河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院
摘要:我国矿产资源丰富,种类繁多,让许多企业从中寻找到了致富的道路,但随着矿产资源的大量开采,各种问题也逐渐显露。虽然矿产开发确实使我国经济发展水平有所改善,但其付出的代价却是巨大的。
关键词:矿山;地质灾害;防治
引言:我国地质灾害的发生频率相对较高,且种类多、分布广、破坏性大、损失重。在诸多地质灾害中,矿山开采过程中形成的地质灾害问题较为严重。据统计,我国每年资源开采数量在世界前列,同时产生的地质灾害造成的经济损失也是非常严重的,对矿山周边居民生命安全及居住环境造成很大影响。
1矿山常见地质灾害类型分析
1.1滑坡
滑坡边缘的局部稳定性,因受到重力的作用,容易产生碎屑岩体滑动,就会沿着一个或多个破裂为整个滑动面滑动的过程,最终形成滑坡。在露天开采的矿山地质灾害中,滑坡是重要的灾害类型,采场边坡、矿石堆场、表土堆场、矿山道路等区域都有发生滑坡的可能性。根据我国《全国地质灾害通报(2016年)》中信息数据显示,滑坡类灾害占据矿山地质灾害总量的75%左右。滑坡事故的产生极易造成人员伤亡,产生巨大的经济损失。滑坡地质灾害发生的原因主要是岩土体内存在软弱面或软弱带。
1.2泥石流
泥石流是由于受到暴雨、冰川或积雪融化而形成的特殊洪流,这种特殊洪流在出现后会携带很多的泥沙、石块等固体物质,因此这种具备高浓度固体与液体的混合颗粒流通常都出现在沟谷或山坡,形成泥石流危害的因素有非常多,例如土体开挖不合理、有不合理的弃土、弃石等。从实际情况来看,各种资源在开采过程中对地表植被造成的破坏是非常严重的。由于管理人员缺乏矿石开采过程中环境保护的意识,开采区域产生大量的剥离土、废渣等物质未进行合理堆放及综合利用,这些物质的由于是长时间的堆放累积而成的具有相对较松散特点。
1.3崩塌
矿山在生产过程中各开采临时边坡松散岩体在自重应力、施工机械振动等因素作用下,局部岩体被再次切割,变得相对破碎,可能成为危岩。在降雨冲刷、浸润作用下,雨水渗入裂面会降低岩体的抗剪强度,岩土体就会突然脱离母体崩落、滚动堆积在坡脚,即引发崩塌地质灾害。
2矿山地质灾害的防治对策
2.1做好矿山开采的前期规划
为了做好主要地质灾害防治工作,首先,在矿山开采之前,要合理计边坡的参数。同时在开采的过程中要通过扫描以及严格的监测等措施来及时了解矿区的边坡,从而稳固矿区边坡。为了防止开采的过程中出现岩石变形或者开裂导致的喷射现象,在开采之前一定要做好专业的地质工程勘察工作。同时还需要做好开采前的准备工作,例如设计合理的边坡坡度和渣场弃渣的方量,并做好灾害防护措施,做好拦渣以及挡墙的准备,如果在开采的过程中出现灾害可以及时处理,避免喷射现象带来的巨大损失,同时在开采的过程中要严格规范工作人员的操作,禁止乱弃。对于矿山中原来发生过灾害的区域,要特别做好预防工作,减少灾害的发生。在矿山开采的过程中要做好坑道的支护工作,避免塌陷现象发生。
2.2强化矿山开采区域边坡防治
边坡是需要重视的部分,要结合当地的实际状况设置合理的边坡防护,并做好相应的监测工作。当边坡挡墙出现开裂或者出现变形等情况,要及时勘察并及时做出防护处理,防止较大的灾害出现。对于一些已经出现过问题的灾害点更是要提高重视,做好相应的加固、防御边坡工作,尽可能的避免由于矿山开采带来的灾害复发问题。另外,还需要重视对渣场弃渣的处理,边坡坡度设计要根据实际需要进行,并适当的设置挡渣坝。这些措施对于防止出现泥石流等自然灾害有很大的帮助。
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2.3应用绿色开采方式
现如今的矿山开采企业应树立新的开采理念,即“绿色开采”,它是一种将资源与环境都考虑的现代开采理念。这种开采理念将在开采过程中最大程度的减少地质结构的破坏。如在开采煤矿时将开采的石头直接用于填井下的采空区。这样可以减轻地表承受压力,避免地面塌陷;在同一煤层开采时采用多角度开采,以避免地表下沉和毁坏地面植被;在煤层开采时,不同的煤层每个间距必须至少控制在45m~85m之间,以免造成煤层坍塌。另外在目前的矿山开采过程中,由于矿山体多呈条脉状或带状结构,所以我们在相应的采空区和矿水区必须采取先进的采矿技术,这样既可以降低经济成本,又可以保证人员安全,可谓是一举数得。在采空区我们要将采矿的废石放到井下进行填充,这样可以减轻井下工作人员将废石带到井上的工作压力,还可以避免地面沉降。在矿水区时,我们要沿着地下水的形成规律来进行开采,以免发生地下水污染和渗漏的问题。
2.4合理选择防治技术措施
2.4.1滑坡灾害防治对策
为了有效保证矿山中的山体滑坡问题得到有效处理,施工人员在实际施工的过程中,可以在矿山中设置合理的防滑网,在保证矿山资源开采工作顺利进行的基础之上,进一步提高矿山资源的利用率,减少山体滑坡现象的发生。对于露天开采的矿山,施工人员需要设置合理的防滑挡墙,并做好相应的排水工作,从根本上降低山体滑坡的发生概率,保证企业的经济效益。已经发生过的滑坡灾害,可采用清理废土石和危岩以恢复场地,或者修筑拦挡工程和排水工程防止形成新的地质灾害隐患;潜在的崩塌、滑坡灾害,可采用削坡减荷、锚固、抗滑、支挡、排水、截水等工程措施进行边坡加固,消除地质灾害隐患。
2.4.2泥石流灾害防治对策
矿山泥石流具有源地集中,松散固体物质充足,破坏和淤埋能力很强的特点。对其防治首先应纳入矿山建设总体规划中,主要是合理选择好排土场,并在建设阶段列出泥石流防治工程项目,在基建和采矿过程中根据需要分期分批实施,以防止泥石流灾害;选择恰当的采矿方式并选择好排土场类型。在治理措施方面,应在整个泥石流流域内,采用蓄水、拦挡、改土、排导和造林等多种措施。上游采用蓄水和引水隧洞等措施。将上游清水水流引走,使水流与松散堆积体脱离接触,以避免泥石流的形成,并修建拦挡坝,以拦截形成泥石流体的物质来源。下游采用排导工程,包括排导沟等措施,将泥石流安全地排入大河,或堆积于堆积扇下部,以保护下游地区的公路、村镇或农田的安全。
2.4.3崩塌灾害防治对策
为了有效减小岩石崩塌对矿山环境的影响,需要及时对踩空区进行合理的填补,并结合矿产资源的实际开采情况,采用合理的开采技术,尽量降低岩石崩塌事故的发生概率,从而有效保证企业的经济效益。具体来说,治理措施有以下几种:(1)全部充填采空区支撑覆岩,以彻底消除地基沉陷隐患。充填法可分:干石充填法、尾砂充填法、胶结充填法、注浆充填、水力充填等。(2)局部支撑覆岩或地面构筑物,减小采空区空间跨度,防止顶板垮落。常用的方法有注浆柱、井下砌墩柱和大直径钻孔桩柱或直接采用桩基法等。(3)注浆加固和强化采空区围岩结构,充填采动覆岩断裂带和弯曲带岩土体离层、裂缝,使之形成一个刚度大、整体性好的岩板结构,有效抵抗老采空区塌陷向上发展,使地表只产生相对均衡的沉陷,以保证地表构筑物的安全。(4)采取措施,释放老采空区的沉降潜力法,在采空区地表未利用前,采取强制措施加速老采空区活化和覆岩沉陷过程,消除对地表安全有较大威胁的地下空洞。在沉陷基本稳定后再开发利用地表土地。常用方法有崩落法、堆载预压法、高能强夯法和水诱导沉降法等。
结束语
综上所述,矿山地质灾害的产生是由多种原因构成的,既有外部因素也有矿山作业本身的内部因素,而一旦出现地质灾害不仅会影响到矿山施工进度,同时也会严重的威胁到作业人员的人身安全。我们需要清楚地了解标准矿山地质灾害的类型,并且分析造成这些地质灾害的原因才能做出有效的应对,并且在此基础上来做出应对,制定系统的应对策略,提高对地质灾害的重视,提高对地质灾害防范的投入,以此来打造一个稳定、安全的矿山环境,避免和减少地质灾害的发生。
参考文献:
[1]刘曙光.浅论矿山地质灾害防治与地质环境保护研究[J].工程技术:文摘版,2016.14(7):00284-00284.
[2]徐睿,张航,刘吉.虹桥镇大嵩下岙采石场矿山崩塌稳定性及防治措施分析[J].建筑安全,2015.30(4):11-14.
[3]王伯银,张云鹏,马雪坤.遵化张庄子凤良铁矿地质环境问题与恢复治理措施[J].现代矿业,2017.2(1):221-224.
论文作者:杨飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/13
标签:矿山论文; 地质灾害论文; 采空区论文; 泥石流论文; 灾害论文; 滑坡论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;