矿山地质灾害成因及防治

(整期优先)网络出版时间:2023-05-31
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矿山地质灾害成因及防治

邓绪玲

云南金沙矿业股份有限公司汤丹铜矿   654100

摘要:由于我国地域广阔且地形复杂,各种地质灾害事件频频发生,地质灾害类型繁多,给矿产开发造成了极大经济损失。而矿山地质灾害作为人为性地质灾害,人们在矿山开采过程中会破坏地表生态环境及岩体结构,从而造成地质灾害事件的发生。当前我国矿产开采技术及机械设备不够成熟,矿产行业市场竞争激烈,企业经营模式不完善,导致矿山地质灾害频发,不利于采矿业健康稳定发展,因此我们必须要重视防治矿山地质灾害工作,为矿产开采工作提供安全保障。

关键词:地质灾害;矿山开采;防治措施

矿山地质灾害危害矿业发展的重要因素,会破坏矿产资源、土地资源和水资源。由于我国国土面积广阔,各个地区之间的地质条件存在明显的差异,所以在不同区域的矿山地质灾害形式也有所不同,包括地面地质灾害和井下地质灾害等种类,因此在勘查和防治工作开展当中,必须结合实际情况,制定科学有效的工作计划方案,以提高工作效果。

1矿山地质灾害成因分析

1.1采矿活动

由于采矿活动的开展,使得地区地下和地表岩石圈层产生形变,引发灾难性后果。主要灾害如下:第一,诱发性地震。由于采矿活动,使得地层应力突然释放,引发矿震灾害。其主要原因是采矿活动的开展,使得岩石圈层结构性失衡。短时间内断层剧烈错位,造成诱发性地震。第二,断层错位。此情况也为圈层结构失衡的表现,因为断层错位具有缓发性特点,能量逐渐积聚,短时间内难以被测量和察觉。随着开采活动的持续,断层积聚能量快速释放,造成极大的危害。第三,泥石流灾害。在矿山开采作业中,乱采滥挖,造成植被破坏,随意丢弃废土废石,极易诱发泥石流,或者扩大泥石流规模,增加泥石流爆发频率。开采作业中,产生的碎屑堆积物,为泥石流灾害,提供了固体碎屑物源。此外在地形地貌条件下,加之水动力的作用,还极易诱发山体滑坡。

1.2地下水位异变

在矿山开采作业中,深层开采作业,使得地下水浅水层或者承压含水层结构遭到一定的破坏,引发结构失稳造成地下水位以及矿山地质环境变化,引发灾难性后果。具体灾害如下:第一,异变灾害和矿井突水,因为地下水位迅速变化,使得矿坑突然进水,引发矿山灾害。第二,坑内涌浆。作为矿坑突水的伴生灾害,坑内涌砂的发生会造成极大的危害。在采掘作业中,遇到含泥沙的蓄水层或者溶洞,突破隔水层后,泥沙和岩屑随着水一起涌入矿坑,引发此类灾害。除此之外,部分浅水层或断层由于断层错位,夹杂沉积物涌入坑内,进使得矿坑被泥浆阻塞,甚至掩埋设备以及作业人员。第三,水土流失。矿山开采作业中,产生的松散堆积物,比如渣土,因为结构疏松和孔隙度大,加之水的作用,而渣土颗粒质量不足,无法抵抗水流动力,进而造成位移运动,引发水土流失。

2矿山地质灾害主要形式以及危害

2.1崩塌滑坡

崩塌滑坡是最常见的地质灾害形式,对于露天开采的崩塌滑坡主要体现在矿边坡的滑落,地下开采则是由采空区坍塌所导致。矿区自然环境、地质条件及人类活动通常是造成采空区山体滑坡的主要因素。

2.2泥石流

矿山泥石流主要是由于采矿活动排放的矿渣、尾矿等废弃物堆积于山坡或沟谷,堆积量大,使河道严重堵塞,为泥石流的形成提供了充足的固体松散物,在暴雨的诱发下形成。泥石流灾害可使矿区工业和民用建筑以及周边交通管线遭受较大的灾害,带来较大经济损失。

2.3地面塌陷和地裂缝

地面塌陷及地裂缝其危害具体表现在:第一,塌陷区内的工业及民用建筑和各类工程设施遭到变形破坏;第二,如地面塌陷区紧邻市区,易造成矿区占地与城市建设用地之间的矛盾,增加了城市规划建设的难度;第三,地面塌陷使矿山地质环境、生态环境不断恶化。

3矿山地质灾害防治措施

3.1强化对空区的治理力度,确保空区治理取得积极效果

空区是地下固体矿床开采后的空间及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落上覆岩层整体下沉、弯曲并引起的地表变形和破坏在地面上常可见到圆形塌陷坑及平行于地下开采巷道的地裂缝,对采空区的治理主要是为了预防与控制地表残余沉陷的发生。此类方法可分为4种(1) 全部充填采空区支撑覆岩以彻底消除地基沉陷隐患。(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。(3) 注浆加固和强化采空区围岩结构充填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保证地表构筑物安全。 (4)采取相应措施释放老采空区的沉降潜力法,在沉陷基本稳定后再开发利用地表土地。

3.2地面塌陷和废弃矿井整治

地表下沉和塌陷是地下开采普遍出现的土地破坏问题。通常,地表塌陷区的边界超出地下的对应采空区的边界范围,塌陷面积大于采空区面积,体积约为采出矿石体积的60%~70%。恢复由此破坏的土地面积对保护矿山环境和利用土地资源是极为重要的。报废矿井应结合矿山地理位置、地形条件、当地经济状况等因素,进行整治和综合利用。历史遗留下来的老矿区和新近采完关闭的矿井,如果没有专门用途及可靠的安全保证,应密闭井筒及平峒口,同时还应保存完整的技术资料(如井上、井下对应位置图、巷道布置、采空区大小及位置等)。

3.3土地复垦与土地整理

矿山开采占用土地问题不仅带来了严重的社会问题和经济问题,同时还破坏了自然景观

造成区域环境质量状况不断下降。露天开采很大程度上破坏了原来稳定的土壤和植被,使水土容易流失。通过复垦,使被破坏了的土地可以重新得到有效的利用。

3.4加大对地质灾害知识的宣传力度,提高全民防灾意识

各地方政府及有关部门应该加强地质灾害的宣传教育,当地质灾害来临时,人们能够采取相应的措施进行自我保护。矿山的各级领导和所有员工都需要掌握各种防灾减灾的措施方法,做好矿区地质灾害的预测和防御工作,尽可能的减少人员伤亡,最大程度降低经济损失。

3.5合理规划开采矿产资源,注意保护地质生态环境

我国颁布的《矿产资源法》和《环境保护法》中,对地质的保护和环境的保护做出了明确的规定,人类在进行地质矿产开采的过程中,必须要注意保护地质生态化环境,同时应该加强对地质灾害防治力度,最大程度的降低地质灾害的发生。矿山开采之前,必须要对开采的地区进行综合分析,尽可能的避开人口稠密地区、山体稳定性较差的地区以及存在着生命工程设施的地区。

3.6建立多渠道的矿山地质环境治理资金筹集模式

建立国家、省、市级矿山地质环境治理基金,用于专项地质环境治理工程。政府要对矿山企业的治理工作加强监督检查,对治理期内未完成矿山地质环境治理任务的矿山企业进行严惩,对在矿山地质环境治理工作中表现突出的矿山企业和个人予以表彰奖励。

3.7强化政府对矿山地质环境治理的监督管理

新形势下政府部门应建立专业化的矿山地质环境监管队伍以适应矿山地质环境监督检查和管理工作需要。政府部门管理人员应勤下矿山基层调研检查,及时掌握所在辖区矿山生产和地质环境治理状况,做好对矿山地质环境治理恢复的动态监管工作。

3.8提高对重点矿山防治的重视

对于原有的灾害点做好边坡加固和预防工作,渣场弃渣严格做好方量及边坡坡度的设计,做好挡墙设计,设置挡渣坝,防止泥石流的产生。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。

4结束语

由于我国矿产资源分布范围广、矿产区域地质类型复杂、采矿区规模小但数量多,同时我国矿产开采技术不够高,使得我国矿产资源开采工作存在极大的安全隐患,各种地质灾害事件时常发生,因此我们必须要充分了解矿产地质结构,明确地质灾害产生的原因,树立“防大于治”的工作意识,将地质灾害的可能性降到最低,并加强对矿产周围生态环境的保护力度,对矿产资源进行有效利用,构建科学合理的信息化矿产资源管理体系,避免矿山地质灾害给矿产资源开采工作带来困扰,促进矿产行业的长远发展。合理有效的利用资源、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张,是一个长期而重要的工作,各个矿山由于矿石类型、 赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定,坚持绿色可持续发展的目标。

参考文献

[1]强亮.矿山地质灾害防治与地质环境保护治理[J].世界有色金属.2020(02)

[2]杨瑞峰,宋林杰关于GIS技术在矿山灾害信息系统中的应用研究[J].矿业装备.2020(05)