矿山地质灾害分析

时间:2022-08-24 08:39:26

矿山地质灾害分析

摘要:由于我国很多企业的违规开采,极大的破坏了矿山的生态环境和地质水文状况,引起了矿山地质灾害的频频发生,给当地居民的正常生活带来很大影响。为了尽可能的降低地质灾害带来的损失,就必须要针对不同的地质灾害类型,采取相应的防治措施。本文对矿山地质灾害进行了探讨。

关键词:矿山;地质灾害;类型;预防措施

中图分类号:TD21文献标识码: A

一、矿山地质灾害的类型

矿山地质灾害种类繁多,如,地裂缝、地面坍塌、滑坡、泥石流等。按照成灾与灾祸爆发的时间来分,可以分为缓发性矿山地质灾害和突发性矿山地质灾害。更多的按照灾祸成因关系和空间分布来分类。

1、矿体内因引起的灾害

1.1矿坑火灾

矿坑火灾常见于矿井外部,针对硫化矿床,硫化物在氧化的过程中会产生热量,热量聚集到一定的程度就会发生自燃,从而引起矿山火灾。矿山火灾危害巨大,不仅造成了对矿物资源不可挽回的浪费,而且对于当地的树木、农作物、水质等都造成了永久性的污染,对当地环境造成了不可挽回的损害。

1.2地热

随着开采的不断深入,地热危害逐渐明显起来,而且随着矿井的开采深度不断加深,地热问题会越来越严重。矿山一般含硫成分比较高,这更加造成了地层的温度升高。地热造成了开采工人的工作环境恶劣,开采中的设备和机器在高温下受到破坏,对整个开采进程造成了阻碍,严重影响了矿山的正常运转。

2、地下水位引起的灾害

2.1矿坑突水涌水

矿坑突水涌水是常见的地下水位引起的灾害。由于地下水含量丰富而且分布不均等特点,如果挖掘工作之前对当地的水位和聚水地区勘测不准确,造成开采工作中打破水层或者水窟,就会导致大量的水涌进矿井被淹。矿坑突水涌水严重损害了矿下工作人员的人身安全,破坏矿井的采掘设备,对整个采掘系统有着巨大的影响。

2.2溃沙涌泥

坑内溃沙涌泥是伴随着矿坑突水涌水的一种地质灾害,采掘过程中如果遇到蓄水溶洞,溶洞中聚集着大量的泥沙和岩屑,这些泥沙和岩屑会随着突水和涌水灌到矿井和巷道中,另外一些地裂缝和透水断层也会使浅部第四纪的沉积物随着径流涌入矿井中。这种矿山地质灾害造成了人员被掩埋,机器被阻塞,严重时危害整个矿井的,对矿井造成毁灭性的打击。

3、岩土体变形灾害

3.1矿山地面和采空区的坍塌

矿山地面和采空区是岩土体变形造成的灾害之一。地面坍塌主要发生在地下井巷开采的矿山,在矿山采空区,由于保留矿柱不足,或者矿柱受损造成支撑能力不强,就会造成地面坍塌。地面坍塌发生频率最高的在矿体埋藏比较浅,产状比较平缓的矿区。对于矿体埋藏较深的矿山,如果不能及时回填采空区,当踩空部分达到一定规模后就会造成大面积坍塌。除此之外,在岩溶分布区还会因为矿山排水疏干而导致溶洞上方地面坍陷。

3.2矿山冲击

矿山冲击是常见的的矿山地质灾害,又称为坑内岩爆。轻微的岩爆仅剥落岩片,无弹射现象。严重的可测到4.6级的震级,一般持续几天或几个月。发生岩爆的原因是岩体中有较高的地应力,并且超过了岩石本身的强度,同时岩石具有较高的脆性度和弹性。这时一旦地下工程破坏了岩体的平衡,强大的能量把岩石破坏,并将破碎岩石抛出,向坑内喷射,给矿山带来危害和灾难。

3.3采矿诱发地震

采矿过程中要进行矿井的挖掘,这个过程会触及地层,这就可能诱发地震。由于矿山工程的采掘工作大部分在地下进行,竖井和主体井巷的结构复杂,而且依靠矿柱支撑,一旦发生地震,震源会比较浅,即使震级小也会对地下工作的矿场造成很大的危害,严重时导致整个矿井坍塌,对工作人员和矿场挖掘设备造成了很大的危害。

二、矿山地质灾害的防治措施

1、做好矿山地质灾害的预测预报工作

1.1TSP方法

TSP203超前地质预报系统是由瑞士安伯格测量技术公司专门为地下工程超前地质预报研制开发的目前世界上物探方面最为先进的地质预报设备。TSP203采用回声测量原理,地震波在指定的震源点(通常在隧道的左边墙或右边墙,约24个炮点布成1条直线)用小药量激发产生。TSP适用范围广、预报距离长、对隧道施工干扰小、预报精度高,既可用于极软岩层,也可用于极硬岩层的地质超前预报。预测距离一般为掌子面前方300~500m,有效预报距离为掌子面前方100~150m。

1.2直流电法

直流电法属全空间电法勘探,它以岩石电性差异为基础,在全空间条件下建场。在地下隧道中进行电法测量工作,地下电流通过布置在隧道内的供电电极在隧道周围岩层中建立起全空间稳定电场,该稳定电场特征取决于岩石的电性特征及其赋存状态,测量该电场的变化规律,使用全空间电场处理和解释,就可找到隧道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律,从而解释判断围岩的含水、导水地质构造,包括断层、溶洞、陷落柱、岩溶裂隙等。

2、不同层次防治区的防治对策

2.1重点防治区防治措施

(1)合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。

(2)对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。

(3)渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。

(4)对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。

(5)设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。

(6)开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。

2.2次重点防治区防治措施

在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。

(1)科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。

(2)加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施。

2.3一般防治区防治措施

区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。

3、加强宣传

加强宣传是当前开展防治工作的首要任务。向矿山企业、人民群众加强矿山地质灾害防治宣传,提高矿山企业的重视度,有效利用人民群众的监督反馈作用,提高全民的矿山地质灾害预防和紧急自救常识,避免或减轻矿山地质灾害造成的损失。

4、统计监测

加强矿区地质环境监测,建立统一的数据库,为掌握矿区地质灾害规律提供数据,为制定矿山地质灾害防治措施提供依据。建立监测网络系统是防治工作的有效措施之一,应在矿山地质灾害易发区,利用先进的监测仪器和电子计算机建立监测网络系统,对灾害进行较准确的、超前的预报预测,及时采取防范措施。

结束语

矿山地质灾害发生的诱因大多数是由于人们在进行矿产开采时没有做好相应的预防措施,才会引发各种各样,种类繁多的地质灾害,为矿山的自然生态环境带来极大破坏,也在一定程度上影响了矿产开采的顺利进行。为此,我们必须要充分认识到矿山地质灾害的危害性,提高矿产开采水平,积极采取措施预防生产带来的地质破坏,根据不同的矿产类型和开采方式,以及可能造成的地质灾害类型,制定相应的防治方案,尽可能的降低矿山地质因遭受破坏而带来的危害。

参考文献

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[2]陈爱钦.矿山常见地质灾害特征及防治[J].中国锰业.2007(01).

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