時間:2023-06-11 08:58:29
導語:在礦山地質災害防治的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領您探索更多的創(chuàng)作可能。

1礦山開采主要地質環(huán)境問題
礦山的開采過程也是對原有生態(tài)環(huán)境[1]的改造過程,不可避免的會對原生環(huán)境造成一定程度的破壞,實際中最常見的是采石平臺和陡崖,它們的出現(xiàn)會造成較為嚴重的水土流失和崩塌災害,還會污染地下水,另外,開采過程中會產(chǎn)生大量的廢石,這些廢石的無序堆放也在一定程度上破壞了原有的植被環(huán)境,對周邊環(huán)境也造成影響。
2礦山地質災害類型
2.1巖土體變形
(1)礦山開采是在山體內(nèi)部開挖洞穴,從內(nèi)部改變山體結構,影響地面與山體穩(wěn)定性,且一段時間后可能出現(xiàn)地面或采空區(qū)塌陷,引發(fā)巖土體變形。比如礦山采空區(qū),如放置礦柱數(shù)量較少,或因礦柱出現(xiàn)破損,都會降低其支撐力,引發(fā)塌陷,尤其是礦體在地表埋藏較淺,開采平緩區(qū)域,是地面塌陷多發(fā)區(qū)域。而對礦體開采位置的深入,開采后若沒有及時回填,或是崩落采空區(qū),其達一定規(guī)模后,會因支撐力不足塌陷。同時如在巖溶分布較多區(qū)域開采,也可能因礦山排水,造成溶洞以上地面塌陷。地面塌陷不僅直接影響耕地資源,其也會破壞道路、建筑物等,進而停止開采。(2)邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩。礦山一旦遭遇過度開采,那么極有可能發(fā)生邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩的災害。另外開采方式的不合理,也會導致邊坡因坡度過陡而結構失穩(wěn),從而引發(fā)一系列的開采事故。(3)坑內(nèi)巖爆。它的另一個名稱是礦產(chǎn)沖擊。出現(xiàn)這一災害原因是,礦坑周圍及頂部與底部巖石,在地殼擠壓下有一定壓縮,如某個區(qū)域被挖空形成自由面,這個區(qū)域擠壓力會受影響,地應力從自由面釋放,使周圍巖體破裂成數(shù)個小塊,向空間內(nèi)噴射,給礦山穩(wěn)定與開采人員生命安全帶來威脅。(4)采礦引發(fā)地震。如果礦山開采采用的開采方式不合理,或者施工人員操作不當,便會埋下地震的隱患。這種情況下引發(fā)的地震震源一般較淺,地震力會從四面八方對地表和井下進行嚴重的破壞。
2.2地下水位變化
2.2.1礦坑內(nèi)水位上升在礦山開采時,常常會早遇到礦坑內(nèi)水位上升的災害。這種災害的發(fā)生突發(fā)性強,影響范圍大,并且會造成很嚴重的后果。礦坑內(nèi)水位之所以會上升,與對坑內(nèi)用水量的錯誤預估分不開,另外在開采中也常常會打穿水斷層,導致地下暗河的水大量涌入礦坑內(nèi),嚴重的會危及作業(yè)人員的生命安全。2.2.2礦坑內(nèi)泥沙涌出一般來說,礦坑內(nèi)水位上升的同時也會伴隨著大量泥沙的涌入,地裂縫中的泥沙也會乘機涌入礦坑,礦坑被積聚的泥沙過多就會堵塞礦道,導致人員和設備被埋。2.2.3環(huán)境污染礦山的開采不可避免會對環(huán)境產(chǎn)生一定程度的污染,開采中的廢土、廢渣和廢水如果不經(jīng)處理直接排放,那么便會引發(fā)嚴重的環(huán)境污染問題。
2.3礦體內(nèi)因引發(fā)的災害
瓦斯爆炸和地熱是主要的礦體內(nèi)因。發(fā)生瓦斯爆炸主要是因為巷道內(nèi)通風條件不佳,瓦斯氣體大量凝聚不能散開,一旦遇到某類化學物質,便會發(fā)生嚴重的爆炸。另外隨著開采的深入,礦山內(nèi)的硫會釋放出越來越高的溫度,地熱危害一旦發(fā)生,便會給井下開采帶來這多的困難,甚至會危及開采人員的生命安全。
3礦山地質災害防治與地質環(huán)境保護
3.1堅持礦山地質環(huán)境保護[2]原則
3.1.1堅持“在保護中開發(fā),在開發(fā)中保護”的原則礦山開采必須要有發(fā)展的眼光,要從長遠準備,就是要將礦山的開采和環(huán)境保護進行結合,要堅持保護為先的原則,要有保護的進行礦山開采,這是保證礦山開采可持續(xù)發(fā)展的根本路徑。3.1.2要堅持“預防為主,防治結合”原則預防為主是礦山開采時必須要堅持的原則,這也是為礦業(yè)發(fā)展的長遠利益考慮。另外在進行開采時,也要堅持防治結合的原則,確保礦山開采與環(huán)境保護同步發(fā)展。3.1.3要堅持“礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、治理和科學研究、科學管理相結合”原則為強化礦山開采中的環(huán)境保護工作的順利開展,要做好全面的監(jiān)督檢查工作,確保科學管理。
3.2重點區(qū)域的防治
首先,在進行礦山開采之前,要進行詳細的地質勘查,對礦山的邊坡參數(shù)進行合理設置,并且要在開采的過程中加強對邊坡的監(jiān)測,一旦出現(xiàn)失穩(wěn)隱患,則要立即采取措施予以加固;其次,針對已經(jīng)存在的災害點,最主要的工作便是做好開采之前的加固,將地質災害的發(fā)生概率降到最低;再次,針對渣場和廢渣,要做好合理處理,可以采取優(yōu)化邊坡坡度選擇及擋墻設計的方式,預先設置攔渣壩,盡最大可能做到科學的利用;第四,在對坑道進行開采時,關鍵是要保證坑道內(nèi)有足夠的支撐能力,并且隨時做好監(jiān)測工作,防止支撐力不夠而產(chǎn)生塌方。
3.3次重點區(qū)域的防治
礦山開采之前需要修筑數(shù)條入場公路,并且要建設生活區(qū)域,這個過程必然會涉及到邊坡的開挖,其結果是會形成很多邊坡和廢土廢渣,一旦處理不當,就會為滑坡和塌方等地質災害的出現(xiàn)埋下隱患,另外,一些廢渣隨意堆放在路上,也會有下雨后出現(xiàn)坡面泥石流的危險,并且大量的滾石依然是威脅邊坡安全的重要因素。基于此,在對礦山開采之前,要做好詳細的參數(shù)設計工作,并積極采取加固措施對邊坡進行加固,常見的是設置排水溝,將水與邊坡隔離開,能夠起到很好的防止泥石流發(fā)生的作用。除此之外,也要加強施工管理,合理處理廢渣,可將廢渣用于后期的山體植被恢復中。
3.4實施爆破措施
開采礦山不可避免的會采用火藥爆破措施來實施巖土體的破碎,然而火藥爆破技術的技術性很強,實際實施中一定要掌握好技術要點。火藥爆破技術一般應用在開采現(xiàn)場或者是井巷挖掘區(qū)內(nèi),合理的使用爆破技術[3]不僅能夠為開采工作提供便利條件,而且還能夠有效防止地質災害的發(fā)生。需要注意的是,如果使用光面爆破技術進行爆破,那么需要在在降低藥包量直徑和使用裝藥量上進行研究,目的是有效降低爆炸的程度,對周邊環(huán)境的破壞也能降到最低。合理的使用光面爆破技術,能夠達到很好的減少礦體裂縫、降低塌陷的效果,對周圍環(huán)境的影響也能降到最低。
4結語
綜上,伴隨我國社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展,作為關鍵物質前提的礦產(chǎn)資源,在進行發(fā)展過程中須給予高度重視,必需堅持環(huán)境保護為前提,從而在有效完成礦產(chǎn)資源利用時最大限度降低對生態(tài)環(huán)境破壞[4],保證礦業(yè)長遠和可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]周建海.礦山地質環(huán)境恢復治理模式分析[J].中國高新技術企業(yè),2016,(18):159-160.
[2]鄭曉棣.淺談我國礦山地質環(huán)境存在的問題[J].科技風,2015,(14):145.
[3]張紅杰,李振安,邱守強.礦山地質環(huán)境影響治理分析[J].山東煤炭科技,2012,(04):133-135.
1、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(fā)性礦山地質災害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發(fā)性礦山地質災害(如采空區(qū)的地面變形、環(huán)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。
1.1 巖土體變形災害
(1)礦山地面和采空區(qū)塌陷。地面塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區(qū),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。
(2)采礦場邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩,主要原因是不合理開采如采剝失調(diào)、邊坡角度過陡 等造成,這種災害多發(fā)生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。
(3)坑內(nèi)巖爆。坑內(nèi)巖爆又稱礦山?jīng)_擊,這是因礦坑周邊和頂?shù)装鍑鷰r,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(xiàn)自由面,即有可能產(chǎn)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(nèi)大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災難。
(4)采礦誘發(fā)地震。因采礦活動而誘發(fā)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(huán)。
(5)場庫失穩(wěn)。場庫失穩(wěn)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(qū)居民生命財產(chǎn)帶來巨大危害,同時也給環(huán)境造成巨大破壞和污染。
1.2 地下水位改變引起的災害
(1)礦坑突水涌水。這是最常見的礦山災害,突發(fā)性強、規(guī)模大,后果嚴重。生產(chǎn)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)坑內(nèi)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(nèi)。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。
(3)環(huán)境污染。環(huán)境污染是礦山災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產(chǎn)生的“三廢”物質,由于未經(jīng)有效處理就被排放到江河湖海中,造成環(huán)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。
1.3 礦體內(nèi)因引起的災害
(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(fā)生爆炸,造成井下作業(yè)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。
(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(huán)境惡劣,嚴重影響了有關礦山的正常生產(chǎn)。
2、礦山地質災害的防治策略
根據(jù)不同礦山的地質條件和地形特點及礦山的開發(fā)利用方案,以及災點的分布特點劃分不同層次的防治區(qū),以便采取相應的防治措施。一般分為重點防治區(qū)、次重點防治區(qū)和一般防治區(qū)。
2.1 重點防治區(qū)防治策略
(1)合理設計邊坡參數(shù),加強邊坡監(jiān)測,建議作擋墻穩(wěn)固邊坡,開挖后如果出現(xiàn)開裂變形,建議做專門的工程地質勘察。(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(fā)災害復發(fā)的隱患。(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(chǎn)生。并充分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。(4)對于坑道開采,在坑道內(nèi)一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)榷a(chǎn)生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。(5)作好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。(6)設置監(jiān)測點,作好監(jiān)測記錄與分析工作,確保在易于發(fā)生災害地段防患于未然。(7)開采結束后,對礦區(qū)進行統(tǒng)一規(guī)劃,計劃進行礦山復墾工作,恢復礦山生態(tài)功能。
2.2 次重點防治區(qū)防治策略
在進場公路、礦山生活區(qū)建設中,會形成大量的邊坡和一定數(shù)量的棄渣,可能形成邊坡失穩(wěn),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。
2.3 一般防治區(qū)防治策略
區(qū)內(nèi)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。
2.4 地質環(huán)境恢復方案及策略
為防止水土流失和恢復植被和景觀,礦山須規(guī)劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態(tài)功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統(tǒng)一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內(nèi),在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區(qū)。棄渣場經(jīng)處理后再敷表土、植草種樹。
通過上述地質環(huán)境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態(tài)功能,達到生態(tài)恢復與維護人類與環(huán)境和諧的目的。
3、結語
合理有效地利用資源、保護礦山環(huán)境、加強監(jiān)測與信息化管理、防止礦山地質災害、實現(xiàn)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是一個長期而重要的工作。
參考文獻
【關鍵詞】礦山,地質災害,防治
1.常見的礦山地質災害
1.1礦坑突水。也稱坑道突水,是在工程開挖和礦床采掘等過程中,大量水流突然涌入地下洞室和礦山井巷的現(xiàn)象。坑道突水是一種與工程和采礦活動有關的誘發(fā)性地質災害,是工程地質問題。發(fā)生坑道突水的直接原因是掘進和采礦過程揭穿或溝通了富水和導水結構,以及暴雨、山洪等暴發(fā)水源,使地下水或地表水大量而突然地涌入坑道。影響坑道突水的因素很多,涉及補給水源、富水、含水和導水結構、突水途徑和通道,以及影響突水性質和特征等地質和水文地質條件,并與現(xiàn)代地應力作用和工程作用密切相關。某一坑道是否會發(fā)生突水,由該坑道在地下(地表)水補給、徑流和排泄的統(tǒng)一流場中所處部位,以及工程和采礦對圍巖的影響來決定。特別是處于巖溶水處于積極交替狀態(tài),富水性極強時,更導致礦區(qū)突水次數(shù)和強度增大。究其原因,絕大部分是由于礦層底板隔水層太薄或斷層破碎帶削弱了底板隔水層強度,因而承受不了底板水頭壓力及礦山壓力的結果,有時由于中奧陶統(tǒng)發(fā)育巖溶隱落柱,使上覆巖層陷溶,塌陷裂隙把巖溶水引入礦坑造成突水。此地質災害在我國礦山地質災害中最常見之一。
1.2瓦斯爆炸。是由瓦斯和空氣混合后,在一定條件下,遇高溫熱源發(fā)生的熱鏈式氧化反應,并伴有高溫及壓力(壓強)上升的現(xiàn)象。是在一定條件下是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應。瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫高壓,促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊,造成人員傷亡,破壞巷道和器材設施,揚起大量煤塵并使之參與爆炸,產(chǎn)生更大的破壞力。另外,爆炸后生成大量的有害氣體,造成人員中毒死亡。在我國煤礦中,其發(fā)生的幾率較大,必須嚴格控制瓦斯?jié)舛群突鹪床拍芙档推浒l(fā)生的幾率。
1.3采空區(qū)的地面變形。采空區(qū)是由人為挖掘或者天然地質運動在地表下面產(chǎn)生的“空洞”,采空區(qū)的存在使得礦山的安全生產(chǎn)面臨很大的安全問題,人員與機械設備都可能掉入采空區(qū)內(nèi)部受到傷害。由于地下采空區(qū)具有隱伏性強、空間分布特征規(guī)律性差、采空區(qū)頂板冒落塌陷情況難以預測等特點。如若出現(xiàn)采空區(qū)的地面變形,在礦山中容易出現(xiàn)將井下作業(yè)人員因礦區(qū)塌陷導致的在井底被困。
1.4巖爆。也稱沖擊地壓,它是一種巖體中聚積的彈性變形勢能在一定條件下的突然猛烈釋放,導致巖石爆裂并彈射出來的現(xiàn)象。發(fā)生條件:在硬脆巖體高地應力地區(qū),硐室開挖過程中發(fā)生巖爆。其發(fā)生的主要原因是因為圍巖強度適應不了集中的過高應力而突發(fā)的失穩(wěn)破壞。
1.5滑坡。邊坡滑坡是露天礦山最常見的礦山地質災害,它也是發(fā)生頻度較高、對露天礦山安全影響特別重大的災害,凡是露天開采的礦山都存在不同程度的滑坡地質災害。
1.6泥石流。露天礦山由于開采范圍大,開采高度深,無植破覆蓋,排土場渣上堆積高,在雨季因邊坡滑坡、崩塌都極易形成泥石流災害,造成對采區(qū)內(nèi)設備沖毀和破壞采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng),也是露天礦山一種常見的地質災害。受雨水沖刷,水土流失現(xiàn)象較為嚴重,下雨時地表積水就裹帶大量泥沙經(jīng)排水系統(tǒng)流向下大天池池塘,淤堵排水溝渠;同時排土場在持續(xù)降雨和大暴雨時,山水匯集對排土場渣仁沖刷形成泥漿混合體,侵蝕排土場附近土地。
2.礦山地質災害的防治
防治瓦斯的措施主要有:加強通風。使瓦斯?jié)舛冉档偷健睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定的濃度以下,即采掘工作面的進風風流中不超過其百分之 0.5,回風風流不超過百分之一,礦井總回風流中不超過百分之0.75。加強檢查工作。及時檢查各用風地點的通風狀況和瓦斯?jié)舛龋槊麟[患進行處理,是日常進行瓦斯管理的重要內(nèi)容。對瓦斯含量大的煤層,進行瓦斯抽放,降低煤層及采空區(qū)的瓦斯涌出量。
坑道突水防治措施很多,常用的基本上分為地面和地下兩類針對性設施和手段,包括排水疏干、工程與水源之間保留防水礦柱、修建水閘墻、門、灌注水泥漿、堵塞可能的滲透途徑和通道等。
對于采空區(qū)主要是:①建立可行化的系統(tǒng),對不符合安全或設施不健全的不允許其私自采礦。有許多并不具有開采煤礦的資質,沒有政府的允許就私自采礦,并對礦區(qū)的安全設施較低,內(nèi)有建立健全的安全系統(tǒng),并私自采井,對地質災害影響較大。②對開采人員的培訓較低,沒有合理的進行開采。只有合理設計邊坡參數(shù),加強邊坡監(jiān)測,做好擋墻穩(wěn)固邊坡,開挖后如果出現(xiàn)開裂變形,應有專門的工程地質勘察。來進行合理的開采。③建立系統(tǒng)化的防護措施,有計劃的進行開采。為防止水土流失和恢復植被和景觀,礦山須規(guī)劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態(tài)功能。
滑坡治理主要是指排土場的滑坡治理。通過改變排土場邊坡形狀,降低排土場分層高度和增加分層個數(shù),清挖和形成安全平臺,放緩排土場最終邊坡角,使其小于渣土自然堆積角,永久性地改變排土場受力的應力狀態(tài)。排土場排土工作面形成2%的反坡,防治雨水匯集沖刷排土場邊坡;排土場頂部適當設置截洪溝和排水溝,及時將地表積水通過排水溝排出排土場外;加強對截洪溝、排水溝檢查疏導,確保排水暢通。降低排土場邊坡滑坡區(qū)域分層高度和增加分層個數(shù),放緩排土場最終邊坡角,使其小于渣土自然堆積角,降低排土場的重心高度,根本性的改變排土場受力狀態(tài)。
[關鍵詞]礦山;地質災害;防治;環(huán)境保護
中圖分類號:TE224 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)04-0311-01
引言
近年來,我國的社會和經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快,其直接導致對于礦石資源的額需求量也在不斷增加。在工業(yè)技術的推動下,礦山的開采效率得到提高,為我國的經(jīng)濟社會發(fā)展奠定了堅實的基礎,為國家的經(jīng)濟增長做出了有力貢獻。
但同時,礦山地質災害的情況日益嚴重,極大的引起了社會各界的重視。礦山的大規(guī)模開采還直接造成了地質環(huán)境的破壞,有悖于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的核心理念。再加上生態(tài)環(huán)境的進一步惡化,使得礦山開采導致的地質災害和環(huán)境破壞成為人們議論的焦點。
在這種背景下,如何應對因為過度開采而造成的地質災害和環(huán)境破壞問題成為當前煤礦開采企業(yè)亟需解決的問題。基于此,本文在此試論礦山地質災害的防治與地質環(huán)境保護,以期能為煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護提供有益參考。
一、礦山地質災害的概念及相關概述
(一) 礦山地質災害的概念
礦山地質災害是指在礦床開采活動中,因大量采掘井巷破壞和巖土體變形以及礦區(qū)地質、水文地質條件與自然環(huán)境發(fā)生嚴重變化,危害人類生命財產(chǎn)安全,破壞采礦工程設備和礦區(qū)資源環(huán)境,影響采礦生產(chǎn)的災害。礦山地質災害種類很多,發(fā)生在地面的主要有地面塌陷、地面沉降、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流、煤自燃等,發(fā)生在井下的主要有冒頂、片幫、突水、突泥、井下熱害、礦震、巖爆、井下煤自燃、油氣井管套損壞、礦坑水污染等。
(二) 礦山地質災害造成的巨大損失
1. 礦山地質災害直接造成巨大的經(jīng)濟損失
礦山地質災害的發(fā)生,將會直接造成巨大的經(jīng)濟損失。一旦發(fā)生礦山地質災害,極有可能發(fā)生地面探險、地面沉降以及山體滑坡等嚴重的災害。
受到這些嚴重的地質災害的影響,將直接對礦床造成巨大影響,可能直接掩埋礦山開采設備以及覆蓋已經(jīng)挖掘的礦質層,使得前期巨大的投入付之東流,對煤礦企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。
調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國每年因為礦山地質災害所造成的直接經(jīng)濟損失達到驚人的額150億元,由此可見礦山地質災害對經(jīng)濟造成的巨大影響,極大的降低了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。
2. 礦山地質災害對生命有極大的危害
另一方面,礦山地質災害還直接對礦工和管理者的生命帶來極大的風險和危害。
礦工是一種危險性較高的職業(yè),其需要在礦場中工作,本就需要面對較高的危險性,再加上時刻會發(fā)生的礦山地質災害,更進一步對其的生命造成的威脅。一旦發(fā)生大規(guī)模的礦山地質災害,礦場中的工作人員難以逃脫。
同時,礦山地質災害一旦發(fā)生,還容易對周圍的山體造成極大的影響。例如礦山地質災害造成的山體滑坡,極容易造成周圍的山體公路阻塞,對行駛的車輛造成生命威脅。
數(shù)據(jù)顯示,我國每年因為礦山地質災害直接死亡的人數(shù)達到幾千人,如果算上間接的死亡人數(shù),這個數(shù)字還會進一步增加。
二、礦山地質災害對地質環(huán)境的巨大損害
礦山地質災害不僅會對生命和財產(chǎn)造成巨大的損失,更總要的是其對于地質環(huán)境的重大影響。
(一)破壞植被
礦山地質災害對地質環(huán)境所造成的最直接最明顯的破壞就在于植被。在礦山的開采過程中,已經(jīng)直接的破壞了植被,其會對山體表面的植被造成巨大破壞。
另一方面,礦床的開采,會極大的破壞地質和土壤。這就會使土層中的養(yǎng)料減少或者受到污染,對植被的生長造成嚴重的破壞。同時,因為礦山地質災害造成地底塌陷、地下水泄漏等情況也會使得植被需要的水資源受到影響。
(二)影響水資源
其次,礦山地質災害會極大的影響地區(qū)的水資源。一方面,礦床的開采會造成地面塌陷和沉降等地質現(xiàn)象,這就將極大地影響地下水的儲存和流通,影響到區(qū)域內(nèi)的水資源。
另一方面,礦床開采的過程中會產(chǎn)生大量的廢渣以及較多的污染物質。這些被胡亂堆積的有害物質極有可能侵蝕地表的土壤進而滲透進入地下水資源中,對地下水造成污染。
(三) 破壞區(qū)域生態(tài)環(huán)境
最后,礦山地質災害還會對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)壞境造成嚴重影響。良性的生態(tài)環(huán)境是一個完整的生態(tài)鏈,只有在完整的生態(tài)鏈之下,生態(tài)環(huán)境才具有良好的自我恢復性。
而礦山地質災害容易對區(qū)域中的土壤、植被、水資源等多種資源造成破壞。這就破壞了區(qū)域內(nèi)的生態(tài)鏈,使得區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的自我恢復力降低,進而影響到生物多樣性,真正的破壞區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。
三、礦山地質災害的防治及地質環(huán)境保護措施
經(jīng)過上述,已經(jīng)可以明顯看到礦山地質災害造成的巨大生命財產(chǎn)損失以及其對于地質環(huán)境的重要損壞。因此,礦山地質災害的防治以及地質環(huán)境的保護工作變得非常重要。
(一)提高防治和保護意識
經(jīng)過調(diào)查和發(fā)現(xiàn),礦山地質災害的防治工作不到位的主要原因首先在于部分礦山企業(yè)的防治保護意識不高,沒有真正的意識到礦山地質災害對生命財產(chǎn)和地質環(huán)境所造成的巨大危害。
因此,首先要做的是提高相關人士的礦山地質災害防治和地質環(huán)境保護意識。要讓有關人士深刻的理解到相關工作的重要性和必要性。只有提高了意識,才能夠為下一步工作奠定基礎。
(二)重視礦山廢棄物的處理
其次,應該重視礦山廢棄物的處理,這是礦山地質災害防治和地質環(huán)境保護工作的基礎。
從一定程度而言,礦山廢棄物是造成礦山地質災害和地質環(huán)境保護的主要因素。這些廢棄物不僅會積壓地表而造成地面塌陷和沉降,還間接到影響土壤、植被和生態(tài)環(huán)境,并且胡亂的堆積下更加強了山體滑坡的風險。
因此,有關企業(yè)應該提高礦山廢棄物的處理技術。一方面,加強管理的效率和質量,要實現(xiàn)礦山廢棄物的正確管理和堆積。另一方面,應該提高礦山的開采技術和效率盡可能的減少廢棄物的出現(xiàn)。同時,還應該盡可能的提高礦山廢棄物的回收和再利用技術,不但降低礦山地質災害發(fā)生的幾率還可以提高經(jīng)濟效益。
(三)完善相關管理制度和體系
另一方面,造成礦山地質災害和地質環(huán)境破壞的另一重要原因是人為原因。因為相關管理人員的疏忽或者管理工作不到位,才會造成礦山地質災害的發(fā)生。
因此,相關企業(yè)應該完善相關的管理制度和體系,對相關管理者的行為進行嚴格的約束。相關企業(yè)可以對管理者采取問責制度,對其的工作責任進行問責,以此約束其工作態(tài)度和行為。
相關企業(yè)應該針對礦山廢棄物的收集、處理,以及礦山地質災害的預防和勘測等各個方面建立完善的管理制度。將各項工作真正落實到管理者頭上,使管理者明確自己的工作內(nèi)容和責任,使其真正的盡心的參與到管理工作中。
另一方面,企業(yè)就必須提高相關工作人員的素質、能力以及意識。要做好礦山地質災害和地質環(huán)境保護工作,就要求相關的工作人員要有對應的能力來完成工作。
(四)建立相應的保護和防治工作
針對礦山地質災害防治和地質環(huán)境保護的工作,企業(yè)應該建立相應的保護和防治工作。例如針對山體滑坡就應該鞏固山體,針對地面塌陷和沉降就應該鞏固土壤等等。
另外,這種保護和防治工作還應該包括礦山開采工程的選址和定位工作。在確定工程之前,應該利用先進的技術進行勘測,要最大化的避免礦山地質災害的發(fā)生以及最大程度的降低其對于地質環(huán)境的損壞。
四、結束語
總的來說,礦山的開采在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時,也加大了地質災害的風險并且對地質環(huán)境有巨大破壞。礦山地質災害的防治以及地質環(huán)境的保護工作必須展開,必須結合管理者的意識、管理技術和體系等多個方面進行,從全方位降低礦山地質災害的發(fā)生。
參考文獻
關鍵詞:礦山地質災害;研究;防治對策
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2013)09-0-02
礦產(chǎn)資源開發(fā)在三門峽市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。過去三門峽市走的是一條消耗資源和忽視環(huán)境的粗放式開采模式,礦山環(huán)境惡化,礦區(qū)災害頻繁發(fā)生,危害較為嚴重。隨著社會的發(fā)展,環(huán)境保護成為人類共識,是社會進步,文明的標志。人類社會的發(fā)展,很大程度上依賴礦產(chǎn)資源的強有力支撐,礦產(chǎn)資源的開發(fā)主體是礦山企業(yè)。目前, 全市已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源66種,已探明儲量的50種。已開發(fā)利用的27種。已上儲量表的礦種有33種,礦區(qū)數(shù)為759處,發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地311處,其中大型18個,中型47個,小型93個,礦點153個。長久以來,礦業(yè)開采一直被認為是創(chuàng)造財富的過程,很少注意到其造成的負面影響。然而,日益嚴峻的礦山環(huán)境與凸顯的一系列災害問題迫使人們不得不給予關注和重視。因此,合理有效地利用資源、保護礦山環(huán)境、防止礦山地質災害、實現(xiàn)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,逐漸為業(yè)內(nèi)人士所共識。
一、三門峽市礦山地質災害概述
礦山地質災害是指由于人類采礦生產(chǎn)活動而引發(fā)的一種破壞地質環(huán)境、危及生命財產(chǎn)安全,并帶來重大經(jīng)濟損失的礦區(qū)災害。它是地質災害的一個分支,也是自然災害的重要組成部分。礦山開采開山棄石,加速水土流失,引發(fā)地表塌陷、山體滑坡;礦山抽排水造成地下水位下降、礦區(qū)周圍地下水資源枯竭;地下開采誘發(fā)地震、巖爆、冒頂片幫突水、瓦斯爆炸、地面開裂及沉陷等;礦山剝離堆土、尾礦廢渣堆積引起地表環(huán)境污染,露天尾礦庫漏塌、排土揚失穩(wěn)滑移造成嚴重的泥石流災害等,凡此種種,均是礦山地質災害的具體表現(xiàn)。我市是個礦業(yè)大市,礦產(chǎn)資源的年消耗量很大。多年的粗放式的礦業(yè)開發(fā),導致大部分礦山地質環(huán)境形勢嚴峻,部分礦區(qū)呈現(xiàn)加速惡化勢態(tài)。改革開放以來,社會經(jīng)濟的快速增長對資源的需求更是與日俱增。市場經(jīng)濟對國有礦山企業(yè)帶來很大沖擊,部分礦山注重追求經(jīng)濟效益,安全和環(huán)保意識淡化,加之開采技術及生產(chǎn)設備的相對落后及礦區(qū)周邊大量無序的民采等多重因素的干擾,導致礦山多年開采積聚的災害隱患爆發(fā),開采環(huán)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(fā)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。近幾年,非煤礦山的災害事故不斷,嚴重威脅著人民群眾的生命財產(chǎn)安全,頻發(fā)的冒頂、突水、地表塌陷、滑坡、泥石流及地裂縫等礦山地質災害不僅給礦山企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失,而且制約著礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
二、礦山地質災害特點及誘因分析
總體而言,我市目前礦山地質災害具有以下特點:
(1)種類多,分布廣,影響大
據(jù)初步統(tǒng)計,全全市已查明地面塌陷及其隱患34處,其中澠池縣17處、陜縣8處、義馬市6處、靈寶市2處、盧氏縣1處;因礦山開采產(chǎn)生有影響的崩塌、滑坡災害22處,造成直接經(jīng)濟損失1016.4萬元;全市礦山開采形成有影響的泥石流及其隱患9處;
(2)潛在災害隱患突出
單以廢水、廢渣的排放為例:根據(jù)對現(xiàn)有179個重點礦山統(tǒng)計結果,全市礦山廢水產(chǎn)出量1470.93萬m3/a。排水量為763.94萬m3/a,占產(chǎn)出量的51.93%。年排水量較大的礦山為煤礦、鋁土礦、金礦、鉬礦等,分別為319.7萬m3/a、224萬m3/a、217萬m3/a、17.8萬m3/a。礦山廢水、廢渣的排放,常造成水資源浪費、水土和空氣污染,并引發(fā)泥石流、滑坡等地質災害。
(3)按礦山類別分,煤炭礦山重于非煤礦山,金屬礦山重于非金屬礦山
一般煤礦規(guī)模較大,開采深度和采空區(qū)相應也大,致使地層應力失去平衡,產(chǎn)生地面塌陷、地裂縫或巖爆等災害,另外,煤礦的涌水和瓦斯的危害更是觸目驚心。拿義馬市千秋、常村和澠池果園、天池、英豪一帶煤炭開采區(qū)來說,面積127.62平方公里,區(qū)內(nèi)有大小礦山企業(yè)23個,其中大、中型礦山4個。由于該區(qū)采煤單位密集,采空區(qū)規(guī)模空前,地面塌陷、地裂縫發(fā)生頻繁,并形成多個塌陷、地裂縫集中分布區(qū),影響總面積大于50平方公里,經(jīng)濟損失逾億元。另外,北露天煤礦采坑內(nèi)北部邊坡曾先后多次發(fā)生滑坡。礦山廢水年排放量約151.9萬立方米,煤矸石年排放量約36.6萬噸,累計堆放量約677.7萬噸。由于該區(qū)煤燃點較低,煤矸石較易自燃,煤矸石自燃產(chǎn)生的各種有害氣體,常造成嚴重的大氣污染。而金屬礦山雖然多數(shù)地處偏僻,災害影響和后果不如煤礦那么嚴重,但以地下開采居多,僅礦井涌水和尾礦庫對地表水體及植被土壤的污染,就比非金屬礦山嚴重得多。
(4)災害類型與礦山規(guī)模、開采方式、礦產(chǎn)類型及所處地域相關
一般來說,露天礦山災害類型多為水土流失、排土場(山體)滑坡、泥石流、邊坡坍塌等。地下開采受采空區(qū)影響,災害類型多為地面塌陷、地裂縫、冒頂、巖爆、突水、瓦斯、地表水土污染、尾礦泥石流以及礦井抽排水導致的近地表水源枯竭等。
礦山地質災害誘發(fā)因素各不相同。有些是開采過程中難以避免的,如開采深度的增加,使得地應力相應增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災害;有的是開采中忽視預防或開采不規(guī)范、管理不科學導致的,如采空區(qū)不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質及構造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、私挖亂采等,非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災害;有的礦山片面追求經(jīng)濟利益或為擺脫一時的經(jīng)營危機,擯棄常規(guī),如采富棄貧、求近避遠,結果為后期發(fā)展埋下災害隱患;曾一度泛濫的民采風潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴重干擾和資源、環(huán)境破壞,如在礦產(chǎn)集中地區(qū)(義馬、澠池、靈寶、盧氏等地),國有礦山及大型礦區(qū)礦產(chǎn)淺賦存區(qū)和露天礦區(qū)周邊,鄉(xiāng)鎮(zhèn)或個體礦山密集,個別地區(qū)存在掙搶礦源、采富棄貧、越界開采、無證開采、一證多采、亂采濫挖等現(xiàn)象。雖經(jīng)多次清理、整頓、取締,但效果不佳,嚴重干擾國有礦山、重點礦區(qū)的規(guī)范開采和安全生產(chǎn),加劇了礦山環(huán)境的惡化,并極易誘發(fā)礦山地質災害和安全生產(chǎn)事故。
三、礦山地質災害研究中存在的問題
開展礦山地質災害的研究工作,掌握其現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,對災害進行分類,研究其防治措施,建立政府和主管部門的科學防災決策系統(tǒng),對促進我市礦山的可持續(xù)發(fā)展以及我市經(jīng)濟的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。我市國土資源主管部門把礦山環(huán)境保護作為一項重要任務,在全市范圍內(nèi)初步建立了地質災害(包括礦山地質災害)監(jiān)測制度、汛期應急調(diào)查制度,汛期防災預案制度、災害速報制度、險情巡查制度和汛期值班制度等,提高了防災應急能力和反應速度,為三門峽市礦山環(huán)境保護和減少災害損失起到了重要作用。為確保礦山的安全生產(chǎn)起到了重要作用。但相對而言,研究仍處于起步階段,且存在以下問題:
(1)法規(guī)政策體系、監(jiān)管、約束機制和經(jīng)濟政策有待完善
部分與礦山環(huán)境保護有關的法律、法規(guī),都提出了一些原則性的要求,可操作性差,缺少與之相配套的礦山環(huán)境保護法規(guī)體系。部門之間職能交叉,執(zhí)法主體不明,責任不清,是影響礦山環(huán)境保護工作的重要因素之一。在礦山環(huán)境保護與治理稅收和財政政策等方面,缺乏激勵和約束機制,社會對礦山環(huán)境保護治理投入的積極性不高,資金沒有保障,保護與治理投入明顯不足,制約了礦山環(huán)境恢復治理工作的進程。監(jiān)督、監(jiān)測網(wǎng)絡及信息管理體系不完善,監(jiān)管部門普遍存在人力、經(jīng)費、技術裝備不足、執(zhí)法手段無法保障等問題。
(2)“誰開發(fā)、誰保護、誰破壞、誰治理”的政策得不到有效落實
礦山企業(yè)作為礦山環(huán)境保護治理工作的主體,應當重視礦山環(huán)境保護與治理工作,但部分企業(yè)受經(jīng)濟利益的驅使,環(huán)保意思淡薄,不愿承擔采礦環(huán)境成本。因采礦權與土地權屬的分離,采礦單位多對其土地權屬人進行賠償或補償,至于賠償或補償資金是否用于環(huán)境恢復治理,礦山企業(yè)則缺少關注,致使多年來恢復治理實際的投入很少。部分地方還存在“先發(fā)展起來,再改善和保護環(huán)境”的錯誤觀念,對礦山環(huán)境保護監(jiān)管不力、投入偏低,造成礦山環(huán)境問題日益突出。個別地方保護主義嚴重、加之各種利益關系錯綜復雜,執(zhí)法難度大、效果差,使礦山環(huán)境趨于惡化。
(3)礦業(yè)秩序混亂,資源浪費和環(huán)境破壞嚴重
三門峽市礦產(chǎn)資源豐富,礦山企業(yè)眾多,在礦產(chǎn)集中地區(qū)(義馬、澠池、靈寶、盧氏等地),國有礦山及大型礦區(qū)礦產(chǎn)淺賦存區(qū)和露天礦區(qū)周邊,鄉(xiāng)鎮(zhèn)或個體礦山密集,個別地區(qū)仍然存在掙搶礦源、采富棄貧、越界開采、無證開采、一證多采、亂采濫挖等現(xiàn)象。雖經(jīng)多次清理、整頓、取締,但效果不佳,嚴重干擾國有礦山、重點礦區(qū)的規(guī)范開采和安全生產(chǎn),加劇了礦山環(huán)境的惡化,并極易誘發(fā)礦山地質災害和安全生產(chǎn)事故。
(4)歷史積留問題多,恢復治理程度低、難度大
三門峽市礦山企業(yè)眾多,礦山開采時間較長,由于相關法規(guī)不健全,各地政府重視不足等原因,造成許多礦山環(huán)境被破壞后,無人承擔治理責任。礦山歷史積留環(huán)境問題較多,所需恢復治理資金數(shù)額巨大,企業(yè)難以承受。 “先破壞,后建設,先污染后治理”舊觀念根深蒂固,短期內(nèi)難以得到扭轉。部分礦山集中區(qū),小企業(yè)眾多,責任不明,生產(chǎn)周期短,設備簡陋,防范措施不力,在礦山環(huán)境保護方面幾乎不做任何工作,地方政府又無資金投入,危害損失極大。礦山環(huán)境保護治理工作任重道遠。
(5)技術落后,缺少必要的技術支持
礦山環(huán)境保護與治理是多個專業(yè)領域相互滲透、技術性很強的工作。但目前缺少技術支持,礦山環(huán)境災害預測滯后,缺少成熟的恢復治理手段。礦山開采技術落后,礦井突水、瓦斯爆炸、頂板冒落、崩塌、滑坡、泥石流等災害事故時有發(fā)生。資源綜合利用和廢水、廢石(矸石、固廢)資源化利用技術水平不高,利用程度低。
四、礦山地質災害的防治對策
【關鍵詞】礦山;地質災害;防護
我國是地質災害的多發(fā)國家之一,地質災害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴重。礦山地質災害是由于自然地質作用和人為地質作用,使礦山生態(tài)地質環(huán)境惡化,造成人類生命財產(chǎn)損失和資源、環(huán)境嚴重破壞的災害事件。因礦產(chǎn)資源的開采、礦區(qū)建設、固體廢棄物堆放及人工切坡等綜合影響,礦山附近圍巖應力分布發(fā)生變化,極易產(chǎn)生滑坡、崩塌及泥石流等地質災害。近年來,我國礦山開采環(huán)境不斷惡化,重大地質災害明顯上升。
1.我國地質災害的常見特征
目前,我國各類大中型礦山已達9000余座,資源開采規(guī)模居世界第3位。礦山地質災害是指由于人類采礦生產(chǎn)活動而引發(fā)的一種破壞地質環(huán)境、危及生命財產(chǎn)安全,并帶來重大經(jīng)濟損失的礦區(qū)災害。它是地質災害的一個分支,也是自然災害的重要組成部分。地質災害種類很多,按致災地質作用的性質和發(fā)生處所進行劃分,常見地質災害共有12類、48種[1]。
我國是礦業(yè)大國,又是最大的發(fā)展中國家,礦產(chǎn)資源的年消耗量大。多年的粗放式的礦業(yè)開發(fā),導致大部分礦山地質環(huán)境形勢嚴峻,部分礦區(qū)呈現(xiàn)加速惡化勢態(tài),而社會經(jīng)濟的快速增長對資源的需求更是與日俱增。市場經(jīng)濟使部分礦山注重追求經(jīng)濟效益,安全和環(huán)保意識淡化,加之開采技術及生產(chǎn)設備的相對落后及礦區(qū)周邊大量無序的民采等多重因素的干擾,導致礦山多年開采積聚的災害隱患爆發(fā),開采環(huán)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(fā)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。
我國位于亞洲大陸東部,瀕臨太平洋,季風氣候顯著,具有較明顯的緯度和經(jīng)度分帶特征,加上疆域遼闊,地形復雜,具有多種多樣的氣候類型,暴雨、洪水、干旱、冰雹、霜凍及溫差等許多不良氣候因素常常成為地質災害的誘發(fā)因素。
2.礦山地質災害的主要類型
2.1礦山滑坡
礦山滑坡以淺層松散層滑坡為主,巖質滑坡較少。主要誘因為坡腳開挖及坡面加載、露天開采削坡不當、采空區(qū)沉降引起的地表陡坡失穩(wěn)、固體廢棄物堆放不合理等。已發(fā)生的礦山滑坡災害造成的經(jīng)濟損失達億元之多。
2.2礦山崩塌
崩塌災害是礦山災害中最常見也是威脅最大的災種。這類災害突發(fā)性強,危害性大,不易防范。誘因多為采礦引起的斜坡巖土體應力分布特征的變化。主要發(fā)生在地形切割強烈的西部產(chǎn)煤區(qū),常見于“上硬下軟”這一特殊巖性組合地層。因采礦誘發(fā)的崩塌災害,造成的直接經(jīng)濟損失達億元[2]。
2.3大面積空區(qū)垮塌和地表塌陷
采用空場法、崩落法開采的地下礦山往往會形成巨大的采空區(qū)和崩落空區(qū),這些空區(qū)達到一定規(guī)模后會產(chǎn)生大面積空區(qū)垮落,若預防和處理措施不當,則會造成重大事故和災害大面積采空區(qū)的存在,是誘發(fā)大面積采空區(qū)崩塌的隱患。由于淺部空區(qū)或較大范圍的影響,在近地表的巖石移動活動中,有可能對地表建筑和道路等構成一定危害,有些甚至引起山體滑移。當爆破誘發(fā)或巖層移動到一定程度時,將爆發(fā)采空區(qū)大范圍塌落。由于空區(qū)的突發(fā)性崩塌,還會產(chǎn)生巨大的地震波、空氣沖擊波等災害。地表塌陷在金屬礦的較為普遍,造成危害較大,并呈急劇上升,造成塌陷的原因是采區(qū)不能充填,尤其在不明采區(qū)和明采區(qū)表現(xiàn)突出。
2.4泥石流
礦山地形地貌復雜,地形切割大,山高谷深,地質環(huán)境脆弱。采礦棄渣堆放不合理及尾礦庫壩設計、修筑不合理等,在強降雨條件下易形成泥石流,發(fā)生過嚴重的泥石流災害,直接經(jīng)濟損失達上億元。
3.礦山地質災害的防護措施
在該煤礦山施工階段,建議建設單位、設計單位和施工部門重視地質災害的危險性,嚴格遵守《地質災害防治條例》,切實總結并吸取以往的經(jīng)驗教訓,建立相關制度,采取防治措施,防止礦山開采引發(fā)、加劇和遭受地質災害,減輕或避免地質災害對工程建設及周邊環(huán)境的影響。提高地質災害防范意識,向作業(yè)人員宣傳地質災害防治知識,建立健全安全保證體系和專人負責制度,確保安全生產(chǎn)。
對于發(fā)生概率大,危害較大的地質災害,尤其是直接影響采礦安全的地質災害,應積極采取科學措施進行治理。對于發(fā)生概率小,危害不大的地質災害,給予一定的重視,把隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
在工程建設的各階段,應長期監(jiān)測不同類型的地質災害,重視新的地質災害的發(fā)生,及時處理遇到的地質災害問題,有效地保護人民生命和財產(chǎn)的安全。
考慮采區(qū)開采中可能遇到與地表水相聯(lián)系的導水構造,為預防突水事故的發(fā)生,需強化排水能力。并及時監(jiān)測地表水的水位和洪水情況,特別是在洪水期,積極與氣象水利部門溝通,加強井下水文觀測,發(fā)現(xiàn)井下導水裂隙水流量明顯增大,井下工作人員及時升井到地面,并采取相應措施,防治礦坑突水,在枯水季節(jié)對井下幾處導水裂隙發(fā)育地段同樣要進行經(jīng)常性的水文觀測,尤其在井巷坍塌、采空區(qū)塌陷強烈時,更應加強水文工作,防止井下突水,對上部可能存在老積水的地段及時排除,消除隱患,并且在井下設立各作業(yè)區(qū)之間及作業(yè)區(qū)與地面之間順暢的通信聯(lián)系,保證在有突水預警時能夠通知所有井下工作人員快速撤離。加強井下放排水,采取防、堵、疏、排等必要措施[3]。
補測采空區(qū)具置、大小,委托設計單位進行施工圖設計,采取必要的防范治理措施,保證設備和作業(yè)人員的安全。
針對露天開采可能遭受的采空塌陷、崩塌等地質災害,應盡量減緩采礦坡度;建議采用錨噴支護方式,確保采場邊坡的穩(wěn)固;對采空區(qū)進行及時回填,最大限度地減小巖石體的變形幅度。
切實貫徹“預防為主、防治結合、綜合治理”的方針,即防治工作應與生態(tài)環(huán)境建設,合理開發(fā)利用有效保護礦產(chǎn)資源相結合。正確認識和對待礦山主要地質災害現(xiàn)狀和可能引發(fā)的問題是保證礦山合理開發(fā)與保護環(huán)境有機統(tǒng)一的前提。只有礦山在保護中建設,在開發(fā)中保護才能達到生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)和社會經(jīng)濟健康持續(xù)發(fā)展。
4.結語
我國礦山種類繁多、分布廣、戶數(shù)多、規(guī)模小、基礎差,由于技術、管理及效益等原因的影響,資源開發(fā)中的安全形勢相當嚴峻,給社會穩(wěn)定和人民生命財產(chǎn)安全帶來了嚴重影響。在開發(fā)礦產(chǎn)取得正面效益的同時,應更多地關注其帶來的負面效應。科學合理的規(guī)劃、加強對礦山地質災害的研究、加強其監(jiān)測及預警預報、有效地防治礦山地質災害,努力實現(xiàn)貴州省礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻】
[1]黃海峰,孫濤,曹燕輝,等.論中國企業(yè)國際化的發(fā)展道路[J].太平洋學報,2010,(3):22-25.
[關鍵詞]滑坡 崩塌 泥石流 礦山地質災害 防治措施
[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-2-253-1
0引言
我省是地質災害的多發(fā)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(fā)的人為地質災害。我省是采礦大省,開采技術和設備相對落后,導致礦山開采環(huán)境不斷惡化。近年來,重大地質災害明顯上升。
1礦業(yè)開發(fā)與地質災害
經(jīng)濟的快速發(fā)展加快了對礦物的需求與消耗,這也為礦產(chǎn)開采企業(yè)帶來更大的發(fā)展機會。然而由于迅猛發(fā)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(huán)保措施,加劇破壞礦區(qū)環(huán)境。開采環(huán)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(fā)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(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)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(fā)性礦山地質災害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發(fā)性礦山地質災害(如采空區(qū)的地面變形、環(huán)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地下水位改變引起的災害
礦坑突水涌水這是最常見的礦山災害,突發(fā)性強、規(guī)模大,后果嚴重。生產(chǎn)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。
坑內(nèi)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(nèi)。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。
環(huán)境污染環(huán)境污染是礦山災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產(chǎn)生的“三廢”物質,由于未經(jīng)有效處理就被排放到江河湖海中,造成環(huán)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。
2.2礦體內(nèi)因引起的災害
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(fā)生爆炸,造成井下作業(yè)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(fā)生自燃,引發(fā)礦山火災。礦山火災的危害極大,而且還嚴重損耗地下礦產(chǎn)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?shù)貧夂虬l(fā)生改變,農(nóng)作物和樹木大量死亡,田地荒蕪,環(huán)境嚴重惡化。
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(huán)境惡劣,嚴重影響了有關礦山的正常生產(chǎn)。
3礦山地質災害的防治措施
根據(jù)不同礦山的地質條件和地形特點及礦山的開發(fā)利用方案以及災點的分布特點劃分不同層次的防治區(qū),以便采取相應的防治措施。一般分為重點防治區(qū)、次重點防治區(qū)和一般防治區(qū)。
3.1重點防治區(qū)防治措施
(1)合理設計邊坡參數(shù),加強邊坡監(jiān)測,建議做擋墻穩(wěn)固邊坡,開挖后如果出現(xiàn)開裂變形,建議做專門的工程地質勘察。
(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(fā)災害復發(fā)的隱患。
(3)渣場棄渣,嚴格做好方量及邊坡坡度的設計,做好擋墻設計,設置攔渣壩,防止泥石流的產(chǎn)生,并充分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣(特別在公路沿線)。
(4)對于坑道開采,在坑道內(nèi)一定要做好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)犬a(chǎn)生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。
(5)做好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。
(6)設置監(jiān)測點,做好監(jiān)測記錄與分析工作,確保在易于發(fā)生災害地段防患于未然。
(7)開采結束后,對礦區(qū)進行統(tǒng)一規(guī)劃,計劃進行礦山復墾工作,恢復礦山生態(tài)功能。
3.2次重點防治區(qū)防治措施
在進場公路、礦山生活區(qū)建設中,會形成大量的邊坡和一定數(shù)量的棄渣,可能形成邊坡失穩(wěn),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。
(1)科學合理設計邊坡參數(shù),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。
(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)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(qū)防治措施
區(qū)內(nèi)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(huán)境恢復方案及措施
為防止水土流失、恢復植被和景觀,礦山須規(guī)劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態(tài)功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統(tǒng)一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內(nèi),在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區(qū)。棄渣場經(jīng)處理后再敷表土、植草種樹。通過上述地質環(huán)境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態(tài)功能,達到生態(tài)恢復和維護人類與環(huán)境和諧的目的。
4結束語
綜上所述,根據(jù)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(nèi)因引起的災害三大類型,本文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。
參考文獻
[1]林芳,郭守權.淺析礦山地質災害類型與防治措施[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2010(05).
[2]王文勇.淺析礦山地質災害類型與防治措施[J].黑龍江科技信息.2010(25).
關鍵詞:地下金屬礦山、 地質災害、境巖土工程
一、礦山地質災害類型:
礦山地質災害是指由于自然地質作用和人為地質作用使礦山生態(tài)地質環(huán)境惡化,并造成人類生命財產(chǎn)損失或人類賴以生存的資源、環(huán)境嚴重破壞的災害事件。有人認為礦山地質災害是由于人類開采礦山而直接誘發(fā)的人為地質災害。國土資源部按致災地質作用的性質和發(fā)生處所進行劃分,將地質災害分為12類、48種,礦山地質災害為地質災害的一個分支。目前我國礦山存在種類多,分布廣,影響大,潛在災害隱患突出等特點,并且存在上升的趨勢,給人民生命財產(chǎn)安全帶來很大的威脅。礦山開采引起的主要地質災害類型包括:崩塌滑坡、深部巖爆等其他地質災害。
⑴、崩塌、滑坡
崩塌、滑坡是露天礦山最常見的工程地質災害。它也是發(fā)生頻度最高、對露天礦山安全影響最大的災害。崩塌、滑坡主要分為幾個方面:①為采空區(qū)山體滑坡,主要是由于超量開采而引起;②為露天采礦場邊坡失穩(wěn);③為排土場、堆渣場邊坡失穩(wěn),或者尾礦壩垮塌。2009年5月在重慶地質災害大排查活動中,重慶永川煤礦矸石山被列為地質災害隱患點,必須限期予以排除,該矸石山高約430 m,通過降低矸石山高度,削坡減荷,同時在矸石山周圍建立3個大型磚廠,對矸石山予以消耗,最終隱患得以排除。湖南柿竹園多金屬礦的尾礦庫倒塌,形成礦渣碎石流,使沿途3鄉(xiāng)2鎮(zhèn)的94個村民小組受災,沖毀房屋39棟,計17810m2;淹沒房屋27棟,計8100m2;沖垮3座橋梁。礦區(qū)內(nèi)49人死亡,礦區(qū)直接經(jīng)濟損失達1300萬元。
⑵、深部巖爆
巖爆是一種與地應力有關的地質災害,據(jù)悉,礦山進入1000m以下進行深部開采時,由于高地應力,硬巖層往往發(fā)生巖爆。巖爆就其破裂機制而言,是一種開挖卸荷條件下巖石自身彈性應變能突然釋放所造成的脆性破裂或爆裂;紅透山銅礦開采達1337m,在采深1100m左右,大片采區(qū)花崗巖柱及上下盤發(fā)生多次大的巖爆,地表響聲如雷,井巷工程遭到嚴重破壞,給生產(chǎn)帶來危害歸。
⑶、其他地質災害
其他地質災害主要有礦震、地熱、地質環(huán)境污染、瓦斯突出、礦山泥石流、水土流失等,同樣對礦山地質環(huán)境帶來比較大的威脅。地熱一般出現(xiàn)深度在800 m以下。地質環(huán)境污染是目前礦山普遍的災害,主要通過物理法、化學法、生物法進行治理。
二、礦山地質災害特點及誘因分析:
總體而言,我國目前礦山地質災害具有以下特點:
(1)種類多,分布廣,影響大。據(jù)初步統(tǒng)計,全國因采礦引起的塌陷有180多處,塌陷坑1600個,塌陷面積1150km2。全國發(fā)生采礦塌陷災害的城市近40個,造成嚴重破壞的25個。因露天采礦、開挖和各類廢渣、廢石、尾礦堆置等直接破壞與侵占的土地已達1.4~2.0萬km2,并以每年200km2 的速度增加。
(2)災害類型與礦山規(guī)模、開采方式、礦產(chǎn)類型及所處地域相關。一般來說,露天礦山災害類型多為水土流失、排土場(山體)滑坡、泥石流、邊坡坍塌等。地下開采受采空區(qū)影響,災害類型多為地面塌陷、地裂縫、冒頂、巖爆、突水、瓦斯、地表水土污染、尾礦泥石流以及礦井抽排水導致的近地表水源枯竭等。
礦山地質災害誘發(fā)因素各不相同。有些是開采過程中難以避免的,如開采深度的增加,使得地應力相應增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災害;有的是開采中忽視預防或開采不規(guī)范、管理不科學導致的,如采空區(qū)不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質及構造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、私挖亂采等,非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災害;曾一度泛濫的民采風潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴重干擾和資源、環(huán)境破壞,如我公司孝義鋁礦就因民采破壞,被迫縮小克俄礦區(qū)境界,浪費儲量達230萬T。
三、礦山地質災害的防治對策:
現(xiàn)階段,我國礦山地質災害的發(fā)生幾率、頻度、強度及災害損失均呈顯著上升態(tài)勢,對災害的全面預防和徹底治理已是刻不容緩。愈演愈烈的礦山災害、大量潛伏的災害隱患、日漸惡化的礦山環(huán)境說明礦山地質災害的防治必須上升到政府監(jiān)管的高度,納入國家防災減災工作范疇。注重礦山地質災害的防治研究,將其列入礦業(yè)領域的基礎性研究,把礦山災害、環(huán)保、安全生產(chǎn)統(tǒng)一起來。災害研究要充分依靠科技進步,采用高新技術,研究災害的發(fā)生機制,建立災害的監(jiān)測、預報和評估信息系統(tǒng)。我國煤炭礦山正著手建立GIS系統(tǒng)的地質災害信息庫,涉及災害的時空分布、強度與頻度、數(shù)據(jù)分析、災害預報及災情評估等,為災害防治提供有效服務。礦產(chǎn)資源開發(fā)對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞,相當一部分是排放“三廢”造成的。通過貧礦尾礦的資源化利用、固體廢棄物填溝造地覆土綠化、“廢水”閉路循環(huán)運用和零排放、有害固體廢棄物的安全填埋技術等措施,可緩解資源供給與需求壓力,防止地質災害,減輕環(huán)境污染,達到改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的目的,實現(xiàn)礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
⑴、治理規(guī)劃及分區(qū):
1、進行區(qū)內(nèi)環(huán)境影響評價和生態(tài)環(huán)境評價,編制齋堂地區(qū)礦山環(huán)境治理總體規(guī)劃方案,制定預期目標和相應的治理措施。
2、將治理規(guī)劃區(qū)分為重點治理區(qū)和一般治理區(qū)。包括主要道路兩側,風景區(qū)、自然保護區(qū)范圍內(nèi),清水河保護范圍內(nèi),市區(qū)鎮(zhèn)主要規(guī)劃區(qū)內(nèi),礦山環(huán)境強烈影響區(qū),對人民生命財產(chǎn)安全有較大影響或潛在不安全因素的地區(qū)。一般治理區(qū)為目前礦山地質環(huán)境破壞較小但環(huán)境地質背景較脆弱,可適當延后恢復治理的區(qū)域。
⑵、主要預防措施:
1、對煤礦礦區(qū)的居民區(qū)下不明采空區(qū)進行勘查:老空區(qū)勘查工作的進行可以減輕當?shù)鼐用竦男睦韷毫Γ骷壵块T可以據(jù)此科學的決策預防方案、治理措施或遷村計劃,以避免減災行動的盲目性和無謂損失,以最少的經(jīng)濟投入獲取最大的社會、經(jīng)濟效益。
2、加強塌陷危險區(qū)的管理:嚴格制定遵守有關規(guī)定。本區(qū)違反塌陷危險區(qū)有關管理制度的情況屢有發(fā)生,造成嚴重后果,其教訓應予以汲取。建議今后對塌陷危險區(qū)的管理,除以國營礦山名義發(fā)文警告外,更需政府部門制定法規(guī),特別注意新建、改建問題,不應再人為地增加新的災害點。嚴禁濫采亂挖,落實依法采礦不亂采、不越界。對于治理工作應本著“先急后緩、以防為主、防治結合”的原則進行,從本區(qū)面臨的減災局勢,應采取以下措施,并在具體實施前進行充分的效益論證工作。
3、加強新建、改建建筑工程的選址論證工作:新建、改建的建筑工程,都要事先預防建立在老采空分布區(qū)上。特別是本區(qū)平地面積很少,改建、遷建建筑工程(包括村莊)的選址余地不大的情況下,此項工作尤顯重要。若在建設前先進行地下采空區(qū)的地表普查探測工作,搞清采空區(qū)的分布現(xiàn)狀,采取相應的減災、防災措施(如搬遷、充填老空、加固房基等),就可以避免或減少經(jīng)濟損失。
四、礦山安全防治新技術的應用與發(fā)展:
過去礦工僅憑經(jīng)驗來預測事故征兆,其中敲幫問頂就是最常用的方法!隨著科學技術的不斷進步,預測事故征兆的手段也不斷得到改進,預測水平越來越高。事故征兆預測由經(jīng)驗法向科學預測技術發(fā)展。近幾年,國內(nèi)外礦山積極采用新的預警技術,有效控制了礦山事故的發(fā)生或減少了人員傷亡和財產(chǎn)損失。
以微電子技術和信息技術為先導的世界新技術革命的成果,正迅速滲透到礦山領域。例如:美國、加拿大、澳大利亞等國的采礦生產(chǎn)工藝正向遙控和自動化發(fā)展。采礦工業(yè)正由勞動密集向資本密集和技術密集轉化,礦山生產(chǎn)高度機械化和計算機化。這一切變革也促使一些國家的礦山工人在結構和素質上發(fā)生重大變化,技術的巨大變化促使礦工更年輕。技術更熟練、效率更高,同時工作條件變得更安全衛(wèi)生。實踐表明:只有高素質的礦工,才能適應現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)的需要。安全生產(chǎn)是一項系統(tǒng)工程,必須依靠完善法律、社會、經(jīng)濟、行政等各方面手段。經(jīng)過長期的努力來實現(xiàn),增加安全投資并完善投資的實際效果,無疑是一項盡快控制和扭轉事故多發(fā)的重要措施,而依靠技術進步,可促進生產(chǎn)效率的提高和安全狀況的改善。
1、預測預警儀器:
1)、地震層析X射線攝影機!地震層析X射線攝影機對測定地下礦山深部礦柱的相對應力是一種很有效的工具。如測得高應力區(qū),則可在掘進前去除應力或避開這些高應力區(qū)進行掘進,通過連軒地震測量,便知應力是否降低到可安全掘進的狀態(tài)。用地震層析X射線攝影機識別高應力區(qū)具有技術可靠、成本低、效率高等優(yōu)點。
2)、攜帶式熱應力監(jiān)測計。澳大利亞芒特艾薩鉛鋅礦。原巖溫度達600C。因此,監(jiān)測巖石溫度對礦工所產(chǎn)生的熱應力影響成為等待解決的問題。同時,還可測量濕球/干球溫度、空氣冷卻量、平均輻射熱溫度、風速和相對濕度,以及接收有關著裝、工作負荷和工作強度方面的輸入數(shù)據(jù)。
2、巖土工程治理技術:
環(huán)境巖土工程治理技術主要是運用巖土工程的概念進行環(huán)境保護的技術,主要側重于一些具體的地質災害的防治措施。目前巖爆主要針對巖爆的發(fā)生機理方面進行防治,對巖爆可能發(fā)生部位的地應力進行判定,分析巖爆發(fā)生的可能性及巖爆的發(fā)生等級,在治理方面主要防止應力集中,目前很多礦山企業(yè)引入有限元方法分析采場的應力分布,從而對應力集中的部位采取釋放措施。很多礦山利用尾礦對塌陷區(qū)進行充填,從而增加尾礦庫的容量,效果很好。若在采空塌陷區(qū)或者巖溶塌陷區(qū)修筑建筑物則需要對塌陷的穩(wěn)定程度和建筑地基的穩(wěn)定性進行分析,盡量不要在塌陷未達到穩(wěn)定的塌陷區(qū)內(nèi)修筑建筑物,若在復墾過程中需要修建房屋等設施,對于井下突水災害,除了上述運用物理探測方法外,主要有注漿封堵、帷幕注漿截流等措施,目前預測方法主要有統(tǒng)計學方法、突變論方法和現(xiàn)場試驗等。對于崩塌、滑坡,主要有控制超采濫挖現(xiàn)象,對出現(xiàn)的危巖及時清除,做好排水工作,減輕地表水、地下水對滑坡的誘導作用。
1.露天礦山邊坡工程的主要特點
1.1 由于礦體賦存空間的限制,構成露天礦邊坡的巖體、結構、地下水條件、以及原應力狀態(tài)都是明顯的不可選擇性。因而,露天礦邊坡設計—生產(chǎn)—管理的系統(tǒng)化,只能而且必須通過既定條件和改善可控因素來實現(xiàn)。
1.2 露天礦邊坡是經(jīng)歷幾十年的開采過程逐步形成的,具有工程構筑和使用同步、工程實踐和認識同步的特點。由于露天礦邊坡工程條件和評價模型的不確定性,使其在整個服務期間都承擔不同程度的風險。為了消除或減少風險,需要跟蹤監(jiān)測邊坡的工作狀態(tài),實施提供準確反饋信息,促使邊坡工程性能在動態(tài)變化過程中不斷達到完善。
1.3 就形成過程而言,露天礦邊坡是采礦工程的伴隨工程,依附于采礦作業(yè)而存在,它的形態(tài)在很大程度上受采礦作業(yè)的制約;就運行系統(tǒng)而言,露天礦邊坡是采礦系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),它的功能要服務于采礦工藝,又在很大程度上制約采礦生產(chǎn)。邊坡與采礦工程整體觀是我們處理一切邊坡工程問題的出發(fā)點。
1.4 隨著大型采掘設備的發(fā)展,露天開采能力日益增加,最大限度地加大露天采礦場的深度成為當今采礦工程一個總趨勢。工程規(guī)模越來越大,工程環(huán)境越來越復雜,工作條件越來越惡劣。邊坡工程所面臨的新課題迫使工程設計與工程實施要與之相適應,特別需要加強邊坡工程管理,包括投產(chǎn)前的決策和生產(chǎn)過程的控制。
1.5 露天礦是礦山重大的安全性的工程,作為工程,無論是總體設計還是局部工程處理,都必然是一個有約束的多方案對比和優(yōu)化的問題 ,必須且能夠在安全的前提下,尋求經(jīng)濟利益最大化。這種優(yōu)化具有明顯的時間效應,它不同于一期落就的其它結構物,必須克服由于時間的推移、工程條件的變化所造成的安全系數(shù)和可靠性的降低,進而依靠科學技術進步和認識能力的發(fā)展,不斷提高優(yōu)化水平。
2.影響露天礦山邊坡穩(wěn)定的主要因素
露天礦山邊坡問題直接影響到礦山的安全生產(chǎn),邊坡管理不好,將會給礦山作業(yè)人員和設備帶來極大的危害,更嚴重危及到社會穩(wěn)定。露天礦山的開采,打破了邊坡巖體內(nèi)的原巖應力平衡,出現(xiàn)了次生應力場。在次生應力場以及其它因素的影響下,就可能發(fā)生塌方和滑坡。
2.1巖石物理力學性質
主要有巖石的硬度、凝聚力和內(nèi)磨擦角等。
2.2 地質構造
主要是破碎帶、斷層、節(jié)理裂隙和層理面形成的弱面。其主要形式如下。
2.2.1單層斷面形成的弱面:如果斷層走向與邊坡走向之間的夾角小于25度,并且傾向相同,則可能引起邊坡整體順大斷層面滑落。
2.2.2幾條相交斷層形成的弱面:如果幾條斷層相交把巖層切割成三角體或梯形,局部邊坡可能成三角體滑落。
2.2.3層理(順層面)形成的弱面;當露天礦場階段坡面角等于或大于巖層傾角時,則會產(chǎn)生階段坡面上巖石順層理面滑落或坍塌。
2.2.4節(jié)理裂隙所形成的弱面,單組節(jié)理裂隙可能對上盤、下盤或端幫邊坡坡面產(chǎn)生沿裂隙面局部塌方;多組節(jié)理裂隙可能使上盤,下盤或端幫邊坡的局部呈幾何體成塊滑落。節(jié)理裂隙發(fā)育的露天礦場的邊坡易產(chǎn)生浮石,險石。
2.2.5極不穩(wěn)定的軟巖夾層形成的弱面:這種夾層如分布范圍很大,可能會引起邊坡沿弱面大面積滑落。
3.露天礦山邊坡管理措施和安全要求
露天礦滑坡、坍塌所帶來的危害是相當嚴重的,因此國內(nèi)外都很重視防止邊坡破壞及治理有隱患的邊坡,其目的就在于確保人員及設備安全,提高經(jīng)濟效益。露天礦邊坡的治理方法很多,根據(jù)各礦的條件不同防治措施也不盡相同。下面介紹幾種常用防治措施和安全要求。
3.1開采技術條件的控制
3.1.1 控制合理的開采高度。對于露天礦場和采石場,有條件的均應采用分層開采,使較高的采場分成幾個臺階開采,以降低邊坡的相對高度。對暫不能分層的礦場 也應采取措施,控制邊坡穩(wěn)定。一般情況下不分臺階邊坡面垂直高度超過20米時,觀察和維護邊 坡的穩(wěn)定就較為困難。因此規(guī)定礦山工作面垂直高度超過20米時,該采礦場必須實行分層開采。
3.1.2選用合理的開采程序和推進方向。在生產(chǎn)過程中要堅持從上到下的開采程序,堅持打下向炮孔和傾斜炮孔,杜絕在邊坡底部開挖即掏底開采和打腰炮。一般情況下應選用從上盤向下盤推進,做到有計劃,有條理一開采。
3.1.3 貫徹“采剝并舉,剝離先行”的方針。雖然剝離廢石和表土是一種被動工作,但這項工作是為了保證礦山的持續(xù)生產(chǎn)能力和正常生產(chǎn),更是為了礦山的安全生產(chǎn)。
3.1.4 合理進行爆破作業(yè),以減少爆破震動對邊坡的影響。由于爆破產(chǎn)生的地震可以使巖體的節(jié)理張開,促使邊坡破壞。因此在爆破作業(yè)中應注意:(1)盡量不采用大規(guī)摸的齊發(fā)爆破,有條件的可以采用微差爆破。(2)嚴格控制一次起爆的炸藥量,減少對附近邊坡震動的影響。(3)在采場內(nèi)盡量不用拋擲爆破,應采用松動爆破,這樣既可使爆堆比較集中,防止飛石傷人,也可減少對邊破的破壞。(4)分層開采的礦山,在接近邊坡地段應推廣使用裂隙爆破,緩沖爆破,光面爆破等控制爆破技術。
3.2 搞清地質構造,合理確定邊坡形式和角度
對于一個礦山來說,有條件的應對開采范圍內(nèi)的斷層,破碎程度,節(jié)理裂隙和層理地質構造先搞清楚,因在地質勘查中沒有發(fā)現(xiàn)的構造也應在生產(chǎn)過程中逐步積累資料,總結規(guī)律,以確定合理的邊坡形式和控制邊坡角,避開或減少結構面對邊坡的影響破壞。
3.2.1巖石弱面走向、傾向與傾角均與邊坡的坡面相同,此時的邊坡處于臨界狀態(tài),它可能發(fā)生塌落,也可能穩(wěn)定,但是在開采中,如果上下采挖一致,而較多地掏采邊坡的中部和下部時就會使邊坡塌落。
3.2.2巖石弱面的走向、傾向均與坡面一致,但邊坡角小于弱面角,這時的邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài),一般不易發(fā)生塌方。
3.2.3巖石弱面的傾角小于邊坡角,而且弱面的下方與邊坡面相同,則相交以上部分的巖體會出現(xiàn)滑落。
3.2.4巖石弱面的傾向與邊坡相反,這時的邊坡也是穩(wěn)定的。
4.結語