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采礦塌陷災(zāi)害特征與治理方式
對(duì)于礦區(qū)塌陷問(wèn)題來(lái)說(shuō)，生態(tài)治理可以說(shuō)是整個(gè)治理工作的重要目的，下面是小編搜集整理的一篇探究采礦塌陷災(zāi)害特征與治理方式的范文，供大家閱讀參考。
采礦塌陷災(zāi)害特征與治理方式1
引言
煤炭是我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源之一，對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有非常重要的意義。但是，在煤炭工作開(kāi)展的過(guò)程中，環(huán)境問(wèn)題一直是煤炭企業(yè)不容忽視的一項(xiàng)問(wèn)題，通過(guò)采煤工作的開(kāi)展，將不同程度的會(huì)誘發(fā)出地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)于工作人員的生命安全以及企業(yè)發(fā)展具有嚴(yán)重的負(fù)面影響。根據(jù)此種情況，就需要我們能夠?qū)Σ傻V環(huán)境所出現(xiàn)塌陷問(wèn)題的原因進(jìn)行把握，并以針對(duì)性技術(shù)的應(yīng)用對(duì)其做好治理。
1.采礦塌陷災(zāi)害特征
1.1災(zāi)害機(jī)理
對(duì)于采礦區(qū)域出現(xiàn)的塌陷情況來(lái)說(shuō)，其通常是由于在采礦作業(yè)開(kāi)展的過(guò)程中使地下相關(guān)區(qū)域的地下水位出現(xiàn)了一定的變化，并在地下水位降低、使窿道頂板土體由于長(zhǎng)期缺乏水分最終使頂板出現(xiàn)了數(shù)量較多的裂縫。而當(dāng)這部分裂縫形成之后，則可能直接貫通到地表，以此使地下粘土出現(xiàn)透水性增大的情況，并在雨水環(huán)境下使該區(qū)域土質(zhì)所具有的強(qiáng)度降低，進(jìn)而出現(xiàn)較大范圍的農(nóng)田開(kāi)裂、土體沉陷等問(wèn)題。
1.2災(zāi)害特征
1)地面塌陷
在采礦地質(zhì)條件中，石灰?guī)r是數(shù)量較多的一種地質(zhì)類型。而在該類型地質(zhì)條件中，巖溶塌陷可以說(shuō)是較為常見(jiàn)的一類地質(zhì)災(zāi)害。在該種地質(zhì)災(zāi)害中，地下水位變化是造成塌陷情況出現(xiàn)的一項(xiàng)最主要的原因，且塌陷情況規(guī)模、大小等都和巖溶、土洞、地質(zhì)構(gòu)造、地下水徑流排泄以及地形地貌等存在著一定的關(guān)系。根據(jù)塌陷形成原因的不同，通常來(lái)說(shuō)會(huì)具有三種類型，即環(huán)境下方具有土洞或者溶洞、地下存在動(dòng)力水以及上部存在巖質(zhì)蓋層。其中，地下水可以說(shuō)是使采礦區(qū)域出現(xiàn)塌陷的主要因素，其通過(guò)地下水位的變化以及巖土體自身所具有的重量而地面所具有的穩(wěn)定性非常脆弱。如果礦區(qū)下方開(kāi)采程度較高，就會(huì)使水流所具有的流速以及坡度逐漸增大，以此使巖溶裂隙中的覆土層以及充填物在受到搬運(yùn)、沖蝕之后使土洞所具有的大小地逐漸加大，并且同時(shí)受到真空吸蝕、降雨、地震等因素的影響最終導(dǎo)致塌陷問(wèn)題的發(fā)生。
2)泥石流、滑坡
對(duì)于該兩種災(zāi)害類型來(lái)說(shuō)，其為礦區(qū)塌陷之后所引發(fā)的次生災(zāi)害。當(dāng)?shù)V區(qū)出現(xiàn)塌陷問(wèn)題之后，就會(huì)在該區(qū)域造成數(shù)量較多的、深度在2m~10m間的大坑，并因此形成了非常陡峭的凌空面。如果在該種地質(zhì)條件下伴隨著較大的降水情況，就非常容易因此引發(fā)滑坡以及崩塌等次生災(zāi)害。
3)水資源破壞
在巖溶類型礦區(qū)下方，其往往由于礦區(qū)煤礦開(kāi)采工作的開(kāi)展而對(duì)地下水進(jìn)行一定的疏導(dǎo)，并且因此使原地區(qū)所具有的地下水得到了較大幅度的下降。同時(shí)，由于在企業(yè)對(duì)于開(kāi)采所產(chǎn)生的尾礦渣石等等沒(méi)有進(jìn)行良好的處理，就會(huì)因此對(duì)礦區(qū)周圍的水體造成較大的污染。同時(shí)，如果人員日常的生活用水沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砭团欧诺街車w中，也會(huì)由于富營(yíng)養(yǎng)化的出現(xiàn)而使地下水遭受到非常嚴(yán)重的破壞以及污染，并且這種問(wèn)題非常地難以被治理。
4)土地資源破壞
當(dāng)?shù)V區(qū)出現(xiàn)塌陷問(wèn)題之后，就會(huì)對(duì)周圍造成水土流失的情況，且很多土地可能因此受到較為嚴(yán)重的破壞。而當(dāng)這部分土地經(jīng)過(guò)雨水的常年沖刷之后，則會(huì)使其涵養(yǎng)水源的能力得到較大的減弱，進(jìn)而使土壤結(jié)構(gòu)無(wú)論是水平方向還是垂直方向都會(huì)產(chǎn)生較大的變化，最終使土地出現(xiàn)貧瘠化以及保水保肥能力變差的情況。
2.采礦塌陷地質(zhì)工程治理方式
2.1塌陷坑治理
為了能夠使塌陷坑治理這項(xiàng)工作具有更為針對(duì)性的特點(diǎn)，企業(yè)在對(duì)其進(jìn)行治理時(shí)可以將其分為以下幾個(gè)類型：
1)對(duì)于2m以下的塌陷坑來(lái)說(shuō)，可以將其歸類為A級(jí)塌陷。對(duì)于該類型的塌陷坑來(lái)說(shuō)，由于周圍土質(zhì)具有構(gòu)造均勻、水文地質(zhì)較好且濕度適中的特點(diǎn)，我們?cè)谔幚頃r(shí)可以不對(duì)其進(jìn)行挖掘，而通過(guò)土方的使用直接對(duì)其進(jìn)行回填。
2)對(duì)于2m以上、處于河床外的塌陷坑歸類為B類塌陷。對(duì)于該類型的塌陷坑來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)放坡開(kāi)挖的方式進(jìn)行處理，且挖掘的高寬比也需要能夠根據(jù)挖方邊坡值進(jìn)行制定。在實(shí)際施工過(guò)程中，無(wú)論坑底是否存在裸露基巖都應(yīng)當(dāng)對(duì)其開(kāi)挖。具體實(shí)施方面，首先需要通過(guò)挖掘機(jī)的應(yīng)用對(duì)坑內(nèi)部的軟弱土層進(jìn)行清除，并通過(guò)水泥漿的方式對(duì)坑底進(jìn)行灌注，以此起到對(duì)塌陷通道進(jìn)行堵塞的作用，最后在其表面通過(guò)碎石以及粘土進(jìn)行回填與夯實(shí)。
3)對(duì)于發(fā)生在河床內(nèi)部的塌陷坑來(lái)說(shuō)，我們可以將其歸類為C類塌陷。在對(duì)該類塌陷情況進(jìn)行處理時(shí)，需要先對(duì)塌陷坑邊緣位置所存在的軟弱土層進(jìn)行清除，之后再通過(guò)水泥灌漿以及混凝土板的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行處理。
4)如果塌陷坑出現(xiàn)在河床內(nèi)部，其底部雖然出現(xiàn)了沉降問(wèn)題但是還沒(méi)有形成塌陷坑，則需要將其歸類為D類塌陷。在對(duì)該類塌陷進(jìn)行處理時(shí)，同樣需要通過(guò)挖掘機(jī)的應(yīng)用對(duì)裂縫部位所具有的軟弱土層進(jìn)行清除，并通過(guò)碎石以及混凝土的應(yīng)用做好回填與澆筑。
2.2排灌系統(tǒng)治理
1)河道修復(fù)
在該項(xiàng)工作中，主要是對(duì)煤礦治理區(qū)范圍內(nèi)的河道進(jìn)行清理，并對(duì)河道兩岸都開(kāi)展適當(dāng)?shù)姆罎B工作。防滲方式上，則通過(guò)砌體砂漿的應(yīng)用對(duì)河道兩岸進(jìn)行處理。
2)排水溝修筑
排水溝是解決礦區(qū)塌陷滲水問(wèn)題的一項(xiàng)重要措施，其主要針對(duì)礦區(qū)治理范圍內(nèi)的林地以及旱地所進(jìn)行的。在修筑的時(shí)候，需要我們能夠根據(jù)以下的原則來(lái)開(kāi)展工作：首先，要對(duì)礦區(qū)治理范圍內(nèi)由于降水所產(chǎn)生的地表水?dāng)r截到治理區(qū)內(nèi);其次，對(duì)于截排水溝的渠底需要保證不沖不淤的管理理念，即將水速控制在一定的范圍內(nèi)使其不僅不會(huì)造成泥沙的淤積，還不會(huì)對(duì)溝渠結(jié)構(gòu)造成影響。
3)河床治理
在部分礦區(qū)老河床中，由于大量地表塌陷，就會(huì)使整個(gè)地塊由于高低不平而對(duì)治理區(qū)土地利用產(chǎn)生較為不利的影響。對(duì)于礦區(qū)老河床，應(yīng)用機(jī)械挖運(yùn)、推土機(jī)進(jìn)行推土平整，即首先在塌陷坑底部回填片石，然后再回填碎石，最后回填粘土，使治理后的老河床地面標(biāo)高與兩岸地面標(biāo)高持平。
2.3經(jīng)濟(jì)林栽植
對(duì)于礦區(qū)塌陷問(wèn)題來(lái)說(shuō)，生態(tài)治理可以說(shuō)是整個(gè)治理工作的重要目的，是當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)建立的重要部分，其主要包括樹(shù)種的選擇以及撫育等等。樹(shù)種的選擇是非常關(guān)鍵的，對(duì)此，我們需要以生態(tài)恢復(fù)學(xué)作為樹(shù)種選擇的重要依據(jù)，并且在對(duì)當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分、水分條件以及物理?xiàng)l件等進(jìn)行充分考慮與研究的基礎(chǔ)上開(kāi)展選擇工作。而對(duì)于已經(jīng)受到污染的土壤來(lái)說(shuō)，為了能夠使其中所具有的Cd,Cr,Mn以及Pb等重金屬能夠得到有效的降低，則應(yīng)當(dāng)通過(guò)石灰揮撒以及有機(jī)肥施加等方式在對(duì)其pH值提升的同時(shí)對(duì)原有土壤的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行改善，進(jìn)而在降低有害元素?cái)?shù)量以及活性的基礎(chǔ)上使土壤作物所具有的食用安全性以及經(jīng)濟(jì)效益得到提升。
2.4養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展
對(duì)于長(zhǎng)期積水、面積較大的塌陷盆地而言，在其積水區(qū)域內(nèi)可以根據(jù)地表塌陷量的分布情況在積水較深的區(qū)域建設(shè)養(yǎng)殖類水塘，以此在對(duì)原有地質(zhì)情況治理的同時(shí)獲得經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而對(duì)于積水較淺的區(qū)域，則可以種植水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)作物。該方式尤為適合于降雨量較大、氣候較為濕潤(rùn)的地區(qū)。
3.結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，我國(guó)的煤礦事業(yè)得到了較大程度的發(fā)展，而隨著煤礦開(kāi)采量的不斷加大，對(duì)于礦井內(nèi)部的地質(zhì)情況、水位情況也會(huì)造成一定的影響，非�？赡芤虼顺霈F(xiàn)塌陷事故，并對(duì)工作人員的生命安全、企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全造成非常嚴(yán)重的威脅。在文中，我們對(duì)采礦塌陷地質(zhì)工程的原理、特點(diǎn)以及治理方式進(jìn)行了一定的研究，指出今后需要我們?cè)趯?shí)際治理工作中以針對(duì)性治理技術(shù)的應(yīng)用避免塌陷問(wèn)題的出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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摘要：由于地表煤礦資源存量逐漸減小，深井采煤是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因采煤區(qū)地質(zhì)條件相對(duì)局限，生產(chǎn)期間易發(fā)生塌陷事故而擾亂了正常的秩序，從煤炭行業(yè)收益及采礦指標(biāo)等考慮，應(yīng)注重采煤區(qū)塌陷現(xiàn)象成因及治理的分析，現(xiàn)結(jié)合這兩點(diǎn)展開(kāi)探討。
采礦塌陷災(zāi)害特征與治理方式2
關(guān)鍵詞：
采煤 塌陷 成因 治理
采煤區(qū)塌陷是比較多見(jiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象，若不及時(shí)處理將會(huì)造成嚴(yán)重性的意外事故。煤炭企業(yè)需分析采煤區(qū)塌陷成因，提出切實(shí)可行的治理方案。
一、采煤區(qū)塌陷的危害性
煤炭開(kāi)采期間，因地質(zhì)構(gòu)造異常變化而造成了塌陷現(xiàn)象，如表1，這是危害采煤生產(chǎn)的潛在隱患。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采煤狀況，塌陷既破壞了地表巖層的完整性，使固有地質(zhì)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重的破壞，不利于自然生態(tài)系統(tǒng)的持久維護(hù)。另一方面，采煤區(qū)塌陷阻礙了現(xiàn)場(chǎng)采掘流程的持續(xù)操作，降低了整個(gè)煤礦區(qū)的采煤效率。
表1：巖溶塌陷災(zāi)變等級(jí)劃分表
二、采煤區(qū)塌陷現(xiàn)象的主要成因
“塌陷”是地質(zhì)學(xué)比較常見(jiàn)的現(xiàn)象，其形成及發(fā)展與地質(zhì)層結(jié)構(gòu)變動(dòng)有著密切的關(guān)聯(lián)，多數(shù)是人類外界改造活動(dòng)帶來(lái)的相關(guān)變化。從地質(zhì)學(xué)理論來(lái)說(shuō)，塌陷是地表巖、土地等位置轉(zhuǎn)移形成的現(xiàn)象，進(jìn)而在地表面出現(xiàn)坑、洞等構(gòu)造。結(jié)合采煤區(qū)生產(chǎn)實(shí)況，塌陷現(xiàn)象的主要成因包括：
1.自然因素。地質(zhì)運(yùn)動(dòng)對(duì)礦床結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的作用力，破壞采煤區(qū)地質(zhì)巖層構(gòu)造，進(jìn)而引發(fā)了區(qū)域性的塌陷現(xiàn)象。水文災(zāi)害是自然界中最為常見(jiàn)的危害現(xiàn)象，其是由地質(zhì)層構(gòu)造異常運(yùn)動(dòng)引起的，并且隨著地下水運(yùn)動(dòng)流向而形成不同的破壞區(qū)域最近幾年國(guó)內(nèi)水文病害的發(fā)生率持續(xù)上升，洪澇、水災(zāi)等，這些都有可能造成地質(zhì)塌陷[1]。
2.人為因素。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們改造自然的活動(dòng)越來(lái)越多，人為因素也是造成采煤區(qū)塌陷的主要原因。例如，地下排水管、污水管破裂、鄰近建筑施工等改造行為，引起的地下水位急劇變化等都可能引起地面塌陷。也有部分是生產(chǎn)作業(yè)造成，如圖1，大面積生產(chǎn)均會(huì)帶來(lái)不同程度的塌陷。
三、塌陷區(qū)綜合治理的方法
因社會(huì)對(duì)煤炭資源需求數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，大規(guī)模采煤生產(chǎn)是必不可少的。同時(shí)，采煤區(qū)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象也是比較多見(jiàn)的，基于安全采煤的相關(guān)規(guī)定，必須要對(duì)塌陷區(qū)做好綜合治理工作。
1.科學(xué)規(guī)劃。根據(jù)城鄉(xiāng)建設(shè)、農(nóng)業(yè)、水利、交通、旅游等規(guī)劃，組織制定采煤塌陷區(qū)綜合治理規(guī)劃方案，解決塌陷對(duì)采煤造成的不利干擾。科學(xué)的規(guī)劃是塌陷區(qū)綜合治理的“龍頭”，也是搞好塌陷區(qū)治理工作的根本保障。
2.水文勘測(cè)。鑒于水文運(yùn)動(dòng)災(zāi)害的頻發(fā)性特點(diǎn)，很多采煤區(qū)開(kāi)始強(qiáng)化水文資料整編工作。針對(duì)水文地質(zhì)病害多發(fā)性特點(diǎn)，水利部門(mén)需做好水文資料整編工作，如圖2，從收集、整編、分析等環(huán)節(jié)全面開(kāi)發(fā)資料的實(shí)用價(jià)值，綜合發(fā)揮出各類數(shù)據(jù)的利用價(jià)值。
3.依法治理。采煤業(yè)為社會(huì)工業(yè)化生產(chǎn)提供了大量物資，保證了燃燒原料的可持續(xù)供應(yīng)。按照《土地管理法》、《礦產(chǎn)資源法》、《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》等有關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，進(jìn)一步明確各職能部門(mén)的工作目標(biāo)、任務(wù)及責(zé)任，做到依法行政。
4.廣泛宣傳。大力宣傳實(shí)施礦山環(huán)境恢復(fù)治理保證金制度的意義，進(jìn)一步提高礦山企業(yè)的環(huán)境治理意識(shí)[2]。并把保證金存儲(chǔ)作為采礦權(quán)人申請(qǐng)采礦登記、變更、延續(xù)和采礦權(quán)年檢，以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告審批的必要條件，讓礦山企業(yè)對(duì)礦山環(huán)境保護(hù)工作更加積極主動(dòng)。
我國(guó)地質(zhì)儲(chǔ)藏了大量的自然資源，不僅體現(xiàn)了生態(tài)資源的可利用價(jià)值，也為社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化發(fā)展提供物資保障。采煤區(qū)塌陷嚴(yán)重影響了采煤生產(chǎn)的安全性，及時(shí)采取切實(shí)可行的治理方案，有助于提高煤炭開(kāi)采的作業(yè)效率。政府與企業(yè)需建立良好的合作機(jī)制，全面處理采煤區(qū)塌陷問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)：
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