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首頁 優秀范文 礦山地質災害防治

礦山地質災害防治賞析八篇

發布時間:2023-06-26 16:15:18

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的礦山地質災害防治樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

礦山地質災害防治

第1篇

【關鍵詞】礦山地質;地質災害;保護防治

礦山是人類工程經濟活動對地質環境影響最為強烈的一種場所。 人類在開發利用礦產次源的同時,也改變或破壞了礦山地區自然地質環境,從而產生眾多的地質災害,降低環境質量,影響人類自身的生存和生產環境。

1 礦山生產活動與地質災害

礦山,是礦業活動的中心,其生產活動一般包括礦石采掘、礦坑排水和選礦冶煉三大部分。由于上述活動, 而造成地下采空、地下水位降低等八種對地質環境的作用形式(見圖1),成為巨大的人為地質營力。礦山地質環境,根據礦業活動的影響范圍,可分為大氣(近地面) 環境、地面環境、水(地表水與地下水)環境和采場(露天采場與地下井巷、采場)環境四大部分。

礦山地質災害,是指由于礦山生產活動而造成的對地質環境的作用,使礦山地區地質環境發生異變,而產生的影響人類正常生活和生產的災害性地質事件。我國礦山地質災害十分嚴重,常見的有酸雨、采空區地面沉降、崩塌、滑坡、巖溶塌陷、水土流失、水土污染、突水、潰泥等26種(見表1 )。每年由于礦山地質災害造成的人員傷亡數以千計,經濟損失則以億元計,嚴重影響礦業的經濟效益和社會效益,并不同程度地破壞了礦山地區的生態環境。礦山地質災害的種類多,其分布空間又涉及礦山的大氣、地面、水和采場環境,在每一個礦山構成一獨立的地質災害系統。這個系統的基本特征,即災害的種類及多寡、災害的強度和時間、空間分布等,除取決于礦區特定的地質環境(即地形地貌、氣候、礦床水文地質工程地質條件等因素)外,亦與礦床開采方式、方法及選冶工藝密切相關。這個系統內的各災種, 由于其主控作用往往相同或相似,而顯示出災害發生的伴生性和鏈生性。每一種對礦山地質環境的作用形式,常產生一群相互伴生的地質災害。一種主導性地質災害的發生,往往會鏈生一系列誘發地質災害。

礦山生產活動類型 對礦山地質環境的作用形式

圖1 礦山生產活動對礦山環境的作用形式圖

2 礦山地質災害發展趨勢分析

隨著我國經濟建設的發展,礦業作為一個重要產業,隨著礦山采掘規模和強度的增大,礦山地質災害也必將趨于增多。地質災害防治工作量和防治難度將超過以往歷史上任何時期的水平。

(1)地質環境中礦山侵占土地和廢棄物排放數量越來越大。增加了防治范圍和治理工作量。我國采掘工業已侵占了大部分的土地面積并且速度在遞增。造成礦山侵占土地的原因主要是露天采場、各類渣場及工業垃圾堆置場,這種侵占,對土地來說,即是破壞性的。礦山廢棄物包括廢氣、廢水、廢渣和尾礦等。以廢渣為例,每生產一噸金屬或煤,往往需要消耗和排放數十噸,成百噸的礦石和廢石。

(2)需要防治的地質災害將越來越多,防治難度也越來越大。煤炭礦山地質災害防治問題仍然比較突出。開發時,必須重視研究與水環境變化有關的地質災害的防治。非金屬,建材礦山,由于點多、分散, 其開采的影響范圍幾乎涉及城鄉各地,在非金屬、建材工業大發展的同時,必須重視日益增多的水土流失、土地沙化、水土污染等地質災害的防治。黑色,有色金屬礦山及化工礦山,隨著一批礦山生產能力的消失,不論是新開發的礦山,還是挖掘現有礦山的潛力,多將擴大對地質環境影響的地域,而增加地質災害防治工作量及難度。

應該引起高度重視的是發展中的鄉鎮礦山,由于其自身一些不完善因素難以在短時期內得以改善和克服,礦產資源利用率低,亂采濫挖嚴重,選治工藝落后,礦山地質災害會更加嚴重。

表l 礦山地質災害種類綜合表

3 礦山地質災害與地質環境保護對策

我國礦山地質環境保護,通過大量生產實踐的經驗與教訓,已從初期只關心采礦效益和自身作業安全階段,發展到目前的礦產資源開發與地質環境保護并重階段,將來勢必會發展到在保護地質環境的前提下,考慮礦產資源合理開發利用的階段。做好地質災害防治,是現階段實施礦山地質環境保護的關鍵。

3.1 制定礦山地質環境保護法規

環境保護是一項基本國策。礦山地質環境作為整個環境的一部分, 其特點是:生產活動強烈、地質災害發育、環境破壞嚴重,成為整個生態環境遭受污染或破壞的泥頭之一。地環境是自然環境和生態環境的基礎,更應成為保護的重點。

3.2 建立和健全礦山地質環境管理體制

地質礦產部作為國務院地質礦產行政主管部門,負有礦產資源開發管理、地質環境保護管理及地質災害防治管理的政府職能。礦山地質環境管理與礦產資源開發管理兩者密切相關。各級地方地質礦產行政主管部門應該有責任加強和履行礦山地質環境保護管理及地質災害防治管理的職能,建立起礦產資源開發全過程的地質環境監督管理體制。

3.3 做好礦產資源開發全過程的綜合防治

(1)礦產資源勘查階段,即礦床勘探階段。主要是查明礦區環境地質條件,在現狀評價的基礎上,預測礦床開采后對地質環境產生的影響和主要地質災害,提出防治建議,為礦山整個環境影響評價、建設可行性研究和設計提供依據。預測評價的重點: 一是礦床疏排地下水后水環境的變化和可能產生的地質災害,其評價范圍應包括一個完整的水文地質單元; 二是礦床原生地質體(礦石及其圍巖) 采挖、位移、堆放后巖土環境的變化, 可能在礦山地面環境和采場環境產生的地質災害。以及因礦石、廢石引起某些元素擴散而造成的環境污染等災害。

(2)礦山設計階段

1)設計準備階段。主要是做好地質環境影響評價,作為建設項目審批的依據。以往不少礦山建設前也編制有環境影響評價報告書, 但大都局限于以“ 三廢” 為對象的環境影響評價,缺少以礦山地質環境合理利用和保護為基礎,防止或減少地質災害發生發展為目的的全面評價,使礦山地質環境保護與礦產資源合理開發難以同步進行。

2)設計階段。礦山建設項目中的地質環境保護設施和地質災害預防工程,必須與主體工程同時設計。初步設計中必須有地質環境保護和地質災害防治篇章,利用高科技技術,針對性地提出保護地質環境的開采方式、方法和選冶工藝等。

(3)礦山基建和生產階段。礦山基建時,地質環境保護設施和地質災害預防工程必須與主體工程同時施工,一并驗收并移交生產使用。

第2篇

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.

第3篇

關鍵詞 礦山;地質災害;防治措施

中圖分類號TD98 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)69-0077-02

人類的生存以及國家的發展需要依靠地質環境和地質條件,因此如果一旦發生地質災害將會嚴重影響人們的生活和國家發展。因此,本文通過對礦山地質災害進行了詳細的論述,主要分析了在開采礦產資源時容易造成礦山地質災害的各類因素以及主要的治理辦法和措施。

1 礦山采空區塌陷

1.1導致礦山采空區塌陷的主要原因

在對礦山進行開采作業時,通常會采用留礦法開采、空場法開采或者崩落法開采等,這些方法在開采的同時會在礦井中形成大小不一的采空區,如果采空區面積達到一定的程度就容易發生坍塌,并引發地質災害。塌陷區的特點是面積通常會比采空面積大,形狀通常接近圓形,中間深,周圍淺。

導致采空區塌陷的主要原因是,當開采礦井的底層礦后,采空區附近的建筑物、覆蓋巖層會導致采空區頂板變形或位移,當積累的壓力足夠大時,會導致覆蓋巖層和采空區頂板斷裂,并因此產生離層,進而導致塌陷情況的發生。

1.2 防治采空區塌陷的主要方法

目前礦山開采工作中主要應用充填復墾發防止采空區發生塌陷,即在對礦山進行開采時,使用附近粉煤灰、煤矸石或者其它剝離物等填充礦山塌陷區,這種方法的優勢在于,在礦山應該非常多的材料用來填充塌陷區,而且成本低、不會產生環境污染,應用靈活,反應速度快。

2 導致滑坡的原因以及治理方法

2.1造成滑坡的原因

滑坡形成的主要是由于礦山的巖土構造、自重、巖土的滲透性程度以及外力因素等各方面因素綜合導致的。如果礦山的某一部分巖體比較松散,當在外力對這部分山體產生作用是,就會造成山體滑坡的現象。因此在進行礦山開采時需要保證掩體內部的平衡,在實際進行礦山開采工作時,經常會發生臨空的情況,這樣就會造成該部分的巖體支撐力降低,當支撐力降低到一定程度時,應力會不斷集中在該方向的坡頂區域以及坡腳區域,當應力增加到一定程度時就會破壞這些區域的巖體,造成滑坡現象。

2.2 治理滑坡的方法

目前礦山開采工作中主要方法是消減外力因素對礦山的影響,其中主要是防水工作。可以在實際工作中,為了避免或減輕雨水造成的沖刷和雨水匯集,工作面可以修建排水設施,并修建2%的反坡,并保證排水設施的正常運行。還可以通過對容易產生滑坡的區域進行分層的方法,并建立安全平臺,減緩滑坡區域的坡腳以及滑坡區域的堆積高度等。

3 導致泥石流的原因以及治理方法

3.1造成泥石流的原因

泥石流會帶來很多的資源,但是也會造成災害,在對礦山進行實際開采的工作中,由于礦山的巖體結構較松散,或者在開采時堆積了大量的碎屑,這樣,在雨水的作用下,或者在礦山有積水的情況下,會破壞礦山巖體或碎屑堆積區域的靜力平衡,就容易引發泥石流災害。

3.2 治理泥石流的方法

目前實際生產中,主要使用攔截、阻擋的方法治理泥石流,并且需要在治理時對泥石流進行疏導。首先對礦山的地質結構進行分析,判斷出巖體松散等容易發生泥石流的區域,并且通過科學的方法封固礦山的松散的物質,并根據具體情況建立攔擋設施,然后建設疏導通道,這樣可以在攔擋泥石流后將泥石流排出,減少泥石流對攔擋設施造成的壓力。然后采用合適方法對泥石流進行處理。

4 導致水土流失的原因以及治理方法

4.1 導致水土流失的原因

造成水土流失的主要原因包括水力侵蝕和重力侵蝕等。

水力侵蝕主要是指,由于在實際開采礦物資源時,會導致開采區域地質松散或者增加巖層空隙度。這樣就會增加當雨水對礦區的侵蝕效果,從而造成水土流失。

4.2 治理水土流失的方法

在治理水土流失方面,保持水土流失地區的植被是最有效的方法,不但可以對水土流失進行有效的治理,還可以對沙土或巖體起到固定作用。防止因此在對礦山進行水土流失防治時,需要保護礦山以及周邊地區的綠化和植被。另外,需要在礦山開采地區建立有效防護措施,以降低礦山的風蝕作用和水蝕作用。

5 導致崩塌的原因和治理方法

5.1 發生崩塌的主要原因

導致礦區崩塌的原因非常多,比如地質原因、巖體斷裂、外力影響等,還有可能是多種因素共同作用所導致的。礦區崩塌主要發生在開采后期的高陡邊坡或臺階處,發生時通常表現為大量的泥夾石形式、或孤石失衡掉落或者巖體風蝕斷裂形式等。崩塌災害通常在某個時間、某個區域突然發生,并且在崩塌前毫無預兆,所以難以提前做出判斷。所以需要對地質松軟區域、礦區突出部分、斷裂帶附近區域以及受到侵蝕比較嚴重區域進行有效的加固防護措施,以防止崩塌情況的發生。

5.2 防止崩塌的方法

降低礦區臺階的陡峭程度和高度或降低邊坡的陡峭程度,這樣可以有效降低自重,在建設臺階時,高度應該設置在8m左右。對自然掉落物進行攔截,經常發生巖體脫落的區域需要進行重點防護,采用先進的爆破技術和科學的排渣方法。這樣就可以在最大程度上降低礦區發生崩塌的可能性。

6 影響環境地質的原因和治理方法

6.1 影響環境地質的主要原因

在對礦山進行礦產資源采集時,一定會對礦山以及周圍的環境造成影響,比如礦山以及周圍的植被會受到一定程度的破壞,因此,保護礦山周圍的地質環境非常重要。

6.2 防治環境災害主要方法

最重要的是要保證礦山以及周圍地區的植被,這樣不但可以防止水土流失,還可以有效降低地質災害的發生幾率,以及降低地質災害所造成的危害;其次使用先進的技術方法和先進設備開采礦山的資源,建立完善的地質災害防護措施,防止對周圍環境造成破壞和污染,避免破壞性開采。

7 結論

由于我國對于各類礦產資源的需求量非常大,但是開發礦產資源的技術力量和裝備設施都比發達國家落后,因此在進行礦產資源開采工作時容易造成地質災害。為礦山工作人員以及人民造成嚴重的財產損失或安全威脅。本文通過對礦山地質災害的成因和特點進行分析,闡述了一些地質災害的防治方法,希望對進行礦山采集的單位提供幫助。

參考文獻

[1]武軍.礦山環境問題與對策[EJ].云南環境科學,2000,20:36-38.

第4篇

(1)巷道坍塌

產生巷道坍塌的原因是礦體及圍巖見有層間錯動破碎帶、蝕變帶。蝕變帶礦物結構疏松,水理性質軟塑,力學強度低,工程地質條件不穩定,易坍塌。巷道維護不到位,支護材料腐爛所致。如果頂板管理不良,在蝕變帶、破碎帶、強風化帶部位就可能會產生冒頂、垮幫引起巷道坍塌災害,危害施工人員的生命。如礦體圍巖為石灰巖,遇水會形成巖溶現象,使圍巖堅固性降低,形成溶洞。且圍巖蝕變較發育,礦體局部地段破碎也較強烈,易于坍塌。

(2)礦坑突水

礦區常見地下水主要賦水層位為第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、構造裂隙水和巖溶裂隙水。灰巖易形成溶隙和灰巖溶洞,斷層破碎帶和軟硬巖層接觸帶是主要導水通道。雖然礦體埋藏在主要含水層以上,但不能直接接受大氣降水,在多雨季節,會有地表季節性溪流的側向補給。可是由于采礦活動的深入,對井下節理裂隙帶的各種結構面的破壞程度加劇,且斷裂構造較發育,增大了地下水的活動通道,因此在近地表和風化帶內施工的井口,及井下開采的巷道,易發生突發性礦坑突水。礦坑突水可能危害的對象為井巷內施工人員和機械設備等。

2防治措施淺析

(1)崩(滑)塌防治措施

要對巖土堆積體及周圍的易產生崩(滑)塌的巖土體邊坡進行清理、剝離,將邊坡坡度放緩,遇到巖體較破碎處應進行必要的襯砌、護坡。同時應做好坡體上下的排導水工作,在融雪和暴雨時做好監測;在雨季,專人定時對坡體進行連續觀測,及時了解邊坡狀態,防止災害發生。并在廢石場坡腳處修筑擋土墻防護工程。

(2)預測塌陷防治措施

在開采過程中要經常進行礦區塌陷、地裂縫及巷道坍塌的調查工作,查清地面塌陷、地裂縫的形成規律、規模、分布特征等。按工作面開采情況,布設觀測斷面,進行長期地面變形觀測,加強地面塌陷、裂縫監測,設置固定觀測標志,定期進行專職人員巡視,發現異常、險情及時報告,根據觀測和研究結果,總結塌陷變形的規律。加強地表監測,如發現地面突發性塌陷、裂縫,應及時回填處理并設立警示牌,防止人員傷亡和財產損失。對于已發生采空區塌陷和地裂縫的區域,應立即封堵,防止井下施工人員誤入。加強防護工程,在預測塌陷區邊緣設計鐵絲防護網,并設立警示牌,防止人員入內造成傷亡和財產損失。在采礦過程中及時對區內人員及建筑進行疏散和處理,如發生塌陷進行客土種樹。

(3)巷道坍塌防治措施

對地下斜井、平硐及運輸巷道等硐室進行必要的支護,特別要注意硐頂崩落對采礦安全的威脅,要嚴格遵照開采設計進行開采,不許隨意破壞井壁圍巖。

(4)礦坑突水的防治措施

在巷道向前掘進前,打超前鉆、探水鉆進行探水,掘進斷面不宜過大,縮小受壓面積,掘進巷道坡度不宜起伏不平,以免造成積水,發現坑道內涌水量明顯增大時應及時加強排水,做好支護工作,井下工作人員及時升到地面。加強監測,消除隱患。要在日常采掘工作中強化探水、防水、水泵排水等防治措施。

3結論

第5篇

關鍵詞:礦山地質災害;危險性評估;防治措施

中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:

一、廣西區域內的采礦條件及礦山地質災害情況

廣西是我國較為重要的有色金屬礦產資源基地,但是由于廣西地質情況復雜,各種礦山開采開發條件不一,各個有色金屬礦產生產基地不斷發生各種地質災害,也嚴重制約了地區經濟的進一步發展。

廣西地質條件復雜、雨量充沛,因為形成了較為特殊的巖溶地貌,地質災害主要有活動頻繁、分布廣泛、群發性強、危害嚴重等特點。廣西主要的地質災害類型主要有邊坡崩塌和滑坡、危巖、巖溶地面塌陷、地基不均勻沉降、泥石流、礦坑突水、膨脹巖土地基脹縮、區域地下水位下降等等。近年來影響較為嚴重的是崩塌、滑坡和巖溶地面塌陷、危巖等,這幾種地質災害情況普遍存在廣西的礦山地質環境中。

三、礦山環境地質災害類型分析

礦山環境地質災害分析主要分為現狀評估、預測評估以及綜合評估三個部分,根據不同的地質災害情況,可以進行分類描述,描述的要點主要有以下幾點:

1、滑坡:要查明滑坡構成要素及變形的空間組合特征,確定其規模、類型、主要誘發因素,預測發展趨勢,評價其對礦山工程項目的危害,要描述清楚:①滑坡發育位置、地形地貌及規模;②滑坡的構成要素,準確寫明滑坡周界、滑坡后壁、滑坡前緣、鼓丘、裂縫等要素,還要包括變形的空間組合特征和變形跡象;③分析滑坡區的地層、巖性、地質構造及其組合關系等;④滑坡類型、誘發因素分析,注意結合地質條件和降雨特征分析滑坡形成機制及發展趨勢;⑤滑坡災害歷史記錄,包括歷次危害范圍、對象及危害損失及處置情況;⑥當地整治滑坡經驗;⑦附滑坡特征表等。

2、泥石流:要查明泥石流形成的地質條件、地形地貌條件、匯水面積、植被發育狀況、人類工程活動的影響,確定泥石流的形成條件、規模、活動特征、侵蝕方式、破壞方式及程度,預測泥石流的發展趨勢及對礦山工程項目的危害。

3、邊坡崩塌:要查明與斜坡崩塌相關的巖性組合、坡體結構、高陡臨空面發育狀況、降雨情況、地震、植被發育情況、人類工程活動等因素,確定崩塌的類型、規模、運行機制、危害等,預測崩塌的發展趨勢、危害等。

4、巖溶地面塌陷:要查明形成地面塌陷的地質環境條件,確定地面塌陷的成因類型、分布、危害、形態特征,分析重力和荷載作用、震動作用、地下水及地表水作用、人類工程活動等對塌陷形成的影響,預測地面塌陷的發展趨勢。

5、危巖:要查明危巖成因類型及動態變化。對多因素產生的危巖應判明控制性因素及誘發因素,評價危巖對礦山建設及礦山生產的危害及影響。

6、地面沉降:查明評估區所處區域地面沉降區的位置、沉降量、沉降速率及沉降發展趨勢,形成原因,評價地面沉降對礦山生產及周圍環境的影響。

7、礦坑突水:要查明礦坑突水的位置、水量、原因、危害等,分析發展趨勢。

8、不穩定邊坡應重點關注不穩定斜坡,尤其是與重要工程相關的不穩定斜坡,應做到不遺漏。

9、其它不良地質作用:①包括巖溶、沖溝、地下水質污染、洪水、特殊土等,須描述其位置、規模、發育特征、分布規律等,分析其穩定性和發展趨勢,評估其危害范圍、對象及危害程度。②位于河邊緣和溝谷出口地段之場地,應闡述洪水位和河流動力作用特征,分析河流可能對場地之危害。 ③特殊土須描述其分布規律、土體物理力學特征,分析評價其潛在影響和危害;④礦山火災,煤巖、瓦斯突出,沖擊礦壓等應根據礦山的實際,針對具體指出原因,或預測發生的可能性和危險性。

在完成現狀評估之后,可以根據礦山建設項目的特點以及對地質環境條件的改變和影響程度,結合評估區現有地質災害、不良地質作用的發育特征,分預測性分析礦山建設加劇已有地質災害和誘發新的地質災害的可能性,并評估可能造成威脅的范圍和目標,評述其危害程度、危害對象。

四、廣西礦山環境地質災害防治措施建議

根據地質災害類型、危害對象和程度、危險性大小的實際情況、不同地質災害的成因等,應當采取不同的防治措施,其主要方式主要有以下幾種:①避讓:對于危險性大的區段和工程部位,必須根據實地情況提出避讓或專項防治措施;②工程措施:支擋、抗滑、護(固)坡、排(截)水、保持水土、生物治理、攔碴壩等,針對礦山地下開采應注意選擇合理的采礦方法、露天開采邊坡開挖的和臺階的幾何尺寸滿足設計要求;③針對評估區中可能對擬建工程、自然和社會環境構成危害或影響的地質災害及地質環境問題,提出方向性、原則性防災減災要求和建議;根據地質災害處置與否對工程正常建設及使用的影響程度,指出“必須”、“應該”或“建議”進行治理的災點。

1、邊坡崩塌的防治措施。由于露天開采而導致的邊坡崩塌在廣西礦山地質災害中較為常見。比如在露天開采深度大于5米后,由于采坑周界留下高臨空面的邊坡,在卸荷節理裂隙發育處或邊坡角較陡時,雨季中極易發生邊坡崩塌災害并伴生地裂縫。對應這種情況首先要規范露天開采作業,嚴格按礦山開采設計要求放坡外,還要根據邊坡不同地段節理裂隙發育、破碎程度和采坑深淺予以放坡。采用少孔、淺孔、少裝藥量爆破開挖,以減少爆破對露天采坑邊坡穩固性的影響,采坑較深時或最終邊坡前要預留保護帶。

2、邊坡滑坡的防治措施。露天礦山開采容易使礦山造成高陡邊坡,坡面傾角過大。由于剝離面的破壞、巖層、在地下水滲透、坡面的失衡、巖石的風化等內在作用,以及例如受突然大暴雨和機械振動影響等影響外界作用,很容易造成滑坡現象。應對邊坡滑坡主要采取以下防治措施:①消除和減輕地表水、地下水對滑坡的誘發作用;②改善斜坡狀況,增加滑坡平衡穩定條件;修建抗滑樁、抗滑擋墻、抗滑片石堆等支擋工程,以增加斜坡的穩定性;采用錨固工程,加固滑坡;③加強監測預報,有效進行災害預報。

3、巖溶地面塌陷的防治措施。采取地下水控水措施,通過對漏水的礦洞、河道、水庫等地表水進行鋪底防漏,嚴重漏水的洞穴用水泥灌注填實來控制地表水,還要對巖溶通道進行局部灌漿或者帷幕灌漿處理以減少地下水位升降導致的巖溶塌陷。此外,應采用一些工程加固措施避免巖溶地面塌陷的進一步發展。另外,還要對場地進行詳細的巖土工程勘察,要查明巖溶發育情況,嚴禁場地及周邊大量抽取地下水等,進一步從根本上避免或者減少由于人為因素所造成的巖溶塌陷情況。

4、危巖的防治措施。一般遵循預防為主,防治結合的方針。對一些巖體不大的危巖,在工程條件允許下可進行危巖的清除,或者進行錨索、錨桿等工程加固支護措施;對于一些危險性較大且難以治理的危巖,可采取搬遷、設立警戒范圍等方法。另外,對于危巖的防治,應該早發現、早處理,未能及時處理的,應加強危巖變形監測,群測群防、做好監測預報工作,以便更好的保護生命和財產的安全。

四、結束語

礦山地質災害是源于人類工程經濟活動及地質開采而引發的環境地質問題,主要發生于采礦區周邊。在進行礦山區域的建設性項目可行性研究時,需要做專項的礦山地質災害危險性評估,將礦山地質災害控制在可承受范圍內,才能避免不必要的經濟損失及人身傷亡。

參考文獻:

[1]駱美相.淺談廣西礦山地質災害[J].技術與市場.2012年第04期

[2]陳宏華.廣西環境地質災害現狀與防治措施[J].科學技術與工程.2006年第06期

第6篇

[關鍵字]礦山 水文 地質災害 防治

[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-191-2

我國目前的能源結構依然以化石燃料為主,礦產的開采是獲得化石能源的主要手段,礦山建設中的安全問題,不僅危及到礦工的生命,也危及到國有資產的安全,必須引起相關部門的足夠重視。礦山的安全事故,大多數都來源于水文地質災害,在礦山的建設過程中,對礦區的水文地質全面認識和了解十分必要,本文主要介紹礦山建設過程中容易出現的地質災害類型,以及相關的防治策略,僅供參考。

1 礦山的建設過程中容易出現地質災害的原因

我國經濟發展迅速,對資源的需求量一直比較大,我國的礦產儲量豐富,礦區的開采量也比較大,因為開采技術和開采方法的制約,礦山的建設過程中存在有較多問題,極易引發地質災害。

在傳統的礦山開采中,一般采取如圖所示的開采方法,以一條斜井靠近礦體,然后在巷道內對礦產進行開采。在許多中小煤礦的礦區內,因缺乏專業的管理手段,或采用了不適宜的開采方法,一旦巖土變形,或者地下水位發生突然的變化,都會對作為唯一出口的斜井造成破壞,從而引起嚴重的地質災害,危及到礦區的生產安全。在進行礦山開采之前,必須進行詳細的地質勘測,做好相關的地質災害防治措施,為礦區建設的順利進行提供保障。

2 礦山建設過程中容易出現的水文地質災害類型

我國是地質災害多發的國家,因地殼運動活躍本身就給礦山的建設和開采帶來較多難題,在礦山的開采過程中,一旦不注意勘測水文地質環境,或者不進行有效的防護措施,發生地質災害之后,礦井關閉和設備損毀會造成直接經濟損失,也危及到井內進行開采作業的礦工的安全,礦山的建設過程中,容易出現的水文地質災害,主要有以下幾種:

(1)由地下水位的突然變化引起的地質災害。在礦山的開采過程中,挖開的礦井接觸到地下的蓄水溶洞或者暗河的可能性比較大,會導致地下水直接涌入巷道,也有可能是泥沙涌入巷道,遇到透水斷層或者淺表的裂縫時,地表徑流會帶著一些沉積物進入巷道,這些水、泥沙和沉積物堵塞巷道會造成造成人員傷亡,掩埋作業機器,甚至會使礦山的發掘系統直接崩潰。這種自然災害具有極強的突發性,一旦發生往往波及面較廣,造成的后果也極為嚴重。

(2)由礦體內的易燃物質造成的地質災害。 礦體內可能含有易燃易爆的甲烷氣體,隨著礦井的深度的增加,礦井內部的溫度也會在地熱的影響下不斷升高,含硫量也比較大,在這種惡劣條件下進行作業的礦工,本身就存在較大的健康隱患,一旦因為通風不良,易燃氣體大量積聚之后發生爆炸,必然導致慘痛的后果。這種情況多見于煤礦,后果最為嚴重,但是具有較強的可預防性,在礦井的建設過程中做好日常的維護和管理工作,可以很大程度上避免災害的發生。

(3)由巖土層變形引起的地質災害。 礦區進行一段時間開挖后,已采空的礦體需進行支撐,在一些埋藏較淺的礦區,會因為礦山采空而導致地面塌陷,如果不能對采完的礦體進行及時的回填和崩落,最終會引起大面積的塌方,造成嚴重的后果。礦井開挖造成的地面塌陷在淺表煤礦中普遍存在,會影響到地面的建筑物,會破壞耕地,給礦區周圍居民的生產和生活帶來較大的負面影響。因礦區的開發,需要對礦脈附近的巖石進行引爆,一旦事先的勘測數據不夠準確,起爆點的選擇出現偏差,致使巖石塊發生破裂呈噴射狀,會對礦井內執行作業任務的礦工造成人身傷害。

3 對礦山中可能發生的水文地質災害采取有效的防治措施

不同地區的礦山因形成條件不同,有不同的水文地質特點,在防治地質災害的措施上,也各不相同,但是針對地質災害的主要類型,也可以采取相應的有效防治手段。

(1)施工之前進行全面的勘測。在礦山開挖之前,必須對斜井或豎井的位置進行全面的工程勘察,預測好斜井內的涌水量,以及周邊的含水部分的水文地質構造,詳細繪制地質平面的剖面圖,并根據施工情況隨時修訂預測結果,按照嚴格的施工步驟進行施工,由上級主管單位進行規范驗收。對勘測過程中已知的含水部分,要綜合考慮其位置以及距離井巷的深度,提前進行導水工程的建造,在建造的過程中,根據涌水量以及工程要求采取合理的預防措施。對礦山的生產過程中可能出現的滑坡以及塌方,要及時對礦山周邊的不穩定因素進行勘察,結合當地的氣象水文情況,對惡劣天氣條件下的滑坡和泥石流做好預防。

(2)做好防治工程的設計。 在進行礦山的設計時,要考慮到可能發生的崩塌和滑坡現象,以及礦山附近的水文地質因素,結合危險事故的成因和發生特點,進行有針對性的設計方案,保證防治工程的工程質量。對易發生危險事故的重點區域,做好加固工作,避免因礦山開采導致的災害復發現象;對礦上的邊坡,要由專業的勘測人員進行及時的監控,注意相關參數的控制,一旦在開挖后出現變形,要有相應的應急預案。礦山在進行成產之前,必須由相關的專家進行安全評價,對防治工程進行規范化的驗收,保證礦山的生產安全。

(3)施工中應該采取的工程防治措施。在礦山的開挖過程中,要實時地采取相應的工程防范措施。在礦區周圍要做好雨季的排水,在周邊設置合理的截洪溝,及時將礦區外部的積水排出,以免外部積水倒流入巷道造成事故;針對開采面的設計,要禁止從下部開挖形成傘檐,懸空的傘檐有可能崩塌形成事故,需要從上而下對礦體進行臺階狀開采;在礦區內的巷道,一定要注意通風,隨時監測巷道內的甲烷濃度,在超標狀態下進行暫時性停工作業排除險情;在巷道內進行礦體爆破時,要注意爆破點的選擇;在結束開采之后,及時清理巷道周圍的危巖,同時在破碎面周圍和高危地區設置警戒線,以避免人員損傷。

(4)施工中應該采取的生物防治措施。因爆破殘留的粉塵較多,導致礦區周圍也存在一定程度的空氣污染,礦山的開采過程中,也難免會對礦區周圍的生態環境造成一定程度的破壞,被破壞的生態環境又會直接危害到礦區的生產安全,以及周邊居民的生產和生活,所以在礦山建設中應該注意對水文地質災害采取生物防治措施。礦區開采的平臺和棄土的堆放,為了避免礦井涌水所采用的防治措施,這些都會對當地原有的生態地貌,以及當地的大氣降水和自然環境造成影響,在礦山周圍要種植植被,主要引進鄉土樹種,經濟實惠的速生植物可以有效發揮綠色植物的固土作用,達到防災減災的目的。

4 結語

在礦山的建設過程中,因行業的特殊性,容易出現嚴重的水文地質災害,為了保證礦工的生命安全以及礦區的資源安全,礦區的負責人必須端正態度,提高認識,成立由專業地質勘測人員組成的勘測部門,對礦區周圍易于導致地質災害的危險因素進行全面篩查,及時掌握礦山的安全運行狀況,采取有效的防治措施,保證礦山的安全運行以及可持續發展。

參考文獻

[1] 任萬英,葉積龍,許存勝.礦山建設中水文地質災害防治技術[J].煤炭技術,2011,(11).

[2] 李繼生.礦山工程地質災害防治技術及預防措施[J].科技與生活,2011,(13).

[3] 秦定明.礦山地質災害分析與防治[J].中國礦山工程,2009,(02).

第7篇

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。

第8篇

【關鍵詞】工程地質;地質災害防治;微震預警監測

礦山工程地質災害主要是指因開采引起礦山地應力重新分布,導致巖移和巖體破壞等災變狀況。這些災害隱患可以通過礦山巖石力學工程設計和礦山工程地質災害控制與預防技術來消除。但由于金屬礦山的地質條件惡劣,地質災害隱患多,其影響因素復雜。從礦床地質構造、地應力環境條件、開采深度、巖層軟弱帶、巖體裂隙、地下水、地熱、開采工藝以及開挖進度等各方面,均影響制約著采礦工程和圍巖的穩定性。

1 礦山工程地質災害類型

礦山廢石堆邊坡和尾礦壩滑坡是地表較常見的工程地質災害類型,除此之外,由地壓引起的工程地質災害還包括以下幾種類型:

1.1 地面塌陷

地面塌陷是由于淺部空區或較大范圍的地下采動影響,在近地表的巖移活動,或者是可能由爆破誘發或巖層移動到一定程度時爆發采空區大范圍塌落。在地下開采的礦山中較為普遍,并造成危害較大。較為普便的是有對地表建筑物、道路、村莊及公共設施等構成一定危害,有些甚至能引起山體滑坡。由于采空區的突發性崩塌,還會產生巨大的地震波、空氣沖擊波等災害。

1.2 采場冒頂

冒頂災害事故最為普遍,包括巖層脫落、塊體冒落、不良地層塌落,以及由于采礦和地質結構引起的各種垮塌。特別是礦巖穩定性差的難采礦體及軟弱夾層,易發生較大規模的垮落,引起采場和巷道冒頂事故。該類災害主要對采礦設備和礦工生命構成威脅。

1.3 深部巖爆

礦山進入地表1000m以下進行深部開采后,高應力條件下的硬巖層往往會發生巖爆。如我國冬瓜山銅礦開拓達1100m,深部有巖爆聲和巖石彈射現象;紅透山銅礦開拓達1337m,在采深1100m左右,大片采區花崗巖柱及上下盤發生多次巖爆,井巷工程嚴重破壞,給生產造成危害。

1.4 地下水穿透和突發涌水

突發性大量涌水不是直接由地壓變化引起,但與采礦作業活動有密切相關,當采礦活動一旦接近積水的巷道和積水的采空區,或遇到溶洞和地下暗河等,在隔水巖層突然失穩的情況,易造成災害。

2 礦山井下工程地質災害源

2.1 軟弱破碎巖層與含水巖層

軟弱破碎巖層是導致礦山工程地質災害的直接工程地質條件,這類巖層又是礦床賦存條件中常見的巖層,因而多數礦山都需要在這些巖層中布置工程;尤其是這些巖層富含地下水時,造成的危害更大。因此,開采這類復雜巖層條件下的礦床時,必須特別重視,采取必要的災害防治措施。

2.2 山坡角和地應力集中構造區

這些區段往往水平應力異常,采場和巷道容易冒頂、片幫和坍塌。應結合主應力影響等因素實施防治措施,才能達到良好的實效。

2.3 急傾斜薄礦脈群采區

這類采區水平方向及垂直方向的應力集中都比較突出,而相鄰采場地應力相勻干擾影響,需要妥善地布置采礦工程和實行合理回采方案,并施行有效的監控和相應的防治措施,才能從根本消除此類災害隱患。

2.4 緩傾斜中厚以上礦體采區

往往由于礦體的連續性,形成層狀的采空區,若是空場法或房柱法,易形成大片采空區連通,一旦隔離礦柱被破壞,可能造成大面積地質災害。

2.5 特厚特大礦體或重疊礦體采區

由于一次地應力的重新分布、擾動十分復雜,隨著空區的不斷擴大,地壓活動加劇,存在突發性垮塌沖擊的隱患。

2.6 露天開采轉地下開采的礦山過度帶

過渡帶為應力集中區,而且露天采場與地下采場互相影響,存在復雜的巖石力學問題,易引發災變。需要因地制宜地消除災害隱患,才能最大限度回收資源。

3 礦山工程地質災害控制與防治技術

3.1 微震監測系統

礦山微震監測技術的應用己有數十年的歷史,國外目前己進入了廣泛應用階段,國內也己在少數礦山投入應用。微震監測設備,正朝高集成性、小體積、多通道、提高探頭靈敏性等方向發展。在信號處理方面、數據采集與存儲、波形識別、排除噪聲(音)等方面取得了很大的進展,特別是在波形識別上可以區別不同類型的波(如P波、S波、噪音等),這為提高有用信號的可靠性提供了保障。在礦山地質災害預報應用方面,主要是通過提高對微震事件的定位精度,實現對地壓災害的預報。目前定位精度隨設備性能的改進和信號識別功能的增強而大為提高。在自動監測和信息遠程傳送方面,微震數據實現了從“地下”到“地表”的遠距離傳送,甚至通過調制調解電路送至更遠的地方。微震監測技術己成為深井礦山地壓監測預報的最主要的、先進的高新技術,它突破了傳統地壓監測的局部性、不連續性、勞動強度大、安全性差的嚴重弊端,實現了深井礦山地壓災害監測的自動化、信息化和智能化,代表了深井地壓監測的發展方向。

3.2金屬礦山安全及災害信息系統

礦山安全及災害信息系統是針對金屬礦山的災害隱患和安全事故研究的一種礦山安全系統。該系統以生產過程中所能獲得的各種信息為輸入,能夠全面評價我國金屬非金屬礦山安全狀況,使安全部門及時掌握安全信息,科學地預警礦山安全隱患,達到預防、控制、減少甚至避免事故發生的目的。近年來,地理信息系統(GIS)在國內外防災減災領域得到廣泛的應用。該系統利用具有龐大空間分析功能的地理信息系統,建立金屬礦山地質災害防災減災系統,建立地質災害信息庫和信息網絡,確保信息暢通,保證信息資源共享,可為分析災害、防治災害提供決策依據。

3.3 礦山充填新技術

礦山充填是從采礦工藝的根本上消除礦山工程地質災害的一條有效途徑。礦山充填新技術可以充分利用礦山尾礦和廢石,使回采空間隨礦石的采出而被充填,能保護圍巖不發生塌陷、消除或減少尾礦庫,實現采礦工業安全生產與環境調發展。包括高濃度全尾礦膠結充填技術、赤泥膠結充填技術、廢石水泥漿膠結充填技術和廢石砂漿膠結充填技術等礦山充填新技術。新技術實現了充填作業全盤機械化和管道化,大大降低了工人的勞動強度,而目為礦山機械化和自動化奠了基礎;具有充填效率高、充填體水泥用量少、充填成本低和充填料濃度高等特點;充填系統和充填工藝簡單可靠對材料要求與應用條件寬松,適用面廣,能應用于不同條件的礦山充填,

幾乎能夠解決我國各種開采條件、各種開采規模和不同地域的金屬礦山膠結充填技術難題。

4 結束語

礦山工程地質災害主要取決于礦山開采技術條件、采礦工藝與技術、礦工素質和安全管理等因素,是礦山技術經濟能力綜合實力的反映。國外礦山的經驗和國內先進礦山的實踐表明,針對地表巖移,地下采場冒頂、片幫、巖爆,礦山廢石堆邊坡和尾礦壩失穩以及礦山突水等工程地質災害源,利用現代科學技術成果,采取適當的工程地質災害控制技術、控制措施和控制工程,實行“預防為主”的控制方針,從而做到防患于未然。

參考文獻:

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[2]吳和平,陳建宏,習泳.金屬礦山工程災害分析與控制對策[J].資源環境與工程,2007(02).

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