探究礦山地質(zhì)災(zāi)害成因及防治策略

王占文 李世彬

摘要：我國是地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)國家之一，礦產(chǎn)資源又是我國工業(yè)發(fā)展的支柱。地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴(yán)重。礦山地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)災(zāi)害的一個分支，是人類開采礦山時直接引發(fā)的人為地質(zhì)災(zāi)害。我國不僅是采礦大國，而且開采的技術(shù)和設(shè)備相對其他國家比較落后，導(dǎo)致礦山開采環(huán)境不斷惡化。隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，對于各類礦產(chǎn)資源的需求也隨之增長。但是，如果在開發(fā)和開采礦產(chǎn)資源時，不注意方法，方式，無節(jié)制或者破壞性開采，將對我國礦產(chǎn)資源造成嚴(yán)重的破壞，而且還可能引發(fā)更加嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。本文通過對幾類典型的礦山地質(zhì)災(zāi)害進行闡述，分析了災(zāi)害產(chǎn)生的原因以及防治方法。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；防治策略

1、礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型

礦山地質(zhì)災(zāi)害種類繁多，按成災(zāi)與時間的關(guān)系，可分為突發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)害（如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等）和緩發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害的空間分布和成因關(guān)系分類。

1.1 巖土體變形災(zāi)害

（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。

（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(diào)、邊坡角度過陡 等造成，這種災(zāi)害多發(fā)生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。

（3）坑內(nèi)巖爆?？觾?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(yīng)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(yīng)力的驟然釋放，導(dǎo)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(zāi)難。

（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(dǎo)致井下和地表的嚴(yán)重破環(huán)。

（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。

1.2 地下水位改變引起的災(zāi)害

（1）礦坑突水涌水。這是最常見的礦山災(zāi)害，突發(fā)性強、規(guī)模大，后果嚴(yán)重。生產(chǎn)過程中常因?qū)ΦV坑涌水量估計不足，采掘過程中打穿老窿，貫穿透水?dāng)鄬?，驟遇蓄水溶洞或暗河，導(dǎo)致地下水或地面水大量涌入，造成井巷被淹、人員傷亡災(zāi)難。

（2）坑內(nèi)潰沙涌泥。這是常與礦坑突水相伴而生的災(zāi)害。當(dāng)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?dāng)鄬雍偷亓芽p也常會使淺部第四紀(jì)沉積物隨下漏的地表徑流涌入坑內(nèi)。其結(jié)果是使坑道被泥沙阻塞，機器、人員被泥沙所埋，嚴(yán)重時甚至?xí)沟V山遭受毀滅性的打擊。

（3）環(huán)境污染。環(huán)境污染是礦山災(zāi)害的另一種重要形式。因采礦、選礦產(chǎn)生的“三廢”物質(zhì)，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。

2、礦山地質(zhì)災(zāi)害的勘查方法

由于礦山的地質(zhì)災(zāi)害都在深部發(fā)生，勘查多采用遙感信息技術(shù)與物理勘查方法。

2.1 地球信息技術(shù)綜合方法

目前的信息技術(shù)主要是利用遙感集合“3S”技術(shù)，及時掌握地質(zhì)災(zāi)害可能的分布、發(fā)生地點與區(qū)域。如利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的高危點位精確定位，并利用遙感衛(wèi)星進行疊加分析，預(yù)測災(zāi)變發(fā)生趨勢。

2.2 地球物理勘查方法

主要指應(yīng)用物理手段，探測巖土圈層相關(guān)信息，確定采空區(qū)、斷層位移、磁場變化等可能的災(zāi)害伴發(fā)信息，對地質(zhì)災(zāi)害進行提前分析與預(yù)測。地球物理勘查礦山地質(zhì)災(zāi)害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。

2.3 環(huán)境化學(xué)勘測方法

在礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防過程中，人們也常常使用地球化學(xué)勘查方法。例如對礦區(qū)環(huán)境污染的監(jiān)測，化學(xué)探測方法具有不可替代的優(yōu)勢。這種方法的應(yīng)用能夠有效確定污染因素、預(yù)測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區(qū)，為污染治理方案的制定提供重要的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

3、礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

綜上所述，礦山地質(zhì)災(zāi)害由于時空特點與產(chǎn)生條件各有特點，隨著礦山地質(zhì)勘查的手段逐步應(yīng)用，我們應(yīng)針對上述分類和勘查手段，采取有力的防治措施，才能防止礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，有效地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。根據(jù)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的特點，有些礦山地質(zhì)災(zāi)害我們能從主觀上加以預(yù)防，有些地質(zhì)災(zāi)害由自然誘因引起，我們不可能有效預(yù)防，因此我們制定具體的防治手段應(yīng)包括如措施：

（1）建立和完善礦山開采前的風(fēng)險評估與環(huán)境評估，并制定環(huán)境保護與恢復(fù)治理的政策法規(guī)和規(guī)劃體系。做到開采前嚴(yán)格評估，開產(chǎn)中積極防范，開采后積極恢復(fù)，把礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與土地復(fù)懇納入法規(guī)，強制推行。

（2）加強宣傳，普及礦山地質(zhì)災(zāi)害防治知識，提高礦山開采人員素質(zhì)，增強其對地質(zhì)災(zāi)害的危機感與警覺性。提高礦山生產(chǎn)過程中全員防災(zāi)、減災(zāi)技能與手段，強化礦山地質(zhì)災(zāi)害的防、險避險、搶險培訓(xùn)。

（3）開發(fā)與應(yīng)用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學(xué)勘查手段，對礦山地質(zhì)進行嚴(yán)密監(jiān)視，對可能發(fā)生的潛在災(zāi)害施行實時監(jiān)測、動態(tài)監(jiān)測，建立礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)礦山地質(zhì)與環(huán)境生態(tài)動態(tài)跟蹤與管理體系，避免重大人員財產(chǎn)損失。

（4）加強礦坑、礦井邊坡設(shè)計，進行邊坡監(jiān)測，堅固擋墻穩(wěn)固邊坡地質(zhì)構(gòu)造，開挖后如果出現(xiàn)開裂變形，及時做地質(zhì)勘察，并做好預(yù)防措施。

（5）對于坑道開采，在坑道內(nèi)一定要做好支護，做到邊開采邊支護，防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)犬a(chǎn)生的危害，尤其上方有住戶處要預(yù)防引起上部地面開裂，同時做好坑道的排水設(shè)計，以防因礦坑涌水造成危害。

4、結(jié)束語

合理有效的利用資源、保護礦山環(huán)境、加強監(jiān)測與信息化管理、防止礦山地質(zhì)災(zāi)害、實現(xiàn)礦業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，是一個長期而重要的工作。礦山地質(zhì)災(zāi)害類型多，引發(fā)因素多樣，不同類型的礦山地質(zhì)災(zāi)害有著不同的形成機制和表現(xiàn)形式。針對不同礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境特點，我們應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)牡V山開采方案，并進行積極的地質(zhì)災(zāi)害勘查方法，做到將災(zāi)害消滅在萌芽期。

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（作者單位：兗礦集團鄂爾多斯市轉(zhuǎn)龍灣有限公司1

兗煤礦業(yè)工程有限公司2）