局面。再次是某些礦山由于排水,疏干了附近的地表水,淺層地下水長期得不到補充恢復,影響植物生長;有的礦區甚至形成土地石化和沙化、水土流失、荒漠化嚴重,生態環境遭到破壞。

1.2 其他因素

礦山地質災害誘發因素很多,有些是開采過程中難以避免的,如開采深度的增加,使得地應力相應增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災害;有的是開采中忽視預防或開采不規范、管理不科學導致的,如采空區不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質及構造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業、私挖亂采等,非穩定因素積聚到一定限度引發各種災害;有的礦山片面追求經濟利益或為擺脫一時的經營危機,摒棄常規如采富棄貧、求近避遠,結果為后期發展埋下災害隱患;曾一度泛濫的民采風潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴重干擾和資源、環境破壞。

2.礦山地質災害的主要類型 礦山地質災害種類繁多,按成災與時間的關系,可分為突發性礦山地質災害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發性礦山地質災害(如采空區的地面變形、環境污染等)。但最常見的是以災害的空間分布和成因關系分類。

2.1 巖土體變形災害

2.1.1 礦山地面和采空區塌陷 地面塌陷主要發生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區,若保留礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷。特別是那些礦體埋藏較淺,產狀較平緩的礦區(如煤礦),地面塌陷的現象更為常見。礦體埋藏相對較深的地下開采礦山,如果不能及時回填和崩落采空區,當其達到一定規模就會產生大面積塌陷。此外,在巖溶分布區,還會因礦山排水疏干而導致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不僅破壞可耕地資源、建筑物,毀壞道路、水庫,還可直接導致礦山某些地下巷道的塌毀,或使大氣降水和地表水沿塌陷裂縫灌入坑內,造成淹井事故,直至停工停產。

2.1.2 采礦場邊坡失穩、滑坡與巖崩 主要原因是不合理開采如采剝失調、邊坡角度過陡等造成,這種災害多發生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。

2.1.3 坑內巖爆 坑內巖爆又稱礦山沖擊,這是因礦坑周邊和頂底板圍巖,在受到強大的地殼應力作用而被強烈壓縮,一旦因采掘挖空出現自由面,即有可能產生巖石地應力的驟然釋放,導致巖石大量破裂成碎塊,并向坑內大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災難。

2.1.4 采礦誘發地震 因采礦活動而誘發的地震,震源淺、危害大,小震級的地震即可導致井下和地表的嚴重破環。

2.1.5 場庫失穩 場庫失穩主要是由于尾礦壩潰決崩塌繼而形成泥石流造成的危害。尾礦壩崩壩事故常給礦區居民生命財產帶來巨大危害,同時也給環境造成巨大破壞和污染。

2.2 地下水位改變引起的災害

2.2.1 礦坑突水涌水 這是最常見的礦山災害,突發性強、規模大,后果嚴重。生產過程中常因對礦坑涌水量估計不足,采掘過程中打穿老窿,貫穿透水斷層,驟遇蓄水溶洞或暗河,導致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人員傷亡災難。

2.2.2 坑內潰沙涌泥 這是常與礦坑突水相伴而生的災害。當采掘過程中驟遇蓄水溶洞,常見溶洞中充填的泥沙和巖屑伴隨地下水一起涌入,另外一些透水斷層和地裂縫也常會使淺部第四紀沉積物隨下漏的地表徑流涌入坑內。其結果是使坑道被泥沙阻塞,機器、人員被泥沙所埋,嚴重時甚至會使礦山遭受毀滅性的打擊。

2.2.3 環境污染 環境污染是礦山災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產生的“三廢”物質,由于未經有效處理就被排放到江河湖海中,造成環境污染公害事件。采礦還會造成水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水斷流等。

2.3 礦體內因引起的災害

2.3.1 瓦斯爆炸和礦坑火災 這種災害最常見于煤礦。由于通風不良,使瓦斯積聚發生爆炸,造成井下作業人員傷亡,礦井被毀;礦坑火災除見于煤礦外,也見于一些硫化礦床。因硫化物氧化生熱,在熱量聚積到一定程度時則發生自燃,引發礦山火災。礦山火災的危害極大,而且還嚴重損耗地下礦產資源,如有的煤礦在地下已燃燒上百年,其資源損耗量十分巨大,使當地氣候發生改變,農作物和樹木大量死亡,田地荒蕪,環境嚴重惡化。

2.3.2 地熱 隨著開采深度加大,地熱危害不斷加劇。我國已有許多礦山開采深度達到800m以下,礦山因含硫量高,開采深度又大,地溫非常高。礦山地熱災害導致礦工勞動環境惡劣,嚴重影響了有關礦山的正常生產。

3.礦山地質災害的防治措施

(1)重點防治區防治措施。合理設計邊坡參數,加強邊坡監測,建議作擋墻穩固邊坡,開挖后如果出現開裂變形,建議做專門的工程地質勘察。對于原有的災害點,做好邊坡加固和預防工作,盡量消除因礦山開采而誘發災害復發的隱患。渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡坡度的設計,作好擋墻設計,設置攔渣壩,防止泥石流的產生。并充 分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。對于坑道開采,在坑道內一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等而產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。作好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。設置監測點,作好監測記錄與分析工作,確保在易于發生災害地段防患于未然。開采結束后,對礦區進行統一規劃,計劃進行礦山復墾工作,恢復礦山生態功能。

(2)次重點防治區防治措施在進場公路、礦山生活區建設中,會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣,可能形成邊坡失穩,造成滑坡和塌方;沿途不合理的棄渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滾石和飛石危害。科學合理設計邊坡參數,并進行合理支護和加固,邊坡上方應設置排水溝,做好地表擋排水措施。加強工地管理,合理堆放棄渣,嚴禁隨意棄渣;在險要地段建設攔擋滾石和飛石的設施:開采結束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復植被。

(3)一般防治區防治措施。區內無主要建筑物和工程項目建設,主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應嚴禁越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持。

(4)地質環境恢復方案及措施。為防止水土流失和恢復植被和景觀,礦山須規劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內,在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。

4.結束語

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1.1礦坑突水

也稱坑道突水,是在工程開挖和礦床采掘等過程中,大量水流突然涌入地下洞室和礦山井巷的現象。坑道突水是一種與工程和采礦活動有關的誘發性地質災害,是工程地質問題。發生坑道突水的直接原因是掘進和采礦過程揭穿或溝通了富水和導水結構,以及暴雨、山洪等暴發水源,使地下水或地表水大量而突然地涌入坑道。影響坑道突水的因素很多,涉及補給水源、富水、含水和導水結構、突水途徑和通道,以及影響突水性質和特征等地質和水文地質條件,并與現代地應力作用和工程作用密切相關。某一坑道是否會發生突水,由該坑道在地下(地表)水補給、徑流和排泄的統一流場中所處部位,以及工程和采礦對圍巖的影響來決定。特別是處于巖溶水處于積極交替狀態,富水性極強時,更導致礦區突水次數和強度增大。究其原因,絕大部分是由于礦層底板隔水層太薄或斷層破碎帶削弱了底板隔水層強度,因而承受不了底板水頭壓力及礦山壓力的結果,有時由于中奧陶統發育巖溶隱落柱,使上覆巖層陷溶,塌陷裂隙把巖溶水引入礦坑造成突水。此地質災害在我國礦山地質災害中最常見之一。

1.2瓦斯爆炸

是由瓦斯和空氣混合后,在一定條件下,遇高溫熱源發生的熱鏈式氧化反應,并伴有高溫及壓力(壓強)上升的現象。是在一定條件下是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產生的激烈氧化反應。瓦斯爆炸產生的高溫高壓,促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊,造成人員傷亡,破壞巷道和器材設施,揚起大量煤塵并使之參與爆炸,產生更大的破壞力。另外,爆炸后生成大量的有害氣體,造成人員中毒死亡。在我國煤礦中,其發生的幾率較大,必須嚴格控制瓦斯濃度和火源才能降低其發生的幾率。

1.3采空區的地面變形

采空區是由人為挖掘或者天然地質運動在地表下面產生的“空洞”,采空區的存在使得礦山的安全生產面臨很大的安全問題,人員與機械設備都可能掉入采空區內部受到傷害。由于地下采空區具有隱伏性強、空間分布特征規律性差、采空區頂板冒落塌陷情況難以預測等特點。如若出現采空區的地面變形,在礦山中容易出現將井下作業人員因礦區塌陷導致的在井底被困。

1.4巖爆

也稱沖擊地壓,它是一種巖體中聚積的彈性變形勢能在一定條件下的突然猛烈釋放,導致巖石爆裂并彈射出來的現象。發生條件:在硬脆巖體高地應力地區,硐室開挖過程中發生巖爆。其發生的主要原因是因為圍巖強度適應不了集中的過高應力而突發的失穩破壞。

1.5滑坡

邊坡滑坡是露天礦山最常見的礦山地質災害,它也是發生頻度較高、對露天礦山安全影響特別重大的災害,凡是露天開采的礦山都存在不同程度的滑坡地質災害。歌樂山礦從過去和已有的資料來看,開采邊坡和高陡邊坡滑坡規模較小,最后都是以崩塌的形式完成能量釋放尋求邊坡穩定,滑坡地質災害主要表現為排土場大規模的滑坡變形。

1.6泥石流

露天礦山由于開采范圍大,開采高度深,無植破覆蓋,排土場渣上堆積高,在雨季因邊坡滑坡、崩塌都極易形成泥石流災害,造成對采區內設備沖毀和破壞采區生產系統,也是露天礦山一種常見的地質災害。受雨水沖刷,水土流失現象較為嚴重,下雨時地表積水就裹帶大量泥沙經排水系統流向下大天池池塘,淤堵排水溝渠;同時排土場在持續降雨和大暴雨時,山水匯集對排土場渣仁沖刷形成泥漿混合體,侵蝕排土場附近土地。

2.礦山地質災害的防治

防治瓦斯的措施主要有:加強通風。使瓦斯濃度降低到《煤礦安全規程》規定的濃度以下,即采掘工作面的進風風流中不超過其百分之 0.5,回風風流不超過百分之一,礦井總回風流中不超過百分之0.75。加強檢查工作。及時檢查各用風地點的通風狀況和瓦斯濃度,查明隱患進行處理,是日常進行瓦斯管理的重要內容。對瓦斯含量大的煤層,進行瓦斯抽放,降低煤層及采空區的瓦斯涌出量。

坑道突水防治措施很多,其原理都是盡可能地保持固有地質體及其水文地質的平衡狀態,強化抗突能力,削弱突水條件。常用的基本上分為地面和地下兩類針對性設施和手段,包括排水疏干、工程與水源之間保留防水礦柱、修建水閘墻、門、灌注水泥漿、堵塞可能的滲透途徑和通道等。

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隨著我國經濟的快速發展,礦產資源的需求量也逐年增加。伴隨著礦產資源的開采,礦山環境問題也日益顯現出來。可見礦山地質災害已經變成制約我國可持續發展、建設和諧社會的重要因素之一。礦山地質災害是廣義地質災害的一種,它對資源、環境的破壞作用和社會影響正日趨嚴重,已不容忽視。礦山地質災害防治投資,已經成為我國環境保護投資的重要板塊。所以,建立多元化的礦山地質災害防治投融資模式,是我國亟待解決的問題。

1.我國礦山地質災害防治投資方式現狀

1.1常規的礦山地質災害防治投資方式

我國現階段的礦山地質災害防治的投資方式大多呈現單一方式。財政撥款一直是我國礦山地質災害治理的主要資金來源,并占我國礦山地質災害治理投資總量的50%以上。此外還設有地質災害防治專項資金。我國設立了特大型地質災害防治專項資金,這項基金由中央財政投入。我國已初步建立了礦山環境恢復治理保證金制度,對從事礦產資源開采活動的采礦權人,收繳礦山地質災害防治保證金,主要用于礦山地質災害防治、地質環境恢復治理。另外,銀行貸款是礦山企業進行地質災害治理項目融資的主要途徑。但是,由于礦山地質災害治理項目,具有投資周期長、產出效益低、風險較高的特點,從銀行貸款較為困難。其融資規模增長一直較為緩慢。

1.2我國礦山地質災害防治投資方式的發展

從我國礦山地質災害防治投資方式的現狀研究中可以看出,目前我國礦山地質災害防治的投資主體,主要還是中央財政和各級地方財政,投資方式單一,多元化的投資格局尚未形成,社會資金的投入正有待加強。也正由于此,近年來,雖然我國礦山地質防治工作已取得較大成績,但由于礦山地質環境破壞歷史欠賬太多,加之礦山開采造成的地質破壞具有點多、面廣、量大的特點,導致治理速度緩慢,全國礦山環境惡化的趨勢尚未得到有效遏制。所以,多元化的礦山地質災害防治投融資渠道亟待解決。

2.礦山地質災害防治多元化投資機制

2.1建立各級政府地質災害防治專項資金

通過對我國礦山地質災害防治投資方式現狀研究,我們了解到制約我國礦山地質災害防治的瓶頸,歸根結底是資金問題。我國現有的單一的投資渠道,不能使我國礦山環境惡化的趨勢得到有效遏制。建立多元化的投資渠道勢在必行。對于礦山的地質災害防治的投資,我國設有地質災害防治專項資金。主要用于地質災害調查、勘查、監測工作,少部分用于地質災害治理工程建設。中央財政取消“地質災害防治專項資金”后,各地也不再設專項資金。實踐中,不同程度地影響了地質災害防治工作的正常進行。后來又再次設立了礦山地質災害防治專項資金,以確保潛在的地質災害得到及時調查、勘查和治理。

2.2建立礦區地質災害防治專項資金

礦區地質災害是由于采礦活動引發或加劇的人為地質災害。它包括滑坡、泥石流、地面塌陷(采空沉陷、巖溶塌陷)、尾礦壩潰決等。實踐中,因為治理費用較大,礦山企業承擔不起,多由主管部門補貼,如今行業主管部門已經撤銷,因此,如何籌集礦區地質災害防治專項資金,便成為地質災害多發區許多礦山企業需要面對的難題。考慮到因采礦活動引發或加劇的地質災害,既具有一定的必然性,也具有相當的隨機性。其防治費用既可選用“基金”的辦法,也可選用“保險”的做法。不論是哪一種辦法,都需要從礦產品產值中抽取一定比例繳納。一旦發生地質災害,則由“基金”或“保險”提供賠付,礦山企業可用這筆費用進行善后修復和處理。

2.3建立適合我國礦山地質災害防治的財政稅收政策

利用財政稅收政策加強礦山地質災害防治,是環境經濟政策的重要組成部分。建立國家財政對礦山地質災害的投入產出和成本核算機制,提高財政投資的效率和效益。將國家財政對礦山地質災害防治的投資,轉變成補、鼓勵性投資,成為引導社會資金向礦山地質災害防治投資的助推劑。在礦產資源比較豐富的省市,設立與礦產資源開采有關的稅種,根據當地經濟發展情況,制定適當的稅率,為當地的礦山地質災害防治提供重要資金來源。

2.4通過證券融資改善礦山地質災害投資現狀

證券融資包括市政債券融資和企業證券融資。市政債券發行的目的,包括彌補財政赤字和為單獨的項目融資,在礦產地質災害防治中,主要可用于單獨的項目融資。這種債券的特點是具有免稅效應,可以吸引眾多的居民投資者、投資基金、銀行信托機構的資金,但同時債券需要到期還本付息,所以項目要有可贏利性。因此,社會經濟的重要性和經濟可行性是考慮的重要方面,也就是只有準公共產品才能適用與市政融資。企業證券也是很好的融資方式,由于礦產地質災害防治需要大量的資金,企業自身無法直接提供,發行證券融資是一種很好的方法。企業證券包括股票和債券。股份制企業可以通過發行股票進行融資。股票融資分為優先股和普通股,優先股可以實現某些單位的控制權,有效防止私人對礦產地質災害防治過程的不良運作;普通股可以有效籌集社會閑散資金,同時也可以吸引部分民營企業參與到項目的管理中,有利于提高礦產地質災害防治的運作效率。企業債券融資也可以吸引社會上的閑散資金,債卷融資具有操作簡單,籌資迅速的特點;企業債券和市政債券一樣,有還本付息的壓力,所以利用此方式籌集資金,可以提高資金的使用效率。

3.結語

我國是礦業大國,今后一段時期,礦產資源緊缺仍是主要矛盾,礦產資源高強度開發仍會帶來更大的環境矛盾。要從促進經濟社會協調發展、構建社會主義和諧社會的戰略目標高度,深刻理解礦山地質災害治理的重要意義,堅持以人為本,落實科學發展觀,統籌規劃,注重制度創新,建立企業承擔責任、政府有效監管的機制,多元投融資模式,加強礦山地質災害防治,改善礦山環境和礦區周邊人民的生活質量,全面推進礦產資源開發與環境保護協調發展。

【參考文獻】

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一、我國礦山地質災害概述

我國是個礦業大國,又是最大的發展中國家,礦產資源的年消耗量很大。多年的粗放式的礦業開發,導致大部分礦山地質環境形勢嚴峻,部分礦區呈現加速惡化勢態。改革開放以來,社會經濟的快速增長對資源的需求更是與日俱增。市場經濟對國有礦山企業帶來很大沖擊,部分礦山注重追求經濟效益,安全和環保意識淡化,加之開采技術及生產設備的相對落后及礦區周邊大量無序的民采等多重因素的干擾,導致礦山多年開采積聚的災害隱患爆發,開采環境明顯惡化,礦山地質災害問題日趨嚴重,潛在的致災隱患不斷增多,且隨時可能發展成災,造成人員傷亡、設備報廢、設施損毀甚至礦井關閉、資源浪費等嚴重后果。

二、礦山地質災害主要類型

1、冒頂片幫

冒頂災害事故最為普遍,包括巖層脫落、塊體冒落、不良地層塌落,以及由于采礦和地質結構引起的各種垮塌。特別是礦巖穩定性差的難采礦體及軟弱夾層,易發生較大規模的垮落,引起采場和巷道冒頂事故。冒頂片幫常常無明顯前兆特征,具突發性,發生頻度高,難以防范,是礦山生產安全的主要危害。

2、采空區垮塌和地表塌陷

采空區垮塌和地表塌陷主要是由于地下采礦對地表的破壞。凡口鉛鋅礦因疏干產生地表塌陷1982個,影響范圍達675km2,受損農田約66.7km2,建筑物搬遷7 km2。采空區塌陷可引起地表積水,對采空區上的建筑物,道路、管線及農田帶來影響,嚴重時可引起山體滑移。

3、深部巖爆

巖爆是一種與地應力有關的地質災害,據悉,礦山進入1000 m以下進行深部開采時,由于高地應力,硬巖層往往發生巖爆。巖爆就其破裂機制而言,是一種開挖卸荷條件下巖石自身彈性應變能突然釋放所造成的脆性破裂或爆裂;爆裂造成的巖塊(片),則可以爆裂松脫、爆裂剝離、爆裂彈射或拋擲等不同方式脫離母體,其脫離方式、初速度和規模大小等與爆破時的破裂機制及釋放彈性應變能的多少和波及深度等諸多因素有關。

4、井下突水

井下突水主要由含水層引起,在違規操作或者非正常開采條件下,遇到積水巷道或采空區、溶洞、地下暗河等含水體,容易引起隔離巖層失穩,從而引起災害。尤其是在水體下采礦,應經過專門論證以及采取專門的防治措施。

5、崩塌、滑坡

崩塌、滑坡是露天礦山最常見的工程地質災害。它也是發生頻度最高、對露天礦山安全影響最大的災害。崩塌、滑坡主要分為幾個方面:①為采空區山體滑坡,主要是由于超量開采而引起;②為露天采礦場邊坡失穩;③為排土場、堆渣場邊坡失穩,或者尾礦壩垮塌。崩塌、滑坡的產生與特定的自然環境、工程地質條件等密切相關,對于礦山而言,主要是由于采礦活動的影響。

6、地下水位下降

無論是露天開采礦山或是地下開采礦山,都需不同程度地疏干排水。疏干排水容易引起地下水位下降,形成大的疏排漏斗,引起地下、地表水系破壞,地表蓄水能力下降,農田干枯,水井干涸。地下水位下降帶來的危害將很難恢復,對于巖溶充水礦床,高強度的礦山疏干排水容易引起巖溶塌陷,給附近居民生產生活帶來很大的影響。

7、泥石流

礦山泥石流危害較大.一方面泥石流危及采礦安全,另一方面泥石流會危害礦山周圍的生產生活安全。據2004年福建省礦山地質環境調查統計.目前全省的礦山廢渣、尾礦堆場有2800余處,除少數。國營大中型礦山企業外,數量眾多的個體私營小礦山開采中產生的廢渣、尾礦隨選隨排,常堆積在山坡或溝谷.缺乏規范管理,在汛期暴雨誘發下,易形成泥石流災害。

8、滑坡

主要發育在石炭系、二疊系地層中。滑體為砂頁巖,滑床面主要為層理面、節理裂隙面,坡面形態呈階梯狀、直線型及不規則型,后緣拉張裂隙呈弧線、折線,滑體兩側發育有羽狀剪切裂隙,前緣舌部發育有張裂隙。

三、礦山地質災害形成的原因

1、煤礦開采缺乏整體規劃。

2、中小型煤礦肓目生產,開采不規范,技術落后,對礦山地質破壞較嚴重,易誘發礦山地質災害。

3、煤礦地質災害防范意識差。對煤礦地質災害的危害對象及危害程度認識不夠,沒有整套切實可行的監測制度。

4、在開采前未進行“礦山地質環境影響評價”。

5、缺乏有效的礦業資源綜合開發利用規劃,礦山開采布局不合理,因礦界重疊、爭搶資源而破壞保安礦柱引起的山體崩塌、滑坡等事件時有發生。

6、采礦者環保和防災意識淡薄,大部分礦山在采礦前未進行環境影響評價,使災害隱患得不到有效的防范。

7、礦山企業專業技術人員饋乏,大多數礦山未進行采礦方案設計,采空區過大,未留足保安礦柱,廢棄坑道未及時封填,邊坡過陡、亂堆、亂排、無序采礦等不合理的采礦活動隨處可見,從而引發地質災害。

8、三廢處理設施缺乏,致使尾礦、廢渣亂堆亂放,在適當的雨量激發下,易產生滑坡、泥石流災害。

四、礦山地質災害防治措施

1、重點防治區防治措施

(1)合理設計邊坡參數,加強邊坡監測,建議作擋墻穩固邊坡, 開挖后如果出現開裂變形, 建議做專門的工程地質勘察。

(2)對于原有的災害點,做好邊坡加固和預防工作,盡量消除因礦山開采而誘發災害復發的隱患。

(3)渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡坡度的設計,作好擋墻設計,設置攔渣壩,防止泥石流的產生。并充分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。

(4)對于坑道開采。在坑道內一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等而產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。

(5)作好坑道的排水設計, 以防因礦坑涌水造成危害。

(6)設置監測點,作好監測記錄與分析工作,確保在易于發生災害地段防患于未然。

(7)開采結束后,對礦區進行統一規劃,計劃進行礦山復墾工作,恢復礦山生態功能。

2、次重點防治區防治措施

在進場公路、礦山生活區建設中,會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣,可能形成邊坡失穩,造成滑坡和塌方;沿途不合理的棄渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滾石和飛石危害。

(1)科學合理設計邊坡參數,并進行合理支護和加固,邊坡上方應設置排水溝,做好地表擋排水措施。

(2)加強工地管理,合理堆放棄渣,嚴禁隨意棄渣;在險要地段建設攔擋滾石和飛石的設施:

(3)開采結束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復植被。

3、一般防治區防治措施

區內無主要建筑物和工程項目建設.主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應嚴禁越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持。

4、地質環境恢復方案及措施

為防止水土流失和恢復植被和景觀,礦山須規劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態功能。

5、 樹立科學發展觀,做好長遠規劃,樹立局部與全局,開發與保護統一的觀念,做到合理開發:充分利用,有效保護。要切實貫徹執行《礦產資源法》《地質災害防治管理辦法》《山西省地質災害防治條例》等一系列政策。對河津市的礦產資源做好開發利用與保護規劃,對不合理的煤礦不設置采礦權,原有的一律封閉。

6、要加強地質災害知識的宣傳工作,提高廣大群眾對地質災害的認識。

7、政府應督促礦山企業開展礦山地質環境調查,查明存在的主要環境問題及潛在危害。

五、結束語

礦業是我國一個很大的行業,對國家的經濟發展有著促進作用。近年來,我國礦業災害頻發,究其原因是各種各樣的。礦業地質災害不僅給礦工帶來生命危險而且對當地居民的生活也帶來危害,所以,對于礦業地質災害的學習是至關重要的。

參考文獻

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