江西 南昌 330000
【摘 要】铁矿是国家的重要资源,随着对铁矿资源需求的不断增长,对铁矿的开采力度不断加大,但同时也对环境造成了一定的影响,地质环境灾害问题比较严重。基于此,本文将主要探讨铁矿山地质灾害的主要类型以及主要防治措施,以加快对铁矿山地质灾害治理的进度。
【关键词】铁矿山;地质灾害;防治措施
前言
矿山地质灾害在地质灾害学科当中属于重要组成部分,直接导致矿山生态环境的恶化,促使地质灾害的产生,甚至直接威胁人们生命财产安全。随着我国经济的发展,对铁矿资源的需求量不断增加,促使铁矿开采加速,多数矿山因为各种原因导致其灾害隐患较为突出,所以就必须了解矿山地质灾害的主要类型,这样才能做好相应的防治措施。
1 铁矿矿山地质灾害的主要类型
1.1 井下突水
井下突水从地质上来看,主要是在含水层出现,由于一些人为的违规操作或者是在一些非正常的开采条件下进行采矿工作,当开采工作遇到采空区或者是地下暗河、积水巷道以及溶洞等这些含水地质时,非常容易出现隔离岩层失控不稳的情况,从而直接引发地质灾害。这种类型的地质灾害,特别是在水体之下的采矿工作发生频率最多,所以必须针对这方面来采取针对性的防治对策。同时,矿洞当中出现突水也通常是由于矿洞范围的水文地质较为复杂的原因导致,这种水文地质其内部通常是由断裂层和软弱的断裂构造构成,直接造成顶板和底板的相对稳定较差,而且矿坑突水通常所造成的破坏性比大,具有规模大、突发性强以及矿洞采矿工作恢复困难的特点。
1.2 地表滑坡坍塌
地表滑坡塌陷这种地质灾害类型通常在地下以及井巷开采的矿山内出现得较为普遍。主要是在矿山采矿到一定的程度时,矿洞内部会出现面积空间比较大的采空区。如果在这些采空区内所具有的矿柱数量不足或者是相关矿柱因为受损而失去相应的支撑能力时,就很容易出现坍塌的情况。在那些矿体掩埋比较浅的矿区尤为显著,特使在一些开采起来比较平缓的矿区出现地面塌陷的情况更为普遍。因此主要原因就是由于在采矿的过程中,没有对采空区进行回填而导致采矿层开采所开采的范围扩大到一定程度时,地表就会出现比采空区更大的塌陷范围。另外,在其他地质地形当中,比如溶洞地质就会由于矿山的排水疏通而导致溶洞上方出现大面积的地面塌陷。采矿的过程异常复杂,所涉及的因素也比较多,因此目前为止仍然没有形成统一的采矿塌陷理论。如下图所示为抚顺某矿山开采所造成的滑坡坍塌图:
1.3 深井岩爆
岩爆是一种阻碍采矿正常工作的主要问题之一,主要是和地应力相互作用而引发的地质灾害,具体是在矿山采矿深入到一千米以下进行深部开采时,通常由于高地应力的作用,导致硬岩层很容易发生岩爆情况。在高应力条件下进行矿物开挖工作时,那些硬脆性的围岩通常由于开挖卸荷而导致洞壁方面的应力开始分异,导致那些储存在岩体当中的弹性应变能力得以释放,从而导致岩石产生剥落、爆裂以及松脱,还有弹射和抛掷等情况出现,并最终形成地质灾害。由于这种地质灾害是发生在深井之下进行采矿作业,所以发生深井岩爆时,深部矿井下的矿工们很难逃脱,因此造成人员伤亡的概率极大,直接导致设备毁坏、施工进度延缓以及所需要的综合成本增加等,这是一个比较严重的世界性难题
2 铁矿山地质灾害的主要防治对策
2.1 井下突水防治对策
防治井下突水主要是预防断裂出水的情况,这是防治突水工作的主要内容,所以就需要对矿井内具体的断裂分布情况做好详细查明工作,并将其牢牢掌握,这样就为预防断裂出水的情况提供相应的理论依据,从而有效的防治井下突水的情况出现。同时,根据相关情况来对断裂位置进行加强支护工作,并对其进行重点监测,以防止往后出现滞后性出水的情况。水压也是造成隔离岩石层出现的主要原因,所以就需要降低相应的水压来缓解对隔离岩层的产生的压力,从而实现预防出水的效果。强化针对矿井开采工作的管理,严禁一些违规操作以及相关的非正常开采行为。另外,可以对地质灾害进行探测,探测的方法有很多,通常是使用长短相结合的探测方式,先是使用预测距离长的方法进行探测,然后使用探测距离短的方法对其加以验证,这样就能对地质情况起到初步的了解,为提前做好地质灾害的防治对策奠定了基础。
2.2 地表塌陷防治对策
地表塌陷地质灾害普遍存在于金属矿山采矿当中,具体原因是由于采空区的矿柱数量不足,支撑系统出现崩溃,从而导致采空区的顶板位置出现跨冒险性,一些崩落的矿石和顶板的岩石形成覆盖性的岩层。目前大多数的金属矿产其进行矿体开采基本上没开采充分,由于其所具有的地质条件过于复杂,局部位置还出现地表沉降以及塌陷的情况,具体突然性以及随机性,还有不规律性的特点。所以此类地质灾害非常容易发生,而国内外的学者对于金属矿山塌陷这方面的研究普遍较少。目前充填采矿法是人们比较认可的一种方法,利用矿区四周的矿废弃物来做充填材料,这种方法的利用必须建立在有足够材料的前提下来进行,能够产生最大的经济效益。对于深浅并存分布的复杂塌陷区,可以实行间作复垦方法,发展一些副业,例如:养殖业、种植业等;塌陷较深地区开发成为鱼塘,鱼塘上养鸭,岸堤种植瓜菜,土坡地方种植果树等等。这样就形成了一个良性循环的生态系统,达到水陆并用的效果,也为农民带来了可观的经济收益。对于规模较大的塌陷积水区,例如:千万平方米的塌陷水域则可以充分利用其优势,开发水上乐园、森林公园以及游泳馆与赛车场等多项娱乐场地。这样一方面有效改善了矿区的自然生态环境与社会环境,为当地市民提供了便利。另一方面也带动了矿区经济的发展与繁荣,整体来看具有良好的环境和社会效益。
2.3 深井岩爆防治对策
深井岩爆对采矿工作的影响较大,国外很多采矿大国在深井岩爆这方面的预测预报以及研究机理等方面都取得了较为显著的成就。而我国在这方面虽然研究起步比较晚,但是发展确是比较快,而且所取得的成就也相对来说比较显著和突出,比如我国在冬瓜山的微震监测系统如今已经成功的调试。大多数岩爆的控制现场都是通过合理的安排采掘的顺序来进行,进行压力注水来防治岩爆,或者是卸压爆破等,还可以改进现有的采矿方式、做好支护工作等。不过,对于矿山采矿出现的岩爆情况,仍然没有形成一套统一的机理,所以仍然需要在理论和时间的基础上对岩爆进行更加深入的研究和探索。
综上所述,在对铁矿山地质灾害进行防治的时候,主要所采用的方法有井下突水防治对策、地表塌陷防治对策以及深井岩爆防治对策这三种,为了更加直观地了解这三种防治对策,下面对其进行列表说明:
3 结束语
总而言之,我国是一个资源消耗大国,随着国家经济建设的发展,对于铁矿产资源的要求和消耗也越来越大,铁矿开采对周围地质环境造成了严重的破坏,因此就需要对铁矿山地质灾害问题做出针对性的防治措施,从而维护国家经济的稳定发展。
参考文献
[1]王靖文.充填采矿方法在铁矿山应用前景[J].城市建设理论研究,2012(18).
[2]梁远新.矿山地质环境调查与恢复治理的信息化研究[J].信息技术与信息化.2014(05).
【作者简介】黄建明(1990年)男,江西抚州,学士学位,助理工程师,研究方向:地质灾害,身份证号码:3625021990****5633
论文作者:黄建明
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第18期
论文发表时间:2016/11/18
标签:铁矿论文; 地质灾害论文; 矿山论文; 采空区论文; 情况论文; 深井论文; 对策论文; 《低碳地产》2016年9月第18期论文;