矿山灾害防治十篇

发布时间:2024-04-29 21:43:14

矿山灾害防治篇1

关键词:矿山;地质灾害;绿色矿业;科学开采

中图分类号:tD161文献标识码:a文章编号:1009-2374 (2010)18-0089-02

矿业与人类的生存、社会的发展息息相关。翻开人类社会发展史,时代的演变,社会的更替都离不开矿业的发展。矿山地质灾害是地质灾害的一个小分支,是由于不正确开采地下矿产资源而直接诱发的人为地质灾害,灾害的发生严重危及人类的生命,故具有重大的研究意义。我国是矿山地质灾害多发国家之一,具有种类多、分布广、影响大、潜在灾害隐患突出等特点。

一、矿山地质灾害

矿山地质灾害按照灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等;另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。与矿山较密切的主要有:

(一)滑坡、崩塌、泥石流灾害

在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。

(二)土地荒漠化

土地的荒漠化和沙漠化的形成是一个漫长的过程,区内地下水的过度开采造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。

(三)矿震

我国许多矿山出现采矿所诱发的地震,这已成为矿山主要环境问题之一。

二、矿山地质灾害发生的原因

(一)客观原因

目前由于科学技术发展程度,采矿活动仅是在地球表面和岩石圈范围内进行的。采矿前的地球表面和岩石圈是平衡的。采矿过程,从地壳内部挖出了极为巨大量的矿石和岩石。诚然,不论采矿的手段是钻采、坑采,还是露天开采,还是液采,实际上都是肢解地壳的机体,这就使本来呈自然平衡的地壳,出现了新的不平衡和不谐调,导致了地壳物质的不稳固性。这是诱发矿山地质灾害的本质原因。

采矿特别是地下采矿必须要排净矿坑下积水和处理地层漏水,这又造成地下水的不平衡,进而导致地层的不平衡性和不稳定性。在采矿过程中,如果不按科学手段进行,滥采乱挖,必然会导致矿坑突水、冒顶、偏帮、瓦斯爆炸等灾害的发生。

矿业活动不仅是采矿过程,而且也包括选矿和冶炼加工。采矿,尤其是选矿和冶炼不可避免的要用水和火来处理。因此,矿业过程必然产生三废,即废气、废水和废渣。三废的排放和堆积对周围环境及人类的健康都造成极大的危害。

(二)主观原因

相当长时期以来,由于经济利益的驱动,许多地方和民营小煤矿、小金属矿等如雨后春笋般发展,它们与国营大矿山争夺资源或单独或寄生于国营大矿山之上,这样一来,极易引发矿山瓦斯泄露和透水等事故。近年来,矿山腐败现象滋生,有的国营矿山也变相地转为私人承包,不注意安全生产。这是矿山地质灾害频繁发生的一个不可忽视的原因。

三、地质灾害防治措施与对策

矿产资源的开发与开采,总伴随着地质环境的破坏与改造,而矿山不合理的开采,必将造成水土流失、土地占压和毁损、次生地质灾害、矿山废水和重金属污染,从而对当地的经济发展和人类自身造成危害。而无论是发达国家还是发展中国家,生态环境的恢复治理已作为生态建设和环境保护的重要内容。矿区生态环境脆弱,承载能力低,遭受严重干扰和破坏后,很难在短时间内恢复,建议对矿山地质环境的治理采取如下措施和对策:

(一)系统开展地质环境调查与研究,加强区内地质环境监测

地质环境调查是发现地质环境因素必不可少的重要手段,以调查矿区的内、外力地质作用为主,掌握矿区乃至附近区域地震、泥石流、滑坡等地质灾害发生规律,提供防治对策。加强区内地质环境监测,建立矿山环境监测网,并将其作为国家监测网的一部分,对区内的地质灾害活动规律进行全面了解,为治理提供依据。

(二)建立政府引导的市场运作机制,治理区内环境

老矿山大部分在计划经济时期建立,矿山建设初期对环保投入严重不足,没有及时对矿山生态环境进行恢复治理。而现在,大部分矿山企业负担重,经济效益较差,难以承担多年累积造成的矿山生态环境破坏的经济责任。因此,应积极争取国家和地方政府的投资,多方位筹集资金,加大恢复治理环境的力度。

(三)坚持资源开发与生态环境保护相结合,以防为主、防治结合

矿区大多自然环境较差,环境破坏后难以恢复,对于矿山堆放的尾矿、弃土、弃石等可能会导致滑坡、崩塌、泥石流等灾害的地方,应尽快进行治理。必须坚持开发与环保并行,决不以牺牲环保为代价,要避免先污染后治理,走以预防为主的矿产资源勘查开发之路。

(四)加强矿山前期论证及落实地质环境保证金制度

必须将矿山地质环境影响评价报告书作为新颁及换发采矿许可证的主要评审依据。对于新建矿山厂址的选择也应首先进行环境地质勘探,提出环境地质报告,才能进行厂址的建设设计。

(五)加强科学技术研究和应用,推进矿山“清洁生产”,发展绿色矿业

鼓励采用先进的采、选、冶工艺,开发低废、无污染的矿山清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。加强调查和充实矿山生态环境的基础数据和资料,制定矿山生态环境保护与恢复治理的科技发展计划。加强矿山开采导致的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等突发性地质灾害的预防和治理的研究;开发矿山“三废”高效处理与资源化的技术体系和工艺设备,以及科学高效的矿山生态环境管理信息系统和预警系统,走一条资源开发与环境保护相协调的“绿色矿业”之路。

四、结语

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

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矿山灾害防治篇2

1、前言

我国是矿业开发大国,由于我国地质环境管理工作起步较晚,缺乏完整的法律法规,个体非法、违规采矿现象依然存在,造成的矿山地质灾害问题十分严重,在某种程度上,严重威胁了我国矿产资源开发的可持续发展。近些年来,重大地质灾害呈明显上升的趋势。地质灾害在我国是多发的,其种类多、分布广、影响大,造成的损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。。因此,有针对性的采取相应的地质灾害勘查技术,准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性及其严重程度,就成为目前我国矿山地质灾害治理工作中一项刻不容缓的任务。

2、矿山地质灾害的主要类型及成因

矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水.瓦斯爆炸.岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形.环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类:

2.1岩土体变形灾害

⑴矿山地面和采空区塌陷

地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。

⑵采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩

主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。

⑶坑内岩爆

坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。

⑷采矿诱发地震

因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破坏。

2.2地下水位改变引起的灾害

⑴矿坑突水涌水

这是最常见的矿山灾害,本文由收集整理突发性强,规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹.人员伤亡灾难。

⑵坑内溃沙涌泥

这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器.人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。

2.3矿体内因引起的灾害

⑴瓦斯爆炸和矿坑火灾

这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。

⑵地热

随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。

3、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不同,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以下措施:

⑴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,开采中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复垦纳入法规,强制推行。

⑵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。

⑶地质灾害预测预报。井下地质灾害主要包括冒顶片帮、深部岩爆、井下突涌水等。井下地质灾害预测预报主要是运用一些探测仪器将矿坑前方和侧壁的地质情况反映出来,为地质灾害的防治提供参考。这些预报方法目前在隧道开挖地质灾害预警预报中运用广泛。

⑷控制爆破。矿山开采往往要借助火药对矿体进行破碎,目前矿山控制爆破方法主要为光面爆破。控制爆破主要包括以下内容:破碎程度,破坏范围,坍塌方向,控制爆破的危害。光面爆破可以减少对围岩扰动,减少爆震裂隙,危石较少,能基本保持围岩的稳定性,避免坍塌、冒顶、掉块等地质灾害现象,同时有利于坑道的有效支护。

⑸环境岩土工程治理技术。主要是运用岩土工程的概念进行环境保护的技术,主要侧重于一些具体的地质灾害的防治措施。目前岩爆主要针对岩爆的发生机理方面进行防治,对岩爆可能发生部位的地应力进行判定,分析岩爆发生的可能性及岩爆的发生等级,在治理方面主要防止应力集中,目前很多矿山企业引入有限元方法分析采场的应力分布,从而对应力集中的部位采取释放措施。对于采空区塌陷目前主要是减少沉降的高度,对地表沉陷区内的建筑物、设施、人员等进行搬迁,减少对人类生命财产安全的威胁。目前主要有充填法:边采边充填、集中充填,对于井下突水灾害,除了上述运用物理探测方法外,主要有注浆封堵、帷幕注浆截流等措施,目前预测方法主要有统计学方法、突变论方法和现场试验等。

⑹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。监督与制止不加处理就将开采弃渣胡乱堆弃的现象,强制其必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内。

矿山灾害防治篇3

关键词:矿山地质;灾害;防治

中图分类号:tD-9文献标识码:a

引言

在过去的几十年里,矿山资源的开采为我国经济建设做出了巨大的贡献。伴随着矿山资源的持续开采,一系列因其引起的环境问题接踵而来。不可否认,我国是矿山资源开采大国,同时也是矿山地质灾祸大国。矿山地质灾害是在矿山资源的开采过程中,因破坏了原有地质环境而引诱发生的一系列灾害,如地震、滑坡、泥石流、塌方、地面下沉等。近年来,我国国内基础建设和经济建设的投入,促进了矿山资源的开采,但因技术设备相对落后、管理存在问题等原因,现存隐患重重,灾害频频发生,给国家经济带来重大的损失,造成了环境的不可挽回的严重破坏,也给人民群众带来了不可拟补的伤害。本文研究矿山地质灾害及预防措施,具有重大的现实意义。

1952年至2011年的60年间,据不完全统计,我国共发生过矿产地质灾害事件11500多起,夺去6000多个鲜活的生命,由此造成的各类损失高达300多亿元人民币。矿山地质灾害发生的频率与各地矿产开发强度呈线性正相关关系,全国各省级行政单位几乎都出现过这类灾害。由此可见矿山地质灾害的普遍性和严重性,时下,分析各类矿山地质灾害成因并研究相应的防治策略具有重要的现实意义。

1矿业开发与地质灾害

经济的快速发展和基础建设的不断投入加快了对矿物资源的需求,这也为矿产开采企业带来了发展机会。据不完全统计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。矿山资源的开采为我国社会主义建设提供了必要的原材料和能源基础。然而,日益严峻的矿山地质灾害问题迫使我们不得不给予重视。矿山地质灾害,在我国具有以下特点:第一,种类多,分布广,隐患多,影响大,瞒报多,责任事故复杂;第二,多发生在煤炭矿山行业,其次是金属矿山行业。

2常见且危害性较大的几种矿山地质灾害

矿山地质灾害类型多种多样,影响范围也有大有小。目前常用的分类方案主要有两种:第一,按地质灾害所需的时间分类;第二,按地质灾害的空间形态与诱发因素分类。鉴于目前的很多研究将着力点放在上述第二种分类方式描述的三种大类级别的地质灾害上,且研究比较详尽,本文主要针对破坏性较强且发生较普遍的几种矿山地质灾害进行论述。

2.1矿山崩塌

矿山崩塌通常指坡度较大的斜坡上的尾矿、岩石及土壤由于受到重力作用而脱离原来位置,发生崩塌、滚落并堆积在平坦位置的现象。矿山崩塌主要由尾矿堆积不合理、矿坑设计缺陷等原因造成。崩塌造成的形状不一、大小不同的堆积在平坦处的堆积物,称为崩积物,有时也会被称为尾矿堆或碎石堆。

矿山崩塌会使建筑物,有时甚至使整个居民点遭到毁坏,使公路和铁路被掩埋。矿山崩塌带来的损失,不单是建筑物毁坏的直接损失,并且常因此而使交通中断,给运输带来重大损失。矿山崩塌有时还会使河流堵塞形成堰塞湖,这样就会将上游建筑物及农田淹没,在宽河谷中,矿山崩塌还可能使河流改道及改变河流性质,从而造成急湍地段。

2.2滑坡与泥石流

滑坡是指山坡上的碎石、土壤及其他杂物,受天然降水冲刷、地震活动、及边坡失去稳定状态等因素影响,在重力的驱使下,整体性或者呈分散状态顺着山坡向下移动的自然现象。泥石流通常是指大量降水夹带泥土、碎石甚至岩块,以极快的速度由山顶或山腰沿一定的槽道或直接沿山体直冲而下,并在山地低洼处堆积。

滑坡和泥石流也是经常发生的矿山地质灾害,常常给矿山开采以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。发生在工矿区的滑坡和泥石流,可损坏采矿设备及厂舍,威胁职工生命安全,影响矿山生产活动,从而造成重大经济损失。

2.3地面塌陷

地面塌陷是由于采矿造成的地下支撑减少、地下水水位下降造成地表岩、土体向下塌陷,并为地表造成塌陷坑、洞的一种常见现象。如果这种塌陷出现在经济生产场所或居住区,便会演变成一种可怕的矿山地质灾害。这种矿山地质灾害具有突发性,严重威胁矿区人民的生命安全和国家财产安全,尤其多见于煤矿的开采过程中。全国各地因煤炭开采造成的地表塌陷屡见不鲜,破坏耕地、建筑物、威胁交通安全。

2.4瓦斯爆炸

瓦斯爆炸是指煤矿开采过程中,通风不良、煤层气泄露等意外导致矿井中的甲烷浓度意外升高,在遇到明火的条件下发生的爆炸,是一种快速的连锁反应。从化学原理上讲,瓦斯爆炸就是达到危险浓度的CH与自然界中的o2在达到燃烧温度下出现的剧烈燃烧反应。

瓦斯爆炸的典型特征是产生高温高压的气体,这些气体在短时间内产生并向周围急剧扩散,烧伤施工人员并使人们窒息,摧毁采矿机械,造成塌方、漏水,具有极大地破坏力。此外,瓦斯爆炸产生很多有毒气体,极易致使井下滞留人员中毒身亡。

3矿山地质灾害发生的原因与主要问题

3.1灾害发生的原因

(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。

(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。

3.2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。

4矿山地质灾害的防治措施与对策

4.1矿山崩塌的防治措施

针对矿山崩塌特点,可在矿业开采中采用以下方法防范崩塌:(1)遮挡。斜坡上堆放的尾矿石,可在其下方设立坚固的围挡。(2)拦截。在山坡脚或半山坡上浇注混凝土墙可以很好的对付降水过程中由山上滚落下的矿石及坚硬的土块。(3)支挡。在向外延伸的矿石及不安全的大矿石下面筑起支挡柱、墙可以很好的防止这些矿石崩落山下。

4.2滑坡与泥石流的防治措施

与防治矿山崩塌的措施相似,防治滑坡可以从以下三个方面入手:一是将形成泥石流的重要因素——水的影响去除掉;二是改造可能出现滑坡的物体的形状,浇注抗滑坡墙或柱等;三是优化滑动体的岩土性质。其主要工程措施有:排除地表水和地下水,防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷,削坡减重,修筑支挡工程,采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学以改善滑动带的土石性质等。

4.3地面塌陷的防治措施

(1)按科学方法采矿,预留非采区。开始采矿之前设置好非采区,避开重要区域,可以最大程度的减小地面塌陷造成的危害;(2)采空区要积极开展地质调查研究。积极地在采空区开展地质调查工作,弄清楚地下的地质情况,然后根据具体情况制定不同的应对措施,如搬迁工作,可以很好的防患于未然。

4.4瓦斯爆炸防治措施

预防瓦斯爆炸一般主要从防止CH4积累和控制火源两方面着手开展工作。为防止瓦斯积聚应加强通风,及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度;对瓦斯含量大的煤层,进行瓦斯抽放,降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。为防止瓦斯引燃的措施应在井口房、瓦斯抽放站等周围禁止使用明火;严格管理井下火区;严格执行放炮制度;注意防止机械摩擦产生的火花。

5结论

现阶段,我国矿山地质灾害的发生几率、频度、强度及灾害损失均呈显著上升态势,对灾害的全面预防和彻底治理已是刻不容缓。愈演愈烈的矿山灾害、大量潜伏的灾害隐患、日渐恶化的矿山环境说明矿山地质灾害的防治必须上升到一定的重视高度。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,是一个长期而重要的工作。

参考文献

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[2]杨进友.浅析矿山地质灾害的类型及防治措施马越平[J].能源与节能,2011,10.

矿山灾害防治篇4

关键词:矿山  地质灾害  滑坡  崩塌  泥石流  矿山地质灾害的防治措施

        0 引言

        我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。

        1 矿业开发与地质灾害

        经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。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。严重制约了社会经济的可持续发展。

        2 矿山地质灾害的主要类型 

        矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。

        2.1 岩土体变形灾害

        2.1.1 矿山地面和采空区塌陷 地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。

        2.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩 主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。

        2.1.3 坑内岩爆 坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。

        2.1.4 采矿诱发地震 因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。

        2.1.5 场库失稳 场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。

        2.2 地下水位改变引起的灾害

        2.2.1 矿坑突水涌水 这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。

        2.2.2 坑内溃沙涌泥 这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。

        2.2.3 环境污染 环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。

        2.3 矿体内因引起的灾害

        2.3.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾 这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。

        2.3.2 地热 随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。

        3 矿山地质灾害的防治措施

        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。

        3.1 重点防治区防治措施

        3.1.1 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。  

        3.1.2 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。  

        3.1.3 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) 。  

        3.1.4 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。  

        3.1.5 作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。  

        3.1.6 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。  

        3.1.7 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。  

        3.2 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。  

        3.2.1 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。  

        3.2.2 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:  

        3.2.3 开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。 

        3.3 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。  

        3.4 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。  

        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,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。  

        4 结束语

        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,是一个长期而重要的工作。

参考文献:

[1]虎维岳.废弃矿山引起的环境地质灾害.

[2]何继善.防灾减灾的理论与实践.

[3]潘懋,李铁锋.灾害地质学.

矿山灾害防治篇5

矿山;地质灾害;防治策略【中图分类号】tD167文献标识码:B文章编号:1673-8500(2012)11-0037-01

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).

[3]罗元华.三峡人如何远离地质灾害——三峡库区地质灾害及防治工作进展报告[J].中国减灾,2002(03).

矿山灾害防治篇6

【关键词】矿山;地质灾害;防治

0.概述

随着社会的进步,环境被逐渐破坏,地质灾害时常发生。地质灾害其实就是在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。地质灾害的发生有两方面的原因:首先是由于不可抗力的自然因素造成的,其次是人为建设活动引发的,如兴建水利工程、架桥、修路引发的地质灾害(滑坡、塌陷等)。

1.常见的矿山地质灾害

1.1矿坑突水

也称坑道突水,是在工程开挖和矿床采掘等过程中,大量水流突然涌入地下洞室和矿山井巷的现象。坑道突水是一种与工程和采矿活动有关的诱发性地质灾害,是工程地质问题。发生坑道突水的直接原因是掘进和采矿过程揭穿或沟通了富水和导水结构,以及暴雨、山洪等暴发水源,使地下水或地表水大量而突然地涌入坑道。影响坑道突水的因素很多,涉及补给水源、富水、含水和导水结构、突水途径和通道,以及影响突水性质和特征等地质和水文地质条件,并与现代地应力作用和工程作用密切相关。某一坑道是否会发生突水,由该坑道在地下(地表)水补给、径流和排泄的统一流场中所处部位,以及工程和采矿对围岩的影响来决定。特别是处于岩溶水处于积极交替状态,富水性极强时,更导致矿区突水次数和强度增大。究其原因,绝大部分是由于矿层底板隔水层太薄或断层破碎带削弱了底板隔水层强度,因而承受不了底板水头压力及矿山压力的结果,有时由于中奥陶统发育岩溶隐落柱,使上覆岩层陷溶,塌陷裂隙把岩溶水引入矿坑造成突水。此地质灾害在我国矿山地质灾害中最常见之一。

1.2瓦斯爆炸

是由瓦斯和空气混合后,在一定条件下,遇高温热源发生的热链式氧化反应,并伴有高温及压力(压强)上升的现象。是在一定条件下是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。在我国煤矿中,其发生的几率较大,必须严格控制瓦斯浓度和火源才能降低其发生的几率。

1.3采空区的地面变形

采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”,采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题,人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点。如若出现采空区的地面变形,在矿山中容易出现将井下作业人员因矿区塌陷导致的在井底被困。

1.4岩爆

也称冲击地压,它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。发生条件:在硬脆岩体高地应力地区,硐室开挖过程中发生岩爆。其发生的主要原因是因为围岩强度适应不了集中的过高应力而突发的失稳破坏。

1.5滑坡

边坡滑坡是露天矿山最常见的矿山地质灾害,它也是发生频度较高、对露天矿山安全影响特别重大的灾害,凡是露天开采的矿山都存在不同程度的滑坡地质灾害。歌乐山矿从过去和已有的资料来看,开采边坡和高陡边坡滑坡规模较小,最后都是以崩塌的形式完成能量释放寻求边坡稳定,滑坡地质灾害主要表现为排土场大规模的滑坡变形。

1.6泥石流

露天矿山由于开采范围大,开采高度深,无植破覆盖,排土场渣上堆积高,在雨季因边坡滑坡、崩塌都极易形成泥石流灾害,造成对采区内设备冲毁和破坏采区生产系统,也是露天矿山一种常见的地质灾害。受雨水冲刷,水土流失现象较为严重,下雨时地表积水就裹带大量泥沙经排水系统流向下大天池池塘,淤堵排水沟渠;同时排土场在持续降雨和大暴雨时,山水汇集对排土场渣仁冲刷形成泥浆混合体,侵蚀排土场附近土地。

2.矿山地质灾害的防治

防治瓦斯的措施主要有:加强通风。使瓦斯浓度降低到《煤矿安全规程》规定的浓度以下,即采掘工作面的进风风流中不超过其百分之0.5,回风风流不超过百分之一,矿井总回风流中不超过百分之0.75。加强检查工作。及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度,查明隐患进行处理,是日常进行瓦斯管理的重要内容。对瓦斯含量大的煤层,进行瓦斯抽放,降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。

坑道突水防治措施很多,其原理都是尽可能地保持固有地质体及其水文地质的平衡状态,强化抗突能力,削弱突水条件。常用的基本上分为地面和地下两类针对性设施和手段,包括排水疏干、工程与水源之间保留防水矿柱、修建水闸墙、门、灌注水泥浆、堵塞可能的渗透途径和通道等。

对于采空区主要是:①建立可行化的系统,对不符合安全或设施不健全的不允许其私自采矿。在我国,小的矿井众多,有许多并不具有开采煤矿的资质,没有政府的允许就私自采矿,并对矿区的安全设施较低,内有建立健全的安全系统,并私自采井,对地质灾害影响较大。②对开采人员的培训较低,没有合理的进行开采。只有合理设计边坡参数,加强边坡监测,做好挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,应有专门的工程地质勘察。来进行合理的开采,应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。这样才能保护我们的环境。③建立系统化的防护措施,有计划的进行开采。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。

滑坡治理主要是指排土场的滑坡治理。通过改变排土场边坡形状,降低排土场分层高度和增加分层个数,清挖和形成安全平台,放缓排土场最终边坡角,使其小于渣土自然堆积角,永久性地改变排土场受力的应力状态。排土场排土工作面形成2%的反坡,防治雨水汇集冲刷排土场边坡;排土场顶部适当设置截洪沟和排水沟,及时将地表积水通过排水沟排出排土场外;加强对截洪沟、排水沟检查疏导,确保排水畅通;暴雨过后,及时对排土场进行检查和积水疏通,防止积水倒灌排土场。降低排土场边坡滑坡区域分层高度和增加分层个数,放缓排土场最终边坡角,使其小于渣土自然堆积角,降低排土场的重心高度,根本性的改变排土场受力状态。

矿区泥石流的治理方法:减少粘土层渣土堆排量,实施采区内部排土场堆排,自果树排土场终了部分及时绿化植树种草;消除或减轻水的危害,与排土场治理滑坡治水方法一致;废石、渣土剥离合理堆放;采区内禁止乱倒乱排废石和渣土,剥离按照采区统一规划、指定位置堆排;同时根据剥离开挖中岩土体性质的不同区别对待,坚硬的岩块排于底部,渣土排于表层。[科]

【参考文献】

矿山灾害防治篇7

(1)巷道坍塌

产生巷道坍塌的原因是矿体及围岩见有层间错动破碎带、蚀变带。蚀变带矿物结构疏松,水理性质软塑,力学强度低,工程地质条件不稳定,易坍塌。巷道维护不到位,支护材料腐烂所致。如果顶板管理不良,在蚀变带、破碎带、强风化带部位就可能会产生冒顶、垮帮引起巷道坍塌灾害,危害施工人员的生命。如矿体围岩为石灰岩,遇水会形成岩溶现象,使围岩坚固性降低,形成溶洞。且围岩蚀变较发育,矿体局部地段破碎也较强烈,易于坍塌。

(2)矿坑突水

矿区常见地下水主要赋水层位为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、构造裂隙水和岩溶裂隙水。灰岩易形成溶隙和灰岩溶洞,断层破碎带和软硬岩层接触带是主要导水通道。虽然矿体埋藏在主要含水层以上,但不能直接接受大气降水,在多雨季节,会有地表季节性溪流的侧向补给。可是由于采矿活动的深入,对井下节理裂隙带的各种结构面的破坏程度加剧,且断裂构造较发育,增大了地下水的活动通道,因此在近地表和风化带内施工的井口,及井下开采的巷道,易发生突发性矿坑突水。矿坑突水可能危害的对象为井巷内施工人员和机械设备等。

2防治措施浅析

(1)崩(滑)塌防治措施

要对岩土堆积体及周围的易产生崩(滑)塌的岩土体边坡进行清理、剥离,将边坡坡度放缓,遇到岩体较破碎处应进行必要的衬砌、护坡。同时应做好坡体上下的排导水工作,在融雪和暴雨时做好监测;在雨季,专人定时对坡体进行连续观测,及时了解边坡状态,防止灾害发生。并在废石场坡脚处修筑挡土墙防护工程。

(2)预测塌陷防治措施

在开采过程中要经常进行矿区塌陷、地裂缝及巷道坍塌的调查工作,查清地面塌陷、地裂缝的形成规律、规模、分布特征等。按工作面开采情况,布设观测断面,进行长期地面变形观测,加强地面塌陷、裂缝监测,设置固定观测标志,定期进行专职人员巡视,发现异常、险情及时报告,根据观测和研究结果,总结塌陷变形的规律。加强地表监测,如发现地面突发性塌陷、裂缝,应及时回填处理并设立警示牌,防止人员伤亡和财产损失。对于已发生采空区塌陷和地裂缝的区域,应立即封堵,防止井下施工人员误入。加强防护工程,在预测塌陷区边缘设计铁丝防护网,并设立警示牌,防止人员入内造成伤亡和财产损失。在采矿过程中及时对区内人员及建筑进行疏散和处理,如发生塌陷进行客土种树。

(3)巷道坍塌防治措施

对地下斜井、平硐及运输巷道等硐室进行必要的支护,特别要注意硐顶崩落对采矿安全的威胁,要严格遵照开采设计进行开采,不许随意破坏井壁围岩。

(4)矿坑突水的防治措施

在巷道向前掘进前,打超前钻、探水钻进行探水,掘进断面不宜过大,缩小受压面积,掘进巷道坡度不宜起伏不平,以免造成积水,发现坑道内涌水量明显增大时应及时加强排水,做好支护工作,井下工作人员及时升到地面。加强监测,消除隐患。要在日常采掘工作中强化探水、防水、水泵排水等防治措施。

3结论

矿山灾害防治篇8

关键词:矿山地质灾害;研究;防治对策

中图分类号:F407.1文献标识码:a文章编号:1001-828X(2013)09-0-02

矿产资源开发在三门峡市国民经济和社会发展中发挥了重要作用。过去三门峡市走的是一条消耗资源和忽视环境的粗放式开采模式,矿山环境恶化,矿区灾害频繁发生,危害较为严重。随着社会的发展,环境保护成为人类共识,是社会进步,文明的标志。人类社会的发展,很大程度上依赖矿产资源的强有力支撑,矿产资源的开发主体是矿山企业。目前,全市已发现矿产资源66种,已探明储量的50种。已开发利用的27种。已上储量表的矿种有33种,矿区数为759处,发现矿产地311处,其中大型18个,中型47个,小型93个,矿点153个。长久以来,矿业开采一直被认为是创造财富的过程,很少注意到其造成的负面影响。然而,日益严峻的矿山环境与凸显的一系列灾害问题迫使人们不得不给予关注和重视。因此,合理有效地利用资源、保护矿山环境、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,逐渐为业内人士所共识。

一、三门峡市矿山地质灾害概述

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,凡此种种,均是矿山地质灾害的具体表现。我市是个矿业大市,矿产资源的年消耗量很大。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。改革开放以来,社会经济的快速增长对资源的需求更是与日俱增。市场经济对国有矿山企业带来很大冲击,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。近几年,非煤矿山的灾害事故不断,严重威胁着人民群众的生命财产安全,频发的冒顶、突水、地表塌陷、滑坡、泥石流及地裂缝等矿山地质灾害不仅给矿山企业造成巨大的经济损失,而且制约着矿山企业的可持续发展。

二、矿山地质灾害特点及诱因分析

总体而言,我市目前矿山地质灾害具有以下特点:

(1)种类多,分布广,影响大

据初步统计,全全市已查明地面塌陷及其隐患34处,其中渑池县17处、陕县8处、义马市6处、灵宝市2处、卢氏县1处;因矿山开采产生有影响的崩塌、滑坡灾害22处,造成直接经济损失1016.4万元;全市矿山开采形成有影响的泥石流及其隐患9处;

(2)潜在灾害隐患突出

单以废水、废渣的排放为例:根据对现有179个重点矿山统计结果,全市矿山废水产出量1470.93万m3/a。排水量为763.94万m3/a,占产出量的51.93%。年排水量较大的矿山为煤矿、铝土矿、金矿、钼矿等,分别为319.7万m3/a、224万m3/a、217万m3/a、17.8万m3/a。矿山废水、废渣的排放,常造成水资源浪费、水土和空气污染,并引发泥石流、滑坡等地质灾害。

(3)按矿山类别分,煤炭矿山重于非煤矿山,金属矿山重于非金属矿山

一般煤矿规模较大,开采深度和采空区相应也大,致使地层应力失去平衡,产生地面塌陷、地裂缝或岩爆等灾害,另外,煤矿的涌水和瓦斯的危害更是触目惊心。拿义马市千秋、常村和渑池果园、天池、英豪一带煤炭开采区来说,面积127.62平方公里,区内有大小矿山企业23个,其中大、中型矿山4个。由于该区采煤单位密集,采空区规模空前,地面塌陷、地裂缝发生频繁,并形成多个塌陷、地裂缝集中分布区,影响总面积大于50平方公里,经济损失逾亿元。另外,北露天煤矿采坑内北部边坡曾先后多次发生滑坡。矿山废水年排放量约151.9万立方米,煤矸石年排放量约36.6万吨,累计堆放量约677.7万吨。由于该区煤燃点较低,煤矸石较易自燃,煤矸石自燃产生的各种有害气体,常造成严重的大气污染。而金属矿山虽然多数地处偏僻,灾害影响和后果不如煤矿那么严重,但以地下开采居多,仅矿井涌水和尾矿库对地表水体及植被土壤的污染,就比非金属矿山严重得多。

(4)灾害类型与矿山规模、开采方式、矿产类型及所处地域相关

一般来说,露天矿山灾害类型多为水土流失、排土场(山体)滑坡、泥石流、边坡坍塌等。地下开采受采空区影响,灾害类型多为地面塌陷、地裂缝、冒顶、岩爆、突水、瓦斯、地表水土污染、尾矿泥石流以及矿井抽排水导致的近地表水源枯竭等。

矿山地质灾害诱发因素各不相同。有些是开采过程中难以避免的,如开采深度的增加,使得地应力相应增大引起冒顶、片帮、脱盘甚至岩爆的严重地压灾害;有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的,如采空区不及时充填、废渣废水随意排放、水文地质及构造不了解、巷道偏离、盲目指挥、违章作业、私挖乱采等,非稳定因素积聚到一定限度引发各种灾害;有的矿山片面追求经济利益或为摆脱一时的经营危机,摈弃常规,如采富弃贫、求近避远,结果为后期发展埋下灾害隐患;曾一度泛滥的民采风潮掠夺式的开采活动也对部分国有大中型矿山造成严重干扰和资源、环境破坏,如在矿产集中地区(义马、渑池、灵宝、卢氏等地),国有矿山及大型矿区矿产浅赋存区和露天矿区周边,乡镇或个体矿山密集,个别地区存在挣抢矿源、采富弃贫、越界开采、无证开采、一证多采、乱采滥挖等现象。虽经多次清理、整顿、取缔,但效果不佳,严重干扰国有矿山、重点矿区的规范开采和安全生产,加剧了矿山环境的恶化,并极易诱发矿山地质灾害和安全生产事故。

三、矿山地质灾害研究中存在的问题

开展矿山地质灾害的研究工作,掌握其现状和发展趋势,对灾害进行分类,研究其防治措施,建立政府和主管部门的科学防灾决策系统,对促进我市矿山的可持续发展以及我市经济的持续、稳定发展具有重要意义。我市国土资源主管部门把矿山环境保护作为一项重要任务,在全市范围内初步建立了地质灾害(包括矿山地质灾害)监测制度、汛期应急调查制度,汛期防灾预案制度、灾害速报制度、险情巡查制度和汛期值班制度等,提高了防灾应急能力和反应速度,为三门峡市矿山环境保护和减少灾害损失起到了重要作用。为确保矿山的安全生产起到了重要作用。但相对而言,研究仍处于起步阶段,且存在以下问题:

(1)法规政策体系、监管、约束机制和经济政策有待完善

部分与矿山环境保护有关的法律、法规,都提出了一些原则性的要求,可操作性差,缺少与之相配套的矿山环境保护法规体系。部门之间职能交叉,执法主体不明,责任不清,是影响矿山环境保护工作的重要因素之一。在矿山环境保护与治理税收和财政政策等方面,缺乏激励和约束机制,社会对矿山环境保护治理投入的积极性不高,资金没有保障,保护与治理投入明显不足,制约了矿山环境恢复治理工作的进程。监督、监测网络及信息管理体系不完善,监管部门普遍存在人力、经费、技术装备不足、执法手段无法保障等问题。

(2)“谁开发、谁保护、谁破坏、谁治理”的政策得不到有效落实

矿山企业作为矿山环境保护治理工作的主体,应当重视矿山环境保护与治理工作,但部分企业受经济利益的驱使,环保意思淡薄,不愿承担采矿环境成本。因采矿权与土地权属的分离,采矿单位多对其土地权属人进行赔偿或补偿,至于赔偿或补偿资金是否用于环境恢复治理,矿山企业则缺少关注,致使多年来恢复治理实际的投入很少。部分地方还存在“先发展起来,再改善和保护环境”的错误观念,对矿山环境保护监管不力、投入偏低,造成矿山环境问题日益突出。个别地方保护主义严重、加之各种利益关系错综复杂,执法难度大、效果差,使矿山环境趋于恶化。

(3)矿业秩序混乱,资源浪费和环境破坏严重

三门峡市矿产资源丰富,矿山企业众多,在矿产集中地区(义马、渑池、灵宝、卢氏等地),国有矿山及大型矿区矿产浅赋存区和露天矿区周边,乡镇或个体矿山密集,个别地区仍然存在挣抢矿源、采富弃贫、越界开采、无证开采、一证多采、乱采滥挖等现象。虽经多次清理、整顿、取缔,但效果不佳,严重干扰国有矿山、重点矿区的规范开采和安全生产,加剧了矿山环境的恶化,并极易诱发矿山地质灾害和安全生产事故。

(4)历史积留问题多,恢复治理程度低、难度大

三门峡市矿山企业众多,矿山开采时间较长,由于相关法规不健全,各地政府重视不足等原因,造成许多矿山环境被破坏后,无人承担治理责任。矿山历史积留环境问题较多,所需恢复治理资金数额巨大,企业难以承受。“先破坏,后建设,先污染后治理”旧观念根深蒂固,短期内难以得到扭转。部分矿山集中区,小企业众多,责任不明,生产周期短,设备简陋,防范措施不力,在矿山环境保护方面几乎不做任何工作,地方政府又无资金投入,危害损失极大。矿山环境保护治理工作任重道远。

(5)技术落后,缺少必要的技术支持

矿山环境保护与治理是多个专业领域相互渗透、技术性很强的工作。但目前缺少技术支持,矿山环境灾害预测滞后,缺少成熟的恢复治理手段。矿山开采技术落后,矿井突水、瓦斯爆炸、顶板冒落、崩塌、滑坡、泥石流等灾害事故时有发生。资源综合利用和废水、废石(矸石、固废)资源化利用技术水平不高,利用程度低。

四、矿山地质灾害的防治对策

矿山灾害防治篇9

【关键词】矿山;地质灾害;类型;防治措施

前言

地质灾害的频繁发生是我国最为关注的问题。在我国,地质灾害类型相对较多,分布在各个地区,一旦发生就会给当地造成极大的影响,阻碍了其经济的发展。在地质灾害中,矿山地质灾害所占据的比例相对较大,主要是由于人们对矿山的开发而引起的,并且对给当地的经济以及人们的生命安全带来巨大的影响。我国的矿产开发的历史相当久远,目前已属于采矿大国,但是由于开采的技术与设备不够先进,这就导致矿产开采之后地质环境遭到严重的破坏,导致各种矿山地质灾害的发生。

一、地质矿业的开发与地质灾害的联系

在现代化社会发展的过程中,国家需要大量的开采矿产资源以顺应社会经济的发展,使矿产开采企业面临更大的发展契机,但是企业在开采矿山之后,由于没有对其合理的管理,导致矿山极容易出现地质灾害,尤其是在一些中小型矿山当中,这种现象极为明显。再加上矿山开采技术与设备不够先进,没有加深环保的意识,这就导致矿山地质环境遭到严重的破坏,存在着地质灾害隐患。并且随着时间的推移,这些致灾隐患就会发展成为直接的地质灾害,一方面阻碍了当地的经济发展,使当地的基础设施遭到严重的损毁;另一方面也给当地的人民造成严重的威胁。

二、矿山地质灾害的几种类型

在矿山地质灾害当中,其发生的类型相对比较多,我们将其按照灾害的发生与时间的关系分类,可以分为突发性矿山地质灾害、缓发性矿山地质灾害两种,其中突发性矿山地质灾害主要包括矿坑突水、瓦斯爆炸等;而缓发性矿山地质灾害主要包括环境污染、地面变形等。但是在实际工作中,最为常见的地质灾害类型是根据空间分布与形成原因之间的关系而分类的。

1、岩土体变形灾害

(1)矿山地面塌陷问题

一般情况下,矿山地面塌陷是由于人们采用井巷开采方式而导致的。如果人们在矿山采空区开采矿产资源时,没有保留足够的矿柱,或者由于矿柱受到损坏,那么这就会导致矿山的地面塌陷,尤其是在地表或平缓的地区,地面塌陷的现象更为明显。而在一些地下较深的矿体资源,人们如果没有没有对采空区进行回填土或者合理的处理,那么就会导致采空区大规模的塌陷。

(2)采矿场边坡出现失稳或者滑坡现象

这种现象发生的主要原因是人们在开采矿产资源的过程中,由于没有按照相关规定进行开采,这就导致失稳、滑坡现象的发生,一般来说,这种灾害往往发生于建材矿山当中。

(3)坑内岩爆现象

当矿产资源开采完毕之后,矿坑与顶部以及底板的围岩会受到地壳运动而导致其压缩,如果人们在开采的过程中消弧线圈的自由面,那么其中的应力就会突然释放,因爆裂而导致岩体出现各种碎片,从而带来巨大的地质灾害。

2、因地下水位改变而引起的地质灾害

(1)矿坑突水、涌水的现象

这种现象是最为常见的一种地质灾害,并且这种灾害产生的后果极为严重。一般来说,人们在开采矿产资源的过程中,由于人们没有对矿坑的涌水量进行分析,往往因为失误而打穿老窿,此时矿坑内就有大量的地下水涌入,导致各种安全事故的发生。

(2)坑内遗沙涌泥

这种现象一般会与上述突水现象一起发生。在矿产资源开采的过程中,如果遇到蓄水溶洞,一旦将其挖穿,那么就会有大量的泥沙极其岩屑伴随着地下水涌入到坑内,从而导致各个矿坑被堵,机械设备、开采人员都会被埋于其中,情况不堪设想。

(3)环境污染

在矿山开采的过程中,环境污染是地质灾害的另外一种表现形式。在矿产资源开采是,由于采矿以及选矿会产生大量的废气、废物、废渣,并且没有将其经过处理直接排放至外界环境当中,从而导致生态环境遭到严重的污染。另外,在采矿的过程中还会发生的自然灾害有水土流失、土地沙化等。

3、矿体内因引起的灾害

(1)瓦斯爆炸和矿坑火灾。这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。

(2)地热。随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。

三、矿山地质灾害的防治措施

1、重点防治区防治措施

(1)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。

(2)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。

(3)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)。

(4)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。

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。

(1)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。

(2)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:

(3)开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。

矿山灾害防治篇10

在我国,随着大工业生产的迅速推进,一些老工业基地日益呈现出资源枯竭的态势,大量矿井废弃和关停则是在此宏观态势下微观放映,废弃矿山所引发的的地质环境灾害对生态环境和社会经济的危害也到了不容忽视的地步,对其进行系统研究显得尤为必要。

1废弃矿山引发的环境地质灾害的类型分析

废弃矿山所引发的环境地质灾害是多个方面的,但这些不同的灾害现象都是相伴而生,互相依存不可分割的。对废弃矿山引发的环境地质灾害进行类型化分析是探寻治本之策的前提。

1.1矿内污水触发水污染

矿井关闭后一般会引发区域内大范围的地下水污染和地表水污染,依据矿井的监测资料进行研究发现,上述后果是因为矿井关闭后其以前的排水系统也自然废止,从而使得地下采空区内含有很多有毒有害成分的污染水和不同含水层的水相互渗透融合,从而引发洁净水深度和广度均极为庞大的污染。另外,矿区因矿井关闭,有毒地下水因得不到正常的疏导,就会自动上溢至地表漫流,引发地表水域的污染。废弃的煤矿和金属矿及有关矸石堆对河流、湖泊和水库造成有害的影响,这些都是因为废矿渣中所含酸性污染物质造成的。

1.2地下水外溢淹没矿区

矿井报废使得地下水失去既定的人为疏导排出路径,水位上升溢出可以导致矿区大面积的被淹没。如1999年,陕西省就因为对沿河几十处的小煤窑强制关闭而引发灾害,其中原因正是小煤窑中的污水上涨导致河流下游地下水位抬升,涌出地表后,使得大片农田被淹,形成了大块的沼泽地,造成严重的水域环境灾害。

1.3地面崩塌以及伴生的毒气外泄

废弃矿区地下部分有着因矿产开采形成的大面积的采空区,矿井关闭后,地下采空区缺乏必要的维护,地下构造遭受很大的破坏,经过一段时间后就会产生大面积的地面开裂、塌陷。由于矿物在密闭高压作用下会产生许多有害气体,这些有毒物质也会从地面裂缝中逸出,造成严重的空气污染。

1.4废弃矿井污水入侵威胁临近生产矿井安全

废弃矿井所产生的废水往往会漫流进入其他正常运行的矿井,对其他矿井的正常生产和人员安全造成极大的恶劣影响。近年来比较著名的案例是江苏徐州矿务局、湖南资兴矿务局的废弃矿的案例,2000年两矿在关闭矿井后,境内污染的地下水也随机停止疏导排泄,不断增加的废弃矿水涌入相邻的生产矿井内,对安全生产造成极大的威胁。

2废弃矿山环境地质灾害的成因

众所周知,废弃矿山所引发的环境地质灾害的影响面积大,并具有极强的隐蔽性强,且往往潜伏期较长。故而,对其地质灾害形成的技术原因和人为原因进行研究显得非常必要。

2.1开采技术原因

采矿活动往往都会对地下水和地表水系统造成影响,从而对开采区及其周边区域内的水文地质和地下水层系统的运行产生极大的作用力。矿山开采过程会对煤岩层进行极大的破坏,含有多种化学成分地下水从巷道、井壁及采空区等多种渠道渗入矿井与煤系岩层接触,从而融合其中的各种成份,在此过程中,许多物理、化学反应理所当然在其中发生。成分复杂的矿井水在矿井关闭后,由于既有的正常排水渠道消失,富含有毒元素的污染水就会进一步污染其他未污染的地下水层系统,当地表开裂或塌陷后,酸性矿井水就会漫溢而出,对地表水域环境造成极大的污染。

2.2开发过程中追求经济效益,环境意识不强

在矿产资源的开发过程中,企业主往往过分注重经济利益,对公共利益漠然对之,引发“公地悲剧”。在相当长的时期内,由于国家监管不到位,在利益的驱逐下,很多地区引发采矿热,个体矿山企业和乡镇村集体矿山企业对矿产资源进行无序开采,所采用的开采技术也极为落后。开采过程中没有对今后的地质环境破坏进行必要的评估,缺乏配套的矿山治理措施,从而为引发今后大规模的地质环境灾害留下隐患。

2.3缺乏关闭矿井治理的良性措施

我国许多矿山企业都是建立于计划经济时代,一般都是国家产权,企业的盈利很大的份额都要上缴国家财政,而政府并没有合理留置安排足够的矿山治理资金。开采的同时没有注重治理,一旦矿区资源枯竭,企业难以为继,也就根本没有经费采取对矿山环境地质灾害进行防治的经费。矿井关闭缺乏必要的预测评估的前置阶段,对矿井关闭后的风险识别、预测、防范的技术系统和资金来源也就不可能形成系统的方案,也缺乏矿山恢复的一整套机制,在这样的前提下对矿井进行关闭,对其所隐藏的危害视而不见,任其滋长,从而就为造成大规模的环境地质灾害埋下伏笔。

2.4地表复杂的自然地理环境

矿区地表地形一般均为山地、高原地区,地形地貌与地质构造都比较复杂,地面往往多高山陡坡,地质构造多断层,在自然的风化侵蚀作用下,岩体结构破碎随之而生。由于生产需要以及环保措施的缺位,矿区往往植被稀疏,水土流失比较严重。在汛期暴雨的相互作用下,关闭矿井采空区容易引发区域内发生严重的塌陷,还会发生泥石流、滑坡等地质灾害,从而引发地下污水上溢,造成综合性的地质环境灾害。

3废弃矿山环境地质灾害的防治措施

对废弃矿山环境地质灾害进行类型化分析,并对其产生的成因和机理进行系统的研究之后,结合我国废弃矿井区域的各种自然条件,如水文、地质以及气候环境等进行考量,基于我国学术界的研究现状,借鉴国外先进经验,可以对我国废弃矿井引发的地质灾害形成如下防治建议。

3.1构建废弃矿山风险评价与预报系统

对于既存废弃矿井的相关环境进行合理的技术考量是预防灾害的必要举措。废弃矿井的风险评价与预报系统的构建需要考虑以下一些技术问题,包括地下水流及其动态的动力学评价与预报,具体工作有流体动力学观测,渗透介质参数试验。另外一项比较重要的技术工作是评价采矿扰动对介质渗透性的影响,该项评价主要通过水文地球化学进行动态监测与预报来实现,主要进行以下技术性的任务,如水质迁移机理与强度,现场示踪试验,地下水自净可能性,含水系统环境中物理化学状态变化规律。

3.2构建废弃矿山风险识别系统

对于风险的识别与分析首先有必要建立系统管理资料的数据库,对于数据库所应包括的资料,技术领域一般要采集如下一些数据,即废弃矿井的空间物理形态,含水层的水力特征,以及气候、降水、土壤、植被等地质与相关环境数据。;废弃矿井所含的危险因素主要存在于两个领域,一是人力活动即采矿过程中所遗留的危险因素,二是客观自然地理环境因素。对于人力活动所形成的危险进行评估预测必须是全面的,即包括环境的、经济的的因素,也应该把社会的、人文的因素考虑在内。

3.3采用先进的地质灾害防治措施

地质灾害的防治措施不应仅仅关注事后的治理,更应注重矿井关闭前的预防。一是要建立废弃矿井治理基金,保障治理经费的来源充足;二是要合理利用一些先进的防治技术,目前国内外已有的治理地下水污染措施包括:在矿井内充填净化污水的特殊材料;打造水平孔预排老空污水;采用注水井构筑“水力坝”来阻隔污染的大面积扩散;通过将小煤窑与国营大井沟通等方法来截断洁净水与污水的联系等。