淺析礦山地質(zhì)災害及防治措施

劉峰　閆昆鵬

摘 要：礦山是人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響最為強烈的場所之一。某些自然地質(zhì)環(huán)境變化是由于人們不恰當?shù)拈_采行為造成的，不僅影響的了我們的正常生活，還對人類的某些生產(chǎn)活動造成一些災害性的影響。該文重要介紹了幾種主要礦山地質(zhì)災害的類型、特點，并依次分析了各種災害的防治措施。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災害；巖爆；預防措施

礦山地質(zhì)災害屬于地質(zhì)災害，更是自然災害對重要組成部分。主要是由于對地質(zhì)環(huán)境不正當?shù)拈_采，從而造成了一系列的對地質(zhì)環(huán)境破壞的現(xiàn)象，不僅對人類生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，并會帶來不可想象對經(jīng)濟損失。

1 礦山地質(zhì)災害種類

1.1 地表環(huán)境

主要地質(zhì)災害種類：采空區(qū)地面塌陷、山體開裂、崩塌，滑坡，泥石流、水土流失與土地荒漠化、巖溶塌陷、采礦誘發(fā)地震。

產(chǎn)生原因：地下采空、地面及邊坡開挖、爆破及震動、地下水位降低、廢水排放、廢渣，尾礦排放、尾礦庫潰壩、煤層自燃。

1.2 水環(huán)境

主要地質(zhì)災害種類：水動力條件改變、井，泉枯竭、海水入侵。

產(chǎn)生原因：地下水位降低、廢水排放、廢渣，尾礦排放、水質(zhì)污染。

1.3 采場環(huán)境

主要地質(zhì)災害種類：粉塵、煤與瓦斯突出、突水，崩泥、巖爆。

產(chǎn)生原因：地下采空、地面及邊坡開挖、爆破及震動、地下水位降低、地下熱害、坑道變形、露采邊坡失穩(wěn)。

2 礦山與地下工程典型地質(zhì)災害

2.1 巖爆

巖爆主要是指礦業(yè)生產(chǎn)環(huán)境周圍的巖體承受巨大的地壓時，逐漸聚集了強大的彈性勢能，在平衡遭到破壞的條件下，巨大的能量突然釋放，從而引起巖石飛濺的現(xiàn)象。

（1）巖爆的類型和特點。圍巖表部的巖石破裂引起的巖爆：在深埋隧道或其它類型地下洞室中發(fā)生的中小型巖爆多屬于這種。巖爆發(fā)生時會伴隨一些噼噼啪啪的響聲，如同機槍射擊一般。這種現(xiàn)象一般發(fā)生在新的采掘工作面附近，掘進爆破后2～3h，不僅圍巖表部巖石會發(fā)出爆破聲，同時還會有中間厚、邊部薄的不規(guī)則片狀巖塊會從洞壁圍巖中彈出或剝落。這類巖爆發(fā)生前并無明顯的預兆。

礦柱圍巖破壞引起的巖爆：在埋深較大的礦坑中，由于圍巖應力大，常常使礦柱或圍巖發(fā)生破壞而引起巖爆。事故發(fā)生時不僅伴有強烈的沖擊波，有可能還會出現(xiàn)地震等現(xiàn)場，對自然環(huán)境破壞很大，對采掘工作往往會構(gòu)成巨大的人身和財產(chǎn)威脅。

斷層錯動引起的巖爆：當?shù)V業(yè)生產(chǎn)中洞室、坑道與潛在的活動斷層相交的角度很小時，作用于斷層面上的正應力因為生產(chǎn)活動變的很小，因此降低了斷面的摩擦阻力，由于斷層劇烈活動而引發(fā)了巖爆，這類巖爆一般發(fā)生在采掘工作面的深礦井中，具有破壞性大等特點。

（2）巖爆的預測及防治。巖爆的監(jiān)測預報：在實驗室內(nèi)測量煤巖或巖塊的力學參數(shù)，依據(jù)彈性變形能量指數(shù)判斷巖爆的發(fā)生幾率和危險程度。

防治措施：1）在施工前，利用現(xiàn)有的勘測資料，首先利用建模工作，通過各類的分析以及模擬工作，一方面確定工作面地應力的數(shù)量級，還要找到工作過程中容易發(fā)生巖爆現(xiàn)象的部位，為制定采掘工作中防治措施提供初步的數(shù)據(jù)支持；2）在施工過程中，對地質(zhì)環(huán)境進行超前地質(zhì)探測，為了及時掌握地應力的大小，以達到提前預報巖爆發(fā)生的目的；3）在施工中應加強監(jiān)測工作，一方面加強支護結(jié)構(gòu)和圍巖的就地觀察，另一方面利用各種儀器檢測洞拱頂下沉度，注意利用多點位移計測量位移變化的趨勢，通過以上方式可以預測滯后發(fā)生的深部沖擊型巖爆，對現(xiàn)有的開挖和支護的施工具有很好的指導意義。

2.2 煤與瓦斯突出

在煤礦地下生產(chǎn)過程中，在較短的時間內(nèi)由煤體向巷道或采場突然噴出大量的煤炭及涌出大量瓦斯的現(xiàn)象，稱為煤與瓦斯突出。

（1）煤與瓦斯突出的預防措施。1）首先開采沒有突出危險或突出危險性較小的煤層；2）在有突出危險的煤層內(nèi)通過兩種方法使地應力下降、煤層強度增加，一個是均勻布置鉆孔，另一個是提前抽放瓦斯以降低瓦斯壓力與瓦斯含量，達到降低危險程度的目的；3）使煤層內(nèi)的瓦斯提前釋放，可以通過在工作面前方的煤體內(nèi)，超前鉆探一定數(shù)量的大口徑鉆孔的方法。

2.3 瓦斯爆炸

（1）瓦斯爆炸的三個同時存在基本條件。1）一定的瓦斯?jié)舛取Ｍ咚節(jié)舛炔煌?，產(chǎn)生的威力有很大差異。首先，當瓦斯?jié)舛仍?%以內(nèi)時，遇火不會產(chǎn)生爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層；其次，當瓦斯?jié)舛冗_到9.5%時，遇到明火后，產(chǎn)生的爆炸威力最大；另外，瓦斯?jié)舛雀哂?%時，遇火不會產(chǎn)生爆炸，但在空氣中遇火仍會燃燒；2）一定的引火溫度。點燃瓦斯的條件一是最低溫度在650-750℃之間，二是該溫度存在時間必須大于瓦斯爆炸的感應期；3）空氣中充足的氧氣含量。空氣中氧氣濃度應當高于12%。瓦斯爆炸界限是隨著空氣中的氧氣濃度降低時而縮小的，當氧氣濃度減少到12%以下時，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。

（2）瓦斯爆炸的防范措施。首先最重要的是嚴格杜絕瓦斯?jié)舛忍岣?。為了防止瓦斯瓦斯?jié)舛忍岣?，加強礦井通風管理，利用技術(shù)手段杜絕盲巷，設置標志，保證臨時停工地點送通風，并加強日常通風系統(tǒng)檢修維護，保證系統(tǒng)的安全可靠運行。嚴格執(zhí)行瓦斯檢查制度，定期對瓦斯?jié)舛冗M行檢測，保證其濃度在安全范圍內(nèi)。

其次是杜絕引火源，應做好以下幾項工作：防止明火。防止電火花。防止爆破火焰。深刻查找現(xiàn)場隱患苗頭，深入反思事故教訓，堅決杜絕松懈麻痹、僥幸厭戰(zhàn)思想和各類違章違紀行為。嚴格遵守各項規(guī)章制度，加強防范措施。防止摩擦火花。

3 結(jié)束語

及時有效的采取一定的防范措施，不僅能防止造成經(jīng)濟財產(chǎn)損失，更為重要的是保證人們的生命安全。

參考文獻：

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