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礦山災害治理精選(五篇)

發布時間:2023-09-21 17:35:20

序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇礦山災害治理,期待它們能激發您的靈感。

礦山災害治理

篇1

關鍵詞:礦山地質災害;恢復治理;生產安全;防治措施

一、緒論

隨著改革開放的不斷深入,我國的經濟得到迅速發展,尤其是在房地產行業、建筑業、加工制造業以及其他高新行業中都取得了巨大的成就。在經濟不斷發展的今天,我國對自然資源的需求和消耗也在不斷增加,導致出現各種各樣的環境問題,其中礦山地質災害問題就是環境問題中的一種表現。本文就地質災害形成的原因進行分析,并對常見的地質災害進行論述,針對常見的礦山地質災害提出具體的防治措施,從而有效解決環境問題和資源問題,改善人們的切身利益,從而不斷推進可持續性發展。

二、礦山地質災害的評估方法

礦山地質災害形成的主要原因主要分為兩個方面,主要包括自然原因和人為原因。其中,人為原因造成的地質災害影響較大,使得地質環境不斷惡化。隨著地質災害的不斷加重,對人民的財產生命安全都造成了巨大的損害和威脅,地質災害對人類而言是非常可怕的,為了能夠緩解地質災害對人類造成的影響,就必須對地質災害形成的原因進行分析,并針對這些原因做出具體的防治措施,使災情得到有效緩解。針對礦山地質災害形成的原因進行分析過程中,必須對地質災害進行評估[1]。礦山地質災害的評估方法主要分為調查、分析、評估等。在評估礦山地質災害嚴重程度過程中,首先要對礦山進行現場勘察,收集并有效利用先前礦山在開采過程中留下的生產資料,利用有關的評估方法,結合相關的評估理論,對礦山地質災害的嚴重程度進行綜合評估和分析。在此基礎上,針對評估結果做出具有針對性的防治措施。其次,在評估礦山地質災害過程中,還需要保證評估的科學性和準確性,在采用相關評估方法的時候,必須具體情況具體分析,針對不同的礦上存在的不同地質災害需要進行就地考察和分析,根據當地的實際情況而定。一般來說采用的評估方法主要是根據礦區在評估過程中收集到的資料進行預先分析,并勘察礦區的地形、地質條件以及相關礦體分布和礦物質的性質,并對礦山的開采設計方案進行調查,采用定性評估的方法對礦山在開采過程中人為造成的地質災害進行分析[2]。

三、礦山地質災害造成的影響

從環境學的角度出發,分析礦區地質災害帶來的影響主要是從環境質量出發,環境質量一般是指在具體的環境范圍內,總體環境和某些關鍵要素對人類生存發展和繁衍以及社會發展適宜程度的影響。在分析礦山地質災害造成的影響過程中,首先要分析環境質量對人類生存發展適宜程度造成的影響,如果礦山地質災害造成的影響改變了地質環境原本的適應力,就會造成較為嚴重的地質災害。就地質災害的危害程度而言,地質災害主要是指對人類發展過程中造成的損失[3]。由于我國土地面積較大,地質環境較為復雜,氣候多變,導致每年發生的地質災害數量較多,造成的損失較大。從總體上看,在我國礦山地質災害主要帶來的影響表現在威脅人們生命財產安全,間接影響人類經濟和社會發展上。從保護環境的角度而言,地質災害的產生會影響各生物的生存環境。地質災害越嚴重,造成的危險越大,對地質環境的影響也越嚴重[4]。

四、常見的礦山地質災害

我國是一個地質災害發生較為頻繁的國家之一,地質災害發生的種類也較多,分布較廣,造成的影響較大。其中,礦山地質災害是我國較為常見的一種地質災害之一。發生礦山地質災害的主要原因是由于人們在開采和開發礦山過程中過分的開采、錯誤開采以及隨意開采等導致。礦山在開采過程中容易造成當地的地質環境、自然環境嚴重破壞,從而引發一系列自然災害,例如山體滑坡、泥石流,地面凹陷以及水位變化等,嚴重影響人民的生活生產,威脅人民生命財產安全。另外。環境污染也是礦山災害的一種重要表現,由于礦山在開采過程中沒有對三廢進行有效、科學處理,將三廢未經允許直接排放到江河湖海中,導致江河湖海受到污染,從而出現各種自然問題。同時,在礦山開采過程中還會造成水土流失,導致土地沙化、鹽漬化,不利于地下水順流,出現地下水斷流等現象。其中最常見的礦山地質災害,包括山體滑坡、泥石流、地表坍塌以及礦山地下水位發生變化等[5]。

(一)山體滑坡

從斜坡上的物質組成分析主要包括松散的土層、碎石土以及各種抗剪強度低容易產生下滑的巖土層。當這些巖土層在暴雨侵襲過后受到水的浸泡,降低了抗剪強度,容易導致這些松散的土層、碎石發生滑動現象從而造成山體滑坡現象。在礦山開采和開發過程中,由于挖掘過程中容易造成礦山表面碎石也較多,使得巖土層較為松散,從而容易造成礦山地質災害,出現礦山山體滑坡現象[6]。

(二)泥石流

泥石流主要是山區或者山體中地形險峻的位置,由于長時間受到暴雨、暴雪等自然災害,導致山體發生滑坡現象,在山體出現滑坡現象過程中攜帶有大量的泥沙、碎石以及沿途,導致這些泥沙形成特殊的洪流,從而造成泥石流現象。形成泥石流的條件主要包括地形需要較為陡峭的地方,并堆積有大量的松散泥沙、土壤,并爆發較大的具有突發性、持續性的暴雨,在雨水的連續沖擊下容易造成山體滑坡,從而出現泥石流現象。典型的泥石流主要是由各種粉砂、黏土形成的泥漿構成,當含水量較大時,這些泥漿在自身重力牽引下發生運動,形成泥石流。礦山泥石流是一種危害性較大的地質現象,爆發較為突然,來勢猛烈,并伴隨有礦塊等,由于加速度較大,聚集的能量較大,所以具有極大的破壞力[7]。

(三)地表坍塌

地表坍塌是礦山在開采過程中常見的一種地質災害。地表坍塌主要與礦區在開采過程中保留的礦量不足、礦柱受到損傷,失去支撐力,從而導致礦山采空區發生塌陷情況。尤其是針對礦體掩藏較淺礦物質質地較為松散的礦山,例如煤礦等發生地表坍塌的現象更為明顯。針對礦體埋藏較深的礦區,如果沒有及時對采空區進行回填,當規模達到一定面積時就會出現地表塌陷的危險,另外由于礦區晝夜溫差較大,季節變化也會加快礦山的巖石風化速度,在地表水的沖刷作用下會導致礦區的填充物出現軟化裂痕等現象,從而造成地表坍塌現象發生。地表坍塌,不僅會造成巨大的危險情況發生危及人們的生命財產安全,還會破壞耕地資源,使建筑物受到影響,破壞道路、水庫等公共建設,甚至發生淹井事故,使得礦區停工停產[8]。

五、常見礦山地質災害的相關治理措施

(一)防治山體滑坡

在治理山體滑坡工作過程中,必須堅持以預防為主及時處理的綜合治理原則。礦山在設計開發過程中,必須考慮到山體滑坡形成的因素和條件,在開采過程中就滑坡形成的內部條件和外部條件進行綜合考慮,設計相關的預防工程。在預防山體滑坡過程中,需考慮兩個方面,要消除和減輕地表水和地下水對山體的威脅。通過降低地表水地下水的壓力,防止巖土發生軟化和分解現象,并消除地表水地下水對巖體的沖擊作用。在容易發生山體滑坡的邊界修建水溝,在滑坡區內修建排水溝,并根據當地的地質結構和水文特點,設計地下水的排除工程,通過水平鉆孔疏水法、豎井抽水法等對地下水進行排除,從而有效預防山體滑坡[9]。

(二)防治泥石流措施

泥石流是礦山地質災害常見的一種災害之一,在防治泥石流措施中需要從兩方面入手,第一需要消除或者將泥石流物質進行固化處理,第二是消除發生泥石流的條件。首先在消除泥石流物質過程中,需要及時將山體斜面的碎石、泥土、巖土的進行清理,避免出現大量的松散碎石、泥土堆積現象,如不能及時清理,需對這些泥土進行固化處理,例如利用水泥砂漿等對其進行固定。消除泥石流的誘發條件就必須確保水源得到有效控制。在容易發生泥石流的山體修建排水溝、排洪渠,使水能夠有效排出,防止泥石流發生,同時還要做好綠化工作,通過種植植物等方式,有效預防水土流失。

(三)防治地表坍塌措施

在防治地表坍塌過程中,需要根據礦山的具體特點,合理設計回填參數和邊坡參數,并加強對采空區的監測。為防止出現地表坍塌現象,需要加固礦柱,并做好穩固邊坡工作,在開采過程中,如果出現開裂變形現象,就要立即停工,然后讓專業的地質勘探隊伍進行勘查,并針對開裂變形現象制定合理的措施,同時在坑道內做好防護措施,防止礦頂出現坍塌現象。

六、結語

綜上所述,常見的礦山地質災害主要包括山體滑坡、泥石流、地表坍塌等,治理礦山地質災害是一項重要、長期工程,礦山在開采和開發過程中,必須注意礦山地質災害的相關治理和防治工作。在此過程中,通過結合可持續發展原則和環保理念,重視礦山地質災害治理工作,通過采用科學防治的方式,使中國礦業得到有效發展。

參考文獻:

[1]陳近中,李飛.四川廣安高頂山礦區地質環境問題及治理恢復措施研究[J].資源信息與工程,2020,35(04):123-126.

[2]湯銀鎖.礦山地質災害區的生態恢復治理研究[D].華北理工大學,2020.

[3]李欣遠.礦山地質環境恢復治理及綜合利用探討[J].中國金屬通報,2020(07):295-296.

[4]劉炎波.礦山地質環境評估及恢復治理方案改進研究[J].世界有色金屬,2020(12):258-259.

[5]趙克鋒,張阿熳.礦山地質災害防治與地質環境保護[J].環境與發展,2020,32(01):244-245.

[6]李淵,劉雙全,劉華駒.礦山土地復墾與生態恢復治理方法分析與探索[J].住宅與房地產,2020(03):281.

[7]李聰偉.礦山地質環境恢復治理技術方法研究[J].世界有色金屬,2020(02):161-162.

[8]王海東,初欣雨.礦山地質環境恢復治理勘查要點淺析[J].山西建筑,2020,46(03):150-152.

篇2

[關鍵詞]礦山;地質環境;災害治理;建議

中圖分類號:TD167 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)09-0339-01

近年來,對礦山資源實施開采過程中,存在著一些破壞地質環境的行為,會引發礦山地質災害的發生,甚至威脅人們的生命安全,例如,泥石流、滑坡等地質災害,因此,加強礦山地質災害治理已經成為礦山開采的重要內容,確保礦山開采順利進行,實現開采行業的可持續發展的目標。本文具體提出了礦山地質環境災害治理的措施,并提出了一些建議和對策,加強對礦山地質環境保護。

一、礦山地質災害的常見類型

(一)地下水位變化引起的地質災害

由于地下水位變化引起的地質災害中,最常見的就是礦坑突水涌水,同時也是危害較大的一類地質災害。在采礦過程中,需要對礦坑的涌水量進行估算再采取采礦措施,如果在對礦坑的涌水量估算之后地下水位突然發生變化,特別是當礦坑的實際涌水量大于估算值時,就會帶來非常嚴重的后果。除了礦坑突水涌水之外,地下水位的改變也會引起坑內潰沙涌泥,這是伴隨著礦坑突水發生時一種常見的災害。如果在采礦的時候突然遇到蓄水溶洞,溶洞中除了水之外,還有大量的泥沙和石屑,溶洞中的泥沙和石屑也會和水一起涌入到坑內。除此之外,透水斷層以及地裂縫的存在也會把一些沉積物涌入到坑內,導致大量的泥沙將坑堵塞,采礦人員以及采礦機械都會被泥沙所埋,最嚴重的時候甚至可以毀滅礦山。

(二)巖石體變形引起的地質災害

在礦山地質工程中由于巖石體的變形也很容易引起地質災害,其中最常見的就是采礦過程中發生的坍塌事件。在采礦過程中的采空區,如果保留的礦柱受到損害或者數量不足都會使礦柱的支撐能力受到影響,當支撐能力不夠的時候就會發生地面的塌陷,在礦體埋藏的越淺的地區發生塌陷的概率就越大,如果埋藏的深度足夠,在崩落的采空區沒有及時回填也會發生大面積的塌陷。另外,如果礦坑的周邊的巖石受到很強的地殼應力,那么就會強烈收縮,而在采礦的過程中由于挖井等,會使礦坑周邊的巖石出現廣闊的空間,那么被強烈收縮的巖石受力就會突然釋放,導致巖石破裂,分成很多碎片向四周噴射,對采礦人員造成危害。由于不合理開采會造成采礦場邊坡失穩、巖崩以及滑坡現象的發生,尤其是在露天開采的地質工程中更為常見。在采礦過程中,由于采礦活動還可能引發地震的發生,只要遇到一個小地震就會對采礦的井下和地面造成非常嚴重的破壞。

(三)礦體內因引起的地質災害

由于礦體內因引起的災害主要有礦坑火災、瓦斯爆炸以及地熱,尤其是在煤礦資源的開采中非常常見。在采礦過程中,由于通風措施沒有做好,在礦井內容易聚集很多的瓦斯,當瓦斯濃度到達一定的程度時就會發生爆炸,導致嚴重的后果,不僅整個礦井被毀,同時還會造成井內工作人員的傷亡。礦坑火災常見于硫化礦床,硫化物在氧化的過程中會放熱,放出的熱量沒有及時疏散,當熱量聚集到某一程度的時候礦井內就會發生自燃現象,使礦山發生火災,使底下礦產資源受到嚴重的損害。浪費了巨大的資源,同時還會導致農作物和樹木的死亡,對環境造成了嚴重的危害。

二、礦山地質環境災害治理的措施

(一)礦山地面減沉技術的應用

礦山資源開采過程中,開采和利用大量資源的同時會造成礦區出現空區現象,影響周圍環境。礦山地面減沉技術在應用過程中,利用砂、廠砂爐渣以及尾礦等材料,對開采后的空區進行填充,避免出現坍塌、變形以及地面沉降等現象的發生,能夠有效減少對周圍環境的影響和污染。地質環境范疇中,沉陷對環境的危害性較大,尤其是在預計會對沉陷地面進行沖刷,破壞周圍土層結構,誘發泥石流或者是水土流失等危害。采用礦山地面減沉技術,能夠有效減少沉陷地表的面積,減輕對周圍環境造成的破壞,避免水土流失、洪流等自然地質災害的發生。

(二)種植復墾技術的應用

礦山開采中,大面積開采可能造成地面塌陷現象,對環境造成嚴重威脅,極易引發地質災害。為了降低開采對地質造成破壞,因此,必須要做好地質災害的治理對策,而種植復墾技術的應用,主要對塌陷地區實施復墾填充,以煤矸石為填充的主要材料,在復墾區域內進行種植,大面積的樹木和草,能夠避免水土流失現象的發生,降低對復墾區的環境影響,同時在填充區復墾種植過程中,必須要做好地面壓實處理,確保地基緊密度,提升復墾技術的應用效果。

三、礦山地質環境保護的幾點建議

(一)培養綜合素質較高的礦山地質勘查隊伍

我國礦山資源極為豐富,礦山地質資源的開發和利用,也成為我國重要的發展行業之一,對提高我國綜合的經濟實力有著極大的作用。但是,在以往礦山地質資源開采的過程中,卻經常出現資源開采給環境帶來了極大的破壞,主要問題出現開采技術以及工藝設計的不合理。在這里作者建議應培養綜合素質較高的礦山地質勘察隊伍,礦山地質勘察是綜合多工種、多學科的一項極為復雜的工程,不僅需要勘察人員熟練的掌握工程學、地質學等知識,更需要工作人員經過野外實踐系統訓練,并具有豐富的實踐經驗,這樣才能根據礦山地質的實際情況,因地制宜的設計合理的開采技術和工藝,從而將對環境的影響降至最低,從而有效的提高礦山地質開采效率。

(二)建立健全礦山地質環境法律法規

結合礦山地質開采的實際情況,不斷完善相關管理法律法規,加強對礦山地質開采管理的力度,針對一些違規開采或者是不正當開采的行為,及時予以處罰和制止,嚴重時追究其刑事責任,加強對環境的保護。同時,還要抬高礦山資源開采的準入門檻,將環境保護工作放在首位,通過對礦山資源開采隊伍的資質進行全面審核,確保其技術水平、安全生產能力以及企業規模、環境治理能力等都符合相關規定,如有一項不達標,則不能正常進入開采工作。

(三)推行獎勵機制推進綠色礦山建設

為了提升礦產開采效率,降低對地質環境的污染,國家應通過獎勵機制來扶持施工企業積極投入新的開采技術和開采工藝,全面提升礦山開采效率,而且對降低環境污染也有著一定的作用。另外,要推行鼓勵政策,不斷的鼓勵相關科研部門對礦山開采設備、工藝的研制和開發,不斷的替換落后的裝備以及工藝,全面提升礦山開采的裝備以及工藝水平,一方面做到提升礦山資源開采的效率,減少資源浪費,另一方面要通過先進的裝備以及工藝來實現綠色礦山開采,降低對周邊環境的破壞,同時要做好環境治理和環境恢復的工作。

綜上所述,礦山開采是一項長期性、復雜性工程,隨著礦山開采規模在不斷擴大,對地質環境造成的影響也在不斷加劇,甚至會引發地質災害。本文通過探究礦山地質災害的類型,對礦山地質環境的災害提出了治理措施。通過自身多年實踐工作經驗,以及自身對礦山開采行業的深入了解,提出了加強礦山地質環境保護的建議和對策,希望通過本文的介紹和探究,能夠進一步改善礦山地質環境災害問題,有效解決礦山開采過程中出現的地質災害問題及對周邊環境的影響,進一步做好環境治理及環境恢復工作,提升礦區的經濟效益和生態效益,實現礦山地質開采的可持續發展目標。

參考文獻

[1] 楊耀紅.關于礦山地質環境災害治理、分析與建議[J].發展研究,2013,07.

篇3

關鍵詞:露天礦山;地質災害;防治對策

中圖分類號:P954文獻標識碼: A

引言

礦山開采主要有地下開采和露天開采兩種方式。總體而言,相對于地下開采,露天開采先天安全條件較好,發生安全事故的概率要低[。但是,露天開采同樣存在較大的安全隱患,露天礦山礦業活動可能引發或加劇地質環境問題,礦山本身也可能遭受地質災害。一旦露天礦山遭受地質災害,對礦山及周邊將會產生難以估量的危害。下面初步探討露天礦山的災害防治對策。

一、露天礦山地質災害成因分析

1、滑坡

露天礦山在開挖過程中,往往會進行大面積的開挖。若開采礦層上部存在覆蓋層,大面積開挖后覆蓋層前緣往往直接臨空,隨著礦山的不斷開挖,這些結構松散的表土層極易沿巖土結合面等軟弱層面向下滑動,輕者產生表層垮塌,重則產生沿基巖面的土質滑坡。同時,這些剝離的表土一般隨意堆砌,隨著露天礦山的不斷開挖,剝離的表土越堆越多,逐漸形成不穩定堆積體。這些堆積體未經過壓實且未做任何防護設施,其整體結構較松散,易開挖,穩定性差,受暴雨及工程活動影響,易產生表層滑動,形成表層滑坡。露天礦山巖質滑坡的產生主要與巖體開挖方式及其自身物質組成有關。露天開采礦層其傾向與開挖邊坡坡向相同,且礦層傾角小于坡角,而礦層上部或其中往往含有軟弱夾層。順向緩傾角露天礦山開挖多屬于不穩定結構,隨著礦山的進一步開采,在大雨暴雨、地震等不利因素影響下,這種巖質邊坡穩定性將進一步降低,極易產生向下滑動,產生巖質滑坡。

2、崩塌

露天礦山產生崩塌也與巖體開挖方式及其自身物質組成有關。由于考慮經濟的因素,露天采場邊坡一般開挖坡度在80°以上,邊坡未按設計要求分臺階,往往形成高而陡的邊坡。當礦產傾向與開挖邊坡坡向相反或相切,而巖層中卸荷裂隙發育,巖體穩定性較差,在大雨暴雨、地震和礦山爆破等不利因素影響下,這種高而陡的采場邊坡極易形成不穩定楔形體向下滑動,輕者產生掉塊,重者產生大面積崩塌。

3、泥石流

露天礦山開采對土地與植被的占用和破壞面積較大,改變了礦區原生態的地形地貌。隨著露天礦山的大面積開采,其自身植被固土保水的能力不斷降低,隨著大雨暴雨的沖刷,露天礦山的開采區水土流失將不斷擴大,這種沖刷出來的表土、泥沙、石塊等固體物質構成了泥石流的物質來源。同時,露天礦山剝離的覆蓋層隨意堆砌形成不穩定堆積體,這種松散堆積體表層易垮塌,隨著雨水的沖刷,亦構成露天礦區泥石流的物質來源。露天礦山開挖后多為三面環山,前緣地形開闊,周圍山體陡峻,地形上便于水和碎屑物質的集中。若礦山下游存在狹窄陡深的沖溝或河流,則在雨季露天礦山的下游溝谷泥石流較易發育。一旦礦山開發造成泥石流,將會對其下游村莊和農田造成難以估計的災難。

二、露天礦山滑坡防治對策

1、土質滑坡防治對策及建議

露采場的上覆第四系松散堆積物在邊坡開挖后極易沿著巖土結合面產生滑移,形成土質邊坡。對于人工開挖形成的覆蓋層土質滑坡,建議采取重力式抗滑擋墻進行治理。對于中厚層的土質滑坡,建議采取抗滑樁進行治理。若露天礦山在建設過程中剝離的表土隨意堆砌在山坡溝谷地帶,日積月累將形成不穩定堆積體,其結構松散,不穩定堆積體極易沿表層發生垮塌,建議在其前緣修建擋渣墻或擋渣壩。

2、巖質滑坡防治對策及建議

露天采場的巖質滑坡一般是工程開挖形成的高陡邊坡造成,為了節約開采成本,有不少露天礦山邊坡開挖未嚴格按照開采利用方案進行,其開挖臺階高度、臺階坡面角均超過開挖標準,這些臺階高度一般超過20m,臺階坡面角在80°以上。同時由于巖層中夾有軟弱夾層,露天采場的巖質邊坡極易沿軟弱夾層產生滑動,危害非常大。對于這種高陡巖質邊坡,建議采用抗滑樁,并輔以預應力錨索(錨桿)和格構錨固等治理措施。

3、露天礦山崩塌防治對策

露天礦山形成的高陡逆向或切向巖質邊坡極易發生崩塌破壞。礦山巖質邊坡往往裂隙較為發育,這些裂隙面與邊坡臨空面和巖層面往往相互切割形成楔形體,隨著人類開采活動的加劇,這些楔形體極易發生掉塊、落石甚至崩塌。對于礦區的潛在崩塌體的治理首先應選擇徹底根治,對其進行徹底清除,消除后患。對于規模不大的潛在崩塌體,優先考慮人工清除的防治方案。當其規模較大或者人工清除困難時,應考慮采用控制爆破,避免爆破造成次生地質災害。當潛在崩塌體不能清除時,對中小型崩塌體可采取下列綜合措施:在其坡角或半坡處設置落石平臺或擋石墻、防護網;對易風化的軟弱層,可對其裂隙灌漿或漿砌石護面;設置排水設施以攔截疏導山坡的地表水和地下水等。對于大型的潛在崩塌體,在防護設施不宜實施的情況下,建議搬遷避讓。

4、露天礦山泥石流防治對策

露天礦山開采對地表破壞極其嚴重,同時露天礦山一般地處山區,存在較多易形成泥石流的溝谷地帶。因此,礦產開發活動中亂采亂挖破壞植被,廢石廢渣隨意堆砌等,都可能誘發泥石流或加大原有泥石流的規模。泥石流的防治應從源頭上進行,首先應盡量減少礦山固體廢棄物排放,其次對于產生的固體廢棄物不應隨意堆砌于溝谷地帶,應將固體廢棄物堆砌于修建好支擋措施的廢棄物堆場。同時,對礦山及周邊陡峻、固體物質堆積較多的溝谷地帶應及時進行疏導,對其岸坡應采取護坡等防護手段防止其進一步垮塌。

5、地形地貌景觀影響和破壞防治工程

(1)礦山開拓、采掘工程應嚴格按照開發利用方案要求施工,礦石的堆放、設備的存放應充分利用已有平臺,剝離的表土應先堆放在排土場,廢石渣土應充分利用現在的廢渣場集中有序堆放,盡量減少對土地資源的占用。礦山閉坑后,把排土場剝離的表層土進行回填,恢復至原有生態環境。

(2)在礦山采礦活動過程中注意保護礦區內植被資源,以防對環境造成破壞;在防治區附近及周邊設置警示牌,嚴禁越界無序開采;對已停采地段或終采礦山,應及時進行恢復治理工程,植樹種草恢復土地資源功能,因地制宜修建一些輔助設施,保護礦山地質環境。

6、高陡邊坡防治對策及建議

露天礦山高陡邊坡的形成很大程度上是礦山企業一味追求經濟效益,壓縮投資造成的。大多數露天礦山對這種高陡邊坡只要不影響礦山的進一步開采,很少或者說基本上未采取任何治理措施,開采完成后則任由其發展,危害十分嚴重。因此,首先應從源頭上盡量減少甚至避免高陡邊坡的產生,建議露天礦山開采過程中分臺階開采,邊剝離(擴幫),邊開采,對臺階高度超過規定的塊段必須先擴幫,后開采,開采邊坡的坡角控制在65°以內,邊坡高度控制在10m以內。對于已經形成的高邊坡,在邊坡周邊做好截排水工作,并采取相應的工程治理措施,確保高邊坡的穩定性。同時,對露天礦山開采已經形成以及將要形成的高邊坡應加強監測。

7、含水層預防工程

露天開采礦山對含水層影響和破壞較輕,應主要從預防含水層的污染方面進行考慮。礦坑排水、采礦廢水應循環利用,對難于利用而排放可能造成污染的部分,應集中收集,經過凈化,達標排放,避免該防治區及周圍地下含水層受到污染。

結束語

露天礦山存在較大的安全隱患,其地質災害防治工作是一項長期的、復雜的工作。礦山應從源頭上減少地質災害安全隱患,嚴格按照開發利用方案的要求進行露天采場的開采,開采過程中分臺階分段進行開采,將剝離的表土集中堆放在設計好的廢棄物堆場中。同時,露天礦山開采中一定要加強監測,發現地質災害的前兆應及時向相關部門反映。只有在露天礦山開采的每一個環節中加強對地質災害的監管,才能將治理措施落實到實處。

參考文獻

[1]阮善菊,張福生.露天礦山的生態問題及解決對策探討[J].現代礦業,2010(8):81-85.

篇4

關鍵詞:地質災害 , 治理, 巖土

Abstract: this article cited examples, according to the disaster of the space distribution and genetic relationship, the mine geology disaster mainly in geotechnical engineering deformation disasters, underground water level caused by disasters and ore body changes caused by the internal cause disasters three types, and the type of these types are discussed in this paper. And explains the instance of human mines and directly caused by the artificial rock mass deformation disaster management measures.

Keywords: geological disasters, management, geotechnical

中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A 文章編號:

一、引言

我國是地質災害的多發國家之一,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,是我國是采礦大國,開采技術和設備相對落后,導致礦山開采環境不斷惡化。近年來,重大地質災害明顯上。

二、礦業開發與地質災害

經濟的快速發展加快了對礦物的需求與消耗,這也為礦產開采企業帶來更大的發展機會。然而由于迅猛發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,大多無環保措施,加劇破壞礦區環境。開采環境明顯惡化,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。嚴重制約了社會經濟的可持續發展。

三、礦山地質災害的主要類型

1.巖土體變形災害

1.1 礦山地面和采空區塌陷 地面塌陷主要發生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區,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,產狀較平緩的礦區(如煤礦),地面塌陷的現象更為常見。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,當其達到一定規模就會產生大面積塌陷。此外,在巖溶分布區,還會因礦山排水疏干而導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,造成淹井事故,直至停工停產。

1.2 采礦場邊坡失穩、滑坡與巖崩 主要原因是不合理開采如采剝失調、邊坡角度過陡等造成,這種災害多發生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。

1.3 坑內巖爆 坑內巖爆又稱礦山沖擊,這是因礦坑周邊和頂底板圍巖,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自由面,即有可能產生巖石地應力的驟然釋放,導致巖石大量破裂成碎塊,并向坑內大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災難。

1.4 采礦誘發地震 因采礦活動而誘發的地震,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。

1.5 場庫失穩 場庫失穩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居民生命財產帶來巨大危害,同時也給環境造成巨大破壞和污染。

2. 地下水位改變引起的災害

2.1 礦坑突水涌水 這是最常見的礦山災害,突發性強、規模大,后果嚴重。生產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。

2.2 坑內潰沙涌泥 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。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。

2.3 環境污染 環境污染是礦山災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產生的“三廢”物質,由于未經有效處理就被排放到江河湖海中,造成環境污染公害事件。采礦還會造成水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水斷流等。

3.礦體內因引起的災害

3.1 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,使瓦斯積聚發生爆炸,造成井下作業人員傷亡,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生自燃,引發礦山火災。礦山火災的危害極大,而且還嚴重損耗地下礦產資源,如有的煤礦在地下已燃燒上百年,其資源損耗量十分巨大,使當地氣候發生改變,農作物和樹木大量死亡,田地荒蕪,環境嚴重惡化。

3.2 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境惡劣,嚴重影響了有關礦山的正常生產。

四、礦山地質災害的防治措施

根據不同礦山的地質條件和地形特點及礦山的開發利用方案,以及災點的分布特點劃分不同層次的防治區,以便采取相應的防治措施。一般分為重點防治區、次重點防治區和一般防治區。

1.重點防治區防治措施

1.1 合理設計邊坡參數,加強邊坡監測,建議作擋墻穩固邊坡,開挖后如果出現開裂變形,建議做專門的工程地質勘察。

1.2 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災害復發的隱患。

1.3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,防止泥石流的產生。并充分、合理利用渣場,嚴禁隨意棄渣。

1.4 對于坑道開采,在坑道內一定要作好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等而產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。

1.5 作好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。

1.6 設置監測點,作好監測記錄與分析工作,確保在易于發生災害地段防患于未然。

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關鍵詞:地質災害原因治理對策

1 礦山地質災害導致原因分析

1. 1 疏干排水

采礦時對地下水必須進行疏干排水,甚至要深降強排,由此出現了一系列的地質災害問題。首先是礦井突水事故不斷發生。

其次是疏干排水使許多巖溶充水礦區地面塌陷,嚴重地影響地面建筑、交通運輸以及農田耕作與灌溉。各礦區附近均有地面塌陷現象,水位下降很多,使廠礦、工業和生活供水原有系統無法供水。

再次是某些礦山由于排水,疏干了附近的地表水,淺層地下水長期得不到補充恢復,影響植物生長;有的礦區甚至形成土地石化和沙化、水土流失、荒漠化嚴重,生態環境遭到破壞。

2主要礦山地質災害類型和治理對策

2. 1 泥石流

2. 1. 1礦山建設對泥石流形成條件的影響

礦山建設對泥石流形成條件的影響主要有以下幾個方面: (1)產生并加速松散固體物質的積累,露天開采及坑采剝離廢石速度較快,產生大量廢土,是泥石流源地的主要形成原因,另外礦山修筑公路破壞山坡植被,產生大量棄土,礦山選礦排出的廢渣也是泥石流物質來源。(2)增大了水體補給量。礦山建設中植被遭嚴重破壞,改變了地面結構,調節雨水的能力顯著降低,匯流時間縮短,洪峰流量和洪水總量增大,暴發泥石流的可能性也增大;礦山廢石堵溝成湖,蓄積了大量的水體。( 3)礦山建設改變了地形條件,增強動力條件。大量的礦山廢石堆放使山坡變陡,地面高差增大,從而加強了侵蝕能力;大量礦山廢石壓縮溝床,增大流深和流速,也就增強了流體的動能和沖刷力,廢石堆放減少了過流斷面,使流體受壓縮,流速增大,側蝕和下蝕能力加強。

2. 1. 2泥石流的治理措施

治理措施包括工程措施和生物措施:

(1)工程措施的治理目的是減少災害的發生頻度,降低災害的危害程度。一般是攔擋、排導和支護措施。對物質來源即上游的礦渣松散體進行攔擋,阻攔了泥石流的物質來源。修建攔擋壩或谷坊,同時,布置合理的排水措施,使土水分離。中下游進行排導,疏通溝道,防止沿途淤積漫流,沖毀田地,對沿途溝道邊坡進行支護,防止塌方和道路毀壞。合適的地點修建速流通道,加速泥石流的排導。

(2)生物措施:生物措施的治理目的一是治理水土流失;二是吸收有害物質,凈化土壤。

(3)生物措施和工程措施相結合:金屬礦圍巖一般為較硬的巖石,開采過程中,開采堆積物除了上覆土層和風化巖石外,均為較大塊的難風化的塊狀堆積物,易形成的地質災害為崩塌、滑坡以及泥石流。

2. 2塌陷

當地下礦層被采出之后,采空區的頂板巖層在自身重力和其上覆巖層的壓力作用下,產生向下的彎曲和移動。當頂板巖層內部所形成的拉張應力超過該層巖層的抗拉強度極限時,直接頂板首先發生斷裂和破碎并相繼冒落。接著是上覆巖層相繼向下彎曲、移動,進而發生斷裂和離層。隨著采礦工作面向前推進,受到采動影響的巖層范圍不斷擴大。當礦層開采的范圍擴大到某一時刻,在地表就會形成一個比采空區大得多的塌陷盆地,從而危及地表的各種建筑物和農田等。

巖溶塌陷是巖溶充水礦床疏排地下水所引起的。塌陷不僅出現在煤炭礦山,而且也出現在有色金屬、黑色金屬、化工及核工業礦山。采礦塌陷的過程是十分復雜的,并且涉及巖層的結構、構造、巖性、成分等許多因素,加之現場觀察和測量極為困難,礦層壓力的變化和巖層的移動狀況難以詳細觀測,因而至今尚未形成公認的、通用的采礦塌陷機理。

對礦山采空區塌陷的治理方案很多,但較常用的方法是充填復墾法。這種方法是利用礦區附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地復田。這種方法多用于有足夠的充填材料且充填材料無污染、可經濟有效防護治理的地區,因其既解決了塌陷地復墾問題,又解決了礦山固體廢棄物的處理問題,所以經濟效益最佳。

2. 3 滑坡

滑坡活動受多種因素影響,主要發生在雨季。而軟硬相間巖層,由于差異風化,堅硬巖體突出,由結構面切割或重力蠕變,堅硬巖體就會產生的崩塌、落石。地質構造發育使完整巖石被分割成割裂體,割裂體在誘發因素下失穩而形成崩塌,因此構造越發育,巖體越破碎,越易產生崩塌、落石。人為影響主要是開挖坡腳、改變應力場,使坡體內積存的彈性應變能釋放而造成應力重新分布,巖體產生卸荷裂隙,它們多張開且平行于邊坡面,并使原有裂隙擴展和張開,由其所切割的巖體,可能失穩而形成崩塌滑坡。

抗滑工程是防止山體滑坡不可缺少的一部分,尤其對于礦區坡體來說,意義非同尋常。抗滑工程包括抗滑擋墻、加筋擋墻、錨定板擋墻、預應力錨索擋墻、錨桿擋墻。抗滑樁大截面積排式抗滑單樁、抗滑鏈、鋼管樁、承臺式抗滑樁、抗洪樁、樁基擋墻、椅式擋墻、排架式抗滑樁、抗滑剛架樁、板樁抗滑樁和錨固樁、土質改良注漿、微型樁。

3礦山地質災害的勘查方法

3. 1地球信息技術綜合方法

“3S”技術的應用,可以從宏觀上掌握地質災害的分布、發生、發展規律。如GPS可以對災害發生地進行精確定位; RS技術可以利用礦區的多時相遙感圖像進行疊加分析,獲取礦區不同時期的地貌破壞程度、塌陷區的形態、面積、礦業廢棄物的類型及分布狀況、環境污染狀況及生態環境狀況; GIS技術可以對礦山災害信息數據進行空間有效分析,方便管理人員迅速掌握災情,有效進行防災減災工作。“3S”技術的應用彌補了以前常規技術手段(如地形測量等)難以勝任的空白,特別是對危險地帶礦山災害的調查,如礦山積水塌陷區等。

3. 2水文地質與巖土力學試驗方法

水文地質與巖土力學試驗類型很多,是礦山地質災害調查的重要手段之一,許多調查成果的基礎數據和資料,均需水文地質與巖土力學試驗而獲得。在礦山地質災害調查工作中,水文地質試驗主要包括水質測試、淋濾試驗、浸泡試驗、含水層吸附試驗、含水層頂板滲透性試驗、采礦引起周圍地層滲透性變化試驗、礦石及固體廢棄物中有毒有害元素測試試驗、土壤污染試驗、溶質遷移與富集規律試驗等;巖土力學試驗主要包括室外原位力學試驗和室內巖土物理力學性質試驗等。

3. 3地球物理勘查方法

高密度電阻率法是以巖土體導電性差異為基礎的一類物探方法,該方法一次即可進行多裝置數據采集,既可研究深度方向的電性變化,也可研究水平方向的電性變化,通過參數換算取得更多突出的有效異常的比值參數,利于潛在災害的埋深、范圍等的推斷解釋。

視電阻率法可用于圈定采空區。一般金屬礦山都是塊狀硫化物礦體,它是一種良導電體,具有極低的電阻率,而有待探明的采空區為空氣充填,空氣是絕緣高阻,其電阻率與硫化物礦體的電阻率有顯著差別,利用視電阻率法揭示這種差別存在的范圍,就是圈定的采空區。

瞬變電磁法是利用不接地回線或接地線源向地下發送一次脈沖電磁場,在一次脈沖磁場的間歇期間,利用線圖或接地電極觀測地下半空間二次渦流場的變化,從而達到探測的目的。

淺層地震法是由人工手段激發地震波,再通過研究地震波在地層中的傳播規律,以查明地下地質小構造及獲取地層巖性信息的一種物探方法。其中的淺層反射法,不僅能直觀地反映地層界面的起伏變化,而且還能探測地下隱伏斷層、空洞、陷落柱以及各種異常物體,是滑坡、斷裂面、采空區等潛在地質災害的有效勘查方法之一。

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