金屬礦山地質(zhì)工程災害與安全防治

馬志強，趙 軍

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)品對國家建設的推動的作用越來越顯著，在各個領域對礦產(chǎn)品的需求量也越來越大。新中國成立以來，國有礦山企業(yè)取得了巨大的發(fā)展，始終占據(jù)著行業(yè)內(nèi)的主導地位。然而在社會主義市場經(jīng)濟改革不斷深化的背景下，一些礦山企業(yè)開始單純的追求經(jīng)濟利益，而忽略了加強安全生產(chǎn)、保護生態(tài)環(huán)境等方面的工作，從而導致在礦山生產(chǎn)過程中安全事故頻發(fā)，造成了巨大的生命財產(chǎn)損失，在整個礦山生產(chǎn)行業(yè)中造成極其不良的影響，也嚴重阻礙了國家的經(jīng)濟社會建設。造成這種問題的主要原因在于沒有對礦山工程地質(zhì)災害的防治工作沒有引起足夠的關注。許多措施和制度僅僅流于表面，應付了事。既不符合實際情況，也沒有嚴格落實到位，普遍存在重事后治理而忽略事前預防的問題，特別是對于地質(zhì)災害的預報、誘發(fā)以及防范等方面的工作嚴重滯后，沒有充分認識到礦山地質(zhì)災害的危害對生產(chǎn)建設的危害。同時在礦山地質(zhì)災害的防治方面沒有科學有效的措施，頻發(fā)的地質(zhì)災害對礦山的可持續(xù)發(fā)展和地方的經(jīng)濟建設造成了嚴重的阻礙。

1 金屬礦山地質(zhì)工程災害分析

近年來，金屬礦山頻頻被爆出各種安全事故，特別是在有色金屬礦山和黃金礦山的生產(chǎn)過程中，造成礦山安全隱患的一個最主要方面就是對礦山工程地質(zhì)災害防治工作不力，在礦山的生產(chǎn)過程中，沒有科學的遵循力學原理，破壞礦山原有的穩(wěn)定力學結構，導致塌方等事故出現(xiàn)。只有采取科學的開采生產(chǎn)手段，完全可以避免不必要的事故發(fā)生，科學的力學工程設計是保障礦山安全生產(chǎn)的重要手段。由于金屬礦山所處的地質(zhì)環(huán)境尤為復雜，受到各種因素的影響，出現(xiàn)地質(zhì)災害的可能性較大。地質(zhì)結構、環(huán)境壓力、水紋條件、開采手段等都會對金屬礦山工程地質(zhì)災害的防治造成重要影響。

從引發(fā)金屬礦山工程地質(zhì)災害的因素分析，主要有以下幾種災害類型：一是冒頂災害。金屬礦山出現(xiàn)最普遍最頻繁的事故之一就是冒頂災害事故，其表現(xiàn)形式包括巖塊脫離、塊石墜落、惡性地陷以及由于不規(guī)范采礦和地質(zhì)結構不穩(wěn)定造成的其他各類塌陷。在巖體結構不穩(wěn)定的地方特別容易造成比較嚴重的垮塌，從而導致冒頂事故的出現(xiàn)。二是塌陷事故。在金屬礦山出現(xiàn)的塌陷事故都表現(xiàn)于地表的沉陷，造成這種事故的原因主要是有雨，在較大范圍內(nèi)進行開采活動，使淺層地表巖層出現(xiàn)位移，不僅會對礦山生產(chǎn)造成安全隱患，還會嚴重威脅周邊建筑和道路的安全，嚴重的時候還會有山體滑坡的可能，造成不可挽回的生命財產(chǎn)安全損失。三是巖爆事故。金屬礦山的開采往往需要在較深的巖層進行，當深度達到一千米以后，鹽城的壓力就會成倍的增加，在這種情況下就容易出現(xiàn)巖爆現(xiàn)象。在沒有相應的科技支撐，相應的安全措施不能同步到位，不能有效的預防巖爆事故的發(fā)生，當巖爆事故發(fā)生的時候，也不能采取有效措施進行補救，對礦山的安全生產(chǎn)造成嚴重威脅。四是地下水涌入事故。我國的礦山生產(chǎn)環(huán)境極其復雜，生產(chǎn)過程中面臨的水文條件也是多種多樣，在沒有采取有效的防范用水措施的情況下，地下水涌入事故對礦山生產(chǎn)造成極大的阻礙。因此在進行礦山生產(chǎn)的時候，必須對周邊的地下水進行排除和隔離處理。在對地下水進行深降強排的過程中，又容易對礦山的地質(zhì)環(huán)境造成破壞，導致一些次生災害的發(fā)生。

2 金屬礦山工程地質(zhì)災害的防范與治理

（1）優(yōu)化采礦措施。要不斷研究礦山生產(chǎn)領域的前沿科技，不斷優(yōu)化礦山開發(fā)方法設計。在確定開發(fā)設計之前，要對礦山的地質(zhì)環(huán)境進行深入調(diào)查，在當?shù)氐蛪禾攸c和規(guī)律進行充分了解和分析，從而設計出最有利于礦山開發(fā)的方案。

通常情況下，礦山的開采方法可以用壁式和房柱式兩種方法來概括，需要進行充分的類比考證以采取正確的開采方法。在開展壁式開采的時候，按照規(guī)定的方法控制地壓，并科學預測壓力變化，充分把握地壓變化規(guī)律。在開展房柱式開采的時候，需要特別注意上下巖層之間的重量變化和轉移，讓礦柱所受到的壓力發(fā)生變化，程遞增趨勢，一旦超過礦柱可承受的壓力范圍，礦柱就有出現(xiàn)斷裂的可能。所以必須要及時采取措施，對頂板進行加固，并有效穩(wěn)定地壓。

（2）提升支護能力。當前國際上通用的方法，礦山工程地質(zhì)災害的方式就是提升支護能力，這是一種被廣泛采用的防災措施，以實現(xiàn)圍巖和支護的雙重作用作為目的，根據(jù)實際情況采用適當?shù)闹ёo方法能夠有效降低地質(zhì)災害的發(fā)生率。通過對礦山工程地質(zhì)災害的原因分析，多變的工程地質(zhì)環(huán)境和不科學的支護方式是影響礦井不穩(wěn)定的主要因素，而礦井不穩(wěn)定又會進一步加劇冒頂片幫事故的對礦山生產(chǎn)造成的危害。在提升支護能力方面，還需要注意的是礦山生產(chǎn)施工的規(guī)模一定要根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境進行確定，選取適當?shù)闹ёo方式，以提升安全生產(chǎn)能力。

（3）更新充填技術。面臨嚴峻的礦山安全形勢，傳統(tǒng)的礦山充填方法已經(jīng)不能適應當前安全生產(chǎn)的要求，因此必須探索和采用新技術以確保礦山地質(zhì)結構保持穩(wěn)定。充填技術的效果取決于礦石開采后的空間被回填的質(zhì)量，要能夠提升尾礦、廢石的利用效率，確保礦井的結構穩(wěn)定而不發(fā)生事故，同時也在最大程度上保護生態(tài)環(huán)境。隨著科學技術的不斷發(fā)展進步，礦山充填要朝著機械化、自動化、智能化、管道化方向發(fā)展，能夠切實減少人工勞動強度。充填工作新技術的運用，也有利于促進礦山整體自動化和機械化。

（4）加強安全管理。一是要做好溝通協(xié)調(diào)。對礦山開發(fā)的各個部門要建立起良好的溝通協(xié)調(diào)機制。礦山管理部門要切實擔負起溝通協(xié)調(diào)的職責，因為礦山開發(fā)涉及到多個行業(yè)、多個領域方方面面的問題，特別是涉及到的安全問題，還要與當?shù)卣畢f(xié)調(diào)配合，才能夠將種種關系捋順磨平，確保礦山生產(chǎn)順利進行。二是做好人才管理。礦山生產(chǎn)是一項專業(yè)性極強的系統(tǒng)工程，必須要注重專業(yè)人才的培養(yǎng)和引進。制定科學的培訓計劃，邀請相關領域的專家教授對工作人員進行專項培訓，切實提高專業(yè)水平。確保礦山生產(chǎn)的科學性和前瞻性。三是加強組織領導。在開展礦山生產(chǎn)設計的時候，必須要抽調(diào)相關領域和單位的人員成立礦山生產(chǎn)設計領導小組。因為礦山生產(chǎn)是一個長期的系統(tǒng)工程，必須要統(tǒng)一指揮，統(tǒng)籌安排，切實保障礦山生產(chǎn)的編制進度。

3 結語

礦山工程建設在我國的社會經(jīng)濟發(fā)展中起著非常重要的作用，而安全管理又是重中之重，工程地質(zhì)災害管理作為礦山安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，務必要引起高度重視。必須建立起科學的管理制度，將安全生產(chǎn)的要求切實落實，杜絕各類安全隱患，保障礦山工程項目建設穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展，為新一輪經(jīng)濟建設作出應有貢獻。