摘要:当前大型露天矿山地质灾害分布较为广泛。无论是社会经济发展,还是生态环境改善,都和矿山开发有着密切的联系。因为大型露天矿产开采会大范围改变地质环境,进而引发各类地质灾害。因此,研究大型露天矿山地质灾害的成因与提出相应的防治措施尤其重要。
关键词:大型露天矿山;地质灾害;形成;应对措施
1矿山地质灾害的内涵及特征
矿山地质灾害也就是指由于地质作用、人类对自然的破坏以及地质条件持续恶化而引起的自然灾害,地震、滑坡、海啸、沙尘暴、泥石流及水土流失等是其主要表现形式。矿区地质灾害具有分布广、次数多、类型多样以及危害后果严重等特点,这严重地制约着矿山企业的稳定发展。
2矿山地质灾害研究的重要意义
矿山地质灾害处于高危频发状态,跟矿山周边环境的恶化有较为密切的联系,一些能源开采企业只重视经济的快速发展,忽视了对自然环境的保护,造成矿山周边环境受到严重破坏。进入新时代以来,政府监管部门与环保人士开始重视矿区环境的保护和生态治理,这对改善当前的自然环境状况有着重大意义。因此,积极地开展矿山地质灾害研究,不仅有效地控制矿山地质灾害的发生,而且对促进矿山地质灾害防治理论的提升也极为有利。
3大型露天矿山地质灾害的形成原因
3.1大型露天矿山崩塌灾害的形成原因
大型露天矿山崩塌灾害具有突然性及不易察觉性,主要出现在高陡边坡,危害较大。由内部因素和外部因素单独或相互作用而诱发露天矿山崩塌地质灾害的发生。其中诱发崩塌的内部因素主要是矿山地质结构及岩体自重力的作用;外部因素通过风化、雨水侵蚀、地表水的冲刷浸泡及爆破震动等表现出来。
3.2大型露天矿山滑坡灾害的形成原因
一般来讲,大型露天开采的矿山边坡都有潜在滑坡的危害问题。虽然导致露天煤矿发生滑坡的原因很多,总结来讲,对滑坡起控制性作用的因素主要有以下几种:不连续面在边坡破坏中的作用;边坡的几何形态造成其坡体应力分布不断发生变化。坡体由于坡体底部的软弱结构面受到破坏或下伏软弱层的顶面受到破坏使其丧失原有的应力平衡,进而引发滑坡;岩土体力学性质的改变,使坡体强度发生变化。主要是通过风化作用产生破坏;边坡直接受各种力的作用,例如地震、爆破、地下动静水压力,及施工载荷等。对露天采场进行开挖与延深,使得边坡岩体内部应力分布发生变化,导致岩体发生剪切破坏,引起岩体内部应力场不断调整与变化,并在坡脚处产生集中应力,当岩体应力超过其强度时,即形成滑坡。
3.3大型露天矿山泥石流的形成原因
大型露天矿山在开挖后通常会形成三面环山的形态,形成一侧较为开阔的地形地势,其他侧相对险峻的山体,这会使得地表水和松散土石等物质迅速集中,这些物质构成了泥石流的物质来源并且随着矿山露天采矿活动的不断推进,产生的弃土、废渣堆放日益增多。泥石流是由暴雨和其他一系列的自然灾害引发的山体滑坡,在不良气候及极端恶劣天气等水力因素激发下,在山区沟谷或地势险峻的地方发生,属于一种特殊的洪流。对矿山露天开采所产生的松散碎屑堆积物不进行及时合理的处理,会在一定程度上激发泥石流的发生。
4针对大型露天矿山地质灾害的应对措施分析
4.1针对大型露天矿山滑坡灾害的防治措施
(1)大型露天矿山土质滑坡灾害防治。露天矿山滑坡灾害大致可分为:土质滑坡和岩质滑坡。顾名思义,土质滑坡的剥离物质为“土壤”。因此,在对露天矿山进行土质滑坡灾害防治时,首先要做的就是:利用重力作用来进行土质滑坡挡土墙的修建。其次,对于厚度更大一点的土质滑坡,需要利用刚性挡土桩板来配合进行防治工作。
(2)大型露天矿山岩质滑坡灾害防治。在露天矿山滑坡灾害中,有另外一种剥落情况,那就是“岩质滑坡”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓的“岩质滑坡”,即在矿山开采过程中,其岩质层发生剥离和滑落。形成这一情况的原因主要是:开采人员在进行矿山边坡挖掘过程中,没有按照国家相关规范标准来进行挖掘工作。挖掘得到的矿山台阶及坡度低于规定要求,并且台阶的高度也高于规定范围的。因此在对露天矿山进行岩质滑坡灾害防治时,边坡的挖掘台阶、坡度和高度必须在规范标准范围内。同时在矿山开采后,边坡岩体结构面较为发育的部分应采用主被动柔性防护网,这样能降低岩质滑坡等地质灾害的发生概率。
4.2针对大型露天矿山崩塌灾害的防治措施
露天矿山边坡发生崩塌灾害的主要特征为:坡度过高,并且与矿山不能保持水平结构。另外,在露天矿山的岩质层会有一些明显的裂缝。一旦开采人员的挖掘活动过于剧烈、明显,就会导致露天矿山的裂缝部分四分五裂,并且发生落石情况。因此,开采人员在进行某项难度系数高,或者是工序复杂的挖掘工作时,可以采用爆破方案。爆破方案的进行前提是:疏散该操作范围内的开采人员。这样不仅可以快速解决挖掘难度问题,同时由于开采人员已经疏散完毕,即使落石也不会造成任何的人员伤害。
4.3针对大型露天矿山泥石流灾害的防治措施
对于开采得到的矿山固体废弃物必须及时清理,不能进行长时间堆积。另外,对于露天矿山周围的土质疏松部位,必须进行土质强化工作,使该地区的土质情况能够抵挡大暴雨的冲刷,不会发生大面积滑落情况。除此之外,针对露天矿山地区的泥石流情况,可以修建一些柔性挡土墙和拦石坝,来使泥石流作用力得到缓冲,就不会冲刷到下游给当地居民造成危害。
5提升大型露天矿山地质灾害防治水平的措施
5.1坚持预防为主的防治原则
坚持预防为主的露天矿山地质灾害防治原则,可以有效地预测预报地质灾害,避免灾害的发生。预防应该以地质灾害的危险等级作为依据,采取不同的响应等级来及时快速地对人员进行疏散,来减少灾害的损失。事实上,减少矿山地质灾害损失的最好办法就是做好预报预警措施。当前有效的措施是构建矿山安全监测系统,进行安全预警。结合电子信息化技术配置终端设备,实现信息实时传递,以便及时接收预警信息。终端智能技术的支持极大的方便了企业安全检查人员以及管理人员获得安全生产信息,根据发布的预警信息,借助 GIS技术或者 GPS 技术,实现安全隐患位置的精准定位,进行安全隐患排查,实现矿山地质灾害的快速排查。
5.2将重点防治和全面规划结合起来
大型露天矿山地质灾害防治具有周期长的特点,而且其地质灾害影响范围广,在多个方面都要有所注意。开采后的生态修复大致可以分为四个层次:一是对有毒有害物质的无害化处理和污染治理;二是对废弃地土壤基质本底进行改良;三是对项目区及周边环境的植被进行修复。经过人工和自然修复的结合,最终使矿山废弃地生态系统得以重建,形成一个稳定健康的顶级群落。四是通过园林景观规划设计对矿区进行景观再造,在矿区及其周边形成或宜耕、或宜居、或宜游的生态产业。在这种防治原则中,要以矿山不同区域地质灾害的情况和不同时期地方社会经济发展的需求作为依据,提出一个科学的大型露天矿山地质灾害防治目标以及措施和策略,最终起到指导露天矿山地质灾害防治工作的效果。
5.3坚持以人为本
对露天矿山地质灾害进行防治过程中,人员的生命安全最为重要,由此,采取有效的工程措施对人民群众的生命安全进行保护,能够避免人员伤亡,是矿山地质灾害防治过程中的重点,所以在露天矿山地质灾害中,要坚持一人为本的防治原则。
6结语
大型露天矿山在开发过程中形成各类地质灾害问题,地质灾害类型的多样性也导致应对措施的差异性。地质灾害的成因和分布之间的关系是决定地质灾害类型的主要因素,同时也是地质灾害防治方法的重要参照条件。只有根据矿山地质灾害分类,分析其形成机理才能科学的提出大型露天矿山地质灾害的合理对应措施。
参考文献:
[1]朱明艳.矿山地质灾害防治与地质环境保护治理分析[J].环境与发展,2017,29(08):75+77.
[2]陈召拾.试述矿山地质灾害防治与地质环境保护[J].世界有色金属,2017(15):194-195.
论文作者:徐星
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签:矿山论文; 露天论文; 地质灾害论文; 滑坡论文; 灾害论文; 土质论文; 发生论文; 《基层建设》2019年第13期论文;