淺析礦山地質災害類型與防治措施

淺析礦山地質災害類型與防治措施

摘要：根據災害的空間分布和成因關系，礦山地質災害主要有巖土體變形災害、地下水位改變引起的災害和礦體內因引起的災害等三大類型，對這些類型及其亞類型進行了論述。并闡述了對于礦山地質災害的防治措施的建議。
關鍵詞：礦山  地質災害  滑坡  崩塌  泥石流  礦山地質災害的防治措施
        0 引言
        我國是地質災害的多發國家之一，地質災害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴重。礦山地質災害是地質災害的一個分支，是人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。我國是采礦大國，開采技術和設備相對落后，導致礦山開采環境不斷惡化。近年來，重大地質災害明顯上升。
        1 礦業開發與地質災害
        經濟的快速發展加快了對礦物的需求與消耗，這也為礦產開采企業帶來更大的發展機會。然而由于迅猛發展的中小型礦山疏于管理，加之小型礦山的開采方法和選礦工藝落后，大多無環保措施，加劇破壞礦區環境。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。嚴重制約了社會經濟的可持續發展。
        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
        根據不同礦山的地質條件和地形特點及礦山的開發利用方案，以及災點的分布特點劃分不同層次的防治區，以便采取相應的防治措施。一般分為重點防治區、次重點防治區和一般防治區。
        3.1 重點防治區防治措施
        3.1.1 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。  
        3.1.2 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。  
        3.1.3 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) 。  
        3.1.4 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。  
        3.1.5 作好坑道的排水設計，以防因礦坑涌水造成危害。  
        3.1.6 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。  
        3.1.7 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。  
        3.2 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。  
        3.2.1 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。  
        3.2.2 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：  
        3.2.3 開采結束后，將棄渣場扒平覆土，植樹還林，恢復植被。  
        3.3 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。  
        3.4 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。  
        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，達到生態恢復與維護人類與環境和諧的目的。  
        4 結束語
        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：
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