淺談礦山及地下采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害及預(yù)防措施

周乃強(qiáng) 胡穎 李瑩

摘要：礦山在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，開采礦石的同時(shí)，往往還會(huì)引發(fā)相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，可能誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突變性地質(zhì)災(zāi)害,更有甚者還有可能誘發(fā)地面沉降、土壤荒漠化、水環(huán)境惡化、生態(tài)環(huán)境惡化等慢性地質(zhì)災(zāi)害的可能性。從而，就必須從前期勘查、工程設(shè)計(jì)、開采規(guī)劃、閉坑回復(fù)四個(gè)階段的環(huán)境保護(hù)和綜合治理。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害; 礦山地質(zhì); 災(zāi)害預(yù)防

中圖分類號(hào)：TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中國是一個(gè)礦業(yè)生產(chǎn)大國,黑色煤炭、鋼鐵、有色金屬、稀土等產(chǎn)量均位于世界產(chǎn)出量的前列。而且隨著工業(yè)迅猛快讀的發(fā)展,礦產(chǎn)資源以及礦產(chǎn)品的需求量及消耗量也越來越大,而采掘業(yè)的發(fā)展使礦產(chǎn)資源的開發(fā)力度、廣度和深度也越來越大。目前國內(nèi)礦石開采從品位較富、埋藏較淺,易采易選、交通方便的礦床已優(yōu)先開采。但礦床開采的趨勢趨于深部復(fù)雜地層即便如此也達(dá)不到當(dāng)今礦產(chǎn)品需求關(guān)系的平衡。因此礦產(chǎn)違章開采，亂采盜采的現(xiàn)象層出不窮。從而導(dǎo)致在礦石開采過程中疏忽披露，為及時(shí)按照有關(guān)規(guī)程開采，治理，從而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。礦山在開采資源的同時(shí),不僅有誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突變性地質(zhì)災(zāi)害的可能,而且有誘發(fā)地面沉降、土壤荒漠化、水環(huán)境惡化、生態(tài)環(huán)境惡化等緩變性地質(zhì)災(zāi)害的可能性的發(fā)生。本文就礦山地質(zhì)災(zāi)害以及如何預(yù)防進(jìn)行說明。

一、要想預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生就必須要先了解什么是地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害是指地質(zhì)災(zāi)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(cái)產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用（現(xiàn)象）。 自然科學(xué)界的定義簡稱地災(zāi)。以地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)或地質(zhì)環(huán)境異常變化為主要成因的自然災(zāi)害。在地球內(nèi)動(dòng)力、外動(dòng)力或人為地質(zhì)動(dòng)力作用下,地球發(fā)生異常能量釋放、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、巖土體變形位移以及環(huán)境異常變化等,危害人類生命財(cái)產(chǎn)、生活與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)或破壞人類賴以生存與發(fā)展的資源、環(huán)境的現(xiàn)象或過程。不良地質(zhì)現(xiàn)象通常叫做地質(zhì)災(zāi)害，是指自然地質(zhì)作用和人類活動(dòng)造成的惡化地質(zhì)環(huán)境，降低了環(huán)境質(zhì)量，直接或間接危害人類安全，并給社會(huì)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成損失的地質(zhì)事件。地質(zhì)災(zāi)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(cái)產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用（現(xiàn)象）。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化，土地凍融、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?zé)岷Φ取?/p>

二、礦山地質(zhì)環(huán)境治理的基本原則

1、以人為本、預(yù)防為主、防災(zāi)減災(zāi)

由于所有的地質(zhì)災(zāi)害,直接或間接的對礦山職工和礦區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，因此“治病需以防病為主”不能等到真正地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生了，矛盾激化了，才亡羊補(bǔ)牢。地質(zhì)災(zāi)害防止工作要從預(yù)防做起，由防控災(zāi)，防災(zāi)減災(zāi)的原則，對正在開采的礦山以及廢棄礦山、閉坑礦山進(jìn)行監(jiān)測預(yù)防，從而減少甚至避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。因此礦山環(huán)境治理首先要保證礦區(qū)免遭礦山開發(fā)誘發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害的危害,達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。從礦山開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮到地質(zhì)災(zāi)害治理方面工作。

2、因害設(shè)防、綜合治理、減少損失

針對礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的特點(diǎn)、方式、分布及危害程度,抓住重點(diǎn)和主要關(guān)鍵環(huán)節(jié),因地制宜、因害設(shè)防,可適當(dāng)采用攔、排、護(hù)、整、填、植等方面的綜合治理措施對礦山環(huán)境進(jìn)行治理。治理原則目的為降低已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害影響面，減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生所造成的國家、人民財(cái)產(chǎn)損失。條件允許情況下可以在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后穩(wěn)定后，對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域進(jìn)行綠地回復(fù)，植物配置等綠化處理。

3、注重效益、分清主次、分期實(shí)施、有序進(jìn)行

礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程、礦山開采過程中必須在遵守生態(tài)社會(huì)效益優(yōu)先,獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益的前提下。進(jìn)行逐級實(shí)施。并要區(qū)別開不同的礦山所存在的地質(zhì)環(huán)境問題,采取不同方式方法實(shí)施治理措施。同時(shí)礦山自身根據(jù)資金情況、礦山地質(zhì)所存在的環(huán)境問題危害的大小、輕重緩急,分期、分階段進(jìn)行治理。做到邊生產(chǎn)邊治理，生產(chǎn)治理兩不誤同時(shí)進(jìn)行的工作原則，力爭做到礦山開采完畢后，治理工作也相應(yīng)結(jié)束或者接近尾聲。避免由于礦山開采已久未進(jìn)行治理所造成的遺留問題，增大防治治理難度。如遼寧撫順西露天礦，目前存在的大面積山體滑坡問題，已很難治理，甚至無法治理。因此礦山治理工作要引以為戒，要認(rèn)識(shí)到早防早治，早治好治的重要性。

4、地災(zāi)防治要做到工程與生物雙方法相結(jié)合

在礦山環(huán)境治理過程中只有將工程方法與生物種植緊密結(jié)合,才能達(dá)到礦山環(huán)境治理的最終目標(biāo)。真正意義上的達(dá)到一勞永逸。因此就要求地災(zāi)治理人員，要科學(xué)的運(yùn)用各種工程方法、生物方法對所在礦山地災(zāi)進(jìn)行綜合性治理工作。但其缺點(diǎn)是前期投資稍大,但此種方法可以一勞永逸避免重新治理，總體上節(jié)約了治理成本以及人力物力的動(dòng)用。此方法所治理的礦上，不進(jìn)能控制住地災(zāi)的發(fā)生，而且在某些程度上可以改善小范圍內(nèi)的氣候環(huán)境,應(yīng)廣泛應(yīng)用于礦山環(huán)境治理中。

三、礦山地質(zhì)環(huán)境治理具體措施

以地下采空區(qū)為例，進(jìn)行論述。

地下采空區(qū)和礦山疏干排水導(dǎo)致地面沉陷、形成地裂縫,會(huì)影響到地面的農(nóng)田和建筑物。采空區(qū)的定義是是地下固體礦床開采后的空間及其圍巖失穩(wěn)而產(chǎn)生位移、開裂、破碎垮落,上覆巖層整體下沉、彎曲并引起的地表變形和破壞,在地面上?？梢姷綀A形塌陷坑及平行于地下開采巷道的地裂縫。由于疏干排放地下水,改變了地下水流的自然滲流、徑流條件,水浮力消失,水的潛蝕作用使充填物流失,形成空洞,在真空吸蝕力和重力作用下也可造成塌陷。對采空區(qū)的治理主要是為了預(yù)防與控制地表殘余沉陷的發(fā)生。此類方法可細(xì)分為3種:

1、全部充填采空區(qū)支撐覆巖,以徹底消除地基沉陷隱患。充填法可以分為: 干石充填法、尾砂充填法、膠結(jié)充填法、注漿充填、水力充填和風(fēng)力充填等。其中,以注漿法應(yīng)用最廣泛、效果最好;但此種方法的費(fèi)用過高，某些大型礦山不適合此方法，如本溪彩屯采空區(qū)，深度在地下500米左右，如果采用全部充填法來處理的話，則不適合，而且造價(jià)非常高。因此建議采取其他方法處理。因此此方法適合采空面積較小區(qū)域，或者建筑物下溶洞區(qū)域處理。

2、局部支撐覆巖或地面構(gòu)筑物,減小采空區(qū)空間跨度,防止頂板垮落。常用的方法有注漿柱、井下砌墩柱和大直徑鉆孔樁柱或直接采用樁基法等，此種方法適合面積較大，且留有支柱的采空區(qū)進(jìn)行實(shí)施。特點(diǎn)工作量相對較小，是全部充填的1/10-1/20左右。適合大面積采空區(qū)處理。

3、注漿加固和強(qiáng)化采空區(qū)圍巖結(jié)構(gòu),充填采動(dòng)覆巖斷裂帶和彎曲帶巖土體離層、裂縫,使之形成一個(gè)剛度大、整體性好的巖板構(gòu)有效抵抗老采空區(qū)塌陷向上發(fā)展使地表只產(chǎn)生相對均衡的沉陷以保證地表構(gòu)筑物的安全，此方法適合沿江、沿海地區(qū)采空區(qū)的處理。

四、結(jié)語

在礦山、建筑等行業(yè)飛速發(fā)展的今天，地質(zhì)災(zāi)害治理工作，已經(jīng)上升到一定的高度，希望各行業(yè)人士引起重視，做到早治早防、降低或杜絕地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，降低地質(zhì)災(zāi)害對人民群眾的損害。