礦山地質(zhì)災(zāi)害誘因及其治理措施分析

何 立

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊(duì)，廣東 清遠(yuǎn) 511520）

隨著礦山開采活動(dòng)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。如何盡量減少礦山開采活動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的影響，是至關(guān)重要的，本文著重探討了礦山地質(zhì)災(zāi)害誘因以及如何對(duì)各類礦山地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治，以保障礦區(qū)工作人員及礦區(qū)周邊居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害誘因

為了更好地維護(hù)人民群眾的安全，按照“以人為本”“預(yù)防為主、防治結(jié)合、全面規(guī)劃、綜合治理”的原則，疏干排水和各類工程活動(dòng)仍然是導(dǎo)致礦山地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的主要因素，且礦山地質(zhì)災(zāi)害主要的特點(diǎn)是分散且為被動(dòng)應(yīng)急。

礦山地質(zhì)災(zāi)害誘因有以下幾個(gè)方面。

1.1 疏干排水

疏干排水是地下開采礦山誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要原因，在礦山開采前須疏干地下水，必要時(shí)需加強(qiáng)地下水對(duì)不同高度進(jìn)行深層次深降強(qiáng)排，因地下水強(qiáng)制性排出，導(dǎo)致地下應(yīng)力場(chǎng)的改變，同時(shí)產(chǎn)生一定程度的污染，污染地表水，而形成突水礦井情況、不同地面坍塌情況等礦山地質(zhì)災(zāi)害。這類礦山地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生于煤礦和地下開采石灰?guī)r礦，因地層為煤層或石灰?guī)r，地層富水性強(qiáng)，且因開采和巖溶問(wèn)題，易形成較大采空區(qū)，煤層的承載力較弱，石灰?guī)r地層區(qū)域存在巖溶問(wèn)題，地下水水位變化，極易引發(fā)地面塌陷，因而影響地面礦區(qū)工作人員、交通運(yùn)輸以及周邊居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。

1.2 礦山開采活動(dòng)

礦山地質(zhì)災(zāi)害常見誘因除疏干排水外，還有礦山開采活動(dòng)的影響，采用重量機(jī)械進(jìn)行開采，雖增加開采的深度和開采強(qiáng)度，但同時(shí)破壞了其原有的地應(yīng)力，導(dǎo)致礦井冒頂?shù)鹊V山地質(zhì)災(zāi)害，另外偶爾會(huì)導(dǎo)致巖爆以及更為嚴(yán)重的礦山地質(zhì)災(zāi)害，極大地影響礦山安全。在開采過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行一些預(yù)防措施是行之有效的，及時(shí)充填部分采空區(qū)或控制地下水的疏干使其能夠及時(shí)補(bǔ)充。

1.3 礦渣、廢土、廢石的不規(guī)范堆放

泥石流地質(zhì)災(zāi)害是露天開采礦山較為常見的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，在露天開采礦山開采過(guò)程，因需要?jiǎng)冸x地表不可利用的土層、低品位層等形成的廢土、廢石，以及在礦石加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量礦渣，大量的廢土、廢石和礦渣不規(guī)范堆放，不僅破壞原有地形地貌，增加地形坡度，同時(shí)破壞原有地面植被，在強(qiáng)降雨情況下，導(dǎo)致礦渣、廢土、廢石堆內(nèi)部水飽和，其承載力飽和，因而形成泥石流。預(yù)防礦山泥石流的工程措施較多，包括生物措施以及工程措施與生物措施的結(jié)合，比如對(duì)排土場(chǎng)、廢渣堆等進(jìn)行排水措施以及種植植物相結(jié)合（見圖1）。

圖1 礦山排土場(chǎng)預(yù)防泥石流采取的預(yù)防措施（排水措施結(jié)合生物措施）

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施探討

礦山地質(zhì)災(zāi)害治理的基本原則主要以“預(yù)防為主，防治結(jié)合”，針對(duì)不同礦山地質(zhì)災(zāi)害采取不同的治理措施。

2.1 礦山崩塌

崩塌及其隱患主要發(fā)生于露天采場(chǎng)開采邊坡、礦區(qū)道路邊坡以及地下開采修建地下開采硐口邊坡，主要威脅對(duì)象為礦山開采施工人員及機(jī)械、過(guò)往行人或牲畜等，可采取預(yù)防措施、工程治理措施和監(jiān)測(cè)措施等。

2.1.1 預(yù)防措施

避讓：設(shè)置警示牌或圍蔽，避免人員在危險(xiǎn)區(qū)逗留。

2.1.2 整治措施

（1）清除危巖體：采用人工削方或爆破碎裂法清除危巖體；

（2）加固危巖體：支頂、支撐、攔擋、拉防護(hù)網(wǎng)等；

（3）截排水系統(tǒng)。

2.1.3 監(jiān)測(cè)措施

主要采取地表變形監(jiān)測(cè)和人工巡視監(jiān)測(cè)，其中以人工巡視監(jiān)測(cè)為主。人工巡視監(jiān)測(cè)主要為汛期監(jiān)測(cè)宏觀變形情況及與變形有關(guān)的異像，以達(dá)到預(yù)報(bào)功能。地表形變監(jiān)測(cè)主要包括大地測(cè)量法、GPS法、遙感(RS)法、近景攝影法、測(cè)縫法、沉降法等。

2.2 礦山滑坡

礦山滑坡多發(fā)生于露天開采礦山，開采方式以露采剝離生產(chǎn)為主，大量剝離浮土廢石沿溝谷坡面堆放，堆積物高陡，結(jié)構(gòu)松散，無(wú)防護(hù)措施，原始山坡殘坡積層與堆土交界面易形成軟弱滑動(dòng)面，易造成礦山滑坡地質(zhì)災(zāi)害，多屬于人工棄土淺層滑坡。主要威脅對(duì)象為礦山開采施工人員及機(jī)械，可采用預(yù)防措施、工程治理措施、監(jiān)測(cè)措施等進(jìn)行防治。

2.2.1 預(yù)防措施

排土堆填棄土石渣時(shí)應(yīng)分層壓實(shí)堆填，下游有威脅對(duì)象時(shí)應(yīng)先設(shè)置擋土壩，同時(shí)在排土場(chǎng)周圍修建好截排水措施，及時(shí)復(fù)墾復(fù)綠。

2.2.2 工程治理措施

主要工程治理措施包括：排出地表水、地下水以及防止河水、庫(kù)水沖刷水邊處的滑坡體等措施以消除或減輕水的危害；削坡減重、修建支擋工程等方法改變滑坡體外形、設(shè)置抗滑構(gòu)筑物；可采用焙燒法、爆破灌漿法等物理化學(xué)方法以)改善滑動(dòng)帶土石性質(zhì)。

2.2.3 監(jiān)測(cè)措施

監(jiān)測(cè)措施能及時(shí)知道及判斷礦山滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展趨勢(shì)，作出及時(shí)有效的防治決策，最大限度降低滑坡帶來(lái)的危害。不同類型的滑坡，所采用的監(jiān)測(cè)技術(shù)方法各不相同，就監(jiān)測(cè)內(nèi)容來(lái)說(shuō)，常分為：位移監(jiān)測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、地表水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、地聲監(jiān)測(cè)、放射元素監(jiān)測(cè)、環(huán)境因素監(jiān)測(cè)、宏觀現(xiàn)象監(jiān)測(cè)等。

2.3 礦山泥石流隱患

泥石流隱患主要位于排土場(chǎng)，主要防治措施為：完善其截排水系統(tǒng)，排土場(chǎng)加強(qiáng)植被加固排土場(chǎng)且減少水土流失；汛期加強(qiáng)人工巡視。

2.4 地面塌陷

2.4.1 預(yù)防措施

（1）開展礦山采空區(qū)、地面塌陷的詳細(xì)勘查工作，研究其成因機(jī)制，掌握其發(fā)展趨勢(shì)；

（2）改進(jìn)井巷頂板管理辦法，在條件允許的情況下，盡可能采用充填法；

（3）對(duì)認(rèn)定為地面塌陷危險(xiǎn)區(qū)，采取避讓、搬遷措施；

（4）在采空區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)盡可能繞避危險(xiǎn)區(qū)；

（5）在地面塌陷及隱患范圍設(shè)置警示牌，對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行圍蔽。

2.4.2 治理措施

（1）塌陷區(qū)回填：條件許可時(shí)對(duì)已塌陷地段進(jìn)行填堵、夯實(shí)?？刹扇≈绷?、拱梁等跨越塌陷坑；

（2）塌陷區(qū)截排水：在塌陷區(qū)外圍開挖截排水溝，以避免降雨匯流進(jìn)入塌陷區(qū)造成不良后果。

3 總結(jié)

礦山開采活動(dòng)常引發(fā)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等礦山地質(zhì)災(zāi)害，本文從地下開采礦山疏干排水、礦山開采活動(dòng)、礦山廢渣和廢石廢土不規(guī)范堆放探討了引發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要因素，同時(shí)針對(duì)不同類型的礦山地質(zhì)災(zāi)害提出相應(yīng)的預(yù)防措施、治理措施和監(jiān)測(cè)手段，以達(dá)到盡量從源頭減少礦山地質(zhì)災(zāi)害以及對(duì)已有礦山地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行治理。