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淺析礦山地質(zhì)災(zāi)害類型與防治措施
摘要：根據(jù)災(zāi)害的空間分布和成因關(guān)系，礦山地質(zhì)災(zāi)害主要有巖土體變形災(zāi)害、地下水位改變引起的災(zāi)害和礦體內(nèi)因引起的災(zāi)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(zhì)災(zāi)害的防治措施的建議。
關(guān)鍵詞：礦山 地質(zhì)災(zāi)害 滑坡 崩塌 泥石流 礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
0 引言
我國是地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)國家之一，地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴(yán)重。礦山地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)災(zāi)害的一個分支，是人類開采礦山而直接誘發(fā)的人為地質(zhì)災(zāi)害。我國是采礦大國，開采技術(shù)和設(shè)備相對落后，導(dǎo)致礦山開采環(huán)境不斷惡化。近年來，重大地質(zhì)災(zāi)害明顯上升。
1 礦業(yè)開發(fā)與地質(zhì)災(zāi)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(zhì)災(zāi)害問題日趨嚴(yán)重，潛在的致災(zāi)隱患不斷增多，且隨時可能發(fā)展成災(zāi)，造成人員傷亡、設(shè)備報廢、設(shè)施損毀甚至礦井關(guān)閉、資源浪費等嚴(yán)重后果。嚴(yán)重制約了社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型
礦山地質(zhì)災(zāi)害種類繁多，按成災(zāi)與時間的關(guān)系，可分為突發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害的空間分布和成因關(guān)系分類。
2.1 巖土體變形災(zāi)害
2.1.1 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。特別是那些礦體埋藏較淺，產(chǎn)狀較平緩的礦區(qū)(如煤礦)，地面塌陷的現(xiàn)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(qū)，當(dāng)其達到一定規(guī)模就會產(chǎn)生大面積塌陷。此外，在巖溶分布區(qū)，還會因礦山排水疏干而導(dǎo)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(dǎo)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(nèi)，造成淹井事故，直至停工停產(chǎn)。
2.1.2 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(zāi)害多發(fā)生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。
2.1.3 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(yīng)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(yīng)力的驟然釋放，導(dǎo)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(zāi)難。
2.1.4 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(dǎo)致井下和地表的嚴(yán)重破環(huán)。
2.1.5 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。
2.2 地下水位改變引起的災(zāi)害
2.2.1 礦坑突水涌水 這是最常見的礦山災(zāi)害，突發(fā)性強、規(guī)模大，后果嚴(yán)重。生產(chǎn)過程中常因?qū)ΦV坑涌水量估計不足，采掘過程中打穿老窿，貫穿透水?dāng)鄬�，驟遇蓄水溶洞或暗河，導(dǎo)致地下水或地面水大量涌入，造成井巷被淹、人員傷亡災(zāi)難。
2.2.2 坑內(nèi)潰沙涌泥 這是常與礦坑突水相伴而生的災(zāi)害。當(dāng)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?dāng)鄬雍偷亓芽p也常會使淺部第四紀(jì)沉積物隨下漏的地表徑流涌入坑內(nèi)。其結(jié)果是使坑道被泥沙阻塞，機器、人員被泥沙所埋，嚴(yán)重時甚至?xí)沟V山遭受毀滅性的打擊。
2.2.3 環(huán)境污染 環(huán)境污染是礦山災(zāi)害的另一種重要形式。因采礦、選礦產(chǎn)生的“三廢”物質(zhì)，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?dāng)嗔鞯取?
2.3 礦體內(nèi)因引起的災(zāi)害
2.3.1 瓦斯爆炸和礦坑火災(zāi) 這種災(zāi)害最常見于煤礦。由于通風(fēng)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(zāi)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(zāi)。礦山火災(zāi)的危害極大，而且還嚴(yán)重?fù)p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(dāng)?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(yán)重惡化。
2.3.2 地?zé)?隨著開采深度加大，地?zé)嵛：Σ粩嗉觿 Ｎ覈延性S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?zé)釣?zāi)害導(dǎo)致礦工勞動環(huán)境惡劣，嚴(yán)重影響了有關(guān)礦山的正常生產(chǎn)。
3 礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
根據(jù)不同礦山的地質(zhì)條件和地形特點及礦山的開發(fā)利用方案，以及災(zāi)點的分布特點劃分不同層次的防治區(qū)，以便采取相應(yīng)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
3.1.1 合理設(shè)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(zhì)勘察。
3.1.2 對于原有的災(zāi)害點，做好邊坡加固和預(yù)防工作，盡量消除因礦山開采而誘發(fā)災(zāi)害復(fù)發(fā)的隱患。
3.1.3 渣場棄渣嚴(yán)格作好方量及邊坡坡度的設(shè)計，作好擋墻設(shè)計，設(shè)置攔渣壩，防止泥石流的產(chǎn)生。并充分、合理利用渣場，嚴(yán)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(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(yù)防引起上部地面開裂。
3.1.5 作好坑道的排水設(shè)計，以防因礦坑涌水造成危害。
3.1.6 設(shè)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(zāi)害地段防患于未然。
3.1.7 開采結(jié)束后，對礦區(qū)進行統(tǒng)一規(guī)劃，計劃進行礦山復(fù)墾工作，恢復(fù)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(shè)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。
3.2.1 科學(xué)合理設(shè)計邊坡參數(shù)，并進行合理支護和加固，邊坡上方應(yīng)設(shè)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(yán)禁隨意棄渣；在險要地段建設(shè)攔擋滾石和飛石的設(shè)施：
3.2.3 開采結(jié)束后，將棄渣場扒平覆土，植樹還林，恢復(fù)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(shè)，主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應(yīng)嚴(yán)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(zhì)環(huán)境恢復(fù)方案及措施 為防止水土流失和恢復(fù)植被和景觀，礦山須規(guī)劃進行礦山復(fù)墾工作，以恢復(fù)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(zhì)環(huán)境恢復(fù)工作，減少水土流失，恢復(fù)礦山的生態(tài)功能，達到生態(tài)恢復(fù)與維護人類與環(huán)境和諧的目的。
4 結(jié)束語
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(zhì)災(zāi)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：
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