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中图分类号: TD1 文献标识码: A 文章编号:
引言
由于我国很多企业的违规开采,极大的破坏了矿山的生态环境和地质水文状况,引起了矿山地质灾害的频频发生,给当地居民的正常生活带来很大影响。为了尽可能的降低地质灾害带来的损失,就必须要针对不同的地质灾害类型,采取相应的防治措施。
一、矿山地质灾害类型
1、岩土圈层形变灾害
在长期的矿产开采过程中,由于大量的矿石被开采运送出去,就使得矿山自身的岩土数量和形状发生很大变化,导致岩土圈层结构严重失衡,这就极易引发诱发性地震、断层错位、地面沉降变形开裂、滑坡、泥石流,甚至是山崩等灾害,造成难以估计的损失与危害。除此之外,若采用不合理的矿山开采手段与落手的开采方式,常会造成矿山地下工程灾害事故的发生,如洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆等。甚至有可能因采掘面不能维持平衡,即有可能产生岩石圈层应力突然释放,导致岩石破裂迸裂,并向坑内大量喷射、爆散,从而给矿山带来毁灭性灾难。
2、地下水位异变灾害
由于在矿产的开采过程中往往会挖掘到水位较浅的地下水层,若矿产生产过程中破坏到地下水层的结构稳定性,就会引起地下水位异变灾害。当在矿井的开采过程中突然挖掘到压力较大的地下水层,就会使矿井瞬间涌入大量水源,严重时会将矿坑填满,造成不可估计的人员伤亡。这种现象多出现于没有经过规范程序勘测而私自进行的开挖状况。除此之外,坑内涌入砂浆泥石、地下水漏失等灾害也会伴随着地下水位异变而发生,影响到矿区开采正常生产以及当地居民的正常生活。
3、矿体内因引起的灾害
这类矿山地质灾害常常是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成的突变性的灾难性后果。如瓦斯爆炸、煤层自燃、矿山火灾以及地热等。其中瓦斯爆炸是最为常见的灾害事故因素,这主要是由于矿产开采时没能做好通风设施而引起的。
4、矿山环境化学污染灾害
由于某些矿产在开采生产过程中会形成一定的废渣、废水或其他垃圾废物,若不能对这些物质进行合理处理,长期堆积下来就会对矿山造成严重的化学污染,破坏矿山自然生态环境。主要体现在尾矿库溃堤、水土环境污染以及土地退化等几方面。无论是哪一方面的化学污染,都会给当地地质条件带来严重的危害。一旦灾害形成,再要治理恢复原有的生态环境就非常困难了,因此矿山的环境化学污染危害是一种较为严重,影响时间较长的地质灾害类型。
二、矿山地质灾害发生的原因与主要问题
1、灾害发生的原因
1.1客观原因
矿山开采改变了原有的地质结构,现有开采技术有限,不论采用何种采矿手段,对自然环境的破坏是不可避免的,这也是诱发矿山地质灾害的本质原因。
1.2主观原因
国有企业转制承包煤矿、小煤矿和私营煤矿存在较多管理问题,安全隐患严重。这是矿山地质灾害频繁发生的一个不可忽视的原因。
2、现存主要问题
(1)未建立统一的数据信息资源库,对矿山地质灾害的数据统计不足,不可能进行系统工程化的分析与研究。
(2)矿山企业对矿山地质灾害的研究多为短期行为,缺少战略性和长效性的研究,往往导致旧问题刚解决,新问题又出现的现象,研究深度不够。
(3)矿山地质灾害的预防需要投入大量资金,这就使得长期以来许多矿山企业宁愿灾后治理也不愿预先防范,研究积极性不高。
三、矿山地质灾害的勘查方法及防治措施
由于矿山的地质灾害都在深部发生,勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。目前常用的几种勘查方法主要有:地球信息技术综合方法、地球物理勘查方法、环境化学勘测方法等。根据矿山地质灾害的类型特点可以看出,很大一部分地质灾害都是可以通过采取措施进行预防来避免的,这就为防治矿山地质灾害提供了一个有效的途径,即预防处理。笔者多年来的地质工作经验,提出了几点防治措施,具体如下所示:
1、建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开产中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。
2、加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防、险避险、抢险培训。
3、开发与应用先进的信息化、地球物理勘查手段、地球化学勘查手段,对矿山地质进行严密监视,对可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统,实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。
4、加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测,坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察,并做好预防措施。合理建设尾矿矿坝,形成稳定矿场与尾矿库,降低滑坡和塌方风险。
5、对于坑道开采,在坑道内一定要做好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂,同时做好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。
6、加强矿山环境监督与检查,进行全面、系统的地质环境和地质灾害影响评估。对破坏生态环境的小矿、低产能矿场进行坚决关停。对于污染型采矿区,制定科学开采和“三废”排放方案,减少次生地质灾害的发生。进行矿场开采后生态环境恢复治理,对于可回填的废矿进行积极回填。
7、对于闭坑矿山地质灾害的防治和生态环境恢复,应该及时进行治理和生态恢复工作,全面推进矿山地质灾害防治与环境综合治理,进行复垦,提高土地复垦率,结合生态措施实施矿山生态环境综合治理示范工程。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复和维护人类与环境和谐的目的。
8、在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,积极推行地质环境恢复方案及措施为防止水土流失、恢复植被和景观。监督与制止开采弃渣胡乱堆弃和不加处理排放,强制其必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内。
9、分层防治,根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。有针对性的开展矿山地质灾害防治工作。
10、采复结合,矿山开采与环境治理恢复相结合,开采后及时填灌,并做好植树植草等环境保护工作。决不以牺牲环保为代价进行开采,要避免先污染后治理,走以预防为主、采复结合的矿产资源勘查开发之路。
结束语
矿山地质灾害发生的诱因大多数是由于人们在进行矿产开采时没有做好相应的预防措施,才会引发各种各样,种类繁多的地质灾害,为矿山的自然生态环境带来极大破坏,也在一定程度上影响了矿产开采的顺利进行。为此,我们必须要充分认识到矿山地质灾害的危害性,提高矿产开采水平,积极采取措施预防生产带来的地质破坏,根据不同的矿产类型和开采方式,以及可能造成的地质灾害类型,制定相应的防治方案,尽可能的降低矿山地质因遭受破坏而带来的危害。
参考文献
矿山地质灾害指的是因为采矿活动带来的地质环境破坏,它会带来严重的经济与生命财产损失,属于地质灾害的一项重要分支,具体表现为开山弃石带来的植被破坏、水土流失;矿山的抽水与排水带来的地下水位降低,引起水资源的短缺;错误的地下开采方式带来的岩爆、地震、瓦斯爆炸、沉陷、地面开裂;尾矿废渣堆积带来的地表环境污染。其中最为突出的问题是泥石流、地表塌陷、井下突水。深入对矿山的地质灾害进行了解,并采取有效的防治措施,已经刻不容缓。1矿山发生地质灾害的常见种类
矿山发生地质灾害有非常多的类型,就目前来讲,涉及到危害性比较大的形式有地层表面崩塌、深井岩爆、井下突水等。
1.1地层表面崩塌。地层表面崩塌容易发生的位置是用井巷开采的地下矿山。当矿山开采到达特定程度,就极易形成面积较大的采空区。而采空区位置,如果保留下来的矿柱不足,亦或是因为矿柱受到损坏,则会使支撑能力降低,造成最终的地面崩塌问题。尤其是一些矿体产状平缓与浅埋藏的矿区,更容易出现地层表面崩塌的问题。如果采空区没有及时回填,若矿层继续开采,其范围扩展至临界值时,地表则会形成较采空区为大的塌陷型盆地。再者,在分布岩溶的位置,亦会由于矿山的排水干疏问题导致地面表层崩塌。虽然有了上面的分析,可是众所周知,采矿的过程与机理均十分复杂,其中会涉及到岩层构造、成分等多方面的问题,故而至今未能形成被普遍接受的塌陷理论。
1.2井下发生突水。我国有很多的矿山都处在复杂的地质与水文条件之下,在采矿时一定要进行科学的地下疏干排水,在必要时候,还会进行深降强排。由此可能给地质环境带来一系列负面影响,最终导致发生矿山地质灾害。井下发生突水是发生机率最高的矿山灾害,具有规模大、强突发的特点。井下发生突水,重点隐患部位是含水层。在违反规范操作,或者是开采条件正常,而遭遇到采空区、积水巷道、地下暗河、溶洞等问题时,极易引发隔离岩层的不稳定,特别是在水体之下进行采矿时,更需要科学论证并采取有效的防治策略。矿坑突水一般水文与地质条件相对复杂,并存有断裂与软弱破碎带构造,使顶板与底板稳定性降低。
1.3深井发生岩爆。在我国如果对硬岩的开采深度超出600米,则普遍认为其属于深度开采,而现在有些金属矿山的开采深度已经进入到矿山之下的1000米。开采距离深、应力条件高,综合作用下使得硬岩层较容易发生岩爆。岩爆已经成为影响矿山正常生产的关键问题。它有可能使得施工工作人员发生伤亡事故、施工机械设备受到损害,一般的岩爆也会造成施工减速、综合成本上升,因此可以说它是国际上的矿山工程难题。比如红透山大型铜矿,现在的开采已经进入到了深度1100米的范围,早在2003年,曾经发生过一次程度等级为中等的岩爆,致使将近100米的斜坡道崩塌报废,一些采矿区被迫停产。2矿山发生地质灾害的防治策略
矿山在进行开采与挖掘过程中,基本都是直接于岩土圈中所进行的,因为矿山开采力度与面积的增加,带来了越来越严重的环境破坏问题。以下从技术层面对地质灾害的防治策略进行分析。
2.1地层表面崩塌的防治策略。矿山尤其是金属矿山,因为采矿而带来的地层表面崩塌,主要是因为采空区引发塌陷而造成的。金属矿山在矿体开采上一般都属于不充分型开采,加之地质条件、地表沉降等因素具有突然性、局域性、规律性与随机性的交叉作用效果,所以对采矿带来的地层表面沉降与崩塌,国内国际所展开的相关研究还远远不足。相比较而言,对煤矿山的采空区崩塌所涉及到的处理办法要丰富一些,常用的是充填加复垦的方法。此方法利用矿区周边的粉煤灰、煤矸石、露天矿中的剥离物一类的填充材料进行采空崩塌沉陷位置的复田,更多地用在填充材料充足且没有污染的地区,因为它一方面解决了塌陷位置复垦的问题,一方面也解决了矿山废弃物处理的问题,因此具有较好的经济效果。
2.2井下发生突水的防治策略。对断裂出水的预防是井下突水预防中的一项重要内容。第一应当注意检查清楚工作面的断裂以及分布情况,给断裂出水的预防工作提供合理依据。在断裂位置应当做重点监测,加强支护,避免滞后出水问题的出现。隔离岩层透水的重要影响因素是水压的增加,用降低水压的办法可以减少隔离岩层顶劈问题,防止出水情况发生。此外要注意禁止对矿山的不正常开采及违规操作。
2.3关于深井发生岩爆的防治策略。最近十年来,国际上在岩爆的发生机理、预报预测等角度,都取得了较理想的研究成果。我们国家在岩爆问题的研究上,起步时间较晚,可是发展速度很快,同样取得了不错的成绩。如在矿区已经配置了微震监测体系,且成功调试。有些先进国家在现场监控岩爆的问题上,用科学地对采掘顺序进行接排的办法,合理支护、卸压爆破、避免岩爆,改革施工方案,这可以当作我国施工技术的良好借鉴。可是对于采矿所造成的岩爆形成机理,其引发的能量消散与积聚规律,目前尚无定论,所以仍然需要我们在理论与实践等方面对于深井岩爆的防治进行更深入的探讨。3总结
我国属于资源型国家,矿山规模及数量近些年来持续增长,可是由于技术与管理等方面的原因,资源开发的安全问题非常突出,井下突水、地表塌陷、滑坡、泥石流等灾害时常发生,带来了极为严重的影响。因此一定要对矿山地质灾害足够重视,合理开发并利用矿业资源,尽量避免开发矿山不当带来的生命与财产损失。
参考文献
[1]于凯朋,颜乾坤,李春雷.矿山地质灾害的预防措施及其发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2011(21).
[2] 林军.福建水口库区地质灾害现状与工程防治措施探讨[J].中国地质灾害与防治学报,2000(02).
中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0169-01
当前,随着我国经济的高速发展,矿产资源开发规模也越来越大,随之而来的则是矿山地质环境的恶化。据调查,全国采矿地面塌陷相当严重,据对全国1 173个大中型矿山企业调查,地面塌陷破坏土地面积达84 200多公顷,煤矿区最为突出。地面塌陷,毁坏城乡各种建筑、交通设施和农田,威胁人民生命财产安全,影响经济建设,造成严重的经济损失。因此,加强矿山地质灾害的防治刻不容缓。
1 矿山开采引起的环境地质问题
随着近年来的矿产资源加速开发,难以避免地给所开发的矿山环境造成不容忽视的破坏。由于矿山开采而导致的地质灾害是一个非常突出的地质环境问题,矿山地质灾害的特点是具有很强的隐蔽性和突发性,一旦发生,便会为所在地区带来较为严重的灾情。经常发生的地质灾害有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等。
1.1 滑坡、不稳定斜坡
根据调查,矿山所存在的易滑坡区域和不稳定斜坡区域,其形成的原因主要来自于多年来某些地区持续而无序地对矿山进行开挖,并且没能科学管理矿山弃渣,此外,矿山的采空区出现沉陷,以及较大规模的降雨、采空区发生地震、爆破等活动,也会使滑坡和不稳定斜坡发生的几率增多。在矿区的滑坡等地质灾害一般来讲单体规模不大,但是分布很广泛,因此对当地居民有着不容忽视的潜在危害,且难以准确及时地预测。
在矿区,滑坡和不稳定斜坡的出现诱因有如下三类:第一类比较常见,主要是由于采矿者将矿渣置于比较高而陡的坡地,一旦矿渣累计过多,在发生短时间强降雨的时候便很容易形成滑坡;第二类是因为大规模的矿产开采而使矿区局部的岩体应力产生了变动,一旦有强降雨的触发,或者重力变化和类似的因素影响,便很容易造成岩土体滑动,形成滑坡;第三类是在某些露天开采的矿区里,矿区的上半部分土体已经逐步风化,而此时如果采面过于陡峭,便会很容易由于在强降雨或者自身重力、以及开采时的爆破力的影响下松动崩塌,形成滑坡。
1.2 地面塌陷及地裂缝
大多矿区开采历史悠久,近几年随着采煤机械的日新月异,新增采空区面积越来越多,这些采空区随时都可能冒落,产生地面塌陷及地裂缝。这些地面裂缝遍布,一般长数百到上千米、多呈平行状密集式排列,垂向深度较大,以张剪性破裂为主,方向性良好,裂而光滑平直,与下部煤层顶板贯穿。众多裂隙将地表切割得支离破碎,大部分地下水被截流至井下,致使浅层地下水日趋枯竭,植被退化,农田无法耕作。
在坚硬顶板条件下,大量未经处理的采空区是发生大而积塌陷的根本原因。这主要与采煤方法及煤柱的留设等因素有关。另外,矿区水文地质条件的变化不仅产生了环境问题,而且使采空区的煤柱受到侵蚀,加速了顶板的垮落。随着掘进水平的延伸,复合采空区面积会进一步扩大,如何制定新的采煤方法标准,因地制宜地留设保安煤柱是矿区二次创业中的重要课题。根据资料分析:埋深100 m,采高3.5 m的采空区,留设煤柱的面积比率应达到30%以上,才能保证地表的稳定性不受影响。在旧采区内煤柱由于氧化及渗透压力作用,使其抗压强度下降,引起地表整体移动。
2 矿山地质灾害的防治
随着矿区的持续开采,附近的自然环境逐步出现退化,危害的范围还将继续增加,所形成的地质灾害也会渐渐严重,导致更大的致灾性。目前的科学技术尚无法从根本上控制由于矿区开采而引发的地质灾害,我们可以尽可能采取一切有效措施,使灾害的损失减轻到最小程度。
2.1 采空区塌陷的防治
随着矿区开采程度的加大,矿区地面的塌陷现象是一个难以回避的地质问题,大量事实证明采空区塌陷会对矿区的人类生活和生态环境带来负面的甚至恶劣的影响,随着开采过程的深入,采空区塌陷也逐步恶化,而当前的采矿工程发展是难以避免采空区塌陷现象的。目前只能通过科学的施工措施,以各类手段尽可能降低采空区塌陷的程度,使之对当地环境和居民生活影响降到最低,并保持矿区生态经济效益的最大化。
目前,有不少针对采空区塌陷的施工模式,在采矿实践中也取得了一定的效果。一种比较有效的模式叫做“充填复垦”模式。该模式通过将矿区所产生的大量煤矸石、粉煤灰等物质对采空塌陷地进行有效填充。这种防止策略适合于在填充物质比较充足的地区使用,因为所选择的填充物质不会对环境产生污染,并且能够对采空区塌陷产生较好的一只作用,还能有利于废弃物的处理,因此具有一举多得的效益,被许多地区使用。
2.2 采矿区滑坡的防治
如果所采的矿床都处于相对软弱的地层中,并且在软弱层之上由灰岩或砂岩组成的高陡崖,则很容易出现采矿区的滑坡现象。常用且比较有效的治理滑坡的方法包括通过支挡或者铆固以及边坡的加固等等,来改变区域地形,进而防止滑坡;而对于某些比较特殊的危险地区,则应着重修正边坡的形状和尺寸比例。例如减少边坡的高度以及降低边坡角度,使边坡岩体内的应力状态得到改变,从而保持边坡稳定,减少滑坡风险。
2.3 采矿区泥石流的防治
由于过度采矿,破坏植被改变地形,便很容易引发泥石流。根据近年来的采矿工程经验,对于泥石流的防治策略可以通过两个方面进行,一是拦挡,二是疏导。在矿区中泥石流发生几率偏大的地区,结合其具体的地形条件,在合适的地段构建拦截坝,从而拦挡可能构成泥石流的松散固体物质。同时选择合理区域构筑沟渠等排泄公事,使以及形成的泥石流可以通过这些沟渠顺利排走。
2.4 采矿区水土流失的防治
采矿区的水土流失危害主要是影响区域的水循环、破坏土地资源、加剧人为水土流失的发生。其中,对采矿区的林木和植被进行保持,是对矿区进行水土保持之中十分重要的部分,在采矿区的水土流失防止里发挥着不可替代的作用。在水土保持工程中,应该建立一套综合的防护系统,既能防止水蚀,也能防止风蚀,通过以林草等植被使矿山土壤得到固结,从而在最大限度上避免水土的流失。应采取恢复植被、修建蓄排水工程和拦挡工程等综合防治措施。
2.5 采矿区突水灾害对防治
采矿区容易发生突水灾害,这种灾害的避免和防止可以分为两个类别,一是地面防水策略,二是井下防水策略。对于第一种情况,采矿区的地面防水,其原理是通过断开大气降水,达到避免来自地表的水涌入采矿区。地面风水的实际策略包括构建地面防洪沟、对矿井的塌陷坑进行有效封堵、对矿区的地势低洼处积水进行排除或疏导、通过垫高河床达到河流流向的变化等。对矿区中一些年代较旧的坑洞,应该对其实施封闭处理,达到避免雨水灌入的目标。
2.6 采矿区三废排放的防治
挖掘采矿区中的尾矿与矸石的利用价值,对存在于矿坑中的水源进行回收利用。一方面能够对废物进行循环利用,另一方面则能够对水源进行有效的回收。对采空区里的尾矿,在进行洗选处理之后,对其中含有的有用物质进行应提取,从而继续挖掘其价值。对于已经塌陷或者遭到破坏的矿区土地,则应结合其具体情况来进行继续开发,包括回复种植以及进行行政区域规划等等。土地的再利用应该严格与环境的保护和修复进行配合,例如,对于采矿区里的矸石,可以用于填充废旧的巷道,也可以将其用于建筑材料等,通过废物的二次利用来实现环境的保护。
参考文献:
一、绪论
随着改革开放的不断深入,我国的经济得到迅速发展,尤其是在房地产行业、建筑业、加工制造业以及其他高新行业中都取得了巨大的成就。在经济不断发展的今天,我国对自然资源的需求和消耗也在不断增加,导致出现各种各样的环境问题,其中矿山地质灾害问题就是环境问题中的一种表现。本文就地质灾害形成的原因进行分析,并对常见的地质灾害进行论述,针对常见的矿山地质灾害提出具体的防治措施,从而有效解决环境问题和资源问题,改善人们的切身利益,从而不断推进可持续性发展。
二、矿山地质灾害的评估方法
矿山地质灾害形成的主要原因主要分为两个方面,主要包括自然原因和人为原因。其中,人为原因造成的地质灾害影响较大,使得地质环境不断恶化。随着地质灾害的不断加重,对人民的财产生命安全都造成了巨大的损害和威胁,地质灾害对人类而言是非常可怕的,为了能够缓解地质灾害对人类造成的影响,就必须对地质灾害形成的原因进行分析,并针对这些原因做出具体的防治措施,使灾情得到有效缓解。针对矿山地质灾害形成的原因进行分析过程中,必须对地质灾害进行评估[1]。矿山地质灾害的评估方法主要分为调查、分析、评估等。在评估矿山地质灾害严重程度过程中,首先要对矿山进行现场勘察,收集并有效利用先前矿山在开采过程中留下的生产资料,利用有关的评估方法,结合相关的评估理论,对矿山地质灾害的严重程度进行综合评估和分析。在此基础上,针对评估结果做出具有针对性的防治措施。其次,在评估矿山地质灾害过程中,还需要保证评估的科学性和准确性,在采用相关评估方法的时候,必须具体情况具体分析,针对不同的矿上存在的不同地质灾害需要进行就地考察和分析,根据当地的实际情况而定。一般来说采用的评估方法主要是根据矿区在评估过程中收集到的资料进行预先分析,并勘察矿区的地形、地质条件以及相关矿体分布和矿物质的性质,并对矿山的开采设计方案进行调查,采用定性评估的方法对矿山在开采过程中人为造成的地质灾害进行分析[2]。
三、矿山地质灾害造成的影响
从环境学的角度出发,分析矿区地质灾害带来的影响主要是从环境质量出发,环境质量一般是指在具体的环境范围内,总体环境和某些关键要素对人类生存发展和繁衍以及社会发展适宜程度的影响。在分析矿山地质灾害造成的影响过程中,首先要分析环境质量对人类生存发展适宜程度造成的影响,如果矿山地质灾害造成的影响改变了地质环境原本的适应力,就会造成较为严重的地质灾害。就地质灾害的危害程度而言,地质灾害主要是指对人类发展过程中造成的损失[3]。由于我国土地面积较大,地质环境较为复杂,气候多变,导致每年发生的地质灾害数量较多,造成的损失较大。从总体上看,在我国矿山地质灾害主要带来的影响表现在威胁人们生命财产安全,间接影响人类经济和社会发展上。从保护环境的角度而言,地质灾害的产生会影响各生物的生存环境。地质灾害越严重,造成的危险越大,对地质环境的影响也越严重[4]。
四、常见的矿山地质灾害
我国是一个地质灾害发生较为频繁的国家之一,地质灾害发生的种类也较多,分布较广,造成的影响较大。其中,矿山地质灾害是我国较为常见的一种地质灾害之一。发生矿山地质灾害的主要原因是由于人们在开采和开发矿山过程中过分的开采、错误开采以及随意开采等导致。矿山在开采过程中容易造成当地的地质环境、自然环境严重破坏,从而引发一系列自然灾害,例如山体滑坡、泥石流,地面凹陷以及水位变化等,严重影响人民的生活生产,威胁人民生命财产安全。另外。环境污染也是矿山灾害的一种重要表现,由于矿山在开采过程中没有对三废进行有效、科学处理,将三废未经允许直接排放到江河湖海中,导致江河湖海受到污染,从而出现各种自然问题。同时,在矿山开采过程中还会造成水土流失,导致土地沙化、盐渍化,不利于地下水顺流,出现地下水断流等现象。其中最常见的矿山地质灾害,包括山体滑坡、泥石流、地表坍塌以及矿山地下水位发生变化等[5]。
(一)山体滑坡
从斜坡上的物质组成分析主要包括松散的土层、碎石土以及各种抗剪强度低容易产生下滑的岩土层。当这些岩土层在暴雨侵袭过后受到水的浸泡,降低了抗剪强度,容易导致这些松散的土层、碎石发生滑动现象从而造成山体滑坡现象。在矿山开采和开发过程中,由于挖掘过程中容易造成矿山表面碎石也较多,使得岩土层较为松散,从而容易造成矿山地质灾害,出现矿山山体滑坡现象[6]。
(二)泥石流
泥石流主要是山区或者山体中地形险峻的位置,由于长时间受到暴雨、暴雪等自然灾害,导致山体发生滑坡现象,在山体出现滑坡现象过程中携带有大量的泥沙、碎石以及沿途,导致这些泥沙形成特殊的洪流,从而造成泥石流现象。形成泥石流的条件主要包括地形需要较为陡峭的地方,并堆积有大量的松散泥沙、土壤,并爆发较大的具有突发性、持续性的暴雨,在雨水的连续冲击下容易造成山体滑坡,从而出现泥石流现象。典型的泥石流主要是由各种粉砂、黏土形成的泥浆构成,当含水量较大时,这些泥浆在自身重力牵引下发生运动,形成泥石流。矿山泥石流是一种危害性较大的地质现象,爆发较为突然,来势猛烈,并伴随有矿块等,由于加速度较大,聚集的能量较大,所以具有极大的破坏力[7]。
(三)地表坍塌
地表坍塌是矿山在开采过程中常见的一种地质灾害。地表坍塌主要与矿区在开采过程中保留的矿量不足、矿柱受到损伤,失去支撑力,从而导致矿山采空区发生塌陷情况。尤其是针对矿体掩藏较浅矿物质质地较为松散的矿山,例如煤矿等发生地表坍塌的现象更为明显。针对矿体埋藏较深的矿区,如果没有及时对采空区进行回填,当规模达到一定面积时就会出现地表塌陷的危险,另外由于矿区昼夜温差较大,季节变化也会加快矿山的岩石风化速度,在地表水的冲刷作用下会导致矿区的填充物出现软化裂痕等现象,从而造成地表坍塌现象发生。地表坍塌,不仅会造成巨大的危险情况发生危及人们的生命财产安全,还会破坏耕地资源,使建筑物受到影响,破坏道路、水库等公共建设,甚至发生淹井事故,使得矿区停工停产[8]。
五、常见矿山地质灾害的相关治理措施
(一)防治山体滑坡
在治理山体滑坡工作过程中,必须坚持以预防为主及时处理的综合治理原则。矿山在设计开发过程中,必须考虑到山体滑坡形成的因素和条件,在开采过程中就滑坡形成的内部条件和外部条件进行综合考虑,设计相关的预防工程。在预防山体滑坡过程中,需考虑两个方面,要消除和减轻地表水和地下水对山体的威胁。通过降低地表水地下水的压力,防止岩土发生软化和分解现象,并消除地表水地下水对岩体的冲击作用。在容易发生山体滑坡的边界修建水沟,在滑坡区内修建排水沟,并根据当地的地质结构和水文特点,设计地下水的排除工程,通过水平钻孔疏水法、竖井抽水法等对地下水进行排除,从而有效预防山体滑坡[9]。
(二)防治泥石流措施
泥石流是矿山地质灾害常见的一种灾害之一,在防治泥石流措施中需要从两方面入手,第一需要消除或者将泥石流物质进行固化处理,第二是消除发生泥石流的条件。首先在消除泥石流物质过程中,需要及时将山体斜面的碎石、泥土、岩土的进行清理,避免出现大量的松散碎石、泥土堆积现象,如不能及时清理,需对这些泥土进行固化处理,例如利用水泥砂浆等对其进行固定。消除泥石流的诱发条件就必须确保水源得到有效控制。在容易发生泥石流的山体修建排水沟、排洪渠,使水能够有效排出,防止泥石流发生,同时还要做好绿化工作,通过种植植物等方式,有效预防水土流失。
(三)防治地表坍塌措施
在防治地表坍塌过程中,需要根据矿山的具体特点,合理设计回填参数和边坡参数,并加强对采空区的监测。为防止出现地表坍塌现象,需要加固矿柱,并做好稳固边坡工作,在开采过程中,如果出现开裂变形现象,就要立即停工,然后让专业的地质勘探队伍进行勘查,并针对开裂变形现象制定合理的措施,同时在坑道内做好防护措施,防止矿顶出现坍塌现象。
六、结语
综上所述,常见的矿山地质灾害主要包括山体滑坡、泥石流、地表坍塌等,治理矿山地质灾害是一项重要、长期工程,矿山在开采和开发过程中,必须注意矿山地质灾害的相关治理和防治工作。在此过程中,通过结合可持续发展原则和环保理念,重视矿山地质灾害治理工作,通过采用科学防治的方式,使中国矿业得到有效发展。
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中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0059-01
1 矿山工程地质灾害的特点
1.1矿山上程地质灾害分布范围广、危害大
根据相关部门不完全统计,我国因为采矿发生塌陷灾害的城市差不多有40个左右,由于开采过程中产生的各种废渣、废石以及尾矿堆置等受到侵占的土地约20000平方千米,并逐年以200平方千米的速度增加。
1.2矿山上程地质灾害的类型多样化
如前所述,矿山上程地质灾害的常见的类型基本分为:顶片帮、地表塌陷、井下突水以及深部岩爆等几个类型。在开采过程中,矿产的类型多样化、开采方式不当以及所处的地域受自然环境影响的吧同,引发地质灾害类型也多样化。
2.矿山地质工程地质灾害类型分析
实际矿山资源进行开采时,矿山地质灾害的划分大多依靠形成的原因以及空间分布来进行确定的。
2.1矿山工程岩土体变形引起的灾害
矿山工程中岩土体变形引起的自然灾害是较为常见的,其中主要表现为地面塌陷、采矿边缘滑坡或者失稳、矿坑中岩爆等现象。而矿山工程中引起地面塌陷的主要原因大多是开采过程中的不合理开发所引起的,并且如果没有进行详细的地质勘查也会发生地面塌陷。特别是矿山开采时矿柱不足或者遭到破坏时也会产生地面塌陷。同时,在一些地质较为平缓的地区,发生此类现象也相对较多。而矿山开采时候对于采空区如果没有进行及时的回填处理,那么经过一段时间后也容易发生地面塌陷。特别是在采矿时如果不按照规范的要求来进行开采,矿区的边缘就会出现滑坡现象,这种现象也有着较强的破坏力,通常会发生在建材矿山中。而矿山资源开发完毕后,地壳运动会使矿山中的围岩发生运动变形,这样在应力的作用下也很容易发生爆裂,进而产生严重的地质灾害。
2.2矿山地下水位变化引起的灾害
根据已经发生的受水文地质影响发生的地质灾害情况总结,水文地质引起的灾害主要包括地面沉降、砂土液化、岩溶塌陷以及软土变形等,其具体的表现如下:在地面沉降方面。根据以往的资料研究,可以得出,地下水的开采会导致地下水位下降以及地面沉降,且地面发生沉降的速率与地下水水位的下降速率成正比,地下水位下降形成的漏斗与地面沉降形成的漏斗基本上保持一致。地下水位升降引发的灾害主要有矿坑突水涌水和坑内溃沙涌泥两种。其中,矿坑突水涌水主要是由于生产过程中对矿坑涌水量估计不足,在采掘过程中贯穿透水断层时突遇暗河或蓄水溶洞,导致地而水或地下水大量涌入。坑内溃沙涌泥常与矿坑突水一起发生,一旦采掘过程中骤遇蓄水溶洞,坑内就会溃沙涌泥。
2.3崩塌滑坡
滑坡主要分布在矿山道路两侧的高陡边坡以及矿山较陡的天然斜坡部位。而泥石流主要发生在山区,是由崩塌、恶劣环境共同导致的。此类型种地质灾害的产生和分布直接受到矿区自然环境、矿区工程隐患区域的地质条件和人类活动方式等的多重作用影响,主要表现在采空区山体滑坡;排土场、堆渣场边坡失稳或者尾矿坝垮塌等。想要稳定和有效地控制矿区开采中的滑坡灾害,就要有效控制引发滑坡的各种控制作用。
2.4其他因素引起的矿山地质灾害
除了上述的矿山地质灾害类型外,瓦斯爆炸、矿山火灾以及地热都是较为较为常见的矿山地质灾害。瓦斯爆炸以及矿山火灾在煤矿企业中较为常见,这主要是由于煤炭资源地下开采过程中,通风不畅,瓦斯凝聚发生爆炸,对矿井工人的生命造成损伤,给矿山开采企业带来巨大的经济损失。火灾也是矿山资源开采过程中危害极大的地质灾害,对环境的破坏极大。地热是由于矿山资源的过度开采,
开采的深度不断加深引起的,这对于矿工的劳动力以及矿山安全生产都造成严重的影响。
3.矿山地质灾害防治管理措施分析
3.1建立矿山地质灾害防治工作机制
加强地质灾害勘察,成立专门的勘察与调查小组,对矿山地质灾害发育状况与潜在安全隐患进行调查。建立专门的地质灾害防治工作组,并由政府部门主管领导担任组民,主要负责成员由国土、水利、林业、气象、卫生、公安等相关部门主要负责人来组成。同时对各部门的职责做好明确的分工,组成多层面的地质灾害预防和抗灾救灾体系,领导小组办公室设置在国土资源局,提供组织性保障给地质灾害防治工作。
3.2建立地质灾害预警系统
通过充分利用现代化信息技术来建立灾害预警系统,更便于预防地质灾害。在此过程中,建立起动态灾情预警系统,充分利用GIS以及测量动态变形监测技术。通过对GIS以及测量变形数据的分析处理,建立起完善的灾情档案与应急方案数据库。一旦发生异常状况,将信息及时出去,并启动应急方案,以得到多方支持,切实提升灾情防治水平。
3.3做好地质环境勘察
利用科学技术深入地对地质环境调查和地质灾害进行调查,跟具有资质性的部门协作,编排地质规划,勘察矿山地质环境,对矿业开发、土地资源、地质地貌景观、植被和水资源的破坏、程度进行详细调查,详细勘察矿山地质灾害的类型、分布、规模及危害,结合本地工程申报矿山地质环境治理项目,建立并健全良好的生态环境,重视并加强治理矿山地质环境项目工程。
3.4落实地质灾害防治责任
政府职能部门逐级签署工作责任状,通过层层监督,一级抓一级,设立相应的巡查员,对一些存在地质灾害的隐患Ix.域加强巡查,划分责任制,做到防治灾害人人有责,逐级对地质灾害防灾工作责任进行划定,划定地质灾害危险区、易发区,设置警示牌。
3.5优化工程防治措施
工程防治措施是岩土工程地质灾害防治工程中的重要组成部分。在各类岩土工程施工中可以选择一些适用的防治措施,对降低岩土工程施工中地质灾害的发生率及影响范围有着重要作用。例如,在房后边坡施工过程中,为了防治小型土质滑坡,可以采用滑坡后缘地表排水、削方减载护坡以及前缘支挡等工程措施,针对岩土工程中型以上的滑坡要根据工程地质勘察资料来选择防治措施。
3.6优化生物防治措施
岩土工程施工中可以利用生物防治措施来消除或降低地质灾害,其应用原理为通过植树造林、种草护坡以及合理耕牧等方式促进生态平衡,不仅可以在很大程度上降低地质灾害的发生机率。同时,生物防治措施在应用中具有持续时间民、投资少以及应用范围广等特点,对改善岩土工程施工场地及周围的自然环境条件有着重要作用。
4.结语
综上所述,矿山上程地质灾害的类型多种多样,引发的原因也各有不同。它所造成的危害是非当大的,危害着人们的生命安全以及经济财产损失,严重威胁着我国社会经济和矿山生产的可持续发展。管理部门要坚持“预防为主,防治结合”的基本方针,结合法律、社会、经济、政治等多种手段,依靠先进的科学技术,对矿山上程地质灾害进行有效的控制,以保证矿山生产的顺利进行。
参考文献
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Abstract: after the exploitation of mineral resources, in a great extent change the local geology environment, causing many serious mine geological disasters. This paper, from the mine geology disaster caused the main factors of, combining the characteristics of time and space of geological disasters and disaster methods, the mine geology disaster into several main types and the class. And according to the several types of geological disaster characteristics, this paper explores the establishing of the corresponding prevention and control measures, to China mine geology hazard prevention and control and the mine geological environment management to provide the scientific basis.
Keywords: mine geology; 3 S;Disaster type; Prevention and control measures
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
1、概述
由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件,改变了当地的地质环境,而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。矿山地质灾害的发生会对生态环境、自然资源和经济社会造成不可估量的危害和破坏。
我国的矿产开采具有相当长的历史,在相当长的时间内,我国矿产开采技术和设备都比较落后,这种条件下的矿产开采导致矿山地质环境不断恶化,矿山地质灾害事故频发。危及生命的矿难和环境灾害时有发生,近年来还有逐渐上升的趋势。因此,根据我国矿山地质灾害发生及发展规律、特点,将矿山地质灾害进行详细分类,并根据其各自特点提出防治灾害的措施,是一项十分必要的工作。
2、矿山地质灾害类型
就目前的科学技术发展状况而言,采矿活动的范围仍多数被限定在地球表面和岩石圈层内部。在矿脉开采之前,矿区地质环境是处于稳定平衡状态。而采矿过程,是从地壳内部的土壤、岩石圈层挖出大量的土石方,对地质环境进行了巨大的破坏,使其处于非稳定状态。我们可以看出,不论钻井开采、掘坑开采、注液开采,还是露天开采,都改变了原有的地质环境,这种不平衡性的出现导致了地壳物质的不稳固,进而容易引发灾难性地质改变。
矿山地质灾害类型很多,若单从灾害发生的速率加以区别,可分为突变型矿山地质灾害,如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等,另一种就是缓发型矿山地质灾害,如采空区的地面沉降,水体污染等。然而,在我们最常用的地质灾害分类,常常是以地质灾害的时空分布和成因关系来分类。这种分类方法有利于对地质灾害的成因进行深入探究,才能根据各种地质灾害类型制定相宜的防治措施。人为地质作用过程中不合理或者不科学改变地质环境,进而诱发的地质灾害基本涵盖了除火山喷发之外的所有地质灾害类型,本文将就其特点简要分类阐述。
2.1 岩土圈层形变灾害
这部分矿山地质灾害是由于采矿活动改变了矿区的地质环境,导致地区地下和地表岩土圈层形变,进而引发的灾难性后果。
2.1.1 诱发性地震
由于采矿活动致使岩土圈层结构性失衡,这种失衡状态反映在岩土圈层内部就是地震与断层错位。短时间的断层剧烈错位容易产生诱发性地震。由于人为地质改变而诱发的浅源性地震,深度小,危害和破坏力却十分巨大。小震级的地震,就可能致使井下和地表岩土圈层的剧烈改变,从而对建筑物、地表结构造成危害。
2.1.2 断层错位
断层错位也是圈层结构性失衡的一种表现,不过由于断层错位具有缓发性,能量在缓慢积聚,短时间内不易被测量和察觉。但是,可以预见,随着开采活动的不断进行,矿脉被采空后,断层积聚能量会在短时间释放,终究会造成巨大的危害,这种灾害对矿山及周边地质环境的破坏力也十分巨大。
2.1.3 地面圈层形变
地下岩土圈层的形变,往往导致地表岩土圈层下陷、沉降、开裂等,进而引发危害性巨大的矿山地质灾害。例如,矿山地面和采空区塌陷、矿区地面沉降,地面开裂。一般的矿区地面塌陷主要发生在井巷开采的矿山地区。矿脉埋藏较浅,矿区地面平缓,地面塌陷与沉降的现象较为常见。而矿脉埋藏深、距地表较远的开采区,如果不能及时回填矿渣,就有可能发生大面积塌陷,地面塌陷、沉降和开裂不仅可破坏水土、建筑物,还可能毁坏道路、水库等公共资源与建筑,造成更大的危害。
2.1.4 斜坡岩土体运动
这一类灾害是由于采矿区地质边坡或地表断层边缘结构不稳造成的灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等。例如采矿边坡失稳,常常会造成边坡岩土滑坡,岩崩等灾难,泥土边坡在雨后形成流动性土体,形成灾害性泥石流等。这些地质灾害发生的主要原因是不合理造成的采剥失调、边坡角度过陡等形成不稳定结构。此一类型矿山地质灾害多发生在露天开采或掘坑开采矿山。这种灾害常常瞬时发生,但造成结果危害性更大,如矿山山崩,往往使矿产毁于一旦,造成人员大量伤亡,危害极大,是此类灾害的典型例子。
2.1.5 矿坑工程灾害
不合理的矿山开采手段与落手的开采方式,常会造成矿山地下工程灾害事故的发生,如洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆等。这些灾害均是因为矿井、矿坑内的岩土圈层发生地壳应力变化,而导致岩层、土层应力突然释放,导致大量岩石、碎屑,并向坑井内突进,给矿井开采带来危害,危急矿工安全并造成财产损失。例如坑内岩爆就是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到巨大的岩石圈层应力作用状况下,一旦因采掘面不能维持平衡,即有可能产生岩石圈层应力突然释放,导致岩石破裂迸裂,并向坑内大量喷射、爆散,从而给矿山带来毁灭性灾难。
2.2 地下水位异变灾害
矿山开采过程中,深层开采有时会破坏地下水自由浅水层或层压含水层的结构稳定性,进而引起地下水位和矿山地质环境的改变,造成灾害性后果。
2.2.1 矿坑突水涌水
矿坑、矿井突水、涌水是最常见的矿山灾害之一。由于地下水位的短时间迅速改变,致使矿坑突然进水。这种矿山地质灾害突发性强、规模大,导致后果也十分严重。
采矿过程中常因对矿坑涌水量的排空速度估计不足,采掘过程中穿透隔水断层,或者骤遇蓄水溶洞、暗河,导致地下水大量涌人,造成坑井被水淹没,造成人员伤亡或其他严重灾难性后果。这种灾害在盗采严重矿山频发,多数因为开采技术低下,私挖乱采的盗采现象存在,相互均有可能突破蓄水坑洞,引发灾难性后果。
2.2.2坑内溃沙涌泥
坑内涌砂是矿坑突水的伴生灾害,当矿坑采掘过程中遭遇富含泥沙的蓄水层或溶洞,突破隔水层后,泥沙和岩屑随水一起涌入矿坑,造成涌浆灾害。另外一些透水断层和潜水层也常会因为断层错位,夹杂沉积物下漏涌人坑内,其结果是使矿坑被泥浆阻塞,设备和开采人员被泥沙掩埋,致使矿山遭受灾难性后果。
2.2.3地下水漏失
由于矿山开采,破坏了地下水埋藏条件,造成地下水的水源补给跟不上消耗的速度。比如矿山开采造成地下河流的改道,过分开采破坏潜水层,这些地质环境的改变,造成地下水位超常下降,从引发地下水源枯竭灾害,进而引发河水漏失、泉水干涸,造成局域性干旱区。
2.3 矿体内因引起的灾害
这类矿山地质灾害常常是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成的突变性的灾难性后果。
2.3.1 瓦斯爆炸
瓦斯爆炸灾害最常见于大小煤矿,由于矿坑通风条件不良,使瓦斯在封闭空间内积聚到一定程度,偶然因素引发爆炸。这种灾害常常造成矿山开采人员群死群伤,矿井被剧烈的爆炸损毁,造成巨大的人员与财产损失。
2.3.2 煤层自燃
由于煤层开采,是一部分开采矿面暴露在空气中,部分煤矿石因氧化放热导致温度逐渐升高,热量集聚后温度升高速度骤然加快,温度升高到煤的着火点时,便会引起燃烧。煤层自燃现象在古今中外时有发生,我国每年因为煤层自燃破坏煤炭资源多达2亿吨,经济损失巨大。
2.3.3 矿山火灾
矿坑火灾常见于煤矿的煤矸石山和硫化物矿床,因为煤矸石和硫化物也能氧化生热,进而引发火灾。矿山火灾对周围环境的大气危害也十分严重,一些常年燃烧的矿山,使当地空气污染严重,区域小气候发生改变,矿区周围苗木大量死亡,田地荒芜,环境状况堪忧。
2.3.4 地热
矿山开采过程中,凡需通过深入岩土圈层开采矿产资源,包括煤炭、金属和非金属矿等,当达到一定深度后都会遇到矿井温度升高的危害。通常矿山开采深度达到800 米以后,矿山因含硫量高,开采深度大,地温非常高,也会导致矿工劳动环境恶劣,严重影响正常生产。
2.4 矿山环境化学污染灾害
采矿、选矿产生的废渣、废水、废气物质造成环境污染,也是矿山地质灾害日趋凸显的一种形式。这些废弃物未经有效处理,直接堆弃或者无序排放,都会造成环境污染公害事件。这种环境灾难还会引发水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等相关次生灾难。这些污染事件的后果,往往长期影响人与动物的身体状况,导致国民经济和资源、环境的不可持续发展。
2.4.1 尾库、场库灾害
许多矿山开采,都伴随着矿场与尾矿库的存在。场库失稳主要是由于尾矿坝体不能承受压力决堤后形成泥石流造成巨大的危害。尾矿库溃坝常常因为坝体稳定性在日益增加的压力,或因废矿液溢出,坝体管涌而发生决堤。尾矿溃堤给矿区人民生产生活都带来不可估量的灾难性后果,同时也会给当地水土环境造成污染和长期危害。
2.4.2 水土环境污染
矿山开采废水矿坑地下水、选矿、冶炼污水、尾矿渗漏水等,都会造成矿区水源与地下水的污染,同时废液中的重金属污染元素、有毒有害元素的存在,也会长期存留在土壤中,形成持久性的环境灾害。矿业废水量大,多数来不及处理,直接被无序排放进入环境水体,直接或间接造成区域性水土环境污染,致使矿区地表水、地下水源、农田遭受长期污染。这种如此危害性常常是潜在性的,其危害性更大。
2.4.3 土地退化
露天开采和掘坑开采是水土流失和土地沙化的一个影响因素。在露天开采和掘坑开采过程中,地表植被、土坡土体的破坏,尾矿的扩展都会导致水土流失和土地退化。而大量的采矿排水,致使土地盐碱化。
3、矿山地质灾害的勘查方法
由于矿山的地质灾害都在深部发生,勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。
3.1 地球信息技术综合方法
目前的信息技术主要是利用遥感集合“3S”技术,及时掌握地质灾害可能的分布、发生地点与区域。如利用全球卫星定位系统对地质灾害发生的高危点位精确定位,并利用遥感卫星进行叠加分析,预测灾变发生趋势。
3.2 地球物理勘查方法
主要指应用物理手段,探测岩土圈层相关信息,确定采空区、断层位移、磁场变化等可能的灾害伴发信息,对地质灾害进行提前分析与预测。地球物理勘查矿山地质灾害的方法主要包括高密度电阻率法、视电阻率法、瞬变电磁法、浅层地震法等。这些方法是预测潜在矿山地质灾害重要技术手段。
3.3 环境化学勘测方法
在矿山地质灾害预防过程中,人们也常常使用地球化学勘查方法。例如对矿区环境污染的监测,化学探测方法具有不可替代的优势。这种方法的应用能够有效确定污染因素、预测污染趋势、追溯污染源、划分污染区,为污染治理方案的制定提供重要的科学依据和技术支持。
4、矿山地质灾害的防治措施
综上所述,矿山地质灾害由于时空特点与产生条件各有特点,随着矿山地质勘查的手段逐步应用,我们应针对上述分类和勘查手段,采取有力的防治措施,才能防止矿山地质灾害的发生,有效地减少人员伤亡和财产损失。根据矿山地质灾害发生的特点,有些矿山地质灾害我们能从主观上加以预防,有些地质灾害由自然诱因引起,我们不可能有效预防,因此我们制定具体的防治手段应包括如措施:
(1) 建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开产中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。
(2) 加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防、险避险、抢险培训。
(3) 开发与应用先进的信息化、地球物理勘查手段、地球化学勘查手段,对矿山地质进行严密监视,对可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统,实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。
(4) 加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测,坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察,并做好预防措施。合理建设尾矿矿坝,形成稳定矿场与尾矿库,降低滑坡和塌方风险。
(5) 对于坑道开采,在坑道内一定要做好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂,同时做好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。
(6)加强矿山环境监督与检查,进行全面、系统的地质环境和地质灾害影响评估。对破坏生态环境的小矿、低产能矿场进行坚决关停。对于污染型采矿区,制定科学开采和“三废”排放方案,减少次生地质灾害的发生。进行矿场开采后生态环境恢复治理,对于可回填的废矿进行积极回填。
(7)对于闭坑矿山地质灾害的防治和生态环境恢复,应该及时进行治理和生态恢复工作,全面推进矿山地质灾害防治与环境综合治理,进行复垦,提高土地复垦率,结合生态措施实施矿山生态环境综合治理示范工程。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复和维护人类与环境和谐的目的。
(8)将矿山地质灾害防治工作纳入政府议事日程和国民经济发展规划、计划,按一定比例安排地质灾害防治经费,如建立矿山环境恢复治理、政府资助矿山环保、地质灾害调查防治等基金。
(9)在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,积极推行地质环境恢复方案及措施为防止水土流失、恢复植被和景观。监督与制止开采弃渣胡乱堆弃和不加处理排放,强制其必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内。
(10)加大防治工作的资金支持,加强应该矿山等相关企业对矿山地质灾害的关注度,预留地质灾害调度金,构建地质灾害、环境灾难补偿制和问责制。同时加强生态补偿制度,加大惩罚力度,用经济手段调节灾害防治力度。
5、结语
矿山地质灾害类型多,引发因素多样,不同类型的矿山地质灾害有着不同的形成机制和表现形式。针对不同矿区的地质环境特点,我们应该选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查方法,做到将灾害消灭在萌芽期。综观当前对矿山地质灾害类型、勘查技术方法和预防措施,查明矿山地质灾害特征,预测灾害体的发展变化,提出防治措施,为矿山防灾减灾提出合理建议。
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一、矿业开发与地质灾害
目前,我国各类大中型矿山已达9000余座,资源开采规模居世界第3位。矿山地质灾害是指由于人类采矿生产活动而引发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全,并带来重大经济损失的矿区灾害。它是地质灾害的一个分支,也是自然灾害的重要组成部分。矿山开采开山弃石,加速水土流失,引发地表塌陷、山体滑坡;矿山抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭;地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等;矿山剥离堆土、尾矿废渣堆积引起地表环境污染,露天尾矿库漏塌、排土扬失稳滑移造成严重的泥石流灾害等……,这些都是矿山地质灾害的具体表现。我国是矿业大国,又是最大的发展中国家,矿产资源的年消耗量大。多年的粗放式的矿业开发,导致大部分矿山地质环境形势严峻,部分矿区呈现加速恶化势态,而社会经济的快速增长对资源的需求更是与日俱增。市场经济使部分矿山注重追求经济效益,安全和环保意识淡化,加之开采技术及生产设备的相对落后及矿区周边大量无序的民采等多重因素的干扰,导致矿山多年开采积聚的灾害隐患爆发,开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。
二、矿山地质灾害的主要类型
1.冒顶片帮。冒顶片帮事故是地下矿山最为普遍,也是事故率最高的灾害之一。冒顶片帮包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。特别是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层易发生较大规模的垮落,极易引起采场冒顶和片帮事故。
2.深部岩爆。近年,部分金属矿山进入了1 000 m以下深部开采,高应力条件下的硬岩层往往会发生地下岩爆。
3.地表塌陷。地表塌陷会造成矿区地面积水,诱发山体滑坡,还会破坏耕地。2006年5月,江西瑞昌市横港镇楼下易村由于村庄附近的苏家垅煤矿在开采时发生透水,导致村庄多处地面发生塌陷,全村所有房屋都不同程度地出现裂缝。苏家垅煤矿位于楼下易村西北侧,由于开采历史悠久,采空区面积大,放炮时引起原来堵水的地下封墙出现松动和垮塌,村子地下老窿积水迅猛涌入矿坑内,造成村子地下水位迅速下降,地下溶洞土层发生崩落,使地面出现裂缝和产生塌陷。
4.井下突水。突发性大量涌水多是由于违规操作或非正常开采引起的,与采矿作业密切相关。在作业过程中一旦靠近积水的巷道和采空区,或在隔离岩层遇到溶洞和地下暗河等突然失稳的情况,就容易造成大的灾害。矿坑突水突发性强,规模大,后果严重。
三、矿山地质灾害的防治
1.重点防治区防治措施。合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。
2.次重点防治区防治措施在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施:开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
3.一般防治区防治措施。区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。
4.地质环境恢复方案及措施。为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。
我国矿山种类繁多、分布广、数量多、规模小、基础差,由于技术、管理及效益等原因的影响,资源开发中的安全形势相当严峻,经常发生地表塌陷、山体崩塌、矿山边坡滑坡、废石场泥石流、尾矿库垮塌、采场冒顶、巷道坍塌、矿山地震、岩爆、采空区大面积地压、井下突水、深井高温等灾害,给社会稳定和人民生命财产安全带来严重影响。因此,合理有效地利用资源,保护矿山环境,加强监测与信息化管理,防止矿山地质灾害,实现矿业的可持续发展,是一个非常重要的问题,提升采矿工艺水平,以高技术、高科技为先导,走以预防为主的矿产开发之路,做到资源开发与环境保护并重,促进区内经济的持续稳定健康发展。
参考文献:
[1]何继善・防灾减灾的理论与实践[M].长沙:中南工业大学出版社,2001
[2]国土资源部国际合作与科技司,国土资源部信息中心.2003国土资源部科技发展报告[M].北京:地质出版社,2003
地质灾害的类型主要有两方面,一方面是由于自然因素,另一方面则是由于人为因素引发的。
1矿山地质灾害主要类型
1.1瓦斯爆炸
瓦斯爆炸主要是指在一定条件下,由于空气和瓦斯进行混合以后,在遇到高温时产生的爆炸。瓦斯爆炸本质上指的是氧气和甲烷在一定条件下产生的剧烈的反应。瓦斯爆炸不仅会造成重多的人员伤亡,而且还会破坏相应的器材以及设备,对周边的环境造成巨大的破坏。另一方面,在爆炸时产生的有毒气体,也容易导致人们中毒。这种灾害大多发生在煤矿中,相关人员在这些矿山进行开采时,一定要严格控制火源以及瓦斯的浓度,才能降低爆炸发生的可能性,减少此类灾害对人们造成的损失。
1.2地面变形
在矿山中,地质的天然运动有时会在地下形成特殊的空洞。另外,人们在进行矿石开采时,也会人为的挖掘一些空洞。这些空洞叫做采空区。在施工中,人员和设备有时会由于各种原因掉入空洞内,而遭受巨大的伤害。这是施工中需要极度重视的地方。采空区由于是在地下,具有较强的隐蔽性,并且空间分布的规律也比较差,所以极难进行勘测以及预防。如果采空区出现地面变形的情况,矿山中的作业人员就很有可能因为矿区的塌陷而被困在井底。
1.3矿坑突水
这种灾害主要是指工人在对矿山进行开挖以及采掘的时候,突然有大量的水流进地下的洞穴的现象。矿坑突水是一种和矿山的采矿有密切关系的灾害。它的原因主要是在矿山开采的过程中,由于贯通了导水、富水结构或者是山洪暴雨的水源,而使地表水或是地下水流入了坑道内而产生了突水现象。坑道内是否会有突水,主要是和地下水排泄、径流的部位,采矿时对围岩造成的影响有关。当地下的富水性比较强或者是岩溶水积极交替的时候,就会导致突水的强度以及次数加大。
1.4岩爆
岩爆是岩体中一直以来积聚的变形势能突然释放,造成岩石弹射以及爆炸的现象。在岩石的高地的地方,硐室在开挖时发生爆炸主要是由于围岩因为接受不了过度集中的高应力造成的破坏以及失稳的现象。
2地质灾害勘查技术
2.1全球定位技术
全球定位技术也叫GPS技术,它具有高精密性、全天候以及全球覆盖的优点,而且可以实现用户的无电源工作,而且设备重量、体积都很小,耗电性也比较小,不仅使用起来比较方便,而且价格也比较低廉,因而得到了比较广泛的应用。在野外对矿山的环境进行调查的时候,勘察人员经常会使用GPS仪器来对现场进行地理定位以及数据采集的工作。
2.2地理信息技术
地理信息技术也叫GIS技术,它本身具有多种信息的叠加复合技术以及对空间进行分析操作的技能,因而具有对矿山的地质灾害实现动态模拟的目的和要求。这种技术主要是通过对矿山的具体环境进行分析,构建矿山的地质环境的各专题图层,包括地下水、泥石流、水土流失等灾害,接着进行空间的操作和分析,定量评价矿山的地质灾害。
2.3遥感技术
遥感技术也叫RS技术,主要是对大面积的地质区域进行宏观的解释,形成不同比例的航卫片来对勘测的结果进行解释。利用这种方法对勘测结果解释,不仅有真实准确、实用性强的特点,而且可以极大程度的提升工作质量以及效率。
3地质灾害防治技术
3.1灾害监测技术
目前,我国的地质监测网络正在逐渐建立,不仅可以对地质的环境进行监测,而且也可以对地质的灾害进行监测以及调查工作。对于每年出现的那些地质灾害,可以进行定期的检测,对于一些地质比较活跃的地点,可以进行重点的监测,从而减少地质灾害带来的损失。
3.2灾害调查技术
防治地质灾害的发生,很重要的一个方面就是要进行地质灾害的调查。调查时,主要是国土资源部、矿产企业以及相关的科研单位对自己单位所管辖的矿区进行调查,调查的内容主要是地质灾害经常发生的区域以及类型。在调查中,相关部门可以借鉴已经发生灾害的情况,制定灾害的防治规划以及方案。
3.3防治坍塌技术
对于地表塌陷的地质灾害,最常用治理方法就是充填或是复垦的方法。充填法是用粉煤灰、煤矸石等材料充填塌陷的地方。这种方法主要适用于附近有足够的充填物,并且材料具有环保、无污染的特性。这种方法不仅可以对塌陷的部分进行有效的处理,而且能够解决一些矿区废弃物的安置问题,是一种一举两得的方法。
3.4防治突水技术
要防治矿石开采中的突水现象,首先要检查工作面的断裂情况。相关人员在矿区的断裂处要进行重点的检测和防护,及时处理断裂面的一些隐患,防止突水现象的发生。其次,突水现象中,水压是事故发生的一个重要原因,因而在开采中,一定要对水压进行严格的控制,尽可能的减少水压对岩层的压力作用,从而预防突水现象的发生。另外,在开采中,开采人员一定要按照规定进行开采工作,严禁非正常的开采以及违规操作的发生。
3.5提升开采水平
随着科学技术的不断进步,要保证开采工作的顺利进行,十分有效的一种方法是尽全力的提升企业的开采水平,保证企业开采过程的安全、顺利的进行。国家和企业要加强矿山的科学研究以及环境保护,在开发中要科学的处理矿业的三废,将废品进行回收以及科学的利用。在一些先进的企业,已经开始使用一些新技术进行开采,真正实现了无废物的开采。开采技术的先进和完备,能够极大减少地质灾害,并且实现资源的合理利用。
4结语
政府和企业在地质灾害发生前一定要进行地质的勘测,在灾害发生后,要及时的进行灾害的治理,以防止灾害的扩大。在灾害防治中,企业以及政府要根据灾害的具体情况,及时对灾害进行控制,利用已有的物力以及人力尽可能的对灾害进行治理,并且尽可能的减少危害。
参考文献:
[1]刘飞,魏强.浅议矿山地质灾害的防治[J].价值工程,2011,(06):28.
1.1地下水位变化引起的地质灾害
由于地下水位变化引起的地质灾害中,最常见的就是矿坑突水涌水,同时也是危害较大的一类地质灾害。在采矿过程中,需要对矿坑的涌水量进行估算再采取采矿措施,如果在对矿坑的涌水量估算之后地下水位突然发生变化,特别是当矿坑的实际涌水量大于估算值时,就会带来非常严重的后果。在采矿的过程中常常需要将老隆打穿,贯穿透水断层,如果在这个过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会大量涌入到老隆。由于这个过程突发性非常强,并且涌入的地下水规模非常大,所以会造成严重的后果,井巷被淹,甚至对采矿人员的生命安全造成威胁。除了矿坑突水涌水之外,地下水位的改变也会引起坑内溃沙涌泥,这是伴随着矿坑突水发生时一种常见的灾害。如果在采矿的时候突然遇到蓄水溶洞,溶洞中除了水之外,还有大量的泥沙和石屑,溶洞中的泥沙和石屑也会和水一起涌入到坑内。除此之外,透水断层以及地裂缝的存在也会把一些沉积物涌入到坑内,导致大量的泥沙将坑堵塞,采矿人员以及采矿机械都会被泥沙所埋,最严重的时候甚至可以毁灭矿山。
1.2岩石体变形引起的地质灾害
在矿山地质工程中由于岩石体的变形也很容易引起地质灾害,其中最常见的就是采矿过程中发生的坍塌事件。在采矿过程中的采空区,如果保留的矿柱受到损害或者数量不足都会使矿柱的支撑能力受到影响,当支撑能力不够的时候就会发生地面的塌陷,在矿体埋藏的越浅的地区发生塌陷的概率就越大,如果埋藏的深度足够,在崩落的采空区没有及时回填也会发生大面积的塌陷。在岩溶的分布区,如果矿山排水疏干也会导致溶洞上方的地面塌陷。地面塌陷会对建筑物以及道路资源、耕田资源造成巨大的伤害,同时也会在塌陷之后将一些地表水或者地面水灌入坑内,导致淹井事故的发生,使得地质采矿要停产,带来了巨大的经济损失。另外,如果矿坑的周边的岩石受到很强的地壳应力,那么就会强烈收缩,而在采矿的过程中由于挖井等,会使矿坑周边的岩石出现广阔的空间,那么被强烈收缩的岩石受力就会突然释放,导致岩石破裂,分成很多碎片向四周喷射,对采矿人员造成危害。由于不合理开采会造成采矿场边坡失稳、岩崩以及滑坡现象的发生,尤其是在露天开采的地质工程中更为常见。在采矿过程中,由于采矿活动还可能引发地震的发生,只要遇到一个小地震就会对采矿的井下和地面造成非常严重的破坏。
1.3矿体内因引起的地质灾害
由于矿体内因引起的灾害主要有矿坑火灾、瓦斯爆炸以及地热,尤其是在煤矿资源的开采中非常常见。在采矿过程中,由于通风措施没有做好,在矿井内容易聚集很多的瓦斯,当瓦斯浓度到达一定的程度时就会发生爆炸,导致严重的后果,不仅整个矿井被毁,同时还会造成井内工作人员的伤亡。矿坑火灾常见于硫化矿床,硫化物在氧化的过程中会放热,放出的热量没有及时疏散,当热量聚集到某一程度的时候矿井内就会发生自燃现象,使矿山发生火灾,使底下矿产资源受到严重的损害。浪费了巨大的资源,同时还会导致农作物和树木的死亡,对环境造成了严重的危害。矿石在开采的过程中深度越大受到的地热也越大,由于地温非常高,使得采矿的环境非常恶劣,采矿过程受到严重影响。
2矿山地质灾害的防治措施
2.1重点防治区的地质灾害防治措施
为了做好重点防治区的地质灾害防治工作,首先,在矿山开采之前,要合理设计边坡的参数。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其他地质灾害防治措施
为了避免塌陷、边坡失稳以及滑坡现象的发生,需要在开采之前合理设计边坡参数,设置排水沟,做好边坡上的排水工作。开采过程中在一些重要的地段要做好拦挡岩石碎屑的措施,避免滚石现象的发生。同时加强开采过程中的现场管理工作,加强所有工作人员的安全意识,让所有的员工都能够重视矿山开采的安全,并且做好安全防护工作,规范工作人员的操作。在开采结束后要及时做好填平工作,可以通过植树造林等方式减少由于采矿对环境造成的危害。
岩土圈层形变灾害主要表现在矿山地面和采空区塌陷、地表沉降、滑坡、泥石流等。其中,地面采空塌陷(崩塌)表现在岩土体被陡峭的张性破裂面分割,随着时间的推移而渐渐脱离母体,并垂直翻滚跳跃而下。该现象一般发生在地下以井巷开采的矿山,但是在喀斯特地区也会因矿井排水脱水而发生地面采空塌陷。地面采空塌陷不仅破坏耕地、道路和建筑物,还会直接导致一些地下隧道破坏的矿井坍塌,或是大气降水和地表水倒入坑内,造成沉没事故。地表沉降是隐患最大的地质灾害。据调查,我国华北、华东平原地区,每采万吨煤炭就要塌陷土地约3亩,依次计算,每年大概要塌陷一万亩地,预计到2035年,我国矿区将有许多村庄可能完全塌陷。地表沉降主要发生在煤矿采空区,尤其是那些矿石埋藏浅,地势相对平坦的矿山。滑坡主要分布在矿山道路两侧的高陡边坡以及矿山较陡的天然斜坡部位。而泥石流主要发生在山区,是由崩塌、恶劣环境共同导致。
1.2地下水位升降引起的灾害
地下水位升降引发的灾害主要有矿坑突水涌水和坑内溃沙涌泥两种。其中,矿坑突水涌水是最常见的矿山灾害,主要是由于生产过程中对矿坑涌水量估计不足,在采掘过程中贯穿透水断层时突遇暗河或蓄水溶洞,导致地面水或地下水大量涌入。坑内溃沙涌泥常与矿坑突水一起发生,一旦采掘过程中骤遇蓄水溶洞,坑内就会溃沙涌泥。
1.3矿体内因引起的灾害
这类矿山工程地质灾害是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成突变性的灾难性后果。主要有瓦斯爆炸、地热、煤层自燃以及矿山火灾等。其中瓦斯爆炸常见于煤矿,矿坑火灾常见于煤矿和一些硫化矿床。
2矿山工程地质灾害的主要防治措施
2.1分区防治
目前一般将矿山分为以下三个区域。
2.1.1重点防治区。
在重点防治区内,一定要在开采之前设置好监测点,同时还要做好以下五点。第一,合理设计边坡参数,并在重点防治区内作挡墙稳固边坡。第二,对于频发灾害地点,要做好边坡加固工作,消除灾害复发隐患。第三,渣场要严格做好边坡坡度的设计,并设置拦渣坝,防止发生泥石流的产生。同时还要严禁随意弃渣。第四,坑道开采时一定要做好坑道内支护工作,尽量边开采边支护,以防止因冒顶、矿顶坍塌等而产生的危害。第五,开采结束后,要统一规划矿山,并有计划地进行矿山复垦工作,尽力恢复矿山生态功能。
2.1.2次重点防治区。
在次重点防治区内,一方面要合理设计边坡参数,并进行科学支护和加固,在边坡上方还应设置排水沟,做好地表排水措施。另一方面还要加强工地管理,合理堆放弃渣,并在险要地段建设拦挡滚石或飞石的设施。
2.1.3一般防治区。
在该区内一般没有主要建筑物以及工程项目建设,发生灾害可能是因为地表岩体的破碎。所以应该严禁越界开采,适当减少人为扰动,并做好植被保护和水土保持。
2.2因地制宜,综合防治
地质灾害防治重在因地制宜、综合治理。对于即将发生的或是正在发生的地质灾害,应该采取适合本地情况的措施,标本兼治。如崩塌、滑坡的防治可以进行各种加固工程(支挡、锚固、减载、固化),并附以各种排水(地下排水、地表排水)工程。对于可能出现地面采空塌陷或地表沉降的区域应该及时采取人工回灌进行防治。总而言之,对于不同地区的不同灾害类型应该采取适宜的防治防范措施,不能盲目照搬其他地区的防治方法。
2.3加强矿山工程地质灾害勘探工作
矿山工程地质灾害勘探可以预测灾害发生的时间及危害程度,还可以探测灾害类型,为防治做好准备。目前最常见的勘探方法主要有以下三种。
2.3.1地球信息技术勘探。
该方法是利用遥感收集的“3S”技术,配上全球定位卫星系统,来掌握地质灾害的可能分布位置和地区。它能够精确定位高风险灾害,预测的灾难性趋势。
2.3.2地球物理勘探。
该方法主要是应用物理手段来获取岩土圈的相关信息,进而确定采空区、断层位移以及磁场的变化,它还可以确定与收集的信息相关的其他潜在灾害。
2.3.3环境化学勘探。
这是矿山工程地质灾害防治过程中最常使用的方法。应用此方法可以准确有效地确定污染因子,预测污染趋势,并追溯污染源,能够为污染区和污染控制方案开发提供了重要的科学依据。
2.4建立灾害网络预警监控信息系统
建立灾害网络预警监控信息系统是灾害防治工作的重要措施之一。在矿山火灾多发地区、滑坡泥石流多发区以及崩塌地面沉陷易发区,如果光靠人工监测显然无法达到要求,而且还不能及时发现。目前我国南方部分省区以及长江三峡地质灾害多发区全都设立了监测系统,而且取得了较好的预防效果。
2.5合理处理废弃物品,强化地质环境恢复工作
矿山挖掘、采取过程中,采矿设备和废弃物不要随意堆放,必须按要求统一堆放。在破坏采矿边界线以外的场地,还要有计划回填采空区,处理弃渣处理后的表土以及草种树的沉积。同时还要合理堆放弃渣并合理规划渣场的位置。矿山挖掘、采取结束后,相关单位要及时采取地质环境恢复方案和措施,来防止水土流失,并恢复植被和景观。另外,还要根据条件有计划地开展矿山复垦工作,最大程度上恢复矿山生态功能。
2.6强化矿山环境监督管理工作
矿山挖掘、采取是人类破坏自然最强烈的一种活动。为了防止“边建设边破坏,建设赶不上破坏”的被动局面,国家国土资源部门要对矿山地质环境实行强制性保护措施,加强依法行政,并严格落实矿山环境影响评价制度、地质灾害危险评估制度以及“三同时”制度。同时还要不定期对地质环境进行执法检查,公开惩处破坏矿山生态环境的个人和单位,并依法追究责任。对露天矿坑采面高、边坡失稳、废渣、废石多且堆放随意性强,以及汛期易发生滑坡、塌方、泥石流等地质灾害的地区,坚决惩处,不留任何余地。