礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類型及防治對(duì)策略分析

李國(guó)泰

（莊浪縣自然資源局，甘肅 平?jīng)?744600）

礦山企業(yè)以及相關(guān)部門(mén)要高度重視地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題,有針對(duì)性的把災(zāi)害的類型、特征、原因等問(wèn)題進(jìn)行深入研究,并制定有效的解決方案和防御措施,從而提高礦山開(kāi)采的安全性和可靠性。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類型及防治對(duì)策的研究背景

礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類型包括12 個(gè)災(zāi)害類型和46 個(gè)災(zāi)害種類。由于優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源主要開(kāi)采區(qū)的分布范圍較廣且礦山地質(zhì)生態(tài)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,安全隱患大,并且隨著未來(lái)人們對(duì)礦產(chǎn)資源的日益需求不斷加大,使得我國(guó)礦山中的地質(zhì)災(zāi)害突發(fā)事件時(shí)有發(fā)生,不利于我國(guó)礦業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展。按照礦山災(zāi)害引發(fā)事件主要成因與發(fā)生時(shí)間階段分類,包括突發(fā)性大型礦山巖體地質(zhì)爆炸災(zāi)害,如礦石瓦斯礦山爆炸、巖爆等;以及緩發(fā)性大型礦山巖體地質(zhì)侵蝕災(zāi)害,如礦山巖體侵蝕變形等。以下根據(jù)中國(guó)地質(zhì)文化災(zāi)害區(qū)的空間地理位置及災(zāi)害成因情況進(jìn)行詳細(xì)分類[1]。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型

2.1 泥石流

泥石流通常是由于流體受到狂風(fēng)暴雨、冰川或高山積雪等冰融化而徑流形成的特殊性質(zhì)洪流,這種特殊性的洪流在流體出現(xiàn)的前后會(huì)同時(shí)攜帶很多的諸如泥沙、石塊等各種固體混合物質(zhì)。從實(shí)際利用情況分析來(lái)看,各種自然資源在綜合開(kāi)采利用過(guò)程中對(duì)地表上環(huán)境造成的危害是非常嚴(yán)重的。

2.2 塌方

在礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型中,最常見(jiàn)的就是礦山塌方。如果一個(gè)礦山的整體結(jié)構(gòu)和平面呈現(xiàn)向陡坡傾斜狀態(tài)時(shí),在礦山重力的運(yùn)動(dòng)作用下,礦山上的諸如土體和礦山巖石等大的物體就可能會(huì)直接發(fā)生坡度下降,并且這種力在運(yùn)動(dòng)中的速度非?？?在這種運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,土體和礦山巖石等物會(huì)直接脫落下來(lái)。造成土地塌方變化現(xiàn)象的主要原因是自然環(huán)境因素,比如由于強(qiáng)暴雨、地震等等,另一方面可能就是由于人類不合理的自然活動(dòng)。在進(jìn)行整個(gè)礦山綜合開(kāi)采時(shí),有很多的礦山施工人員為了不斷提高整個(gè)礦山的綜合開(kāi)采管理能力,一味的追求增加礦山開(kāi)采出的面積,從而嚴(yán)重破壞了整個(gè)礦山內(nèi)部山體的平衡運(yùn)動(dòng)能力,隨著開(kāi)采時(shí)間的不斷推移,開(kāi)采出的面積越來(lái)越大,極易導(dǎo)致發(fā)生礦山塌方施工現(xiàn)象。

2.3 滑坡

在礦山地質(zhì)災(zāi)害中,滑坡也屬于一種非常嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。在靠近地表的一些斜坡和靠近礦山面的斜面上有很多層的巖石和砂質(zhì)土壤,它們受到了人為因素和自然環(huán)境因素的共同影響,比如具有破壞性的土壤和資源、雨水和地沖刷和土浸泡、地下水徑流運(yùn)動(dòng)等等,在水和重力的相互作用下,沉積物可能會(huì)順著靠近礦山面的斜坡邊緣出現(xiàn)緩慢的滑動(dòng)。

2.4 冒頂

在造成礦山內(nèi)部地質(zhì)發(fā)生災(zāi)害的主要原因中,冒頂災(zāi)害也是其中的一種。形成冒頂?shù)囊粋€(gè)根本原因之一就是由于礦壓開(kāi)采活動(dòng),在對(duì)部分礦山主體進(jìn)行礦壓開(kāi)采時(shí),破壞了原來(lái)的平衡力和礦壓,從而直接導(dǎo)致部分礦山主體巖層上部分出現(xiàn)自然性的塌陷冒頂現(xiàn)象。由于不斷的對(duì)整個(gè)礦山頂板進(jìn)行勘探開(kāi)采,礦壓就一直處于一個(gè)失衡波動(dòng)狀態(tài),所以礦壓會(huì)直接使整個(gè)礦山氣壓發(fā)生變化,礦頂板會(huì)發(fā)生巨大變形,導(dǎo)致沿著礦山頂板邊緣產(chǎn)生許多裂縫,出現(xiàn)了隔離層斷裂現(xiàn)象,如果沒(méi)有及時(shí)做好防護(hù)處理措施,就可能會(huì)導(dǎo)致使頂板壓力強(qiáng)度繼續(xù)不斷增大,從而導(dǎo)致出現(xiàn)了石頭冒頂板的災(zāi)害[2，3]。

3 礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因

3.1 違規(guī)開(kāi)采

礦山業(yè)在地質(zhì)災(zāi)害事件產(chǎn)生的發(fā)展過(guò)程中,違規(guī)利用開(kāi)采資源是主要誘發(fā)原因之一。當(dāng)有一部分大型礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)采施工企業(yè)在在運(yùn)行管理過(guò)程中,沒(méi)有充分采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備時(shí),實(shí)際上在施工中就很容易就會(huì)出現(xiàn)違規(guī)操作等的現(xiàn)象。例如,部分采礦施工單位實(shí)際運(yùn)行中為了有效節(jié)約施工成本,會(huì)大量采用二手的采礦施工設(shè)備,這部分采礦設(shè)備及其規(guī)格不僅與當(dāng)前礦產(chǎn)資源地質(zhì)開(kāi)放區(qū)的需求完全不符,同時(shí)技術(shù)性能以及實(shí)際使用中的安全性也往往得不到充分保證,在這種特殊情況下,就容易直接引發(fā)各種類型礦山資源地質(zhì)開(kāi)發(fā)災(zāi)害。同時(shí)的也還有部分礦山施工人員因在工作中由于缺乏職業(yè)安全意識(shí),頻繁操作出現(xiàn)違規(guī)操作安全現(xiàn)象,也可能會(huì)直接增加重大礦山工程地質(zhì)自然災(zāi)害事故發(fā)生的較大概率。

3.2 過(guò)度開(kāi)采

部分大型礦產(chǎn)資源研發(fā)開(kāi)采經(jīng)營(yíng)企業(yè)在在運(yùn)行管理過(guò)程中,將經(jīng)營(yíng)管理工作的關(guān)注重點(diǎn)已經(jīng)放在了如何創(chuàng)造資源最大化企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益這一方面,并沒(méi)有完全增加企業(yè)資金和管理技術(shù)上的投入反而加大企業(yè)環(huán)境資源保護(hù)管理力度,同時(shí)還可能會(huì)長(zhǎng)期出現(xiàn)過(guò)度封閉開(kāi)采的不良現(xiàn)象,這會(huì)極大的影響提升企業(yè)地質(zhì)災(zāi)害管理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)。這一安全現(xiàn)象的頻繁發(fā)生,會(huì)嚴(yán)重直接影響采煤礦山的安全穩(wěn)定性,從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展角度考慮來(lái)看,還將對(duì)礦山周邊地區(qū)生態(tài)和自然環(huán)境條件造成不可持久性的嚴(yán)重破壞。

3.3 不科學(xué)開(kāi)采

同其他違規(guī)違法開(kāi)采行為相比,不科學(xué)違法開(kāi)采行為呈現(xiàn)出較強(qiáng)的社會(huì)主觀性。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)在積極探索加強(qiáng)推進(jìn)礦產(chǎn)資源合理開(kāi)采的工作過(guò)程中,為了不斷提升采礦開(kāi)采工作效率、提升采礦企業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,所研究應(yīng)用的各種開(kāi)放礦山方式仍然存在不足的科學(xué)性,另外,忽視對(duì)生態(tài)環(huán)境和資源生態(tài)的有效保護(hù),也大大增加了各種開(kāi)放礦山引發(fā)地質(zhì)自然災(zāi)害同時(shí)發(fā)生的較大概率[4]。

4 礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

4.1 加強(qiáng)災(zāi)害防控措施

礦山礦區(qū)地質(zhì)自然災(zāi)害綜合監(jiān)測(cè)防治是我國(guó)礦山礦區(qū)地質(zhì)自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)防治工作中的一項(xiàng)基礎(chǔ)性監(jiān)測(cè)工作。礦山內(nèi)部地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)主要目的是為了深入了解當(dāng)前礦山內(nèi)部地質(zhì)生態(tài)環(huán)境在地理時(shí)間與地質(zhì)空間上的復(fù)雜變化,分析當(dāng)前采礦和施工礦山內(nèi)部地質(zhì)生態(tài)環(huán)境條件變化的相互關(guān)系,有效地進(jìn)行監(jiān)測(cè)并有效防治各種礦山生產(chǎn)地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害,以此方式來(lái)有效減少因進(jìn)行礦山生產(chǎn)地質(zhì)災(zāi)害防治導(dǎo)致的生產(chǎn)人員傷亡與其他經(jīng)濟(jì)損失。政府以及其他相關(guān)主管部門(mén)一定要認(rèn)真做好特殊礦區(qū)地質(zhì)的科學(xué)調(diào)查勘測(cè)工作,并按照地質(zhì)管理信息系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,合理組織設(shè)計(jì)采集礦山山體斜面的地質(zhì)參數(shù)信息。對(duì)于大型的次生地質(zhì)自然災(zāi)害,必須一定要切實(shí)做好當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)的資源保護(hù)管理工作。

4.2 采取環(huán)境巖土工程進(jìn)行治理

當(dāng)前采用巖爆地質(zhì)治理應(yīng)用技術(shù)通過(guò)地質(zhì)分析確定巖爆的最大發(fā)生率和機(jī)制,對(duì)那些可能直接產(chǎn)生較大巖爆的主要礦體地質(zhì)及應(yīng)力條件進(jìn)行分析判斷,從而明確確定巖爆的最大發(fā)生率及巖爆等級(jí)。在我們進(jìn)行重點(diǎn)巖爆災(zāi)害防治時(shí),通常還是要盡量避免出現(xiàn)地質(zhì)和應(yīng)力較為集中的特殊情況,當(dāng)前現(xiàn)在我國(guó)許多砂巖礦山企業(yè)已經(jīng)引進(jìn)了各種有限元檢測(cè)方法對(duì)砂巖礦體內(nèi)部進(jìn)行了地應(yīng)力檢測(cè)分析,針對(duì)地應(yīng)力較為集中的重點(diǎn)礦區(qū)礦體進(jìn)行各種重點(diǎn)巖爆防治,取得了良好的防治效果。針對(duì)礦區(qū)采空井和礦區(qū)的樓層塌陷現(xiàn)象危害,主要要求通過(guò)措施減少礦區(qū)塌陷的樓層高度,并對(duì)采空區(qū)塌陷地表上的建筑物及工作人員遺體進(jìn)行合理安置移遷,保證礦區(qū)人民的人身生命財(cái)產(chǎn)安全。

4.3 分等級(jí)對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治

在一定大的程度上,礦山企業(yè)仍然可以分等級(jí)負(fù)責(zé)來(lái)組織實(shí)現(xiàn)針對(duì)地質(zhì)自然災(zāi)害的礦山防治減災(zāi)工作,只有這樣,才能有效提高礦山防治減災(zāi)工作的管理效率和服務(wù)質(zhì)量。通常我們可以根據(jù)不同嚴(yán)重程度的典型地質(zhì)自然災(zāi)害,礦山資源開(kāi)采區(qū)的企業(yè)內(nèi)部應(yīng)該更加高度重視此防治區(qū)域的火災(zāi)防治管理工作,把一些專業(yè)防治技術(shù)較高的防治工作人員全部分配使用到該防治區(qū)域,與此同時(shí),企業(yè)內(nèi)部還要及時(shí)在重點(diǎn)火災(zāi)防治點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)部建立安全監(jiān)督檢查管理信息系統(tǒng),如果企業(yè)發(fā)現(xiàn)一些不正常的火災(zāi)情況,工作人員就要在第一時(shí)間內(nèi)立即采取各種緊急措施,盡量在自然災(zāi)害的萌芽時(shí)期就進(jìn)行消滅。

4.4 完善相關(guān)體制和技術(shù)手段

在進(jìn)行確定勘探礦山地底開(kāi)采前,要全面的對(duì)確定礦山開(kāi)采區(qū)域環(huán)境進(jìn)行地底勘探,勘探的主要研究?jī)?nèi)容包括有勘探礦山的主要含油氣礦量、地?zé)嶙兓闆r、周圍的自然環(huán)境和不同氣候變化條件等等,并已經(jīng)制定出了相應(yīng)的安全管理措施,必須同時(shí)要準(zhǔn)確保證礦山開(kāi)采單位工作人員的生命人身安全。為了保證能夠有效確保工業(yè)礦山生產(chǎn)開(kāi)采的長(zhǎng)期安全性,就要在礦山開(kāi)采前就要進(jìn)行嚴(yán)格的礦山綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,在礦山開(kāi)采后還要采取有效的安全保護(hù)措施。在我國(guó)礦山自然礦石質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系中,已經(jīng)把一個(gè)礦山的自然地質(zhì)環(huán)境條件以及礦山土地資源復(fù)墾情況納入評(píng)價(jià)帶其中了,并按照礦山相關(guān)的國(guó)家法律或者條例法規(guī)進(jìn)行評(píng)價(jià)實(shí)施。在進(jìn)行礦山礦井開(kāi)采時(shí),選擇了先進(jìn)的數(shù)學(xué)測(cè)量處理手段和多種化學(xué)檢測(cè)手段,可以充分利用多種動(dòng)態(tài)圖像觀測(cè)的技術(shù)方法對(duì)整個(gè)礦井情況進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè),如果礦井有多種異?，F(xiàn)象同時(shí)出現(xiàn),就系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào),相關(guān)的煤礦工作人員就要及時(shí)協(xié)助解決這個(gè)問(wèn)題。除此之外,在企業(yè)選擇聘用測(cè)量專業(yè)人員時(shí),應(yīng)該盡量選用一批具有較高專業(yè)素質(zhì)的各類專業(yè)型測(cè)量人才。

4.5 做好礦山開(kāi)采的前期規(guī)劃

為了切實(shí)做好主要礦山地質(zhì)自然災(zāi)害前的防治準(zhǔn)備工作,首先,在主要礦山準(zhǔn)備開(kāi)采之前,要合理地設(shè)計(jì)邊坡的測(cè)量參數(shù)。同時(shí)還認(rèn)為需要切實(shí)做好渣場(chǎng)開(kāi)采前的一些準(zhǔn)備措施工作,例如如何設(shè)計(jì)合理的渣場(chǎng)邊坡傾斜坡度和控制渣場(chǎng)棄渣的排放方量,并同時(shí)做好自然災(zāi)害時(shí)的防護(hù)工作措施,做好渣場(chǎng)攔截棄渣以及渣場(chǎng)擋墻的工作準(zhǔn)備,如果在渣場(chǎng)開(kāi)采的整個(gè)過(guò)程中渣場(chǎng)出現(xiàn)自然災(zāi)害時(shí)就可以及時(shí)處理,避免氣體噴射棄渣現(xiàn)象發(fā)生帶來(lái)的渣場(chǎng)巨大損失,同時(shí)在渣場(chǎng)開(kāi)采的整個(gè)過(guò)程中還需要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范渣場(chǎng)工作人員的清潔操作,禁止堆堆亂棄。對(duì)于這些礦山中原來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)自然災(zāi)害的重點(diǎn)區(qū)域,要特別注意做好災(zāi)害預(yù)防減災(zāi)工作,減少自然災(zāi)害的再次發(fā)生。在本次礦山準(zhǔn)備開(kāi)采的整個(gè)過(guò)程中我還要切實(shí)做好采礦坑道的安全支護(hù)清理工作,避免坑道塌陷采礦現(xiàn)象再次發(fā)生[5,6]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,礦產(chǎn)資源對(duì)于推動(dòng)我國(guó)推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)具有直接性的影響,然而,我國(guó)礦山有關(guān)選礦企業(yè)在其運(yùn)行管理過(guò)程中,不僅應(yīng)更加注重通過(guò)采取有效管理措施不斷提升我國(guó)礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)采工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量,同時(shí)還必須對(duì)未來(lái)可能發(fā)生出現(xiàn)的我國(guó)礦山發(fā)生地質(zhì)自然災(zāi)害的根本危害性問(wèn)題產(chǎn)生深刻性的認(rèn)知,在實(shí)際選礦施工中深入研究分析我國(guó)礦山發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害可能產(chǎn)生的根本原因,并因此有利于針對(duì)性研究制定實(shí)施相應(yīng)的災(zāi)害治理措施對(duì)策,只有這樣才真正能夠有效促進(jìn)推動(dòng)我國(guó)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期健康可持續(xù)發(fā)展。