礦山災害防治范文

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礦山災害防治

篇1

關鍵詞:礦山;地質災害;綠色礦業;科學開采

中圖分類號:TD161文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)18-0089-02

礦業與人類的生存、社會的發展息息相關。翻開人類社會發展史,時代的演變,社會的更替都離不開礦業的發展。礦山地質災害是地質災害的一個小分支,是由于不正確開采地下礦產資源而直接誘發的人為地質災害,災害的發生嚴重危及人類的生命,故具有重大的研究意義。我國是礦山地質災害多發國家之一,具有種類多、分布廣、影響大、潛在災害隱患突出等特點。

一、礦山地質災害

礦山地質災害按照災害發生的時間快慢可將其分為兩大類,一類為突變性地質災害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等;另一類為緩變性地質災害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。與礦山較密切的主要有:

(一)滑坡、崩塌、泥石流災害

在礦山開采過程中,地下巖石的應力發生改變,以前的巖石應力均衡被破壞,以及礦石廢渣的亂堆亂放,易造成邊坡的不穩固,在外力誘發下,極易產生滑坡、崩塌及泥石流災害。

(二)土地荒漠化

土地的荒漠化和沙漠化的形成是一個漫長的過程,區內地下水的過度開采造成水資源的減少,河流的干涸,植被的消失是其產生的主要原因,但礦山的不合理開采也是一個不容忽視的問題。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,破壞了周圍的生態環境,最終使礦區土地石化和沙化。

(三)礦震

我國許多礦山出現采礦所誘發的地震,這已成為礦山主要環境問題之一。

二、礦山地質災害發生的原因

(一)客觀原因

目前由于科學技術發展程度,采礦活動僅是在地球表面和巖石圈范圍內進行的。采礦前的地球表面和巖石圈是平衡的。采礦過程,從地殼內部挖出了極為巨大量的礦石和巖石。誠然,不論采礦的手段是鉆采、坑采,還是露天開采,還是液采,實際上都是肢解地殼的機體,這就使本來呈自然平衡的地殼,出現了新的不平衡和不諧調,導致了地殼物質的不穩固性。這是誘發礦山地質災害的本質原因。

采礦特別是地下采礦必須要排凈礦坑下積水和處理地層漏水,這又造成地下水的不平衡,進而導致地層的不平衡性和不穩定性。在采礦過程中,如果不按科學手段進行,濫采亂挖,必然會導致礦坑突水、冒頂、偏幫、瓦斯爆炸等災害的發生。

礦業活動不僅是采礦過程,而且也包括選礦和冶煉加工。采礦,尤其是選礦和冶煉不可避免的要用水和火來處理。因此,礦業過程必然產生三廢,即廢氣、廢水和廢渣。三廢的排放和堆積對周圍環境及人類的健康都造成極大的危害。

(二)主觀原因

相當長時期以來,由于經濟利益的驅動,許多地方和民營小煤礦、小金屬礦等如雨后春筍般發展,它們與國營大礦山爭奪資源或單獨或寄生于國營大礦山之上,這樣一來,極易引發礦山瓦斯泄露和透水等事故。近年來,礦山腐敗現象滋生,有的國營礦山也變相地轉為私人承包,不注意安全生產。這是礦山地質災害頻繁發生的一個不可忽視的原因。

三、地質災害防治措施與對策

礦產資源的開發與開采,總伴隨著地質環境的破壞與改造,而礦山不合理的開采,必將造成水土流失、土地占壓和毀損、次生地質災害、礦山廢水和重金屬污染,從而對當地的經濟發展和人類自身造成危害。而無論是發達國家還是發展中國家,生態環境的恢復治理已作為生態建設和環境保護的重要內容。礦區生態環境脆弱,承載能力低,遭受嚴重干擾和破壞后,很難在短時間內恢復,建議對礦山地質環境的治理采取如下措施和對策:

(一)系統開展地質環境調查與研究,加強區內地質環境監測

地質環境調查是發現地質環境因素必不可少的重要手段,以調查礦區的內、外力地質作用為主,掌握礦區乃至附近區域地震、泥石流、滑坡等地質災害發生規律,提供防治對策。加強區內地質環境監測,建立礦山環境監測網,并將其作為國家監測網的一部分,對區內的地質災害活動規律進行全面了解,為治理提供依據。

(二)建立政府引導的市場運作機制,治理區內環境

老礦山大部分在計劃經濟時期建立,礦山建設初期對環保投入嚴重不足,沒有及時對礦山生態環境進行恢復治理。而現在,大部分礦山企業負擔重,經濟效益較差,難以承擔多年累積造成的礦山生態環境破壞的經濟責任。因此,應積極爭取國家和地方政府的投資,多方位籌集資金,加大恢復治理環境的力度。

(三)堅持資源開發與生態環境保護相結合,以防為主、防治結合

礦區大多自然環境較差,環境破壞后難以恢復,對于礦山堆放的尾礦、棄土、棄石等可能會導致滑坡、崩塌、泥石流等災害的地方,應盡快進行治理。必須堅持開發與環保并行,決不以犧牲環保為代價,要避免先污染后治理,走以預防為主的礦產資源勘查開發之路。

(四)加強礦山前期論證及落實地質環境保證金制度

必須將礦山地質環境影響評價報告書作為新頒及換發采礦許可證的主要評審依據。對于新建礦山廠址的選擇也應首先進行環境地質勘探,提出環境地質報告,才能進行廠址的建設設計。

(五)加強科學技術研究和應用,推進礦山“清潔生產”,發展綠色礦業

鼓勵采用先進的采、選、冶工藝,開發低廢、無污染的礦山清潔生產技術,實現礦山廢棄物的減量化和資源化。加強調查和充實礦山生態環境的基礎數據和資料,制定礦山生態環境保護與恢復治理的科技發展計劃。加強礦山開采導致的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等突發性地質災害的預防和治理的研究;開發礦山“三廢”高效處理與資源化的技術體系和工藝設備,以及科學高效的礦山生態環境管理信息系統和預警系統,走一條資源開發與環境保護相協調的“綠色礦業”之路。

四、結語

我國礦山種類繁多、分布廣、數量多、規模小、基礎差,由于技術、管理及效益等原因的影響,資源開發中的安全形勢相當嚴峻,經常發生地表塌陷、山體崩塌、礦山邊坡滑坡、廢石場泥石流、尾礦庫垮塌、采場冒頂、巷道坍塌、礦山地震、巖爆、采空區大面積地壓、井下突水、深井高溫等災害,給社會穩定和人民生命財產安全帶來嚴重影響。因此,合理有效地利用資源,保護礦山環境,加強監測與信息化管理,防止礦山地質災害,實現礦業的可持續發展,是一個非常重要的問題,提升采礦工藝水平,以高技術、高科技為先導,走以預防為主的礦產開發之路,做到資源開發與環境保護并重,促進區內經濟的持續穩定健康發展。

參考文獻

[1]孔慶友,康鳳新,李守昌,韓景敏,邢立亭,劉瑞華.山東省礦山主要地質災害及其防治對策[J].中國地質災害與防治學報,2005,(1).

[2]丁雅麗.唐山市體育場巖溶塌陷地質災害治理工程實例[J].西部探礦工程,2002,(S1).

[3]李鳳明.采礦引發的地質災害及工程治理實踐[J].煤炭科學技術,2001,(3).

[4]張衛東.大同市礦山地質災害的現狀及防治對策[J].科技情報開發與經濟,2008,(1).

[5]張琦,王文武,王生志,邢巖,荊友廣.遼寧省主要礦山地質災害及防治對策探討[J].化工礦產地質,2004,(1).

篇2

關鍵詞:礦山地質;災害類型;治理對策

中圖分類號: P2 文獻標識碼: A

一、崩塌的成因及其防治

1、崩塌的定義

高陡斜坡(含人工邊坡)上的巖土體完全脫離母體后,以翻滾、跳動、掉落等為主的移動表象與進程稱為崩塌。

2、崩塌的形成條件

地勢地貌條件:坍塌多發作在陡峻的斜坡地段,斜度>45°的高陡邊坡,凹形陡坡均為坍塌構成供給了有利地勢;此外,江、河、湖(岸)、溝的岸坡及各種山坡、鐵路、公路旁邊坡,工程建筑物的邊坡及各類人工邊坡都是有利于坍塌發作的地貌。

巖性條件:堅固巖層多構成高陡山坡,在節理裂隙發育、巖體破碎的情況下易發作崩塌。

結構條件:各種結構面,如節理、裂隙、層面、斷層等,對坡體的切開、分離,為坍塌的構成供給脫離體(山體)的邊界條件。坡體中的裂隙越發育、越易發作坍塌,與坡體延伸方向近乎平行的陡傾角結構面,最有利于坍塌的構成。

晝夜的溫差和時節的溫度改變會促進巖石風化;地表水的沖刷、溶解和軟化裂隙充填物構成軟弱面;激烈地震以及人類工程活動中的爆炸,破壞了山體平衡,這些都會促進坍塌的發生。

3、崩塌的防治措施

排水:在有水活動的地段,布置排水構筑物,以進行攔截與疏導。包括排出邊坡地下水和防止地表水進入。

刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡體風化破碎的地段,采用刷坡技術放緩邊坡。

錨固:遮擋。即遮擋斜坡上部的坍塌物,通常選用建筑明硐、棚硐等工程進行,在鐵路工程中較為常用,這種辦法常用于中、小型坍塌或人工邊坡坍塌的防治中。阻攔。關于僅在雨后才有墜石、脫落和小型坍塌的地段,可在坡腳或半坡上設置阻攔構筑物。支擋。在巖石杰出或不穩定的大孤石下面建筑支柱、支擋墻或用廢鋼軌支持。打樁。固定邊坡。護墻、護坡。在易風化脫落的邊坡地段,建筑護墻,對緩坡進行水泥護坡等。通常邊坡均可選用。

鑲補溝縫。對坡體中的裂隙、縫、空泛,可用片石填補空泛,水泥沙漿溝縫等以避免裂隙、縫、洞的進一步發展​。

二、滑坡的成因及其防治

1滑坡的定義及成因

斜坡上巖、土體以各種方式順坡向下的運動,統稱為滑坡。它是地表起伏不平的地形形成過程中經常發生的一種地質作用。滑坡是發生在斜坡上的以重力為主導的外動力地質作用。

2、滑坡的防治措施

治理滑坡應該堅持以防為主、綜合治理、及時處理的原則。結合邊坡失穩的因素和滑坡形成的內外部條件,治理滑坡可以從以下兩個大的方面著手:

2.1消除和減輕地表水和地下水的危害

滑坡的發生常和水的效果有親近的聯系,很多時候水是導致滑坡的主要因素,因而,消除和減輕水對邊坡的危害特別重要。經過下降孔隙水壓力和動水壓力,避免巖土體的軟化及溶蝕分化,以達到消除或減小水的沖刷和浪擊的效果。常用辦法有:避免地表水進入滑坡區,可在滑坡鴻溝修截水溝;在滑坡區內,可在坡面構筑排水溝。在覆蓋層上可用漿砌片石或人造植被鋪蓋,避免地表水下滲。關于巖質邊坡可用噴混凝土護面或掛鋼筋網噴混凝土。咱們能夠根據邊坡的地質結構特征和水文地質條件來選擇掃除地下水的措施。常用的辦法有:水平鉆孔疏干;豎井抽水;垂直孔排水;隧洞疏干;支持盲溝。

2.2改善邊坡巖土體的力學強度

經過必定的工程技能辦法,改進邊坡巖土體的力學強度,進步其抗滑力,減小滑動力。常用的辦法有:削坡減載;用下降坡高或放緩坡角來改進邊坡的穩定性。削坡規劃應盡量減少不穩定巖土體的高度,而阻滑部分巖土體不該減少。但這種辦法并不總是最經濟,咱們要在開工之前做經濟可行性剖析。邊坡人工加固;常用的辦法有:構筑擋土墻、護墻等支擋不穩定巖體;鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑支持工程;預應力錨桿或錨索,適用于加固有裂隙或脆弱構造面的巖質邊坡;固結灌漿或電化學加固法加強邊坡巖體或土體的強度;SNS邊坡柔性防護技能等。

三、泥石流的成因及其防治

1、泥石流的定義及成因

泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑,地形險峻的地區,因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。泥石流的形成條件是:地形陡峭,松散堆積物豐富,突發性、持續性大暴雨或大量冰融水的流出。

2、泥石流的防治措施

泥石流災禍的防治首要應從兩方面著手:一是消除或固化泥石流物源;二是消除泥石流的激起條件――水源條件。

新建礦山要事前規劃出廢渣棄土的安全存放地帶,修建標準的尾礦泥(砂)庫,杜絕泥石流物源的亂堆濫放。

疏浚礦區排水系統,使暴雨激流避開廢渣棄土地段;洪水非通過泥石流物源地段不可時,應構筑排洪明渠,規劃流量應能接受百年一遇的激流,并同時做好護坡控制水土流失。

已有廢渣棄土的出產礦山,應采取相應的工程措施:將凌亂散布在坡崗上的泥石流物源,填入溝谷中,造田復墾;在有很多泥石流物源的溝谷下端,構筑攔砂壩。

四、礦山地質災害的預防與治理對策

地質災害防治工作是一項社會系統工程。首先,要有各級政府的高度重視和有力領導,充分發揮職能部門的作用,并調動各方面的積極因素;其次,礦山的生產流程必須嚴格按照有關地質法規,杜絕災害發生的源頭;最后,要強化、宣傳人們的環保意識。

1、防治原則

堅持以“預防為主,避讓與治理相結合”的原則,遵循客觀規律,全面規劃、合理布局、綜合治理;統籌規劃、重點突出、主次分明、分步實施;走“群專結合”及“群策群防”的道路。確保礦山地質災害防治工作進行。

2、治理對策

2.1工程治理,綠化改良

工程治理:避(即躲避、繞開、搬遷);削(減載、削坡、清除);排(鉆孔排水、地表排水、爆破排除危巖、地面防滲、平硐排水、豎井排水、鋪蓋防滲);護(護墻、護坡、拋石反壓);擋(擋土墻、錨桿、索鏈、抗滑樁、明硐)等多種多樣的工程處理方法。綠化植被(如高栽刺槐,洼栽柳,沙丘栽榆樹,楊樹選擇弱堿地,重堿地上栽柳和生物改良(如在山坡品種植中草藥、土特產品,在洼地適當養殖水產家禽等;在輕度鹽堿地上種植甜菜、向日葵對礦山的環境保護具有十分重要的現實意義。一方面有利于防止地質災害的發生;另一方面也可轉變產業結構、發展生態農業,有利于美化環境和提高當地居民收入。

2.2科普宣傳,預防災害

礦山地質災害作為一種內外地質作用的產物,其成因、危害及防治措施等具有較強的專業性。在地質災害多發區,主管部門應大力開展宣傳,利用電視講話、專題報道、報紙廣告、標語橫幅等形式和渠道向全民宣傳地質災害知識,提高全民的防災意識。使全民都參與并關心地質災害防治工作,充分發揮公眾的監督作用,形成良好的地質環境保護氛圍。使人們以自己的實際行動支持和參與環保活動,真正懂得珍惜資源、保護環境的重要性和必要性。

2.3完備立法,健全管理

國家應建立完備的地質災害法律、法規體系。對大、中型礦山的開采許可權及開采者的技術能力和環境生態恢復能力進行立法,從源頭上杜絕礦山地質災害的發生。

強化礦政管理格局,增進各級管理職能部門間的信息交流,遵循“以人為本,統一領導,分級管理,屬地為主”的原則,各司其職,各負其責;管理人員務必實行依法治污,照章罰款,違法必究,處罰公開的原則。

2.4增進工藝,綜合利用

礦山廢物資源化,是人們追求的目標,也是治理廢棄物污染礦區環境的有效途徑。積極推廣有利于減少能耗、減少污染物排放的先進工藝和技術。凡是對固體廢棄物合理有效利用的個人、企業和礦山,政府均給予一定的政策優惠和資金支持,并鼓勵和引導礦山積極與相關學校、科研機構合作。

結束語

活躍的維護礦山環境,開發和維護并重,通過治理、恢復和改善礦區環境,建造規劃合理、景象特別、環境優美、科技含量高、具有杰出經濟效益與社會效益的“綠色礦山”,走綠色礦業之道,只要解決好礦山挖掘與環境維護之間的對立,才干推進中國礦業的可持續發展。

參考文獻

[1]薛鵬.礦山地質災害防治與土地復墾[J].山西建筑,2014,31:104-106.

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關鍵詞:礦山 地質災害 滑坡 崩塌 泥石流 礦山地質災害的防治措施

0 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,是人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。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升。

1 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。

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,可分為突發性礦山地質災害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發性礦山地質災害(如采空區的地面變形、環境污染等)。但最常見的是以災害的空間分布和成因關系分類。

2.1 巖土體變形災害

2.1.1 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。

2.1.2 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。

2.1.3 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。

2.1.4 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。

2.1.5 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。

2.2 地下水位改變引起的災害

2.2.1 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。

2.2.2 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。

2.2.3 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。

2.3 礦體內因引起的災害

2.3.1 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。

2.3.2 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。

3 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。

3.1 重點防治區防治措施

3.1.1 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。

3.1.2 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。

3.1.3 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(特別在公路沿線) 。

3.1.4 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。

3.1.5 作好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。

3.1.6 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。

3.1.7 開采結束后,對礦區進行統一規劃,計劃進行礦山復墾工作,恢復礦山生態功能。

3.2 次重點防治區防治措施 在進場公路、礦山生活區建設中,會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣,可能形成邊坡失穩,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 科學合理設計邊坡參數,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。

3.2.2 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:

3.2.3 開采結束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復植被。

3.3 一般防治區防治措施 區內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 地質環境恢復方案及措施 為防止水土流失和恢復植被和景觀,礦山須規劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內,在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。

通過上述地質環境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態功能,達到生態恢復與維護人類與環境和諧的目的。

4 結束語

合理有效地利用資源、保護礦山環境、加強監測與信息化管理、防止礦山地質災害、實現礦業的可持續發展,是一個長期而重要的工作。

參考文獻

[1]虎維岳.廢棄礦山引起的環境地質災害.

[2]何繼善.防災減災的理論與實踐.

[3]潘懋,李鐵鋒.災害地質學.

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【關鍵詞】礦山;地質災害;防治措施

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,是人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。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升。

1.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。

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,可分為突發性礦山地質災害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發性礦山地質災害(如采空區的地面變形、環境污染等)。但最常見的是以災害的空間分布和成因關系分類。

2.1巖土體變形災害。

2.1.1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。

2.1.2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。

2.1.3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。

2.1.4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。

2.1.5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。

2.2地下水位改變引起的災害。

2.2.1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。

2.2.2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。

2.2.3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。

2.3礦體內因引起的災害。

2.3.1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。

2.3.2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。

3.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。

3.1重點防治區防治措施。

3.1.1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。

3.1.2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。

3.1.3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(特別在公路沿線)。

3.1.4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。

3.1.5作好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。

3.1.6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。

3.1.7開采結束后,對礦區進行統一規劃,計劃進行礦山復墾工作,恢復礦山生態功能。

3.2次重點防治區防治措施。在進場公路、礦山生活區建設中,會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣,可能形成邊坡失穩,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科學合理設計邊坡參數,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。

3.2.2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:

3.2.3開采結束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復植被。

3.3一般防治區防治措施。區內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地質環境恢復方案及措施。為防止水土流失和恢復植被和景觀,礦山須規劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內,在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。

通過上述地質環境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態功能,達到生態恢復與維護人類與環境和諧的目的。

篇5

【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象。坑道突水是一種與工程和采礦活動有關的誘發性地質災害,是工程地質問題。發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,并與現代地應力作用和工程作用密切相關。某一坑道是否會發生突水,由該坑道在地下(地表)水補給、徑流和排泄的統一流場中所處部位,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,富水性極強時,更導致礦區突水次數和強度增大。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,有時由于中奧陶統發育巖溶隱落柱,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,遇高溫熱源發生的熱鏈式氧化反應,并伴有高溫及壓力(壓強)上升的現象。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生的激烈氧化反應。瓦斯爆炸產生的高溫高壓,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,其發生的幾率較大,必須嚴格控制瓦斯濃度和火源才能降低其發生的幾率。

1.3采空區的地面變形。采空區是由人為挖掘或者天然地質運動在地表下面產生的“空洞”,采空區的存在使得礦山的安全生產面臨很大的安全問題,人員與機械設備都可能掉入采空區內部受到傷害。由于地下采空區具有隱伏性強、空間分布特征規律性差、采空區頂板冒落塌陷情況難以預測等特點。如若出現采空區的地面變形,在礦山中容易出現將井下作業人員因礦區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象。發生條件:在硬脆巖體高地應力地區,硐室開挖過程中發生巖爆。其發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的失穩破壞。

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,造成對采區內設備沖毀和破壞采區生產系統,也是露天礦山一種常見的地質災害。受雨水沖刷,水土流失現象較為嚴重,下雨時地表積水就裹帶大量泥沙經排水系統流向下大天池池塘,淤堵排水溝渠;同時排土場在持續降雨和大暴雨時,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。使瓦斯濃度降低到《煤礦安全規程》規定的濃度以下,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濃度,查明隱患進行處理,是日常進行瓦斯管理的重要內容。對瓦斯含量大的煤層,進行瓦斯抽放,降低煤層及采空區的瓦斯涌出量。

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。

對于采空區主要是:①建立可行化的系統,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,并對礦區的安全設施較低,內有建立健全的安全系統,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,加強邊坡監測,做好擋墻穩固邊坡,開挖后如果出現開裂變形,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,礦山須規劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態功能。

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,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。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域分層高度和增加分層個數,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。

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關鍵詞:礦山地質環境;災害;防治措施

1 滑坡的成因及其防治

1.1滑坡的定義及成因

斜坡上巖、土體以各種方式順坡向下的運動,統稱為滑坡。它是地表起伏不平的地形形成過程中經常發生的一種地質作用。

滑坡是發生在斜坡上的以重力為主導的外動力地質作用。由于人類工程活動對地表地形的改造已經超過了自然能力,人為活動引起的滑坡數量已大大超過了自然產生的滑坡,所以以上的滑坡是人為因素如開挖坡腳、灌溉等引起的。礦區山體滑坡可劃分為為采礦誘發型滑坡和降雨采動復合型滑坡。

1.2 影響滑坡的因素及防治技術要點

影響滑坡的因素:

(1)不連續面在邊坡破壞中的作用;

(2)巖土體力學性質的改變,使坡體強度發生變化;

(3)邊坡直接受各種力的作用。

防治技術及要點:

(1)礦區滑坡治理要根據成因確定。應采取合理的工程措施,確保治理后能使滑坡體穩定。具體防治工程措施亦應因地制宜。

①優化采礦方案

②降低坡高、坡角

③采用抗滑樁、錨索桿等加固

④在滑坡后緣削方減載

⑤在有效部位建設支擋工程

⑥設計相應的排水、防水工程。

(2)根據滑坡的危險程度和防治目標安全標準、滑坡規模,進一步確定工程規模和工程量,根據需要設計錨固工程、抗滑樁、排水系統、抗滑擋墻、截水溝等。

(3)在滑坡防治工程方案中,應注意避免施工中的擾動作用,例如抗滑擋墻施工中的通槽開挖。

(4)抗滑擋墻一般采用混凝土結構治理中、小型滑坡。

(5)抗滑樁一定要保證樁身有足夠的強度和錨固深度,樁高和樁間距要根據滑坡體的規模、滑動層的厚度設計。抗滑樁施工方法主要有打人法、鉆孔法、挖孔法3種。

(6)基巖完整、具有軟弱結構面的滑坡,宜采用錨固方式進行治理。

(7)設計錨固方法應根據滑坡體的規模、巖性、危險程度、發展階段據實測算選擇。

2 開采沉陷的成因及其防治

2.1 開采沉陷的定義及成因

地下采掘活動形成的采空區,其上方巖、土體失去支撐,導致地面塌陷。

這種由于礦山采動引起地面塌陷的主要原因是人為活動。此類地面塌陷在許多礦區都有發生,并造成相當程度的危害,即損壞交通設施、水利設施、建筑物、道路、農田等,甚至引起山體滑坡和崩塌。

2.2 開采沉陷的影響因素及防治技術要點

開采沉陷的影響因素采空區塌陷范圍、幅度和塌陷的時間進程等是多種因素綜合作用的結果,其制約條件很多,主要包括兩個方面一是自然因素,即礦區地質地形條件,是自然形成的、客觀所具備的條件二是人為因素,即開采技術條件,是人為的,并隨人的主觀意志為轉移。如果開采技術條件選擇適當,則可以大大減輕采礦塌陷的危害程度。

防治技術及要點:

(1)開采沉陷災害的治理,要統籌考慮開采沉陷與地裂縫的內在關系。要防治結合,綜合整治。

(2)地下坑銅已廢棄的采空區出現地面沉陷、地裂縫時,應采取地下回填廢渣,減緩地面沉陷速度為制止地面塌陷形成,可通過地面裂縫灌注尾礦砂漿或水泥砂漿,加快充填廢渣的固化。

(3)地下坑道尚在使用階段,地面出現地裂縫或沉陷跡象時,應果斷對地裂縫發育地段采取灌漿、密閉、回填、夯實、監測等措施應在地下坑道采取防塌措施。

(4)地下坑銅已廢棄,地表形成塌陷但規模不大時,則應采取由地面自外向內將廢渣填人下部,中上部用細粒尾礦充填,為覆綠打好基礎。

(5)地下坑銅已廢棄,地面塌陷規模巨大,難以治理的特殊地段,可圈定為礦山地質災害監測研究特區。方案中要在確保安全的前提下,劃定出禁人區、監測區,修建防災柵欄、設立警示說明牌和修建觀測道路。

(6)充填開采是保護生態環境的根本方法,是防止地物地貌變化、消除或減緩地面沉陷的有效措施,凡井下開采的礦山,無論是在建還是生產的礦井均應進行充填開采設計并具備規劃實施意見。

(7)井下開采煤炭、油頁巖等礦山,在生產過程中要進行離層注漿的可行性研究,提出相應的技術設計。

3 固體廢棄物堆放場的防治

固體廢棄物堆放場的防治技術及要點:

(1)采礦剝離廢石、廢礦渣無序堆放形成的各類松散物質構成的不穩定邊坡治理措施。

①降低坡高、坡角;(坡角要小于30°)

②邊坡加固、襯砌護坡

③在有效部位建設攔擋工程

④設計相應的排水、防水工程。

(2)廢石、廢礦渣堆積臺面整治,可根據廢渣的類型及塊粒度,將粗粒或大塊的鋪墊在下部,碾壓密實,逐層向上回填。

(3)將含不良成分的巖土堆放在深部,品質適宜的土層包括易風化性巖層安排在上部,富含養分的土層宜安排在排土場頂部或表層。

(4)整治好的平臺和邊坡,應覆蓋土層,充分利用工程前收集的表土覆蓋于表層。在無適宜表土覆蓋時,用不致造成污染的其他物料覆蓋。覆蓋土層厚度應根據場地用途確定。

(5)煤研石堆治理應分層壓實,粘土覆蓋,快速建立植被等措施,防止研石山氧化自燃。

(6)在采礦剝離物含有毒有害或放射性成分時,必須用碎石深度覆蓋,不得出露于邊坡處,并應有防滲措施,然后再覆蓋土壤。

(7)含硫化物的煤研石,有條件的礦區可借助于山坡、山溝平推,分層加粘土壓實。必須堆放時,要就近安裝注石灰漿系統,保證隨時注漿。

(8)固體廢棄物堆放場的植被重建參照第六部分的內容。

4 露天礦不穩定邊坡的防治技術

不穩定邊坡治理包括礦山范圍內天然不穩定原生邊坡治理,殘山不穩定基巖邊坡治理。

露天礦不穩定邊坡的防治技術要點:

(1)原生的巖土性狀松散,邊坡陡直,大于安全穩定坡角時,采取削坡措施,使邊坡達到穩定狀態。具體坡角選取,一般應采用當地同一巖性邊坡穩定坡角的經驗值或現場實測值。

(2)構造破碎造成的巖層邊坡失穩,首先采取避讓措施,撤離危險區的一切設施、人員,劃定標示出危險范圍,嚴禁進人其次,采取人為爆破措施,清除危巖,消除隱患。

(3)邊坡加固

①用非爆破法清除表面松動浮石,對軟弱巖體或高度破碎的裂隙巖體進行表面支護。

②對造成邊坡變形增大的張開型巖石裂隙和軟弱層面,可采用注漿加固和錨固法。

③對于地質條件易造成滑坡或小范圍巖層滑動的巖體,須采用抗滑樁、擋石壩方法治理。

④對深部(10~100m)開裂、體積較大的危巖,宜采用深孔預應力錨索、長錨桿進行加固。

⑤對于巖質較軟,巖石風化嚴重,易造成小范圍塌方的邊坡,削坡后低處宜用擋土墻支擋,高處可采用框格式拱墻護坡。

(4)邊坡高度超過20m時應設置3m左右的寬平臺,形成臺階形,沿臺階應設橫向排水溝。

(5)梯級邊坡中的臺面應微向內傾,以起蓄水防邊坡沖刷作用。

(6)邊坡工程應結合工程地質、水文地質條件及降雨條件,制定地表排水、地下排水或兩者相結合的方案。

(7)為減少地表水滲人邊坡坡體內,應在邊坡潛在崩滑區邊界以外的穩定斜坡面上設置截水排水溝,邊坡表面應設地表排水系統。

(8)邊坡工程應設泄水孔。

(9)礦區天然邊坡應因地制宜進行適當改造,在改造中應珍惜已有植被,采用魚鱗坑的栽種方式,如石質山坡,應采取補土、換土措施確保植樹成活率。

(10)露天采礦坑的植被重建參照第六部分的內容。

5 礦區植被重建技術要點

5.1 植被選擇

(1)植被重建應遵循“因地制宜、因礦而異”的原則,在樹種、草皮的種屬選擇、工藝的采選上要與礦區所處的地理位置、氣候條件、土石環境相匹配,以確保植被重建的成效。

(2)廣泛進行適宜的植被品種資源調查,選擇可行性好的品種,在實驗室進行抗逆性能篩選選出的植物品種應有較強的固氮能力、根系發達、生長快、產量高、適應性強、抗逆性好、耐貧痔等。

(3)在三北干旱寒冷地區選擇喬、灌、草的種屬時,應盡量選取耐旱、耐寒、抗病蟲害性能強,易于成活的品種南方則應選擇喜濕、耐熱、生命力強的種屬。并兼顧經濟效益,具體樹種,參照當地林業部門的有關規范優選。

(4)選擇草類、灌木、喬木種屬時,盡量兼顧經濟、環境、社會綜合效益。優選已被實踐證明的、易養、易管、易活的種屬。

(5)如選種經濟類樹種應嚴格按林業果樹栽種管理的有關規范執行。

5.2 邊坡復綠

(1)巖石邊坡:可采用掛網客土噴播和草包技術。

(2)土質邊坡:可采用直接播種或植生帶、植生墊、植生席等技術。

(3)土石混合邊坡:可采用草棒技術、普通噴播或穴栽灌木等技術。

5.3平地復綠

(1)直接種植灌草。在保持覆蓋土層不小于30cm的地面上,直接種植灌木和草本植物種子,形成與周邊生態相適應的草地。

(2)直接植樹造林。在保持覆蓋土層不小于50cm。的地面上,根據實際狀況和規劃要求直接種植經濟林、生態林或風景林。

5.4 復綠技術

(1)直接種植灌草。在有一定厚度土層的坡面上,直接種植灌木和草本植物種子。

(2)穴植灌木、藤本植物。結合工程措施沿邊坡等高線挖種植穴槽,利用常綠灌木的生物學特點和藤本植物的上爬下掛的特點,按照設計的栽培方式在穴槽內栽植。

(3)普通噴播。利用流體力學原理把植物繁殖體如種子等、土壤穩定劑、肥料、碧糠、保水劑、草炭土、草纖維、木纖維、地表土等與水按一定的比例混合成較稠的噴漿,通過噴播機直接噴射附著到需要綠化的礦山邊坡作業面上形成一定厚度的客上層即外來基質層,并使植物在客土層上快速生長的一種強制綠化法。

(4)掛網客土噴播。掛網客土噴播是利用客土摻混粘結劑和固網技術,使客土物料緊貼巖質坡面,并通過有機物料的調配,使土壤固相、液相、氣相趨于平衡,創造草類與灌木能夠生存的生態環境,以恢復石質坡面的生態功能。

5.5 養護管理

(1)后期養護管理包括噴水養護、追施肥料、病蟲害防治、鏟除有害草種與培土補植。

(2)植被的噴灌,可根據植物需水情況,直接噴灌或在坡頂修筑蓄水池,匯集雨水,并用動力設備從坡腳輸送補充水,利用坡頂水池自流,采用噴頭方式進行噴灌。

(3)對坡度大、土壤易受沖刷的坡面,暴雨后要認真檢查,盡快恢復原來平整的坡面。部分植物死亡,應及時補植。補植的苗木或草皮,要在高度為栽植后高度、粗度或株叢數等方面與周圍正常生長的植株一致,以保證綠化的整齊性。

5.6 注意問題

(1)植被重建的最佳時間由雨量的季節分配和適宜溫度來決定。

(2)石質山綠化的樹坑中應充填好土,特別是干旱缺水地區,應在坑中鋪襯可降解的塑料薄膜,在新土中拌人保水劑,以涵養水分提高樹木成活率。

(3)山坡或臺面植樹,具體株距根據樹種及樹冠形態選擇。

(4)自然生態系統的形成和演替是一個漫長的過程。一般地說,在陸地生態系統中,從巖石開始的演替順序是由地衣植物階段一苔鮮植物階段一草本植物階段矮草、中草、高草一高草灌木階段一多層次森林群落階段。礦山復綠是人工生態復綠,特別是坡面復綠,在施工狀態下,主要靠人工管護,特別是定期灌溉,維持其生長環境,生態是十分脆弱的。

6 結束語

礦山地質環境治理是一個長期的復雜的系統工程,并非一朝一夕所能夠完成的,我們必須在開發礦產資源的同時,堅持“誰開發誰保護,誰閉坑誰復墾,誰破壞誰治理”的原則,加強對礦山環境的管理。積極地保護礦山環境,開發和保護并重,通過治理、恢復和改善礦區環境,建設布局合理、景觀別致、環境優美、科技含量高、具有良好經濟效益與社會效益的“綠色礦山”走綠色礦業之路,只有解決好礦山開采與環境保護之間的矛盾,才能促進中國采礦業的持續發展。

篇7

關鍵詞:礦山地質環境;環境評價;防護措施

Abstract: with the rapid development of society and economy, all kinds of mineral is indispensable to human natural resources. However, the mining is human activities on the geological environment destruction of most strongly a behavior, mine geological environment become increasingly serious environmental problem. This paper briefly discusses the mine environment geology change and the ecological environment disasters caused by geological type, discusses the importance of mine geological environment assessment, and expounds the relatively common mine geological environment and the evaluation method of geological disasters, and corresponding prevention measures and means. Provide people with quantitative analysis and evaluation of economic development process of regional geology environment basic conditions and change trend, for environmental protection and regional planning, mine geological environment disaster prevention, provides the basis.

Keywords: mine geological environment; Environment evaluation; Protective measures

中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:

1、礦山環境地質問題與災害綜述

在開采礦產資源的過程中,必然伴隨著礦山地質環境的改變。由于礦區地質環境平衡遭到破壞,致使區域地質與生態環境十分脆弱。這種地質與環境失衡,往往表象為區域性環境污染、植被破壞、地表水資源滲漏、滑坡、崩塌、泥石流、地面形變,甚至誘發性地震等環境與地質災害。大范圍高強度的礦產資源開采,甚至能夠進一步加劇區域自然氣候條件漸趨惡劣,加速水土流失和沙漠化等原發性環境地質問題,也會可以引發諸如淺層水資源衰褐、水體惡性污染、地面裂縫等系列嚴重的環境地質災害。然而,很長一段時期以來,由于人們對礦山環境和礦山地質災害的認識程度不夠,預防和保護不到位,使我國礦山環境狀況堪憂,地質環境災害頻發,已經嚴重影響了人民生命財產安全和正常社會經濟秩序。為此,進行礦山環境地質災害評價,有利于對各種預防措施和手段的合理制訂,這對我國礦產資源合理地開發利用與礦山環境地質災害預防都具有重要意義。

2、礦山主要環境地質問題

礦山環境地質與地質災害在礦產資源開采過程中,往往相互伴隨發生,即時間和空間上具有重疊性。部分環境地質問題與地質災害互為因果,連環引發,構成了復雜的礦山環境地質問題。因此,這些礦山環境地質問題的表現也不盡相同,但是如果這些災害性問題疊加爆發,常常會讓人措手不及,導致巨大的災難發生。概括來說,礦山主要的地質環境問題主要有以下幾個方面:

首先,礦山開采往往導致水土資源毀損。即在礦產開采過程中將產生大量的廢石、貧礦、尾礦、冶煉廢渣,這些廢棄尾礦數量與體積十分可觀,長期堆砌疊壓,猶如不斷增大的山峰擠占土地資源,破壞林木莊稼等農作物。富含重金屬和有毒物質的廢棄礦石長期,常會加劇農田水土流失和土地沙漠化過程。同時,不合理的采礦,會破壞潛水層,導致疏干性排水,致使地下水水位下降,河流斷流,造成原來穩定的水環境改變,包括地表水漏失、地下水資源枯竭、區域水均衡破壞等災害。這樣的廢棄尾礦,也造成景觀資源的破壞,影響人們視覺效應和環境生態景觀。

其次,礦山環境地質問題,長長會造成高危的地質災害。礦山采掘破壞了礦區的地質環境平衡,改變了礦區巖土圈層的應力穩定性,導致礦區成為地質環境與地質應力急劇積累區,這種地質應力迅速爆發,就會產生各種地質災害。這些巖土圈層因為地質應力的改變而爆發的災害,表現在地表,即地面形變,如地面塌陷、地面沉降、地裂縫等,還可以表現為斜坡巖土體災害,如崩塌、滑坡、泥石流,在礦坑、礦井內部,表現的災害形式包括瓦斯爆炸、冒頂、突水、煤層自燃、塌方、鼓底、偏幫、巖爆、礦井熱害等。

最后,礦山環境問題也可以表現為長期的環境污染危害。礦山開采,勢必會產生大量的礦山廢渣、廢水和廢氣,巨量的“三廢”不加以處理或無序排放,肯定會造成礦區環境污染。例如,在煤礦開采區,以及各種金屬礦山開采區,礦區排放的廢水多為酸性,這些無序排放的廢液,常含大量的有毒、有害重金屬物質,如銅、鉛、鋅、砷、鎘、六價鉻、汞等,這些廢液甚至會被直接排入江河湖海等水體中,成為新的污染源,擴展了污染面積,加劇了污染態勢。

3、礦山環境地質評價原則

雖然礦山環境地質問題和災害日趨得到重視,然而目前仍然沒有成熟的礦山地質環境評價指標體系。這也造成了人們對礦山環境地質問題束手無策的原因之一。在以往評價礦區地質環境過程中,不同的專家與學者會采用不同的評價體系,致使評價指標不一致,評價方法不統一;即便評價的方法統一,各自采取的評價資料也可能不一樣,因而評價結果往往具有很強的主觀性。

因此,我們在進行礦山環境地質評價之前,應該進行大量勘查,了解礦區具體的地質環境問題。包括礦山開采過程中和開采后,造成的資源損毀、地質災害和環境污染因素,只有對這些地質環境問題充分了解后,才能對其可能造成影響程度和危害程度進行明確的評價與預測。

篇8

【關鍵詞】小型露天礦 地質災害 原因和防治

前言

隨著全球經濟的發展,世界范圍內的能源危機愈演愈烈。特別是對我國來說,能源問題一直是制約我國經濟發展的瓶頸。因此,我國礦山資源開采勢頭強勁,在礦山資源快速開采的同時,因地質災害造成的事故數量也越來越多,對人民群眾的生命安全帶來了一定的影響,因此加強礦山開采地質災害分析,并制定相應的防治措施是十分重要的。

1.小型露天開采礦山容易引發的地質災害類型及產生原因

1.1小型露天礦邊坡角度變化造成的影響

小型露天礦的邊坡穩定性直接對滑坡等地質災害的發生產生影響,礦山開采人員的職業素養、礦山的高度和巖石本身性質、礦山挖掘的坡度等等原因都會對礦山邊坡的穩定性造成影響。對于小型礦山開采來說,其開采區域集中在礦山的中心部位,礦山表土層和廢石剝離層的臺階高度小于等于十米,其臺階坡面角度小于等于70度。對于小型礦山來說,礦山開采領導者對安全問題重視不夠是發生礦山開采災難的主要因素。礦山開采公司為了其利益的最大化,常常忽視對工人們的安全教育和生產技能培訓。企業對國家規定的礦山安全生產規章制度置若罔聞,為了貪圖方便,一些企業開采礦山往往從礦區的邊緣向內部推進,對露天礦至上而下分層開采的規定執行不足。這樣就造成了礦山坡度的人為加大,致使礦山由原來穩定的坡度慢慢加大,變得越來越不穩定。加劇了礦體圍巖節理的發育程度,影響邊坡的穩定性,導致局部可能形成危石,稍一遇到狂風暴雨或者是爆破的震動即會滾落形成地質災害。再者,礦山邊坡底部土壤如果受到雨水的長期沖擊或者浸泡就會對礦山邊界處造成威脅,降低礦山邊界處的穩定性。容易造成礦山的崩塌和滑坡,對礦山開采人員和機械造成嚴重的威脅。

1.2礦山區常見的地質災害之滑坡和崩塌

礦山區域容易發生的地質災害主要是礦山的崩塌和滑坡,但是就露天開采礦山來說,其本身的開采條件和周圍的地質條件都不錯。但是由于企業片面追求利益,對礦山的科學規劃不足,為礦山事故的發生埋下了隱患。在礦山開采中常常使用爆破的手法,但是,礦山工作人員對爆破后引發的地質變化卻不夠重視。小型露天礦山易于受到風化和太陽光的照射,礦山上巖石的風化程度不一,造成礦山各個部分軟硬程度不均勻。當遇到雨水沖擊的情況下容易造成礦山石頭的分裂,進而產生礦山的崩塌。

1.3礦山區常見的地質災害之泥石流

礦山區還容易發生泥石流,其人為因素主要有:礦山開采公司對礦山開采安排的不合理、礦山開采過程中廢石的堆放不科學等。就礦山周邊的地理環境來說,礦區常常處于丘陵或者山地,千溝萬壑的地質構造常常容易匯集地表水且順溝谷流走。一般來說,礦區很少有大面積的地表水,但是在雨季常常會形成地表徑流,這些徑流加以匯集就會造成巨大的山洪災害,雨水匯集采礦的亂石和泥土直沖而下,會對人民的生命財產造成嚴重的破壞。

2.小型露天礦地質災害的防治方法

2.1加強礦山安全思想教育工作的方法

礦山開采企業必須嚴格遵守礦山開采的相關規定,以人為本。加強工人們的思想教育和安全培訓,不少礦山安全工作人員自身礦山安全修養達不到,觀念落后,不能充分了解到礦山安全工作的重要性,有些人員在會議中夸夸其談,實際工作時卻存在畏難情緒,一遇到困難就想逃避,不去積極主動的尋找方法化解困難卻時刻想方設法調離礦山安全工作崗位,上班時間無所事事,使得礦山安全工作機構形同虛設,組織開展的思想教育工作座談會流于形式。

面對礦山安全問題的威脅,部門領導應當以身作則,強調礦山安全的重要性,將計算機礦山系統進行分級管理,層層負責,劃分各層人員具體負責區域。建立追責制度,對出現安全問題的部分進行原因分析,必要時追查負責人的責任。加大礦山安全宣傳力度,對相關人員進行定期的礦山安全培訓,并使他們從思想上認識到礦山安全的重要性。嚴格按照本部門礦山安全管理條例行事,不做違反條例的事情。在部門內部引入競爭機制,改進工作人員自由散漫的工作作風。

2.2邊坡穩定性的加強方法

在對礦山進行開采的時候,礦山開采工作人員應當從礦山頂部的中心區域進行開采,這樣就可以避免從礦山邊緣開采導致礦山坍塌的問題。在開工之前,工作人員應當對礦山開采工作進行科學合理個規劃,按照計劃一步一步的進行開采。對露天礦山要至上而下的進行逐層開采,嚴格禁止從礦山下方掏空。礦山開采管理者應當對礦山采空區加強管理,設立醒目的警示標志,提醒工作人員或者外來人員不得進入礦山采空區。當工作人員鄰近采空區邊緣作業時候,應該加強監護,確保人員和設備的安全;爆破作業時候盡量多打眼,少裝藥,采取分段毫秒延期爆破,降低爆破振動,維持邊坡穩定性。

2.3滑坡和坍塌問題的解決辦法

礦區工作人員應當建設特別的排水設施,比如根據礦區的地理環境和地質條件設立排水溝,防止雨水或者泉水流入采礦場沖刷邊坡,造成礦山邊坡不穩。工作人員應當建立定期、定時對容易坍塌區域的巡視制度,并派遣專門技術人員對重點區域加強防護。在臨近邊坡易發生崩塌 (滑坡) 地段進行爆破時,宜采用預裂和減震爆破法,減少單孔裝藥量而增多孔數,減少每次延時爆破的炮孔數,以防止因為露天爆破作業而破壞邊坡的穩定性。工作人員應當嚴格按照礦山開采設計人員設計的開采圖紙和步驟進行開采作業,由于環境的改變或礦山開采過程中不可抗拒因素造成的實際情況和設計圖紙不符合時,應當及時的和圖紙設計人員協商,不得隨意的變換開采方位和方法。

2.4礦山開采過程中泥石流的治理措施

小型露天開采礦山廢石堆放高度,坡度應達到露天開采相關安全規定的要求,其坡度一般不應超過45度,在排土場的下方要修筑擋土墻,其長度在15米以上,高度在3米以上,厚度不小于1.5:米,采用片石、砂漿混凝土砌筑。排土場周邊應開挖防排水溝,疏導山洪流向平地,防止山洪直沖排土場,從而引發泥石流。

為保證小型露天開采礦山地質災害和防治工作的順利開展,必須依靠礦山企業安全與開采部門的領導對礦山安全工作的重視,制定嚴格的規章制度,提升礦山安全工作人員的責任感和專業技術,加大高層次技術人員的引進等諸多措施方面同時進行。隨著科學技術的發展,礦山開采災害防治與處理工作也會越來越重要,筆者認為面對日益增加礦山開采災害壓力,我們必須加強自身的建設,提高人員素質,創新人才激勵和發展模式,才能做到與時俱進,從根本上推動礦山災害防護能力的上升。

總結

筆者結合自己的經驗對小型露天開采礦山地質災害和防治方法做了簡要的探討,希望對同行工作人員有一定的啟發和幫助。

參考文獻

[1] 呂戰鋒,毛延兵.淺談小型露天開采礦山地質災害分析與防治[J].科技風,2010,(12):132-133.

[2]胡坤,龐威.露天礦山地質災害防治對策初探[J].采礦技術,2013,(02):15.

[3]鐘洪彬.淺述礦山地質災害評估及防治措施[J].城市建設理論研究(電子版),2011,(18):222-224.

[4]楊曉娜.小型露天砂石廠開采引發的地質災害及其防治措施[J].科技致富向導,2012,(18):162―164.

篇9

關鍵詞:陜北煤礦;地質災害;黃土;滑坡;突水中圖分類號:X752 文獻標識碼:A

陜北地區地理概況

陜北地區是中國黃土高原的中心部分,包括陜西省的榆林市和延安市,它們都在陜西的北部,所以稱做陜北。地勢西北高,東南低。總面積92521.4平方公里,是在中生代基巖所構成的古地形基礎上,覆蓋新生代紅土和很厚的黃土層,再經過流水切割和土壤侵蝕而形成的。基本地貌類型是黃土塬、梁、峁、溝、塬,是黃土高原經過現代溝壑分割后留存下來的高原面。陜北畜牧業較為發達,煤、石油和天然氣等儲量豐富。

二、陜北煤礦開采引發地質災害的類型特征與誘因分析 

煤礦環境地質災害一般是指在煤炭開采過程中,由于自然的或人為的因素破壞了地質環境的平衡,引起地質環境的反饋產生的災害,以及由這些原災害衍生的次生災害。由煤礦開采引起的環境問題和地質災害種類很多,陜北地區因煤礦開采引起的地質災害類型主要有以下幾種:

(一)陜北煤礦開采引發地質災害的類型

1、開采煤礦時潛在的災害類型

(1)瓦斯突出

瓦斯能夠儲氣于封閉系統之中,并以游離狀態或者以吸附的形式賦存于煤層的縫隙、孔隙之中,一旦出現地應力改變原有的平衡時,將封閉的空間破壞,那

么大量蓄積的氣體將會外溢。在自然或者人為的某種作用下,會發生瓦斯突出爆炸、人員中毒以及火災等安全事故。

(2)地面沉降和塌陷

地面沉降和地面塌陷是對煤礦大量開采之后而出現的一種地質災害。由于地下開采對采空區圍巖的初始應力構成破壞,從而使這部分巖石發生了粉碎、冒落甚至是地表位移的情況,這就會導致地面沉降與塌陷災害的發生。除此以外,在人們大量抽排地下水與采空區不斷外擴的雙重作用下,地下水的分布將會受到影響,從而形成面積非常大的降落漏斗,那么地表將會相應地出現沉陷。

(3)礦井突水

礦井突水是指人類在挖掘或者采礦的過程中,當巷道揭穿導水斷裂、積水老窿、富水溶洞,而導致大量地下水突然涌入礦山井巷的現象。礦井突水在煤礦開采的過程中也時常發生,對煤礦的安全生產構成嚴重威脅。

2、閉坑后煤礦采場的潛在災害特征

陜北地區煤礦多位于中低山區,溝深坡陡,地形復雜,植被不甚發育,人們沿溝居住,自然環境比較脆弱。區內煤系陸相含煤建造,煤層厚度大,產狀平緩,變質程度有一定發展。大型國營或集體制煤礦均采用冒落法一次采全高法,開采深度相對較大,煤層開采后,地表一般表現為大面積緩慢下沉,而小煤礦開采一般在煤層露頭線附近,煤層埋藏淺,開采后地表一般形成串珠狀塌陷坑。 

當采空區上覆地層為基巖時,地表變形滯后,采空時間較長,但變形對地表的整體性破壞較大,多形成有一定落差的陡坎;上覆地層為黃土與基巖成二元結構時,往往在塬區形成沉陷盆地,斜坡地帶形成裂縫,農業生產中易于恢復,但它易誘發斜坡變形災害。 

采空塌陷區位于山坡時,則多向下坡方向滑移,在坡度大于20°時可誘發斜坡重力地質災害,而基巖區的采空塌陷比塬區地表移動變形范圍大;不同地貌部位下沉值也有明顯不同,山坡地帶下沉值明顯增大,塬區或山間谷地,地表多呈擠壓狀態,但沉降裂縫仍屬張性。

(二)陜北煤礦開采引發地質災害的特征

群發性

采煤工程破壞地質環境的平衡,引起地質環境的反饋,其反饋行為所產生的災害往往不是孤立的,常在礦區的某一時段形成災害群。如地面塌陷、地裂縫、滑坡、煤層自燃災害等在礦區的某一時段同時或相繼發生。

衍生性

直接地質災害常常衍生一連串的次生災害,形成一系列成因聯系的災害鏈。如頂板災害—地面塌陷、地裂縫—毀壞耕地、破壞地表建筑物和改變地表徑流條件,引起地下水位下降—土地荒漠化。

區域性

就各種災害的內部聯系而言,它們受一定區域性條件控制,如區域性構造條件,區域性煤系巖性組合特征、區域性氣候條件、區域性煤變質條件、區域性地理條件的控制和影響。因此,在災害的時空演化和分布上表現出區域性的特點。受地質環境條件的影響,陜北礦區的地質災害主要以下錯地裂縫及滑坡和泥石流為主。

影響的多方面性

煤礦地質災害不僅影響礦區環境質量的各個方面,如大氣環境,水環境,土壤環境和生態環境,而且影響到礦區周邊地區的社會環境和經濟環境,如從災害導致礦工傷亡到對礦區群眾心理影響,從直接經濟損失到對本地區經濟發展的影響等,由此引發的群眾上訪事件影響了地方政府的正常工作,造成一定的不穩定因素。

(三)煤礦地質災害的誘因分析

缺乏有效的礦產資源開發利用的統一規劃

眾多的小煤礦中,多數既無地質資料,又無開采設計方案,更談不上環境保護措施,加之各礦之間因爭搶資源而破壞保安煤柱和越界開采,在村民居住區下直接開采而不采取任何防護措施,從而引起各類地質災害。

2、礦山地質災害防治法規不健全

采礦者環保和防災意識淡薄,小煤窯開采前幾乎沒進行過任何環境影響評價,出了問題例行的賠款、搬遷,沒有從根本上達到治理與恢復的目的,從而使災害隱患得不到有效的防范。

小煤礦缺乏專業技術人員,隨意開采,一方面易造成煤礦本身的安全事故,另一方面誘發地表地質災害,對村民的人身和財產安全造成威脅。

陜北煤礦地質災害的防治措施

(一)擴大宣傳力度,提高員工的憂患意識

各地方政府、煤礦的上級主管部門必須要加強煤礦地質災害的宣傳力度,使廣大煤礦員工養成防災意識,即使災害真正出現在眼前,人們也有足夠的心理能力對其承受,宣傳的過程中還要注意到增強員工的自我保護能力。

除此之外,煤礦的各級領導與廣大員工還需要對自己煤礦的特點有一個全位的把握,同時對各種防災方法、防災措施有一個細致的了解。對于一些災害頻發的地區,要組織專家進行“會診”,掌握災害發生的規律,提高對災害預測的準確程度。

(二)加強預測預報工作

對目前正在生產的煤礦,通過收集資料、調查訪問、測量等手段,查明歷史至今的開采范圍,對開采強度高、采空面積大、采煤方法易引起沉陷的區域,進行分析研究,查明其變形規律,做好地面變形預報工作。加強小煤礦采煤技術和地質災害防護知識的培訓。

(三)做好危險性評估

對于地裂縫及塌陷,重點收集滅失煤礦和采空區范圍資料,了解礦井的開采層位、層數、開采厚度與開采深度,上覆巖體土體的工程力學特征,了解采空區和出現地裂縫、塌陷的內在規律,對未來采空區進行監控。對崩塌和滑坡以礦區、山區和重要交通干線為重點展開調查,了解區內地形地貌、地層巖性和地質構造,控制已發生和潛在的崩塌、滑坡災害的次生影響,進行危險性評估。對泥石流災害以礦山開采區的主要溝谷為重點,詳細調查溝谷形態、溝床坡降、溝谷坡度、集水面積、巖層傾向、碎屑團體物源等特征,對泥石流災害進行危險性評估。

(四)預防瓦斯與煤塵爆炸的措施

1、防止沼氣聚積的措施

一是加強通風管理,增加有效風量,降低沼氣濃度,各采區和各工作面都應有獨立的進回風系統。

二是建立健全瓦斯檢查制度,嚴禁瓦斯超限作業。

三是工作面、掘進巷道停止作業后,若要恢復生產,需加強通風,檢查瓦斯含量,無危險后方可進行作業。

四是對廢巷、采空區要及時封閉,對盲巷封閉或設柵欄掛警戒牌,嚴禁入內。

2、防止煤塵爆炸的措施

一是盡量減少生產過程中煤塵發生量和浮游煤塵量,可采用靜壓灑水或綜合防塵措施。

二是消除引燃的火源,如消除井下火花(包括機械摩擦產生的火花),防爆設備失靈要及時更換。

(五)避免突水事故的主要措施

1、煤礦和小煤窯在采掘前,應探明所在礦區地質和水文地質條件,掌握礦區開采史和采空區分布情況,圈劃水害威脅疑問區,制定井下預防水災技術方案。

2、在與相鄰礦井或煤窯(包括老窯)的積水區和生產區、含水斷裂或破碎帶兩側的可采煤層留設防水煤柱。

3、必須遵循“對水害威脅疑問區采取探水措施,探清和消除水害威脅后,才允許掘進”的原則。

4、凡遇到煤層變得潮濕、光澤變暗;巷道壁或煤壁“掛汗”;煤層變涼,工作面溫度下降,水蒸氣增大;頂板淋水加大或底板鼓起;出現壓力水流,煤層出現水擠出的“嘶嘶”聲或空洞泄水聲;工作面沼氣、二氧化碳和硫化氫等有害氣體增加;老窯“死水”滲入,煤壁或巷道會出現掛紅、酸度增大,水味發澀、有臭雞蛋味等現象,應停止掘進,進行探水工程。

5、查明活動構造,規劃煤礦工程活動,做好防災減災工作。查明礦區內新構造運動性質、特點及活動程度、現今仍在活動的構造或屬不穩定易復活的斷裂,分析、認識各種地質災害產生原因及分布規律,合理規劃礦區工程活動。

參考文獻

[1]張立民.淺談加強煤礦地質工作預防安全事故[J].科技創新與應用,2012.8.

篇10

【關鍵詞】礦山地質;地形地貌;環境影響現狀;災害防治

某開采區主要位于礦區中南部,其長度為207m,平均寬度為70 m,底部采場平臺的面積為14525m2。采礦最大標高在礦區的南部,為450m,最小標高在礦區的北部,為310m。本礦區的斑狀花崗巖礦體比較厚,呈現帶狀,產出比較穩定,礦體結構比較簡單、穩定,大部分覆蓋面積已經被剝離,黑云母花崗巖作為圍巖,屬于中等穩固巖石。在此礦區進行開采的時候,主要采用自上而下分水平臺階的露天開采方式。

1.礦山地質環境地形地貌

此礦區是丘陵地貌,礦區以及主體山脈主要為東西走向,次要山脈為南北走向。礦區的一般標高是300-440m之間,最大高差為280m。此礦區的地形切割比較深,坡度一般均在25°之上,具有自然的排水設施。其地表主要由洪沖積物和第四系殘破積組成,覆蓋率達到了70%之上。綜上所述,此礦區地形地貌屬于中等復雜程度。

2.礦山地質環境影晌現狀評估

2.1地質災害影響

通過對礦區的勘查發現,現階段的地質災害主要為崩塌與滑坡。崩塌主要指的就是土質邊坡剝落崩塌,邊坡高度為2-5m,崩塌體上含有較好的雜草,土層成分主要包括石英粉砂、粘土、石英砂等。崩塌體的長度大概是5m,厚度大概在2-3m之間,寬度為6m,呈現橢圓形,體積為20m3,屬于小型崩塌,影響范圍大概是30。

2.1.1崩塌

(1)位置。

崩塌位置主要位于礦區的西側,和采礦區的距離比較近,此崩塌基本上就是90°陡坡土體的下墜,落距比較小,屬于最近形成的。其土層是第四系殘破積層,主要包括粘土、石英砂、石英粉砂等成分,呈現灰黃色、淺黃色,大概厚度是2-5m,具有良好的植被情況,崩塌體體積在3-5m3之間,影響范圍大概是15。

(2)現狀及危害。

崩塌體后陡壁主要是土質邊坡,具有良好的植被情況。崩塌體屬于最近形成的,散亂堆積在一起,規模比較小。其產生變形的原因主要包括:強烈的土體風化作用,土質松散,邊坡開挖等施工活動影響等等。同時,雨季降雨會對其產生一定的沖蝕作用,出現下滲等現象,對礦區穩定性產生一定的影響,進而出現崩塌災害。導致發生崩塌現象的主要原因就是邊坡開挖施工,其次就是強降雨。當發生崩塌災害之后,會對礦區公路運輸以及行人安全產生威脅。

(3)穩定性評價。

此崩塌體均散落在坡底,已經穩定。在后期降雨、風化侵蝕等作用下,時有發生掉塊現象,但是規模比較小,危險性也比較小,最終評估結果就是礦區崩塌危險性小。

2.1.2滑坡

此礦區滑坡主要位于北部舊排土場邊坡處,礦山地質災害點現狀說明見表1所示。排土場土層主要就是第四系破殘積層,主要成分是粘土、石英砂、石英粉砂,呈現灰黃色、淺黃色,具有少量塊石。因為在進行排土的時候,沒有嚴格按照有關規范標準的規定與施工措施執行,導致臺階分級施工質量較差,加之土層較為松散,具有很好的邊坡角,致使其相對高差超過了15m。在降雨、下滲等因素的影響下,導致其穩定性、土飽和性均較差。在排土場臨空位置處形成滑坡體,在坡腳處的影響范圍長度達到了20m,寬度為12m,形成了約100m3的滑坡土方量,影響范圍大概在150左右,屬于小型滑坡。因為滑坡體距離公路與村莊比較遠,前面還是排土場的空地,主要就是因為排土堆放不規范引起的,沒有出現財產損失與人員傷亡,具有的危害性比較小。

由此可以看出,在此礦區開采過程中,發生的崩塌、滑坡等災害規模比較小,基本沒有造成財產損失與人員傷亡,對礦區開采影響比較小,因此,礦山地質災害現狀評估為危險性小,基本不會影響地質環境。但是,需要對不穩定邊坡進行監測與處理,保證其安全性、穩固性,避免出現財產損失與人員傷亡。

2.2含水層影響

此礦區開采底層界限處在侵蝕基準面上,其含水層主要為塊狀巖類裂隙含水層,具有較弱的富水性,采坑還沒有露出含水層。通過相關野外調查分析,流經地表的水的pH值是7.5,礦化度要低于1g/L,屬于淡水。現階段,礦區開采還沒有導致含水層結構出現變化,同時也沒有出現水體惡化、水位下降等不良情況。所以,礦區開采對地下水、地表水的影響非常小,對含水層影響程度較輕。

2.3地形地貌景觀影響

此礦區主要為丘陵區,其地形基本為西南高東北低,具有良好的植被情況,礦區周圍沒有風景名勝與自然保護區等。在進行礦區開采的時候,主要就是露天開采,在進行開采的時候,必然會對其植被情況產生破壞,對原來地形地貌景觀的破壞影響程度非常大。因此,其地形地貌景觀影響評估為嚴重。

2.4土地資源影響

此礦區已經開采了很多年,破壞面積達到了5.6h其中采礦區的面積為4.8h,原有的排土場面積大概為0.8h,職工生活區、道路等均會占有一定的土地面積。通過對礦區現場的勘察,大部分破壞土地為林地。

2.5礦山地質環境影響現狀評估

根據礦山地質環境現狀評估情況,對礦區地質環境條件差異性與地質環境問題分布、危險性等進行考慮,并且分析其受影響程度與社會經濟屬性,進而對礦區分段的影響程度進行分析,明確其量化指標,在“區內相似、區際相異”原則的條件下,運用半定量分析法、定性分析法對礦山地質環境影響予以等級分區。在進行實際劃分的時候,一定要對地質災害、含水層、地形地貌景觀、土地資源這四方面的影響進行分析,進而對其程度予以明確,礦山地質環境影響程度分級如下:當礦山地質環境影響程度為輕度時,針對地質災害而言,其表現為:災害規模小,發生幾率小。對分散性居民、小規模工程設施產生影響,造成的經濟損失與人員傷亡較低;針對含水層而言,其表現為:礦井的涌水量低于3000m3每天。礦區含水層水位下降幅度較小,不會影響周邊生活、生產用水;針對地形地貌景觀而言,其表現為:對原來地形地貌景觀影響程度較小,對自然保護區、風景名勝、交通等的影響程度也較低;針對土地資源而言,其表現為:占用破壞林地、草地的面積不超過2h。當礦山地質環境影響程度為中度時,針對地質災害而言,其表現為:災害規模中等,發生幾率較高。主要對城鎮與村莊居民、交通、主要工程設施等產生影響,出現了一定的經濟損失與人員傷亡;針對含水層而言,其表現為:礦井的用水量在3000-10000m3每天。地下水水位下降幅度比較大,呈現半疏干狀態。對周邊生活、生產用水產生了一定的影響;針對地形地貌景觀而言,其表現為:對原來地形地貌景觀影響程度較大,對自然保護區、風景名勝、交通等產生了一定的影響;針對土地資源而言,其表現為:占用破壞耕地2h以下,占用破壞林地、草地2-4h。當礦山地質環境影響程度為嚴重時,針對地質災害而言,其表現為:災害規模大,發生幾率高。對城鎮、村莊、交通、主要工程設施的影響較為嚴重,造成的經濟損失也比較大,并且會出現一些人員傷亡;針對含水層而言,其表現為:礦床含水層結構被破壞,出現導水通道。礦井的涌水量超出了10000m3每天。地下水位出現下降的情況。礦區周邊含水層的水位也在下降,或者呈現一種疏干狀態,出現地表水滲漏的現象;針對地形地貌景觀而言,其表現為:破壞了原有的地形地貌景觀,對自然保護區、風景名勝、交通等產生影響,破壞了生態環境;針對土地資源而言,其表現為:破壞了基本田地,占用破壞耕地2h以上,占用破壞林地、草地4h以上。

3.評估區礦山環境問題的防治難度評述

3.1地質災害影響防治難度

在此礦區中發生的地質災害主要為崩塌、滑坡、泥石流。在發生崩塌等災害的時候,會對現場工作人員、機械設備等產生一定的威脅。此時,可以通過種草植樹、土釘掛網植草等方式進行加固,避免發生崩塌等災害;同時,也可以在邊坡臺階上植樹種草,有效提高土層的穩固性。這些防治措施非常簡便,防治難度也比較小。針對泥石流災害而言,可以通過規范堆土場、壓實、修筑截水溝與排水溝、種草植樹等方式進行防治。其防治措施比較簡單易行,相應的防治難度比較小。

3.2地形地貌景觀影響防治難度

在此礦區開采中,地形地貌景觀影響主要就是由礦山露天開采導致的,在進行開采的時候,容易形成高陡坡,不僅具有一定的危險性,還會影響邊坡周圍的美觀。并且,在礦區開采、破碎的時候,一般均會產生大量的地表、粉塵等,非常容易出現水土流失現象,對礦區自然環境產生一定的影響。通常情況下,可以通過綠化措施、分區濕式鑿巖、灑水抑塵等方式進行治理,可以有效達到預期的防治效果,相應的難度也比較小。

3.3現狀評估及預測評估

在此礦區內,礦山開采、道路邊坡、舊排土場邊坡等均具有小規模的崩塌、滑坡現象,礦山開采的含水層影響程度評估為輕度、土地資源影響程度評估為嚴重、地形地貌景觀影響程度評估為嚴重。通過對礦山地質環境影響的現狀評估結果,可以對其進行預測評估:礦山地質災害主要為崩塌、滑坡、泥石流,其中崩塌、滑坡災害的危險性比較小,造成的危害也比較小,其評估為輕度;泥石流災害的危險性比較大,造成的危害也比較大,對礦山地質環境有著非常嚴重的影響,其評估為嚴重。礦山開采對含水層影響程度為輕度;對地形地貌影響程度為嚴重;對土地資源影響程度為嚴重。

4.結束語

總而言之,隨著礦山開采規模與范圍的不斷擴大,人們對其地質環境的變化也越來越重視。在礦山開采中,一定要對其地質環境影響程度進行分析,這樣才可以對可能發生的地質災害進行預防,并且全面了解礦區的地質條件,為礦區的高效開采提供可靠依據。同時,在實際開采過程中,一定要對礦山地質災害、含水層、地形地貌景觀、土地資源這四個方面進行詳細的分析,了解其影響程度與防治難度,保證礦山開采的有序進行,實現礦山開采的經濟效益與社會效益。 [科]

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