淺析礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型與防治措施

■鄭軍 張立燁 閆星光 王琪 韓金池

（河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院河北石家莊050021）

淺析礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型與防治措施

■鄭軍 張立燁 閆星光 王琪 韓金池

（河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院河北石家莊050021）

礦山地質(zhì)災(zāi)害是因人類的采礦而造成的地質(zhì)環(huán)境的變化，已經(jīng)影響到了人們的正常生活。我國是礦業(yè)大國，是發(fā)展中國家，對礦產(chǎn)資源的消耗是巨大的。粗放式的采礦方式加劇了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。我們要正確認識礦山地質(zhì)災(zāi)害，采取有效的勘查方法進行控制。?文章重點對礦山地質(zhì)災(zāi)害進行分析，并對勘查災(zāi)害防治方法進行探討，以供參考。

礦山 地質(zhì)災(zāi)害 勘查方法

1　礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型

1.1巖土體變形災(zāi)害

1.1.1礦山地面和采空區(qū)塌陷

塌陷主要是在井巷開采作業(yè)的礦山中。礦山的采空區(qū)如果礦柱的保留不夠，或者礦柱受到外力因素而失去了支撐的能力，就會出現(xiàn)地面的塌陷，尤其是在礦體埋藏淺的地方，比如煤礦區(qū)等，地面的塌陷更為普遍。在礦體埋藏較深的地下開采的礦山，如果沒有及時回填，當(dāng)采空區(qū)積累到一定面積，就會出現(xiàn)大面積的深陷。除此之外，巖溶分布的地方，礦山排水疏干就會出現(xiàn)溶洞上面的地面塌陷。

1.1.2采礦場邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩

造成這樣現(xiàn)象的主要原因就是不合理的開采。如采剝失凋、邊坡角度過陡等，常見于露天開采的非金屬礦和建材礦。

1.1.3坑內(nèi)巖爆

坑內(nèi)巖爆又叫礦山?jīng)_擊，當(dāng)坑邊和頂板的圍巖在地殼應(yīng)力的作用之下，受到強烈的壓縮，一旦開采出現(xiàn)自由面，就會出現(xiàn)巖石內(nèi)應(yīng)力的突然釋放，致使巖石破裂并釋放出來，造成地質(zhì)災(zāi)害。

1.1.4采礦誘發(fā)地震

采礦作業(yè)能夠誘發(fā)震源淺、危害大的地震，小震級的地震會使地下水和地表受到破壞。隨著礦山開采深度的增加，地震也將更加頻繁，對礦山周圍的危害也會更大。

1.1.5場庫失穩(wěn)

場庫失穩(wěn)的主因就是尾礦壩潰決崩塌形成泥石流所發(fā)生的危害。造成崩塌的原因是壩體穩(wěn)定性差、洪水漫頂或者是壩體滲漏等。也有可能跟壩體的不正規(guī)設(shè)計施工有關(guān)系。

1.2地下水位造成的災(zāi)害

1.2.1礦坑突水涌水

這是最為普遍的礦山災(zāi)害，突發(fā)性很強，而且規(guī)模大，后果極其嚴重。在作業(yè)過程中，對礦坑的涌水估計不充分，打穿老窿或者穿透暗河，會使地下水大量涌入，使井巷淹沒，造成人員傷亡。尤其是在采集中干擾的礦山，開采技術(shù)落后，濫采現(xiàn)象嚴重，沒有監(jiān)督，這種突發(fā)性的涌水災(zāi)害有極大的威脅。

1.2.2坑內(nèi)潰沙涌泥

這種情況常與礦坑突水共同發(fā)生。在開采作業(yè)中，突然遇到蓄水的溶洞，溶洞中的填充泥沙等會跟地下水共同涌出，造成坑道堵塞，使作業(yè)機械和人員被埋，嚴重的時候會造成礦山毀滅性的打擊。

1.3環(huán)境污染

環(huán)境污染是礦山災(zāi)害的另外一種形式，采礦產(chǎn)生的三廢，沒有經(jīng)過處理就排到了江河之中，造成環(huán)境污染公害，還會出現(xiàn)水土流失、砂化、鹽漬化等，使采礦區(qū)的環(huán)境造成極其惡劣的影響，也最終影響到采礦區(qū)的生產(chǎn)。

1.4礦體內(nèi)因引起的災(zāi)害

1.4.1瓦斯爆炸和礦坑火災(zāi)

在通風(fēng)不暢的開采區(qū)內(nèi)，瓦斯的集聚以及爆炸，會使井下作業(yè)人員的人身安全受到威脅。除此之外還有硫化礦床，硫化物氧化產(chǎn)生熱量，當(dāng)熱量集聚到一定程度就會自燃引發(fā)火災(zāi)。火災(zāi)會使地下礦產(chǎn)受到損失，造成資源損失，也會造成農(nóng)作物和樹木的室外，嚴重破壞環(huán)境。

1.4.2地?zé)?/p>

當(dāng)開采深度不斷加深，地?zé)嵛：σ哺?。?dāng)?shù)V山開采到800米之下，礦山的含硫量更大，開采深度加大，地溫也會越高。地?zé)釣?zāi)害會造成作業(yè)環(huán)境的惡劣，影響正常的生產(chǎn)。

2　勘查災(zāi)害防治方法

2.1地質(zhì)災(zāi)害多出現(xiàn)在較深的地下，要采取一些先進方法進行勘查，常用的方法有下面幾個

（1）高密度電阻率法；該方法的檢測優(yōu)點在于巖石對其導(dǎo)電性的影響不會很大，反而巖石能夠起到更好的傳導(dǎo)作用，對于采空區(qū)的地下水勘查的效果是最為明顯的。（2）電阻率法；該種方法是運用金屬的導(dǎo)電原理，能夠在大部分的金屬礦山中應(yīng)用。對采空區(qū)的空氣進行監(jiān)控，利用空氣絕緣高空的特點區(qū)別礦物質(zhì)和電阻的差異進行區(qū)域的劃分。（3）變電磁法；變電磁法是通過不接地回線或者接地線源向地下發(fā)送脈沖電磁場，并在一次磁場的間歇，用線圈或者接地電極觀察地下空間二次流場的變化，進而達到探測目的。（4）其它方法；人們根據(jù)生產(chǎn)的需求，不斷總結(jié)出先進的經(jīng)驗和做法，并總結(jié)了在特定的條件下使用雷達監(jiān)控，以聲波的形式向地下深層次進行探測。

2.2地質(zhì)災(zāi)害防治方法

（1）崩塌的防治；減小開挖邊坡臺階高度。在風(fēng)化破碎面積廣和軟結(jié)構(gòu)面的區(qū)域要通過減小高度或減緩邊坡等措施來降低其自身重量，研究數(shù)據(jù)顯示，8m左右的臺階高度，其效果實最明顯的。阻攔滾石。在滾石現(xiàn)象常發(fā)的地段，要立好安全警戒標(biāo)志，同時在坡腳處還應(yīng)安放一些攔截構(gòu)筑物，在坡腳的一定距離處可倒放生產(chǎn)剝離物以利于組織滾石、渣土，在爆破作業(yè)活動中，要綜合邊坡預(yù)裂爆破、逐孔降震控制爆破技術(shù)措施。（2）滑坡的防治；要防治滑坡，就必須減少和避免水的影響及危害。建議把工作面建成2%的反坡，這樣可有效阻止雨水匯集沖刷，在工作面頂部留出截洪溝、排水溝，必要時可利于通過水溝排除地表水等，值得注意的一點是，排洪溝必須保持暢通；應(yīng)適當(dāng)調(diào)整滑坡體的外形。可通過減小邊坡滑坡邊緣的分層高度，增設(shè)幾個分層等措施，搭建安全平臺，保持坡腳的穩(wěn)定性。（3）地面塌陷的防治；礦山開采前應(yīng)設(shè)計科學(xué)合理的開采方案，采空區(qū)內(nèi)留有足夠的安全礦柱，做好安全支護，邊開采邊支護。礦山停采后進行充填復(fù)墾，利用礦區(qū)附近的礦碴、廢土等充填采空塌陷地段，進行復(fù)墾。

3　關(guān)于加強礦山地質(zhì)環(huán)境的對策

加大立法力度，確定嚴格的礦產(chǎn)資源的開采準入，提高門檻，提高礦山地質(zhì)環(huán)境保護的重視程度；加強礦山地質(zhì)勘查人才隊伍的建設(shè)，從事礦山地質(zhì)勘查人員不但要具有地質(zhì)學(xué)和工程學(xué)的專業(yè)知識，還要具備野外生產(chǎn)實踐的專業(yè)訓(xùn)練，具有豐富的實踐經(jīng)驗，能夠因地制宜、設(shè)計研制和開發(fā)采礦的新技術(shù)和新工藝，推行采礦的清潔生產(chǎn)技術(shù)，把礦產(chǎn)資源開發(fā)對環(huán)境的污染和破壞降低到最低程度；加大經(jīng)費方面投入，優(yōu)化礦產(chǎn)資源開采裝備，運用高技術(shù)、新工藝、新材料、大型專業(yè)化設(shè)備是未來我國礦山行業(yè)發(fā)展的趨勢；健全獎勵機制，完善制裁措施，全面推進綠色礦山建設(shè)。

4　結(jié)語

總之，礦山地質(zhì)災(zāi)害的種類多，而且成因復(fù)雜，對人們的正常生產(chǎn)生活有重大影響。我們要正確認識礦山地質(zhì)災(zāi)害，采取有效的勘查方法及后期的恢復(fù)治理方法，保證礦山資源的有效利用，促進采礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]王興泰.工程與環(huán)境物探新方法新技術(shù) [M].北京：地質(zhì)出版社，2011（6）.

[2]楊勤海，王璇.滑坡地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的綜合物探技術(shù)應(yīng)用 [J].勘察科學(xué)技術(shù)，2011（6）：47～48.

P694[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～408～1