露天煤矿灾害防治范文

露天煤矿灾害防治范文第1篇

1　露天煤矿开采引发的环境问题

露天煤矿对环境的影响主要表现在对地表的破坏及其所造成的水土流失、水体污染和空气污染。随着露天煤矿数量的增加和生产规模的扩大，对环境特别是对土地资源的占用和污染将日趋严重。

同时，露天采煤形成的凹坑，由于地质构造、边坡岩体、地表水地下水作用等原因诱发滑坡、塌陷、水土流失、泥石流等一系列地质灾害，可能危及周边地区的工业企业和居民建筑的安全。既造成巨大的经济损失又破坏了原来的生态环境。

1.1　露天煤矿开采对土地的破坏

露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁，致使原土地不复存在，压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失一挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被，导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰，使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化，占用使原有的土地利用类型变为容纳厂房、选煤场、运煤铁路、排土道路、供电线路以及排水管道等工矿用地。

据不全完统计，我国露天开采平均每万吨煤破坏土地0.24 hm2，其中采场挖损破坏0.08hm2，外排土场压占0.16hm2。尤其是倾斜煤层的凹陷露天矿因不能内排或内排量较小，剥采区不可能在开采闭坑时恢复为原始地形，剥离废石外排占用土地量更为巨大。

如抚顺西露天矿形成的矿坑东西长6.6km，南北宽2.1km，面积达10.87km2，3个废弃矸石排土场面积达20.2km2；阜新海州露天矿长4km，宽2km，深350m，面积达8km2，排土场面积达14.7km2。露天开采活动在如此广大的范围内延续几十年至近百年，对生态地质环境的影响之大、危害之多、治理之难可想而知。

1.2　地表水和地下水污染问题

露天煤矿闭坑后，对地表水和地下水污染最严重的是露天煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等，大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类，含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染，渗入地下含水层，也会污染地下永体。阜新新邱露天煤矿排土场附近于家沟地区的地下水体就是由于露天煤矿排土场淋溶水渗入地下使其受到了严重的污染而导致不能饮用的。

此外，露天煤矿闭坑后，采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑，也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头，而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。

1.3　大气染污问题

露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘(TSP)。另外含有因少量煤矸石和残煤在大气中慢慢被氧化而可能发生自燃，产生一定量的CO、SO2、和NOx等有毒有害气体，对大气造成，污染。

对某露天矿区的现场监测结果显示：大气污染物主要是总悬浮颗粒物(TsP)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。研究表明；TSP的含量远远超出二级国家环境空气质量标准，因此为主要污染物。在每年春夏之交和秋冬之交两个时期会出现两个污染高峰期，表现出明显的季节特征，与气象条件紧密相关；气体污染物高峰期均处在冬季前后，在每年的夏季浓度最低，CO、SO2的浓度与烟雾出现次数呈正比关系，主要是由于残煤自燃引起的。

此外，我国露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被，每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地，春秋时节，荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的TSP污染。

1.4　露天矿闭坑前环境地质问题与灾害

我国露天煤矿开采至闭坑前环境地质问题与灾害主要表现在以下两个方面：

(1)露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡，由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害，危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全，造成人员伤亡及巨大的经济损失。如抚顺西露天矿，从20世纪50～80年代共发生滑坡、塌陷、泥石流等灾害达90次，并使周边石油一厂发电厂的厂房与重要设施受到破坏，损失超过数亿元。阜新海州露天矿从1953年投产1990年止，共发生滑坡等灾害75次，造成巨大的经济损失和人员伤亡；其它露天矿的滑坡也不少，而小规模的地质灾害更是屡见不鲜。

因此，滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终，并有可能延续到闭坑卮

(2)露天矿开采还引发许多生态环境恶化及缓变性的灾害。如矿坑的煤、可燃矿物，排土场排放的煤矸石等有可能造成局部区域自燃，引起温室效应影响小气候，有害气体污染地区大气环境。危害人们健康，排弃物中的有害元素通过地表水、地下水渗透，造成水质污染和周围农田盐渍化；矿坑、排土场的废岩土，经剥蚀风化，受风力作用产生大量粉尘及有害气体，危害人民健康等等。这些问题日积月累就变成了长期污染空气、水质、农田的缓变性灾害而影响人类生存环境，而且如不及时治理，则在露天矿闭坑后仍将继续产生影响。

1.5　露天矿闭坑后地质环境的变化与环境地质灾变发展趋势

露天矿闭坑后地质环境将发生改变，环境地质灾变有进一步发展的趋势，主要体现在水文地质环境的变化。露天矿闭坑前为维持正常生产与边坡安全的全套疏干排水系统，在采矿结束后不可长久维持，一旦停止，则地表水、地下水将向矿坑汇集，原来的疏干边坡(简称为干边坡或干坑)将逐渐充水成为湿边坡，使边坡岩体含水量增大，强度大幅下降，地下水水位上升，边坡稳定性下降，从而发生滑坡、塌陷等地质灾害。

许多露天开采的矿山，下部曾由地下开采过，岩体受到扰动、破坏发生沉陷，再在露天开采与地下开采的复合作用下，边坡岩体被切割、再度破坏与扰动，随着终采闭坑，边坡将加陡至最终帮坡角，这样脆弱的边坡在自然与人工营力如暴雨。地震或矿震等作用下更易发生滑坡、塌陷。

所以，如不能提前采取合理的治理措施，则露天矿闭坑后地质环境必然恶化，环境地质灾害发生的危险性也必然增大。

2　露天煤矿开采引发环境问题的原因

我国露天煤矿开采环境问题复杂、多样、特殊、敏感，由于特定历史因素对矿业城市地质环境和生态环境的影响和破坏非常巨大。随着国家环保意识增强，80年代以来建的新矿区环境

状况有所改善，有的矿区达到了较好水平，如神华集团神东公司的马家塔露天矿就比较好地解决了露天开采中环境恢复和治理问题。因此总结这方面的经验教训意义是重大的，对搞好露天煤矿开采环境问题的防治是非常必要的。

在计划经济时期，煤矿企业利润都上缴国家而很少投人由开采造成的环境问题治理经费。如抚顺西露天矿、阜新海州露天矿这样的国有大型矿山企业，所产煤炭、所创利润和效益基本上均上缴国家，而几十年来开采带来的严重的环境危害却留给了地方，露天煤矿开采初期和中期环境危害的范围均较小，没有引起决策者、管理者和采矿者的注意。加上环保意识薄弱而使环境隐患越积越多，几十年后造成了环境的恶化和灾害的发生。无法回避的是，历史沉淀这些环境问题。只有依靠各级政府加大投入或积极组织才能逐步地治理和恢复。

以往传统的地质、采矿、管理学科没有或很少将矿山环境勘查、评价、预测、管理、立法、执法与露天煤矿勘查、露天煤矿建设、设计、生产、闭坑有机地贯穿始终结合起来。各学科均有自己的侧重点，如露天采矿学就追求剥离最少、采煤最多，只要不滑坡，边坡越陡越好，很少考虑地面变形或闭坑后灾害，很少以综合的长远的经济效益、社会效益和环境效益作为本学科研究追求的出发点。

露天煤矿开采环境问题根本上说是人类采矿工程活动使环境发生变化或恶化。这就需要决策者、管理者、生产者有战略眼光和战略胸怀，不仅仅关注自身的、近期的经济效益和繁荣，还应从保持社会经济可持续发展、爱护_人类居住的家园的高度去从事露天煤矿开采，主动地、积极地利用开采工程改善、美化周边环境，变有害为无害。变不利为有利，实现资源开发和环境保护的协调发展。

3　露天煤矿开采环境问题的治理对策

(1)区分环境问题历史旧账和新账，从而明确环境恢复治理的主体和责任人。要由目前的矿山企业来承担历史遗留的环境问题的治理显然是不现实的。因此尽早区分历史旧账和新账，是明确环境恢复治理责任、内容、资金来源和实施主体的重要前提。

对于历史旧账，应主要由政府承担，主要依靠国家、省市政府投资、组织治理。而新账必须主要由企业承担，严格执行“谁破坏谁治理、谁负责”的原则。抚顺西露天矿、海州露天矿这样的老矿，由于历史原因造成的环境问题主要由国家、政府承担治理恢复，而进入市场经济后由于露天开采引发的新的环境问题则必须由企业承担，进入企业生产成本，负责治理恢复；而新建矿山则必须从勘察、立项、设计、建设、生产开始就从法制上、管理上明确责任人，并负责到矿山闭坑，确保环境得到恢复和改善。

(2)完善、修改的制定包括露天煤矿开采在内的有关标准、规范，使矿山开采的环境管理和治理具有可操作性、规范，使矿山环境管理和治理具有可操作性、针对性和科学性。实现露天煤矿开采从勘查、建设、生产、闭坑全过程的管理和监督有法可依。实现露天煤矿开采环境的改变―破坏一恢复―重建的良陛循环。促进可持续发展。这就从源头避免、减少了环境问题的危害和地质灾害的发生。

(3)露天煤矿建设开采的规划要充分考虑开采至最终境界可能带来的环境问题和灾变。规划和设计中要充分考虑不要在可能的环境灾变区设计民用与工业建筑。这一条对新建露天煤矿是必要的。

(4)在地质环境问题较严重的露天矿，建立环境地质监测网站和地质灾害预警系统。主要针对已经建设和正在生产的露天煤矿且环境灾变问题已经存在并影响、危害地面建筑和人民生命财产安全情况下建立。如抚顺发电厂及地面兴平路等均建有地面变形监测线网，实时监测并预测变形趋势，为及时采取灾害防治措施，避免损失提供依据。

(5)老的露天煤矿开采已几十年，造成的环境地质灾害已成事实的情况下，防治对策建议遵循两条原则：一是避让原则。不要在灾害区内布置工程建设和居民建筑，已有的尽量考虑搬迁・二是针对性治理原则，对不宜搬迁的重要设置和建筑，采取针对性治理措施，如加固、屏蔽、采矿回填、边坡压脚等。宣进行几个方案的技术经济比较，要综合考虑技术可行性、经济台理性和安垒风险性。

(6)对于新建露天煤矿，决策者、管理者，采矿者应站在保护生态环境和可持续发展的战略高度，主动的通过采矿工程活动改善和重建周边地区的环境。如平朔安太堡露天煤矿就做出了有益可喜的成绩。通过开露天采矿、修水库、改河道、改变地形和地层层位、调整土壤结构、防止水土流失、复垦种植等，不但避免了环境的恶化，而且通过露天煤矿开采，建设生态环境更好的新矿区。

4　结语

露天煤矿开采所诱发的种种环境问题产生的影响是直接的、深远的，尤其是对生态环境的影响，而对这些环境问题的防治也是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策，追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展，实现矿区的可持续发展。

参考文献：

[1]周伟，白中科，袁春，付慧，东露天煤矿区采矿对土地利用和土壤侵蚀的影响预测，农业工程学报2007(3)：55

[2]刘志斌，大型露天煤矿闭坑后的生态环境问题及其对策，露天采矿技术2003(3)

[3]孙立勤我国露天煤矿开采环境问题及防治对策研究，煤炭技术2007(11)

[4]纪玉石，孙豁然、刘晶辉，露天闭坑环境地质灾害危险性分区研究煤炭学报2006.6.第31卷第3期

露天煤矿灾害防治范文第2篇

[关键词]露天煤矿；电气系统；事故隐患；安全防护

中图分类号：TD608 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0222-01

1 引言

煤矿开采中的危险系数非常高，因为在实施过程中所处的环境非常的恶劣，使开采过程很容易受到外在因素的影响，从而引发各种安全事故发生，所以，降低安全事故的发生机率是露天煤矿建设与管理中重点关注的问题，其中更不可忽视电气系统在露天煤矿中所存在的不安全因素，因为，据不完全统计，露天煤矿在生产作业中所发生的安全事故，一半以上都是由于电气系统设备故障造成的。这样不仅给煤矿开采进度带来影响，最重要的是对操作人员的生命安全造成威胁。

2 露天煤矿电气系统存在的事故隐患

导致煤矿事故隐患发生的原因有很多方面，其中最为突出且主要的原因则是电气系统等设备及设施不合理造成的，在一定程度上增加了电气事故的发生几率，以下是做了具体的分析：

2.1 断路器及开关遮断容量不足

如果在露天煤矿开采过程中断路器及开关遮断容量不达标，那么就会影响到分段短路的电流能力，从而引发由于短路故障增大热量而发生的设备及电缆燃烧现象，轻则导致一些矿区停电停产，耽误工程进展速度，重则造成财产巨大损失以及人员的伤亡。

2.2 雷击过电压问题

煤矿开采过程中经常遇到各种雷雨天气，其中雷电灾害作为重大灾害之一，给煤矿开采带去的危害至关重大，当云层的电荷与其他物体或云层发生闪电或雷击时，云层中的负电荷就会快速消失，电容效应也随之不见，那么聚集在物体表面的正电荷也立即流向大地，由于电流较大，会在流动的路径上由于电阻的原因产生很大的电压。如果由于雷击过电压、电流产生火花或是击穿电缆设备，出现短路问题，电流产生的火花甚至短路问题带来的火源再将油污、电缆等易燃物品点燃，会直接引起火灾，这时配电室内没有充足的灭火设备或是没有及时安装通风排烟设备，会导致火灾很难控制，甚至可能引起事故范围不断扩大，停电、停产、人员伤及在所难免。

2.3 电源线路强度及主变压器容量不足问题

目前，很多的露天煤矿在生产运营过程中所面对的一个头疼的问题就是主变压器容量匮缺引起变压器供电能力不足而引发的事故。另外，由于电源线路的强度不足，一旦遇到各种恶劣天气就会很容易发生电源线率断掉或塔杆倒下等问题，不得不将开采工作暂停，不然容易给露天煤矿的施工人员带来生命危险，造成人身财产安全恶劣后果。

2.4 电气设备缺乏完善性引起的火花事故

从近几年我国各煤矿实际的发展情况了解后发现，露天煤矿中频发火花事故，其主因是电气设备缺乏完善性导致的。通常引发火花事故的原因分为：其一，电气设备在维修及安装过程中不符合标准要求，造成开关触点分合时出现电火花，从而引发安全隐患；其二，露天煤矿带电电缆由于外力原因拉脱、破损、电缆绝缘下降容易造成系统短路、接地，引发电气火花；其三，露天煤矿电气设备保护失灵，当出现过流、短路、接地等电气事故时拒动，使设备、电缆过载、过热印发电气火花。

3 露天煤矿电气系统存在事故隐患的解决措施

3.1 定期检查，对不足进行及时的修复

电气设备在经历了长时间使用之后肯定会有这样那样的问题存在，为了不影响整体的运行需要定期进行检查。针对于开关遮断容量不足的问题并不是不能够解决，如：更换灭弧介质，重合容量不足的开关停止重合闸的使用，经过调整降低系统短路的电流，满足开关的灭弧能力或更换全新的开关。而容量严重不足时，应改为“非自动”，作为负荷开关或隔离开关使用。

3.2 提高对防雷工作的重视度

这就需要露天煤矿在运营过程中结合国家及地方的相关规定及要求配置有效的防雷装置，这一过程中还应结合地势环境、土壤、气候、地理位置等因素进行，以此达到安全可靠、经济合理以及技术先进等目标；另外，建议换成组合式过电压保护器，换成相吻合的避雷器；也可以进行二次继电保护工作，在继电保护调试中模拟煤矿电站短路情况，可以靠近电站的过留速断跳开，因其对保护断电系统具有可靠性，而且在输电线路时，降低了雷电对段杆塔的袭击，提高了雷击杆塔的抗雷作用。

3.3 安装有效的视频监控系统

在当前科技快速发展的局面下，越来越高科技的监控系统也接连形成，可以在露天煤矿中安装相应的视频监控系统，为开采作业顺利进行树立良好的保障，同时还能够促进煤矿产量、效益及安全性的提升。因此，安装电气系统的监控设备越来越成为露天煤矿管理中的一项重要内容，对露天煤矿电气系统的安全作业提供保障，为露天煤矿开采提供有效的指导，同时还可以在事故中发挥及其重要的作用。

3.4 对电气设备的维修模式不断创新

传统的维修模式已经无法适应于全新的时代需求，为了能够及时的发现电气设备中的故障问题，不影响生产的正常运转，那么露天煤矿就应该对电气设备维修模式全面创新，并明确做出规定，定期对电气设备进行检修，合理安排检修时间、检修负责人以及检修机器数量等。一些陈旧的机器设备，性能较低，出现故障率较高，因此，可以成立管理检修小组，进行深入分析其运行状态，对设备进行实时控制，加大检修力度，确保降低成本的同时，提高机器设备的安全性。

3.5 加大对作业人员的培训力度

当前，很多煤矿所具备的电气系统负责人员不管是在综合素质还是专业能力上都有所欠缺，种种原因也使得电气设备容易出现隐患。所以 应针对岗位人员定期进行培训，不断强化他们专业能力及综合素质，增强工作人员的安全意识，调动工作的积极性。依照不同岗位进行相应的培训，通过对技能知识的讲解与技能实际操作，全面提高工作人员的专业素质，为培养全能型的技术人才。

4 结束语

总之，与其他工程相比较，煤矿开采工程的危险系数相对较高，尤其是露天煤矿中的电气系统故障隐患，如果得不到有效的防护将造成无法弥补的后果，因此受到了社会大众广泛的关注。基于此，露天煤矿应积极应对电气系统的安全问题加大改革力度和各方面的投入力度，结合现实状况不断改善，促进我国露天煤矿事业的健康发展。

参考文献

[1] 杨广义.浅析露天煤矿开采中如何防治事故隐患[J].中国科技纵横，2014（20）：177.

[2] 李志远.露天煤矿开采中的事故隐患与防治措施[J].科技与生活，2012（6）：164.

露天煤矿灾害防治范文第3篇

关键词：水土保持 水土流失 防治责任范围

中图分类号：TD167 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0195-02

水土流失是矿山开发建设活动中最为常见的生态问题之一，露天煤矿开发活动中水土流失现象尤为显著。大面积的原生地表的剥离，造成自然植被的毁灭性破坏，地表土壤松散，遇大风大雨的气象条件，除会发生严重水土流失现象外，还易引发地质灾害。因此，露天煤矿的水土保持工作非常重要。

本文以哈密吉郎德露天煤矿（3Mt/a）为工程实例，对其开发建设过程造成的水土流失进行预测了分析，并提出有针对性的露天煤矿水土保持措施，以减轻在矿山开发过程中的水土流失，达到露天煤矿水土保持方案提出的水土保持目标。

1 项目区水土流失现状及特点

1.1 水土流失“三区划分”及水土流失防治等级

哈密巴里坤矿区吉郎德露天煤矿属大型工矿建设项目，根据《新疆维吾尔自治区人民政府关于全疆水土流失重点预防保护区、重点监督区、重点治理区划分的公告》，本工程项目属自治区级水土流失重点监督区。根据《开发建设项目水土流失防治标准》，执行建设生产类项目水土流失防治二级标准。

1.2 水土流失现状

该露天矿田位于哈密科克塞尔克山与纸房盆地的交接处，地形总体趋势南西高、北东低，呈戈壁残丘地貌；海拔1407 m～1546 m，相对高差139 m。矿田区无常年流动的地表水流。项目区为平原地貌，风蚀地貌明显，该区全年多大风，现状水土流失较轻。原地貌土壤侵蚀模数为1500 t/（km2・a）；土壤容许流失量为1500 t/（km2・a）。

2 工程占地及土石方平衡

2.1 工程占地

该工程总占地面积为471.86 hm2，其中工程永久性占地面积为467.32 hm2，包括工业场地27.27 hm2、排土场最终占地332.0 hm2、采掘场最终占地95.0 hm2、矿山道路9.05 hm2、外包用地4.0 hm2，占用的地类主要为未利用土地（戈壁残丘）。

2.2 土石方平衡

露天矿开采的前20年剥离物主要是外排，排弃总量为396.5 Mm3，均在外排土场堆存。建设期的挖方量为11.6万 m3，其填方量为13.05万 m3，挖方可全部用于项目建设的填方使用，不足土方量可利用剥离物进行填弃。

3 水土流失环节分析

3.1 建设期水土流失因素分析

（1）挖填方引起水土流失。

（2）工程扰动地表及推土堆存引起水土流失。

3.2 运行期水土流失因素分析

矿田生产活动主要从以下几方面促使形成新增水土流失。

（1）原有植被受到扰动和破坏。

（2）土壤表层松散性加大。

（3）排土场排土量增多。

4 水土流失防治责任范围

本工程水土流失防治责任范围为513.93 hm2，其中项目建设区471.86 hm2，直接影响区42.07 hm2。

本方案将工程分为7个水土流失二级防治分区：采掘场防治区、外排土场防治区、工业场地防治区、外包驻地区、场外公路防治区、供水管线防治区、输电线路防治区。

5 水土流失预测和影响分析

5.1 预测时段

吉郎德煤矿水土流失预测时段划分为两个阶段，即建设期和生产运行期。

5.2 预测结果

根据各预测单元扰动地貌植被面积、施工扰动前后土壤侵蚀模数、预测时段，进行水土流失预测，预测结果见表1。

本工程在建设期可能造成的水土流失总量为34421.5 t，其中原地貌水土流失量7427.47 t，新增水土流失量26994.03 t。

6 水土保持措施

6.1 水土流失防治目标

该矿田的防治标准为建设生产类项目二级标准，具体防治标准见表2和3。

6.2 防治措施工程量

（1）建设期的水土保持防治措施

（2）生产运行期的水土保持防治措施

生产运行过程中水土流失环节提出了预防保护措施和补充设计临时措施，具体见表5。

7 结论

根据以上项目实例分析可以看出，露天煤矿的开发对区域水土流失的影响程度是显著的，其采掘场的开挖、排土场的建设等活动会引起较强烈的水土流失变化，如何在建设及生产过程中采取适当措施控制水土流失强度，是露天煤矿水土保持方案要解决的最重要的问题。

参考文献

[1] 周征.开发建设项目水土保持方案编制中水土流失的预测[J].中国水土保持科学，2008（31）：90-94.

露天煤矿灾害防治范文第4篇

关键词:红沙泉露天煤矿;地形图;防洪渠;水力计算;方案对比

煤炭是我国的主体能源，是国民经济健康稳定发展的重要基石［1］。煤炭生产往往面临水害的威胁，其是与瓦斯、煤尘、火和顶板灾害并列的五大灾害之一，将长期伴随煤矿建设和生产活动，水害防治工作任重而道远［2］。露天煤矿受自然条件影响较大，尤其是夏季连续降大雨、暴雨而引发的洪水，给露天矿的安全和生产都会造成重大影响［3］。洪水灾害作为露天矿主要灾害之一，我们必须引起高度重视。防水和排水是露天矿山的辅助生产工作，但它却是保证矿山安全和正常生产的先决条件［4］。露天矿坚持地面水地上排，通过修建拦截水沟把水排到采区外，地面防排水主要是防、堵、疏、排、截的综合治理［5］。如果将截排的地表水、露天矿坑内积水与地下水进行综合利用，实现变害为宝、变废为宝，这样会带来显著的经济效益与社会效益［6］。本文以红沙泉露天煤矿北侧局部防治水为例，充分利用现代测量设备和计算机软件，通过方案对比与概略经济评价，最后确定防洪渠参数和修建位置，实现变害为宝。

1矿区水文地质

1．1地形地貌

红沙泉露天煤矿处于准噶尔盆地东部腹地，南为天山、北为克拉麦里山。由于南部天山强烈的上升作用，在山前堆积了巨厚的冲－洪积物，组成了沿山麓向聚煤盆地内部倾斜的倾斜平原，形成了较好的储水构造，成为潜水和自流水分布区。潜水埋深由天山山麓向盆地中心逐渐变浅，径流条件变差，水质变坏;地下水依靠蒸发与蒸腾而排泄，盐分大量集中形成盐碱地。区域地势总体呈向南缓倾的斜坡，但地势东、南高，北、西低;地貌形态为残丘状的剥蚀平原，海拔657～753m，最大高差96m，相对高差一般在30m左右。接近盆地边缘地带，径流非常微弱，基本属于垂直交替带。

1．2气象

本地区属大陆干旱荒漠气候，年温差和昼夜温差较大，6～8月份为夏季，气候炎热，白天气温常在40℃以上，绝对最高气温达43．2℃(2004．7．13);11月～次年2月份为冬季，气候严寒，绝对最低气温达－49．8℃(1969．1．26)。年平均降水量106mm，年蒸发量1202～2382mm，全年日照3053h，8月份偶有雷阵雨，冬季积雪稀少。矿田内常年多风，多以西北风为主，风力一般4～5级，经常有7～8级大风，最大可达10级以上并伴有强大的沙尘暴天气。

1．3水文

矿田内大多数地段地表无常年水流。在露天矿南缘著名的红沙泉是唯一的泉水点。以泉水为源头，形成径流，流向北，流出约200m后径流下渗或蒸发终结。暂时性水流主要由夏季偶降暴雨形成的地表水，顺自然冲沟流向古河床，从矿区西北方向流出，或向低洼地段汇集、滞留。低洼处滞留的地表水在原地下渗或就地蒸发，最终形成淤积泥板地(俗称白板地)或盐渍化砂土。

2红沙泉露天矿北部状况

2．1水害概况

红沙泉露天煤矿北部总体地势北高、南低，面临的主要洪水威胁来自北部山丘地表汇水。随着基建的进行，新修铁路运输环线破坏了原有北部挡水坝，短时强降雨过后，地势低洼处产生大面积积水，铁路路基被积水浸泡，给铁路运输带来了安全隐患，同时也威胁到外排土场边坡。

2．2防排水系统分析

对红沙泉露天煤矿北部和铁路环线进行实地踏勘，经过分析研究可知:铁路路基被浸泡的主要原因是北部汇水面积过大，暴雨洪峰流量已超越了东侧地面铁路沿线防洪渠的排水能力。因防洪渠距离国信电厂运煤皮带转运点太近，无法进行加宽加高，所以决定在红沙泉露天矿北部山坡上修建一条南北走向防洪渠，最大限度地拦截北部山坡汇水，减轻东侧铁路沿线防洪渠的排水压力，确保运煤铁路安全。

3防洪渠设计与研究

3．1绘制地形图

地形测绘是设计防洪渠的前提，利用3D激光扫描仪－RIEGLVZ－2000i对红沙泉露天煤矿北部地形进行扫描，提取高程点与坐标数据，减少野外工作时间和体力劳动。利用南方CASS软件绘制地形图，本次选用比例尺为1∶2000，等高距为1m的地形图。

3．2初步修建位置

参考自然水流路径，根据山脊线和山谷线的位置、走向，避开等高线密集处和剧烈弯曲地段，最大限度地拦截北部地表水，保持防洪渠平直，利用自然地形，减弱地表汇水对防洪渠的冲刷，与现有防洪工程相连。初步确定防洪渠修建位置如图1与图2所示，形成两个方案。方案1:建a－d段防洪渠，汇水从a点流向d点，最后汇入1号防洪渠，全长1550m。利用RTK进行放线，绘制防洪渠地表断面图如图3所示，由图3可以看出，从a点到d点高程逐渐下降，局部地段落差最大值为0．53m。优点:充分利用现有防洪系统，汇水直接流入1号防洪渠，最后进入古河床。缺点:防洪渠较长，破坏备用运煤砂石路，给矿区运输带来了麻烦。方案2:建a－c段防洪渠，汇水从a点流向c点，利用自然水流路径，汇水通过铁路排水沟排水口流入矿区主干道路旁树林带，全长1000m，汇水可用于绿化灌溉。优点:防洪渠短，与现有防洪系统结合，充分利用了地表水资源。缺点:暴雨时，汇水量大，铁路环线排水沟排水压力大。

3．3工程水力计算

3．3．1汇水面积由于雨水是沿山脊线向两侧山坡分流，所以汇水面积的边界线是由一系列的山脊线连接而成的。为了更准确圈定汇水面积，选择在等高距为0．4m的1∶2000地形图上进行圈定如图4所示，方案1的汇水面积为794949m2，方案2的汇水面积为407403m2。3．3．2暴雨径流量计算红沙泉露天煤矿年产800万t原煤，服务年限超过50a，属于大型露天煤矿，采用50a一遇、Ti日最大降雨量的地面防水工程的防洪标准。依据《全国分区经验公式成果表》和该防洪标准，先按暴雨频率2%计算洪峰流量，再按暴雨频率1%进行校核。暴雨频率2%的洪峰流量:Q2=K×Fn1(1)式中:F—汇水面积，km2;查表K=0．54～1;因F＜3，K取值为0．55，n1取值为0．75;按1%暴雨频率校验，查表得Q1÷Q2=1．09，则暴雨频率1%的洪峰流量:Q1=1．09Q2(2)将F、K、n1数据代入公式(1)，并按公式(2)计算防洪渠的洪峰流量，详见表1。3．3．3防洪渠设计露天开采的特点使矿区不可能建造永久性构筑物来防范洪水，除排土场和两侧端帮的设施使用时间稍微长久以外，其余地区的设施都会在很短的时间内完成它的使命，所以防治设施必须以经济实用为原则。且本次防洪渠在矿区外修建，因此建成倒梯形无铺砌导流明渠。采用日立ZX360K－5A挖掘机修建防洪渠，考虑到设备铲斗参数和水力上最经济的梯形断面尺寸，因此沟的边坡取1∶0．5，导流明渠底宽b为1m。无铺砌倒梯形导流明渠沟内水深计算:Q1=wv=(bh+mh2)v(3)式中:v—水在沙砾土中的流速为1．2m/s;将Q1、v、m、b数据代入公式(3)中，解一元二次方程，则得出排水沟设计水深h，再加0．3m安全高度为防洪渠全深，具体见表2。

3．4经济性评价

3．4．1工程量经水力工程计算，由表2可以看出，方案1防洪渠长度虽然只比方案2长了550m，但方案1工程量却是方案2的2倍，方案2修建成本明显低于方案1。3．4．2水资源利用因防洪渠直接拦截，方案1汇水直接排入矿区西北古河床。方案2利用自然水流路径和自然冲沟，可收集方案1全部汇水，因绿化带为抗碱性榆树，地表汇水可直接用来绿化灌溉。

4方案选择

对比两个方案，在保证安全前提下，综合考虑其经济性，充分利用水资源，最后决定选择方案2。防洪渠修建采用原地开挖方式，利用排弃岩土修建挡水墙，挡水墙与防洪渠结合，拦截漫过防洪渠的洪水。挡水墙为正梯形，位于防洪渠南侧边缘0．5m处，防洪渠及挡水墙断面如图5所示。图5防洪渠及挡水墙断面图5结语防洪渠在保证安全生产前提下进行合理的设计与经济性评价。尤其像红沙泉露天煤矿这种“富煤贫水”的西北干旱地区，水资源显得更宝贵，修建防洪渠更应该充分利用水资源。干旱地区地表水资源的再利用，可缓解严重缺水的现象，实现露天煤矿经济的可持续发展，也是防洪设计必须参考的重要依据之一。

参考文献:

［1］靳德武，乔伟，，等．煤矿防治水智能化技术与装备研究现状及展望［J］．煤炭科学技术，2019，47(03):10－17．

［2］董书宁，王皓，周振方．我国煤矿水害防治工作现状及发展趋势［J］．劳动保护，2020(08):58－60．

［3］武强，刘正林，董书宁，等．煤矿防治水细则解读［M］．北京:煤炭工业出版社，2018．

［4］高永涛，吴顺川，王青，等．露天采矿学［M］．长沙:中南大学出版社，2010．

［5］中国煤炭工业协会．煤矿作业规程技术手册［M］．徐州:中国矿业大学出版社，2015．

［6］吴庆深，刘显锋，徐能雄．眼前山铁矿地表水控制方法与措施研究［J］．中国矿业，2019，28(07):168－175．

露天煤矿灾害防治范文第5篇

关键词：经济社会 露天煤矿 生态环境 经济效益 生态环保

前言：

我国矿产资源丰富，工业生产消耗了大量的煤炭资源，煤炭资源的大量需求，导致煤矿开采行业的经济效益空间巨大，为了最大程度的追求经济效益，目前的露天煤V开采将煤矿开采量放在首位，在煤矿开采的过程当中以及煤矿开采之后，缺乏对环境保护意识，同时，由于开采技术和开采设备的落后，对土地和生态环境造成了严重破坏。鉴于此，本文围绕这题题目展开研究，以期能够改善和减少露天煤矿开采对环境和土地的破坏。

1、露天煤矿开采和加工对环境造成的影响

贺兰山太西煤，因位于太原西部而得名，素有世界煤中之王的美誉，性质优良，具有“三低六高”的特性，是我国宁夏地区的主要煤资源。但在开采过程中，对环境造成了一些不利影响。

1.1 破坏土地资源

对土地而言，煤矿露天开采当中的直接挖损，以及排土场的占压两个环节，是造成土地资源破坏的主要原因，研究表明，开采1万吨的煤矿，对土地的破坏面积高达0.24公顷，遭受破坏的土地资源，难以养育植被，荒芜一片，再无生机。

1.2 引发地质灾害

煤矿的露天开采，一般是从地面和边坡开挖，对开采地区固有的生态环境造成了严重破坏，导致土地变形，进而诱发崩塌，发生山体、土坡的滑坡等一系列地质灾害。在露天开采过程中，会产生大量的废土和弃渣，以及大量的剥离物，这些废弃物的大量堆积，形成排土场，这些土壤的结构松散，易被大雨冲刷，进而诱发滑坡灾害，以及泥石流灾害。

治理煤矿矿山露天开采引发的地质灾害，要以采用防治结合的方式，在对矿山开采的过程中，要提高开采技术，使用先进的开采设备，进而实施有效开采，减少对山体和题面的破坏。对于剥离出的废弃物、土壤，可采取加压的方式，使土壤结构更为紧密，降低发生山体滑坡和泥石流的可能性。

1.3 破坏水环境

煤矿中带有大量的有害重金属，排土场以及采矿场在大雨的冲刷下，会将这些有害物质带入当地的水资源中，除此以外，煤矿开采也会产生大量废水，并带有大量酸性物质，直接影响开采地周围的水质，严重破坏开采地的水文环境。

煤矿矿山露天开采对水环境的破坏是不可避免的，治理水环境问题，可以对废水进行处理，将酸性物质提炼出来，再通过化学方式将其化解。

1.4 破坏大气环境

露天煤矿开采，也为大气带来严重的污染。污染源来自开采过程中，采掘场、工业场地，以及交通道路等基础设施建设产生的粉尘和扬尘。除此以外，排土场中煤矸石氧化自燃，也会产生大量有害成分，同时，产生大量的有害气体和尘土，为酸雨的产生提供条件。针对这一情况，可以在开采地实施防风固沙工程，

1.5 造成生物多样性损失

煤矿开采的直接挖损，必然剥离大面积的表层土，同时，排土场通过对土地的压占，也会对土地资源造成破坏，进而降低地表的植被覆盖率。除此以外，开采活动，以及开采设备，以及工作人员的流动，也会对开采地以及开采周围地区的植被造成破坏，减少生物量，最终造成生物性的减少[1]。

2、露天煤矿废弃地的土地复垦技术

2.1 工程技术

2.1.1采矿的同时兼顾复垦

在露天开采过程中，兼顾土地的复垦，一方面，让采矿的施工人员使用开采设备，对土地进行复垦，能够有效节约人力和物力，另一方面，可以切实减少因露天开采对开采地带来的破坏，有效提高土地复垦效率。

2.1.2做好表土的剥离和贮存

开采区植被的生长，离不开营养丰富的表层土，因此，对表土进行剥离，并进行贮存，对表土和底土进行分离处理，复垦时，将贮存的表土回放到土地上，为农田和植被的生长提供养料。

2.1.3表土覆盖和平整

在进行煤矿开采的同时，对采空区进行填埋，即用开采产生的废弃物填埋填补采空区，填埋时，先填埋底土，然后再填埋表土，最后，在煤矿开采结束时，只需要对填埋区采取简单的土地平整措施，就可以有效促进土地资源的恢复。此种方式，可以减少采空区填埋工作中填埋材料的运输工作，能够节省人力、物力，提高复垦效率，并可以减少复垦时间。

2.1.4矸石排弃与场地平整

在煤矿开采的同时，要切实做好剥离矸石的排弃工作，达到排土平盘平整的要求，与此同时，台阶坡面角，要符合土地复垦中排土台阶稳定的标准，减少和避免滑坡、泥石流发生的几率。

2.1.5修建基本的水利工程

即使采取有效措施对遭到破坏的土地进行复垦，复垦后的土地质量也难以恢复到破坏前的质量，土壤中的有机质容易流失，复垦区的植被生长速度和质量也会有所降低，鉴于此，要在复垦区修建基本的水利工程，避免发生水土流失的情况[2]。

2.2 生物技术

工程技术的最终目标是恢复植被，因此，对遭到破坏的土地进行生物复垦后，要及时实施生物复垦，尽快的恢复土壤肥力，以及恢复土地的生物生产能力。生物复垦依靠生物技术，生物技术的运用，要遵循因地制宜、因害设防的原则，生物复垦工作的进行，要根据所要复垦地区的实际情况进行生态设计，种植适宜当地环境的植被，进而有效控制水土流失，最终切实改善复垦区的环境。

在工程复垦的基础上，可以对复垦区的土地进行科学、合理的评价，根据复垦土地的实际情况，为其选定的适宜的植被，若土地适合树木生长，则在复垦区种植树木，若是适宜种植草本植物，则在复垦区种植草类植物，同时，可以采用穴植和条植的种植技术，改良土壤，在选择种植植被时，要选择适应能力强，能够适应复垦地区气候与环境的速生品种，提高植被的成活率。除此以外，使用生物技术时还应该注意结合复垦区的实际情况，不可盲目的将国外的复垦模式一成不变的用于我国的土地复垦工作，要选用最佳的复垦模式，将草、灌、乔三种类型的植被以一种科学合理的方式种植，即将草类植被种植在上坡，草灌结合种植于中坡，对于下坡和坡脚，则混合种植乔木和灌木[3]。

3、结论

综上所述，本文首先分析了露天煤矿开采对坏境产生的影响，然后，详细的阐述了土地复垦工作的两种复垦技术，即工程复垦技术和生物复垦技术。露天煤矿开采，在带来经济效益的同时，也产生了一系列的环境问题，并对土地资源造成了破坏，因此，要采取有效措施，减少露天开采带来的负面影响。

参考文献：

[1]黄元仿，张世文，张立平，张红艳，李贞.露天煤矿土地复垦生物多样性保护与恢复研究进展[J].农业机械学报，2015，08：72-82.

[2]张海荣.鄂尔多斯露天煤矿土地复垦政府监管问题研究[D].内蒙古大学，2016.

露天煤矿灾害防治范文第6篇

关键词：辽宁抚顺 西露天矿 北邦滑坡 现状 稳定性

西露天煤矿位于抚顺市区东南部，开采于1914年，有近百年开采历史。现已形成东西长6.6公里，南北宽2.2公里，平均深度约405米，面积约10.87km2的露天采矿坑。同时，采矿坑北帮周围紧邻抚顺市区，并有中直企业抚顺石油一厂、省直企业抚顺发电厂等企业单位，受到巨大的威胁。

1 地质环境背景

1.1煤田地层岩性

西露天煤矿处于抚顺煤田西段，地层包括太古界鞍山群、白垩统龙凤坎组、老第三系抚顺群和第四系。前两者构成煤田基底和下部地层，抚顺群各组赋存于煤系向斜核部和两翼。由老至新分别为：太古界鞍山群、中生界白垩系龙凤坎组、新生界老第三系抚顺群含煤地层（包括西露天组、计军屯组、古城子组、栗子沟组、老虎台组）及第四系松散层。

1.2矿坑北邦地层岩性

采坑北帮范围涉及的地层主要为第四系松散层、第三系含煤地层、中生界白垩系上统龙凤坎组、太古界结晶基底等。由新至老包括：①第四系砾岩层、粗砂、细砂、砂质粘土层及人工土；②绿色页岩、夹褐色页岩；③油母页岩层；④下部主要含煤层；⑤凝灰岩、砂岩层；⑥玄武岩层；⑦下部含煤层等。

1.3地质构造

西露天矿位于煤田西段，处于F1断层牵引构造急剧发育部位，矿坑边坡及北帮地质构造条件较复杂，即存在揉性的褶曲构造也存在脆性的断裂构造。

由于F1断层的逆冲与右旋平移作用，西露天矿为一个紧闭的倒转向斜构造，至使断层下盘第三系岩层产生一系列与F1断层走向呈锐角相关的褶皱构造。北翼岩层产状由直立过渡到北倾30o～80o，倾角为以31°～37°为主。

经工程揭露，矿坑内规模较大断层有5条，见表1。该组断裂为抚顺地区浑河断裂带的主干断层的一部分，北东东向展布。属压扭性，总体走向70°～80°，倾向北西340°～350°。

①F1断层：位于煤田北部，倾角变化较大，上部陡，下部缓，倾角27°～56°，断层带宽约25～35米。断层上盘为白垩系地层，下盘为下第三系含煤地层；

②F1A断层：位于F1断层北，距F1250～560米，与F1断层大致平行展布。F1A断层倾向350°，倾角50°～70°，为高角度逆断层。断层带上盘为太古界混合花岗岩，下盘为白垩系地层。

2 地质灾害现状

抚顺西露天矿自1914年开采至今已有近百年的历史。目前，主要以深部井工方式开采北帮的煤层。已形成东西长约6.6km、南北宽约2.2km、深约405m、容积约17亿m3的大坑。

在近百年开采过程中，矿坑与地表曾发生百余次滑坡、泥石流、倾倒变形、地面沉陷等地质灾害，累计滑坡体积超过4500×104立方米。西露天矿北帮西区边坡随着加陡到界，从1986年开始发生大规模、大幅度的倾倒滑移变形和地面沉陷，据地面观测与钻孔倾斜仪十几年的监测资料，地面变形影响距离达500～700米，最大下沉深度达4～5米，水平位移达14米。

2005年8月12日～14日，抚顺发生平均降雨量138.1毫米的强降雨。受暴雨影响，西露天矿北邦部分地区出现地面沉陷、地裂缝及滑坡等灾害。严重威胁抚顺石油一厂、抚顺发电厂、抚顺西露天矿等多家企事业单位及4753户15897人的生命和财产安全。

通过地面地质灾害调查发现，北邦西段石油一厂南门附近（W1500～E800线）滑坡、地裂缝、地面沉降等地质灾害较为发育，石油一厂南门附近（W1500～E200线），发育有10余条走向60°～80°的地裂缝，最长近1500米，最宽约0.5米；北邦东部E3200线南阳路附近发现一处坡体，即南阳路滑坡体。

3 北邦边坡变形及稳定性分析

抚顺西露天煤矿北邦自2005年8月因强降雨导致局部区域塌陷、裂缝及形成南阳路滑坡以来，通过几年来对北邦边坡的调查与监测表明，东部（E800～E3200线）总体呈向西南方向缓慢发展的趋势。依据总体累计变形量，目前的稳定状态大体可分为三个区段：

3.1西部滑坡、沉降活动较强烈区（W1500～E800）

该区域包括西自W1500线东至E800线，东西长约2300m，北自石油一厂院内南部到矿坑北邦边缘陡坎，南北宽约100～400m。其不稳定的主要表现有：

3.1.1据GPS监测数据显示各监测点均向南东方向移动。自2008年2月20日至2008年10月09日，各点∑X累计变形量在-0.004m至-0.105m，∑Y累计变形量在-0.008m至0.033m。西部滑坡、沉降活动较强烈区（W1500―E800）内的各GPS监测点，其X坐标值大多逐渐变小，表明向南移动；Y坐标值大多逐渐变大，表明向东移动；H坐标值大多逐渐变小，表明向下沉降，尤其Ⅲ剖面03号点最为明显。

3.1.2位于W400线坑下200米处的ZKY测斜孔，2007年07月24日进行了首次监测。但至8月已无法监测，测线放入孔内35.5m处即受阻。表明岩层发生较大滑移变形。

另外，位于E400线坑下200米处的ZKZ测斜孔虽然完好，但据近两年来的深层岩移监测数据显示，其岩层也发生了轻微的移动，尤其是上部位移达-12.5～-15.0mm。

3.1.3北邦西段石油一厂南部区域，地面沉陷、地裂缝等变形较为强烈，发育有7～10条走向60°～80°的地裂缝，形成3～4个近东西向展布的地面沉降带，地表起伏不平，见图1。2005年8月～2008年11月，石油一厂院内南部最大沉降落差达1.5～2.0m。

图1 W400线剖面地表变形示意图

3.1.4石油一厂院内沉陷带北缘裂缝简易监测点的监测数据表明，裂缝加大，西部变化较东部强烈、且汛期比较强烈；位于W800线上的坑边处裂缝逐渐加大，并逐渐向东西两侧延伸；W400和W200处裂缝逐渐加大，且汛期更为强烈，各简易监测点的数值都有增大的趋势。其中B480点的变化量最大，累计变形量达51mm。

3.2中东部相对较稳定区（E800～E3200）

该区域包括西自E800线东至E3200线。其相对较稳定的主要表现为：

3.2.1该区域内未发现有明显的地裂缝存在，地表也未发现明显的变形；

3.2.2区内矿坑北邦K3、K4、K5等地下水位埋深无异常变化；

3.2.3据该区内抚顺发电厂院9个深层岩移监测资料显示，各孔发生位移不明显，多数位移量很小，在-2至+2mm之间，仅个别达4mm；

3.2.4根据GPS监测数据显示，各监测点虽有变化，但水平位移量很小，见表4，各点基本无变化，处于相对基本稳定状态。

3.3东部滑坡移动区（E3200）

该区域主要指E3200线上矿坑北缘处的南阳路滑坡。滑坡体东西长约80m，南北宽约50m。其不稳定的主要表现有：

3.3.1存在南阳路滑坡，形成于2005年08月12日，因强降雨导致边坡向南滑移。该滑坡体东西长约80米，南北宽约50米，最大深度约8米，为一浅层土体滑坡。后缘发育有地裂缝，且裂缝明显发展增大，见表5；

3.3.2据滑坡体上4号点GPS监测数据显示，该点向南东方向滑动。自2007年06月15日至2008年02月28日，其∑X累计变形量为-0.478m（向南移动），平均日位移1.889mm；∑Y累计变形量为+0.051m（向东移动），平均日位移0.020mm；∑H累计变形量为-0.132m（下降）。

“南阳路滑坡体”于2008年4月1日由抚顺西露天矿进行了“削方减载”工程治理，下部修建了挡土墙。通过治理表明“南阳路滑坡”为一浅层土体滑坡。但“滑坡残留体”仍处于向南滑动的不稳定状态，见图2南阳路滑坡剖面示意图。

根据崩塌、滑坡、泥石流监测规范要求的滑坡稳定性评价标准，结合西露天矿北邦目前的现状，其稳定性仍属于不稳定的活动状态。

据2007～2008年GPS监测点的水平位移量统计，各点位移均不大。位移量最大为Ⅲ-3号点，其X总位移量-1039mm，平均日变化-21.51mm／d，平均年变化-7.851mm／a；Y总位移量322mm，平均日变化0.667mm／d，平均年变化243.4mm／a；H总位移量-448mm，平均日变化-0.928mm／d，平均年变化-338.7mm／a。

按照监测规范标准的要求，各点的移动速度均属于慢或很慢。

移动速度的衡量尺度标准图

4 结论建议

辽宁抚顺西露天煤矿开采历史悠久，强度高、规模宏大，露天采矿坑范围广、深度达400余米。矿区地质环境条件复杂，岩性多样，地质构造发育，岩土体工程地质条件较差，矿坑边坡较陡。尤其是每年汛期，更是地质灾害防治的重点时段和重点区段，省、市两级政府高度重视，先后开展了多项矿山地质环境及地质灾害预防及治理工作。

但是，由于西露天煤矿北邦目前仍处于不稳定状态，发生了不同程度的变形，局部变形还较为强烈。因此，做好地质灾害防治工作尤为重要。故提出如下建议：

①做好西露天煤矿科学规划，采取适当方式、方法进行有序开采，控制开采量；

②做好地质灾害防治工作，采取适当措施、方法反压矿坑边坡坡脚，预防滑坡灾害再次发生；

③继续开展西露天矿北邦滑坡监测工作，做好汛期地质灾害预报预警，如遇有险情，及时撤离人员。

④对西露天矿坑北邦边坡变形严重区域内的企事业单位和居民，进行有计划的搬迁避让，避免或减少地质灾害所造成的人员伤亡和财产损失。

露天煤矿灾害防治范文第7篇

关键字：煤矿；地质灾害；防治策略

Abstract: Ccoal mining is one of the effect on geological environment serious human engineering activities. The human in the development and utilization of coal resources and change or destroy the geological environment of the mining area, resulting in many geological hazards, has seriously affected the survival of mankind. Practice has proved, a country or region's ecological destruction and environmental pollution, consistent development level in a certain extent and mineral resources. This paper introduces the main types of geological hazards in China due to coal mining caused and the control strategies.

Keywords: Coal mine; geological disaster; prevention strategy

中图分类号：TD82文献标识码A 文章编号

引言

随着社会经济的高速发展，人们的生活需求不断提高，现代人类活动也已经成为强大的地质营力作用到自然地质环境中。自然地质灾害和人为造成的地质灾害的危害越来越突出，不仅给人们的生活带来严重影响，甚至对社会经济的发展产生了直接的影响和制约。矿产资源开采中，煤矿开采诱发的地质灾害最为严重，也是制约经济的主要因素之一，如何有效地防治煤矿开采导致的地质灾害的发生早已成为备受关注的课题。下面重点介绍煤矿的主要地质灾害类型及其相应的防治策略。

煤矿开采对矿区环境的影响主要表现在由矿坑疏干排水所造成的地面塌陷，泉水枯竭，河水断流以及区域地下水位的下降；深井的排水或者注水诱发的地震；地面的开挖和地下的采掘引起的崩塌、滑坡、地面开裂以及沉陷；矿山剥离堆土和矿渣堆积而占用土地以及淤塞河道而导致山洪或矿山泥石流的发生；露天采矿不仅仅会破坏地貌景观，还经常引起滑坡、滑塌、崩塌以及泥石流等地质灾害，形成矿山荒地，加速水土流失。

一、煤矿开采引起的地质灾害类型

（一）煤矿开采造成的地面塌陷与地裂缝

采用地下开采的煤矿，由于采空区上覆岩土体冒落或变形而在地表发生大面积变形破坏的过程，为矿区地面变形地质灾害。如果地面变形呈现面状分布，则为地面塌陷；呈现线状分布，为地裂缝。

地面塌陷与地裂缝不仅破坏土地资源，影响农业生产，还对城镇建筑物、铁路、公路和桥梁、水坝等造成不同程度的损坏，影响正常的生产和生活。据初步统计，我国因采矿引起的地面塌陷面积达1150平方千米，近40个城市发生塌陷灾害。半个世纪以来，山西省大同煤矿累计形成450m的采空区，在地表形成近百个塌陷坑。河北开滦煤矿累计地面塌陷面积约100m等。

（二）地下开采造成的地压灾害

地下采矿最基本的生产过程就是破碎和挖掘岩石与矿石，同时维护顶板和围岩稳定。如果对地下洞室不加以支撑和维护，则洞室围岩就会在地应力的作用下发生变形或遭到破坏。矿井中，由地压造成的灾害主要有顶板下沉和垮塌、底板隆起、采场冒落、煤与瓦斯突出及岩爆等；对于露天煤矿，常常造成滑坡、崩塌、倾倒等边坡失稳等。

1.煤与瓦斯突出

煤与瓦斯突出是在煤矿地下开采过程中，大量煤粉和瓦斯从煤壁向采掘工作面瞬间突然喷出的现象。煤与瓦斯突出通常是地应力作用的结果，有时会受到瓦斯膨胀力的影响。煤与瓦斯突出不仅可以摧毁井巷设施和通风系统，使井巷充满瓦斯与煤粉，造成井下矿工窒息或被掩埋，甚至可以引起井下火灾或者瓦斯爆炸。

中国属多瓦斯突出灾害的国家之一，在统配煤矿中有煤和瓦斯突出危险的矿井约占47%，发生煤与瓦斯突出的累积次数达8000次以上。迄今为止，发生在我国的最大的一次煤与瓦斯突出事故是1975年8月8日发生在重庆天府矿务局碱汇坝洞主平洞，一次突出岩石1.3×10t，煤8000t，瓦斯140×10m。这次事故是在主平洞揭穿6号煤层放震动炮时发生的。

2.岩爆

岩爆又叫做冲击地压，脆性煤、矿体或岩体因承受强大地压，在其极限平衡状态受到破坏时向自由空间突然释放能量的动力现象，是一种采矿或隧道开挖活动诱发的地震。岩爆发生时，岩石碎块或煤块等突然从围岩中弹出，抛出的岩块大小不等。大型岩爆通常伴有强烈的气浪和巨响，甚至使周围的岩体发生振动。岩爆可使洞室内的采矿设备和支护设施遭到破坏，甚至还会造成人员伤亡。

3.矿井突水

矿井突水是煤矿开采中发生的严重并常见的地质灾害之一。在煤矿开采过程中，随着开采深度的加大以及地下水的深降强排，产生巨大的水头差，使煤层底板受到来自下部灰岩地下水高水压的威胁，；在构造破碎带、陷落柱和隔水层薄的地段经常发生突水事故，严重影响着煤矿的安全生产和经济效益。

(三)露天边坡失稳

露天边坡是露天矿最主要的结构要素，边坡的存在贯穿于整个矿山开采过程中。露天矿边坡稳定性问题是影响矿山生产与安全的重大问题。

抚顺西露天矿是中国最早开采的露天煤矿，1945年发生边坡滑落，移动土石方达750×10m，埋没了全部采煤工作面，导致两个大的运输系统停止运行达12年之久。

煤矿地质灾害的防治策略

（一）查明矿区的地质构造，提前做好减灾防灾工作

各类地质灾害都是在一定的地质构造背景下发生的，特别是一些活动构造如断层等。然而越来越频繁而无节制的人类工程活动在地质营力的基础上只会加速地质灾害的发生，甚至使灾害程度更加严重。因此，查明矿区内构造的性质、特点及其活动程度等，寻找出不稳定的活动构造，认识地质灾害产生的原因，及时分析出地质灾害可能的分布规律，合理规划煤矿开采活动的进行。提前做好地质构造勘查工作，对矿区井下地质灾害危险性评价，做好灾害的预测工作，及时做好防灾减灾工作。

（二）在地下矿井中建立良好的通风系统，以降低瓦斯爆炸的可能性

确保矿井通风是防治矿井内瓦斯聚集的有效预防措施。《煤矿安全规程》中严格规定，所有矿井都应配足风量，实行机械通风、分区通风、上行通风；禁止携带火柴、香烟等易燃物品下井，在瓦斯矿井应选取标准规格的、安全型的电器设备，放炮前后进行瓦斯检测；注意防火；建立瓦斯检查制度及时处理积存的瓦斯。此外，还要注意防止漏风，主要进出风巷道要密闭，控制风流量的设施要严格安标准施工。

（三）边坡维护与加固

对露天煤矿的边坡应进行经常性的检查和维护，以保证边坡稳定，防治灾害的发生。建立一支专业的、专门进行边坡维护加固的队伍，加强检查维修，必要时采取人工植树、种草措施，砌筑局部挡土墙，预埋木桩等进行人工加固。在边坡附近进行爆破作业时，应采取减震爆破法等方法，加密孔距，以防治爆破时发生边坡失稳。

此外，在露天边坡上还应设置排水或隔水系统，防治雨水冲刷边坡或者深入到地下侵入软弱结构体，使边坡内部结构容质灾害防治易遭到破坏。

（四）相关政府部门应加强在地质工作中的领导作用

政府部门作为权威的领导，应发挥好带头作用。首先，相关部门应清楚的认识该地区的地质灾害状况，摸清地质灾害底数，掌握地质灾害分布规律，从而推测该地区哪些地方易发生地质灾害以及这些地质灾害可能的严重性和破坏性，根据这些信息就可以制定初步的防治计划和措施。第二，政府应坚持每年组织专家组进行灾前、灾害中和灾后的检查与研究，遵循“以防为主，综合治理”的原则。最后，政府应完善政府部门执行律法规的机构和体系；建立健全相关法律制度，并加强执法力度；建立并完善该地区地质灾害监测机构体系，以及时掌握地质灾害动态；加强对各相关部门的监督管理，对存在问题的及时进行纠正，问题严重的要加大处分力度，以杜绝对灾害防治工作中的疏忽大意等。

（五）在煤矿企业中全面加强地质灾害宣传教育工作，形成全民防灾意识

做好煤矿地质灾害防治工作，对人们进行防灾知识的宣传教育工作必不可少。煤矿企业应做到广泛宣传各种防灾抗灾知识，通过各种途径做好教育工作，以提高人们的灾害意识，要让人们对煤矿地质灾害有足够的认识和重视。有效帮助人们做好在前预防，发生灾害时不慌乱、及时进行自救，提高生存能力，减少灾害损失。

结语

因为煤矿开采活动的大规模进行，已经严重影响人们正常的生产和生活，煤矿的安全生产越来越受到国家政府和企业的重视。因此，在煤矿地质灾害如此严重和频繁的现状下，国家政府和企业应首先做好防灾减灾工作，合理开发矿山资源，加强科学管理，做好煤矿的安全性评价，只有这样才能保证经济效益的提高，确保煤矿安全稳定的发展。

参考文献：

[1]潘懋,李铁锋.灾害地质学[M].北京.北京大学出版社,2011

[2]隋鹏程.中国矿山灾害[M].长沙:湖南人民出版社,1998.

[3]董来启.李峰.武艳丽.张玲煤矿地质灾害特征及防治措施的探讨[J].2008(12)

露天煤矿灾害防治范文第8篇

关键词：边坡滑坡，监测，滑坡类型

Abstract: The landslide opencast coal mine is easy to happen, some even caused significant personal property losses. So for the landslide prevention and control work should attach great importance to. This article analyzes the influence factors of slope stability and causes of landslide, and the landslide of slope.

Keywords: slope landslide, monitoring, landslide types

中图分类号：TU45 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02

前言

皮里青露天煤矿位于新疆伊犁伊宁县潘精乡卡拉亚尕齐村境内，是伊犁最大的露天煤矿之一，生产能力90万吨/年，始建于1995年，建矿以来发生两次较大面积的滑坡现象（2005年西帮一次，2009年北帮一次），因此结合两次事故实际治理情况进行分析和学习。

边坡滑坡是露天煤矿安全生产的重大隐患之一，露天煤矿边坡的稳定与否，是直接关系到煤矿能否正常生产的重要前提。露天煤矿边坡研究与治理工作是煤矿技术工作不可缺少的一部分。边坡在煤矿的安全中占有重要地位，是对安全生产的重要因素之一。而且对边坡的治理持续时间长，从煤矿开采到结束的整个期间都需要对边坡进行维护治理。而且随着矿山开采深度的逐渐增加，露天矿山边坡的高度、面积等也要大幅度增加，这就加大了对边坡治理的难度。

一、滑坡类型

（一）顺层滑坡

顺层滑坡，顾名思义，就是发生滑坡是顺着边坡的方向。一般分为两种类型，一是沿单一层面的滑坡，造成这种滑坡的原因是滑面倾角大于其内摩擦角，而且坡角切层被挖开。这种滑坡发生时规模较大，且一般是由人为原因引起的。另外一种类型是坐落式平推滑移型滑坡。坐落式平推滑移型滑坡的滑面具有复合形态，主体滑面为岩层滑面，而滑坡后缘为近似的圆弧形。坐落式平推滑移型滑坡的主滑面比较平缓，滑体的滑动变形速度较小。（2005年西帮滑坡就属于此类）

（二）楔体滑坡

楔形体滑坡的滑动面及切割面均为较大的断层或软弱结构面。根据滑坡结构面的数目，可以将楔形体滑坡细分为有两个结构面组合形成的楔形体和由三个结构面组合形成的楔形体。在第一种楔形滑坡中，滑坡一般沿着两个结构面的交线方向滑动，且两个结构同时发生滑坡。第二种楔形滑坡由于是由三个结构面构成，因此在滑坡发生时有多种可能性存在。滑坡可能是沿着三个结构面的交线方向发生双滑面滑坡，也能是沿着单一结构面倾向滑动的单滑面滑坡。在边坡中两种结构面相互交切成楔形失稳体时较易发生楔形滑坡。（2009年北帮就属于此类）

（三）圆弧滑坡

圆弧滑坡指发生滑坡的滑动面的形状是弧形状，这种滑坡类型比较容易发生在土质边坡、散体结构的破碎岩体或软弱沉降岩边坡滑坡中。圆弧滑坡的形成具有一定的过程，也就是说，圆弧滑坡的发生不是一触即发的，是有时间性的。因此在预防和治理这种滑坡时，往往会有比较充裕的时间让人们拿出有效的方案。圆弧滑坡一般经历三个阶段，第一个阶段是坡角蠕动变形，从坡角开始发生滑动。第二阶段是经过坡角的滑动变形，滑坡的后缘张裂开始扩张，并且速度越来越快。最后一个阶段就是滑坡中部滑床断裂贯通，整个滑坡面发生滑动。在圆弧滑坡中第一阶段发展较慢，坡角的变形需要较长的时间，在后两个阶段发展速度较快，尤其是在后期，圆弧滑坡由于坡角的变形和滑坡后缘的断裂，速度不断加快。

（四）倾倒滑坡

倾倒型滑坡与上述三个滑坡的发生方向正好相反，是一种反倾边坡结构。倾倒型滑坡是在岩石重力作用下岩块发生移动而产生的倒塌破坏。倾倒型滑坡开始形成时沿着边坡岩体中的反倾结构面产生错动，边坡面形成微细的错动裂纹，继而发展为裂缝。随着岩层层面的进一步错动使边坡面的裂缝两侧产生相对的差异变形，并使岩层逐渐向外倾斜直至崩塌。只有在边坡岩体结构面倾角很陡时，才有可能发生倾倒型滑坡。

（五）复合滑坡

复合型滑坡是上述四种滑坡有两种以上滑坡同时发生的滑坡。在发生滑坡时，有可能是顺层滑坡，同时也是圆弧型滑坡。或者是楔形滑坡，同时又是倾倒型滑坡。当多种滑坡类型同时发生时，对滑坡的预防和治理增加了难度，具有一定的复杂性。

二、滑坡的预防与治理

滑坡的形成原因有很多，有人为原因也有自然原因。在人为原因中，主要是由于在开采过程中，无序开采，施工人员没有按照施工程序进行规范操作。所以，加强采场边坡岩体的稳定性，要加强对露天煤矿边坡的预防和治理。

(一)加强培训，提高施工人员技术

施工人员的技术对滑坡的预防和治理起到关键作用。所以，在施工中要注意对施工人员的技术培训。在培训中，要严格按照培训制度执行，并且要加强考核，确保施工人员能够完全理解该项技术。尤其是在采用新技术的煤矿开采中，要加强施工人员的技术培训。在培训中，要重点介绍发生边坡发生的规则，对不同地质发生滑坡的特点作为重点，以便施工人员能够在施工中有的放矢。

此外，在培训中，要努力提高施工人员的安全意识。只有提高了施工人员的安全意识，才能使施工人员在施工过程中把施工安全谨记在心，在发生滑坡时能够及时发现，避免滑坡造成更大的损失。

（二）滑坡的监测

露天煤矿边坡监测是预防边坡滑坡的重要手段，边坡监测可以及早发现边坡存在的问题，及时采取措施，尽可能的减少滑坡带来的危害。在对边坡监测，主要对工作帮、非工作帮的边坡变形、位移等情况进行监测。在监测中，要尽量采用新技术，提高监测质量。在新技术使用时，需要注意最好能够与旧技术进行参照对比，得出有效的监测质量结果。

(三)边坡管理

第一，建立健全边坡管理机构。成立露天矿边坡管理小组，配备专业技术人员，按期进行边坡观测，及时提供观测数据，每季度作出边坡监测分析报告，报矿领导及有关部门。把边坡管理工作纳入日常生产管理。

第二，加强现场管理。在边坡作业时，管理人员要加强巡视，要求施工人员严格按照施工程序和操作规范进行施工，对于违反操作规定的人员，要及时处理，并给予一定的处罚。此外，还要对施工人员进行现场培训，增强施工人员的安全意识和操作规范意识，确保施工的质量，同时也是对施工人员自身安全的保护。

第三，建立一支边坡维护专业队伍，加强检查维修。露天煤矿边坡，必须对其进行经常性的检查和维护，用以保证边坡稳定，防止灾害发生。

（四）滑坡防治技术

第一，削坡减重，采用自上而下的清理缓坡措施。缓坡起到了稳定边坡的作用。（西帮、北帮都采用了削坡减重的方法进行了处理）

第二，抗滑桩加固，采用钢筋混凝土桩加固边坡。必要时进行人工放坡，铺上草皮，植上灌木，砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡的木桩。（西帮采用了抗滑桩加固的方法进行了处理）

第三，控制地下水压变化，地下水是影响边坡稳定的重要因素，多数边坡失稳破坏都是由于地下水的失控所造成。因此，要设置排水网络，防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡，层理。深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。（西帮采用了修建当水墙来控制地下水变化的方法进行了处理）

三、结束语

露天煤矿边坡治理不仅关系到煤矿的利益，也关系人们的人身安全，所以煤矿管理部门要切实做好边坡治理工作，预防边坡滑坡发生。咋爱边坡滑坡后及时采取措施，将损失降到最低。

参考文献

1、祖国林; 秦生之; 张淑芬 ，露天煤矿滑坡灾害与整治 ，地质灾害与环境保护，1995年第9期

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3、翟宏新，露天煤矿开采工艺及设备的新进展，矿山机械，2008年第10期

4、覃辉煌; 周望; 肖中林 ，垂直锚杆式钢筋砼挡土墙在深凹露天煤矿边坡滑坡治理中的研究和应用，科技创业月，2013年第1期

5、张艳博; 康志强; 李占金，露天煤矿软弱层滑坡灾变演化数值模拟分析 ，矿业安全与环保，2010年第8期

6、张水生，山西某露天煤矿边坡滑坡成因及变形机理分析 ，资源环境与工程，2008年第2期

7、林柏泉; 常建华; 翟成，我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析 ，中国安全科学学报，2006年第5期

露天煤矿灾害防治范文第9篇

关键词：吕合露天矿；边坡滑坡；灾害分析；治理

一前言

吕合露天煤矿包括三个矿，即白坡露天矿、长坡露天矿及观音坝井工矿。吕合露天煤矿作为云南省地州级最大的露天煤矿，其年产褐煤量为45万吨。其中长坡露天矿的生产能力的设计值为450kt/a,并已完成生产达20多年，在深度上的延即将达到原设计的露天境界，其煤质优良。吕合露天煤矿安全、高质量地生产对整个云南省的煤炭生产来说意义重大，为实现持续的安全、高产煤炭生产，应严格控制煤矿的安全措施。据相关专家对吕合露天矿的安全分析可知，在吕合露天矿的东侧，存在大范围的滑坡，在滑坡体内含有大量因地质构造而形成的滑动面，为对滑坡体的滑动进行控制，应进行科学的分析及实施有效的维护措施，稍有不慎将会导致边坡滑移及塌方的事故的发生，如在2011年4月15日的15点30分许，由于在矿坑出现塌方，造成1名工人被埋的事故发生，由于事故处理及时，该工人顺利被救出，并被送往医院救治，经过救治已脱离了生命危险，在消防队员对矿坑内的气体完成检测后，为防止矿坑再次发生垮塌，救援人员使用钢条作为支撑，将木块搁置在钢条上，以防护较危险的矿坑口。虽然这次发生塌方的事故并不十分严重，但这对我们来说应该是一个安全的警示，是专家分析的边坡危险的一种体现。为避免类似的边坡滑移及塌陷的灾害再次发生，笔者认为应首先进行地质特点的分析计算，在此基础上有的放矢地采取综合治理措施，使边坡滑动得到一定控制，维持边坡的稳定状态，减少边坡事故的发生次数，进而减小因边坡失稳造成的经济损失，使露天矿安全、高效生产。下面将对吕合露天矿的地质及滑坡灾害进行分析，并最终提出露天矿边坡滑坡的综合治理措施。

二 地质及水文分析

（一）地质及水文分析

吕合露天煤矿的所在区域的基底是中生代上珠罗系红层，岩性紫红色细砂岩，其上是新老第三系煤系地层及第四系近代坡积、残积及冲积层。其中，第三系煤系地层是新第三系，其含有褐煤达12层，并按 来表示，而 的两层的厚度较大，且其分部的范围较广，占到了整个勘探区总的储量的68.67%，在新三系N 的中部的 之间的煤层中存在厚度达几米到几十米的隔水层，隔水层的上部为浅水层，而隔水层的下部则为承压水层；第四系疏松层中，砾石及细砂层内含有大量的潜水，虽有一定量的泉水出露，但由于其厚度较小，且分布不均匀，故对露天开采影响甚微。

（二）总结分析结果

由上述的地质及水文分析可知，在该区域内除需要对第三系的上部及下部的含水层注意以外，其它的各层影响甚微。从含水层的角度出发，可认为水量越小，其渗透系数就越小，疏干的效果就越不好，在煤的开采过程中，就应严格进行排水。还是以长坡露天矿作为例子来说明，在长坡露天矿区内有一条由北向南穿过采场的季节性河流―白衣河，该河的河床断面为5.62m ，对上游的五个自然村落及下游的两个自然村落的交通通道及农田灌溉起到联接的作用，最大流量为40m /s，最大的洪峰流量为23 m /s，为改善矿区的安全状况，矿山从2005年的8月份开始对白衣河实施四期的改河工程，在2005年至2008年之间，矿山公司共投资两千万元用于河道的改移与河道加固处理。但河道由于受到在长坡露天坑段出现断层及已废弃采空区的影响，每当雨季来临，采空区及河道附近的积水都会发生沿煤层含水层及裂缝发生渗漏的事故发生。在2008年进行“三防”的检查时，发现在河道的许多位置出现裂隙变形，在发现后及时进实施了铺设塑料布及加固河堤的处理措施，但该处理方式效果并不十分明显，随着时间的推移，在河道的上部台阶及河道下部的多个台阶上都出现了大范围的滑动，其发生滑动的滑体面积达95000m 之多，并且在河道下部的多个台阶上出现较为严重的渗水漏水现象，情形十分的危急。河道一旦发生断裂决堤，则会严重危及矿区的生产设备及工作人员的人身安全，甚至会导致矿坑停产及下游灌溉系统瘫痪的不良后果。

三 滑坡灾害的分析

在吕合露天煤矿发生的滑坡属于平面滑动面所形成的平面滑坡，在矿区可清晰地看到滑动面与坡面的斜交线，即从左向的深处延伸，在土体、均质岩体及散体结构岩体中较为常见。

水对边坡的力的作用是露天矿东侧发生滑坡的主要原因。通常地表会存在大量的大小不同的裂隙，即使位于煤层的上下部的地层具有良好的隔水层，但不能完全避免雨水由裂缝渗入各岩层的现象发生，这样便在岩层中形成净水压力、动水压力及浮托力，在此三个力的作用下，岩土的滑动体将被推出。下面将逐一介绍各个力确定及作用。

1 静水压力：

静水压力是指位于岩体裂隙中的地下水对裂隙两侧的岩壁所产生的水压力。总压力的计算公式为：

其中， 表示水的密度， 表示张裂隙充水深度，取80m。

所确定的静水压力的作用方向是与裂隙壁垂直，作用于 下的三分之一处，对边坡的破坏起到推动作用，是造成边坡滑动的作用力之一。

2 动水压力或渗透力：

当土体或破碎岩体中的地下水发生流动时，会与土颗粒或岩石碎块发生摩擦，使地下水受到摩阻力，而土颗粒或岩石碎块则会受到来自流动的地下水的反作用力，这种反作用力就是动水压力或渗透力，其作用的方向是水体的流动方向，作用力的数值大小与水受到的土颗粒或岩石碎块的摩阻力以致。在计算动水压力时，不进行每个土颗粒或岩石碎块的动水压力计算，而是计算作用于每个单位土岩体积内的所有的土颗粒或岩石碎块上的动水压力的总值，即动水压力是一种体积力。

3 浮托力：

浮托力是指，当位于裂隙中的水体沿发生破坏的破坏面向下持续流动时，当流到坡脚并流出坡面时，会在该坡面上产生水的作用力。

4 水对边坡岩体的物理化学破坏：

1）物理作用：

水在破坏面会成为一种介质，使土颗粒或碎块与裂隙面的摩擦系数下降，加剧了滑动的破坏程度。

2）化学作用：

岩体与水之间会发生化学作用，即岩体在水的作用下，发生水化作用及脱水作用，进而使矿物体积不断发生膨胀或收缩，造成岩体发生松散或破碎。

（二）地质构造原因：

在东侧存在断层，从而形成边坡的滑动面，构成了滑坡的基础条件。

（三）白衣河改道：

在东侧改道后，使得岩土体发生断裂，为水体渗入岩土内提供了有利条件。

四 综合治理措施

（一）防地表水发生渗透：

1 修筑防洪沟：

在雨季到来前，应根据实际的气候条件及矿场实地情况确定防洪沟的修筑方案，以及时地拦截地表水，减少坑内及露天边坡的渗透水量。

2 地表处理：

除了修筑防洪沟外，还可采取运用黏土对地表进行地表裂缝封堵的办法来减弱地表水的渗透，可有效防止水进入岩体的含水层及裂隙，进而有效防止滑坡的出现。但不可采取注浆的方法来封堵裂缝，注浆法会使裂隙处的水镜压力增加，反而使边坡的内推力增加，起不到稳定边坡的作用。

（二）治理河道：

河道的现状是，由于河道水量充足，且长期被用于农田灌溉，使得其在每年的雨季易出现洪水泛滥的现象，对吕合露天矿的危害巨大。为解决这一潜在危害，应选择实施将河水通过穿山体的隧道排出的改河道工程，使吕合露天边坡不再受到洪水的影响。该河道工程应选在河道水量较少的旱季，以便于工程的建设。

（三）削坡减载:

1 理论分析：

在进行削坡减载的应用前，应首先进行削坡减载的“试验”，一般试验在松散细砂岩体中完成，并按照规定的计算方式，对沙体的侧压力F、三角形坡体线载荷Q及台阶边坡角 进行确定。

2 削坡减载的应用：

在完成以上的理论分析后，将高台阶分为多台阶进行修筑，不仅可以增加台阶坡面角，还可提高边坡的整体稳定性。在对第四系及第三系表土地层的边坡处理时，就采用了削坡减载的方法，工程效果明显。并结合吕合露天煤矿所发生的滑坡状况，对河堤的上部台阶时时乐削坡减载处理，以减小上部的压力，并在存在安全隐患较多的河道部分实施了加固防渗的综合处理措施。并采取削坡荷载的方法对东侧发生的滑坡进行加固。选取20米的台阶高度排土，其坡面角维持在45度。把台阶分成10米，台阶坡面角可提高至65度，从而提高整个台阶的边坡角，使剥采比下降，利于煤炭资源的回收。

五结语

露天煤矿灾害防治范文第10篇

[关键词]开采沉降土地复垦沉陷治理环境效益

中图分类号:TD8文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120085-01

平朔矿区位于山西省朔州市境内,煤炭资源丰富,这里既有安太堡、安家岭特大型露天煤矿,也有井工开采的中小煤矿。矿区面积大1190km²,地质储量3000Mt,矿区生产能力达15Mt/a。为国家特大型矿区。开采历史较长,煤炭的开发为朔州的经济快速持续发展提供了基本保证,然而煤炭的大规模开采对矿山及其周围环境造成了严重的破坏,每年由于采动造成的地质灾害,给当地人民群众的生命安全和财产安全蒙上阴影,严重威胁矿山的正常安全生产。开采沉陷造成的矿区环境灾害主要有土地塌陷或积水,农田减产或绝产、道路塌陷、房屋变形破坏等,这都是开采引起的岩层移动,是造成矿区塌陷灾害和区域变形的根源,有效控制和减轻地面塌陷程度是解决此问题的根本之路。

一、露天煤矿边坡控制技术

采矿工程直接涉及或影响到边坡岩体的变形破坏特征、失稳模型,因此,对蠕动边坡变形控制亦应以采矿工程为主要研究内容。

1.依据弱层的蠕变特征设计边坡。边坡变形主要由褐色页岩泥化层控制,其变形特征主要取决于泥化层的流变特征,所以,在设计边坡时应采用弱层的长期强度来验算边坡的稳定性,并以瞬时抗剪强度和长期极限抗剪强度来分析边坡的变形动态。

2.控制地下水压变化。地下水压是影响边坡变形发展的极敏感因素,疏干减压是抑制或延缓软岩边坡蠕动变形进一步发展的有效措施。实践证明,设计合理的疏干工程密度是消除或减小变形“阶跃”,延缓变形发展的有效措施。

3.协调采矿工程。边坡的管理和维护是控制边坡变形的重要环节,应尽量缩短边坡暴露时间和服务年限。因此,在选择采矿工艺、采区布置、工作线推进方向和采空区利用等都应与边坡工程管理结合起来,协调发展,并实施内排土压脚工程,有效地减小倾倒滑移变。

4.制造人工裂隙,处理煤层含水。因为采煤的降深速度大于煤层疏干的降深速度。不把煤层中的水处理掉,采煤工作受到制约,光靠疏干井降深,时间长,满足不了采煤降深的要求。找一点煤层底板等高线较低的点,打一口集水井,通过集水井能把这些水很快抽走。

5.做好地面防水工程,最大限度地减少采场汇水量。设排水沟,排水沟与主要泄洪河道贯通。

6.植被保护。矿坑排土场的生态重建工作,台阶平台、边坡坡面和塬顶平台是主要的工程实施对象。排土场的最终平台主要采用灌草带状混交模式,树草种选择柠条、羊草和披碱草,形成灌草丛;外排土场永久边坡经穴状整地后栽植沙棘,常绿与落叶树木搭配、乔木与灌木结合、路基边坡种草,起到生态防护作用的同时,美化环境。

7.土地复垦。土地复垦与露天矿开采计划相结合,合理安排,实施边开采、边复垦、边利用;土地复垦与当地农业规划相结合,与气象、土壤条件相适应,与土地利用总体规划相协调,与当地的城镇、道路等建设及生态环境保护统一规划,进行地区综合治理,有利于生产、生活,美化环境,促进生态的良性循环。

二、井工开采沉陷的防治技术途径

沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑:(1)对开采沉陷的控制,即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施,来减少地表下沉,控制地表下沉速度和范围,达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。(2)开采沉陷破坏的恢复和整治,运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术,对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。

1.全部充填开采。充分利用洗、选煤场的优势,将煤泥、矸石等废料,输送到井下采空区。煤泥通过管道、钻孔,充填采空区,此项目已通过工业试验。矸石经过辅助提升井运到井下,充填采空区。在煤炭采出后顶板尚未冒落之前,用固体材料对采空区进行密实充填,使顶板岩层仅产生少量下沉,以减少地表的下沉和变形,达到保护地面建、构筑物或农田的目的。

2.条带开采。根据煤层和上覆岩层组合条件,按一定的采留比,在被开采的煤层中采出一条,保留一条。由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源,保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。从而减少覆岩移动,控制地表的移动和变形,实现对地面建、构筑物的保护。

3.覆岩离层带充填。根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性,在煤炭采出后一定时间间隔内,用钻孔往离层带空间高压注浆,充填,加固离层带空间,将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构,使离层带的下沉空间不再向地表传递,以减少或减缓地表下沉,保护地面建、构筑物或农田。

4.协调开采。厚煤层分层开采时,合理设计各工作面的开采间距,相互位置与开采顺序,使开采一个煤层(工作面)所产生的地表变形和开采另一个煤层(工作面)所产生的地表变形相互抵消或抵消一部分,以减少采动引起的地表变形,保护地面建、构筑物。

5.土地复垦。煤矸石充填复垦和粉煤灰充填复垦;平地和修建梯田复垦,对积水沉陷区、潜水位较低的边坡地带,可采取平整土地、改造成梯田的方法复垦利用;输排法复垦开挖排水渠道,将沉陷区浅积水排出,使沉陷水淹地重新得到耕种;固体微生物复垦技术煤矸石添加适量微生物活化剂,经过一个植物生长期,就可建立起稳固的植物生长层,形成熟化的土壤。

三、结束语

开采沉陷是造成矿区环境地质灾害的直接原因,有效控制和减轻地面沉陷程度是避免开采沉陷环境灾害的基本途径。充填采煤法是减少地表下沉效果作好的方法,平朔矿区井工煤矿正在做膏体(煤泥水)充填的实验,这种方法可使采场没有或减少垮落带,能更好的减少地表下沉。

参考文献:

[1]马永梅,煤泥水处理方法的研究,煤炭科学技术,2007.5.

[2]魏忠义,大型排土场水蚀控制的径流分散概念及其分散措施――以山西省安太堡露天煤矿排土场为例中国科协,2003年学术年会.