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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:地質礦產(chǎn)時間:瀏覽:次
摘要:地質災害是指在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質作用(現(xiàn)象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化,以及地震、火山、地熱害等。文章發(fā)表在《中國科技論壇》上,是地質工程師論文發(fā)表范文,供同行參考。
關鍵詞:礦山地質,地質災害,防治災害
地質災害是指由于自然或人為作用,多數(shù)情況下是二者協(xié)同作用引起的,在地球表層比較強烈地破壞人類生命財產(chǎn)和生存環(huán)境的巖土體移動事件。地質災害在成因上具備自然演化和人為誘發(fā)的雙重性,它既是自然災害的組成部分,同時也屬于人為災害的范疇。
1.地質災害產(chǎn)生因素
1.1 疏于排水
采礦時對地下水必須進行疏干排水,甚至要深降強排.由此而出現(xiàn)了一系列的地質災害問題。首先是礦井突水事故不斷發(fā)生。許多煤礦的上覆和下伏地層為含水豐富的石灰?guī)r,特別是石炭二疊紀煤系地層,不僅煤系內(nèi)部有含水性強的地層,其下伏為巨厚的奧陶紀灰?guī)r。這些礦床隨著開采的延伸,地下水經(jīng)深降強排,產(chǎn)生了巨大的水頭差,在一些構造破碎帶和隔水薄層的地段,煤層承受到來自下部灰?guī)r地下水的高水壓,威脅著礦井和職工生命的安全。
1.2 其他因素
礦山地質災害誘發(fā)因素很多,有些是開采過程中難以避免的,如開采深度的增加,使得地應力相應增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災害;有的是開采中忽視預防或開采不規(guī)范、管理不科學導致的,如采空區(qū)不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質及構造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、私挖亂采等,非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災害;有的礦山片面追求經(jīng)濟利益或為擺脫一時的經(jīng)營危機,摒棄常規(guī)如采富棄貧、求近避遠,結果為后期發(fā)展埋下災害隱患;曾一度泛濫的民采風潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴重干擾和資源、環(huán)境破壞。
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(fā)性礦山地質災害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發(fā)性礦山地質災害(如采空區(qū)的地面變形、環(huán)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(qū)塌陷 地面塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區(qū),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(chǎn)狀較平緩的礦區(qū)(如煤礦),地面塌陷的現(xiàn)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(qū),當其達到一定規(guī)模就會產(chǎn)生大面積塌陷。此外,在巖溶分布區(qū),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(nèi),造成淹井事故,直至停工停產(chǎn)。
2.1.2 采礦場邊坡失穩(wěn)、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(fā)生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。
2.1.3 坑內(nèi)巖爆 坑內(nèi)巖爆又稱礦山?jīng)_擊,這是因礦坑周邊和頂?shù)装鍑鷰r,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(xiàn)自由面,即有可能產(chǎn)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(nèi)大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災難。
2.1.4 采礦誘發(fā)地震 因采礦活動而誘發(fā)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(huán)。
2.1.5 場庫失穩(wěn) 場庫失穩(wěn)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(qū)居民生命財產(chǎn)帶來巨大危害,同時也給環(huán)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(fā)性強、規(guī)模大,后果嚴重。生產(chǎn)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(nèi)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(nèi)。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(huán)境污染 環(huán)境污染是礦山災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產(chǎn)生的“三廢”物質,由于未經(jīng)有效處理就被排放到江河湖海
中,造成環(huán)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.礦山地質災害的防治措施
(1)重點防治區(qū)防治措施。合理設計邊坡參數(shù),加強邊坡監(jiān)測,建議作擋墻穩(wěn)固邊坡,開挖后如果出現(xiàn)開裂變形,建議做專門的工程地質勘察。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(fā)災害復發(fā)的隱患。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(chǎn)生。
(2)次重點防治區(qū)防治措施在進場公路、礦山生活區(qū)建設中,會形成大量的邊坡和一定數(shù)量的棄渣,可能形成邊坡失穩(wěn),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。科學合理設計邊坡參數(shù),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。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:開采結束后,將棄渣場扒平覆土,植樹還林,恢復植被。
(3)一般防治區(qū)防治措施。區(qū)內(nèi)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。
(4)地質環(huán)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(guī)劃進行礦山復墾工作,以恢復礦山生態(tài)功能。開采棄渣切勿胡亂堆放,必須統(tǒng)一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內(nèi),在開采過程中,有計劃地將棄渣回填到采空區(qū)。棄渣場經(jīng)處理后再敷表土、植草種樹。
4.結束語
經(jīng)分析引發(fā)地質災害的原因,大都是由于采用不科學的采礦方法造成的,當人們注意到了環(huán)境對人類生存的重要性,懂得如何正確解決資源需求與保護人類生存環(huán)境的矛盾時,科學的采礦方法將被越來越廣泛地采用,因為現(xiàn)有的技術手段完全可以避免礦山開采引發(fā)的不良地質災害的產(chǎn)生。在礦山開采問題上我們必須堅持“誰開發(fā)誰保護,誰閉坑誰復墾,誰破壞誰治理”的原則,加強對礦山環(huán)境的管理。只有解決好礦山開采與環(huán)境保護之間的矛盾,才能促進中國采礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
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