矿山泥石流特点及防灾减灾的对策

项文江

摘要：泥石流灾害具有突然性和较大的破坏性，严重威胁了人民群众的生命财产安全。造成泥石流的原因是多方面的，矿山泥石流大多是人为因素造成，主要是在采矿或者其他作业过程中没有执行安全规定，不科学合理的排放废石渣。本文分析了矿山泥石流的形成条件、类型与危害，探讨了矿山泥石流与一般泥石流相比独有的特点，给出了防灾减灾的一些具体举措，旨在指导泥石流防灾的理论研究与实践应用。

Abstract： Debris flow disaster is abrupt and destructive， and it seriously threatens the safety of life and property of the people. There are many reasons for the debris flow， and the mine debris flow is mostly caused by human factors， mainly because of the unfavorable implementation o the safety requirements in the mining or other operations and unscientific and reasonable discharge of waste rock slag. This paper analyzes the formation conditions， types and hazards of mine debris flow， discusses the unique characteristics of mine debris flow compared with the general debris flow， and gives some concrete measures of disaster prevention and mitigation， to guide the theoretical research and practice of debris flow disaster prevention.

关键词：泥石流；成因；特点；防灾

Key words： debris flow；cause；characteristics；disaster prevention

中图分类号：P642.23 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）19-0228-03

0 引言

随着现代采矿技术的发展，开采速度越来越快。人们在山区开发时，为了施工方便往往会将废石渣堆放成丘，这就是引起人工泥石流的重要原因。矿产资源在给当地经济发展带来了巨大的推动力，同时，运送矿石，修建现场处理产地，井下开采等过程都会产生大量的废石渣，这些废石渣堆砌压占土地，破坏植被，恶化生态环境。一旦发生大的降雨这些废石渣就容易形成矿山泥石流灾害。与自然泥石流不同，矿山泥石流没有形成系统的研究理论，大多数研究还停留在个案分析，对矿山泥石流缺乏成因、特点、防治对策的系统研究。本文分析了矿山泥石流的形成条件、类型与危害，探讨了矿山泥石流与一般泥石流相比独有的特点，给出了防灾减灾的一些具体举措，旨在指导泥石流防灾的理论研究与实践应用。

1 矿山泥石流成因、类型和特点

1.1 矿山泥石流成因

矿石泥石流成因与自然泥石流类似，形成条件一般是强降雨、陡峭地势、松散固体物。我国目前的矿产大多数位于丘陵山区，所以地势陡峭的条件具备了，运送矿石，修建现场处理产地，井下开采等过程都会产生大量的废石渣，堆砌的废弃石渣满足了松散固体物条件，一旦遇到大的降雨天气，就会引发人工泥石流，给人们的生命财产安全造成了巨大的威胁，带来了极大的危害，如图1所示。除了受到地质构造、气象水文以及当地自然环境影响之外，还与人类活动息息相关，自然泥石流物源形成时间长，补给分散。矿山泥石流物源取决于人类堆积速度，跟开采情况密切相关。

1.2 矿山泥石流的类型

依据泥石流固体物质类型，矿山泥石流可以分为废石型泥石流、尾矿型泥石流、崩滑型泥石流。

依据泥石流流体性質，矿山泥石流可分为粘性泥石流、过渡性泥石流和稀性泥石流。

依据泥石流形成场所的地貌形态，矿山泥石流可分为标准型泥石流、沟谷型泥石流和坡面型泥石流。标准型流域呈扇形，沟谷型流域呈狭长条形，坡面型流域呈斗形，见图2、图3、图4。

1.3 矿山泥石流危害

矿山泥石流发生具有突然性，冲击力大，同时由于矿山大多处于狭长地带，所以矿山泥石流会造成巨大的人员伤亡（表1、表2）。我国历史上部分废石型泥石流灾害见表1。

2 矿山泥石流特点

矿山泥石流具备与自然泥石流类似的特点，还受到了人类开发活动的影响，具有一些自己独有的特点。

2.1 人为性

若形成泥石流的各项基本条件不变，包括降雨量、原沟谷纵坡降等，那么导致矿山泥石流形成的一种重要原因就是人为因素，即矿产资源开发人为活动。若在实际采矿过程中，将松散的土石堆积在易于集水集物的、陡峻而狭窄的沟谷中，那么沟床纵坡降比会因此加大，若此时没有采取有效的预防和疏导措施，那么这些堆积的松散物无疑是为泥石流提供了材料和创造了条件，泥石流的发生概率会因此增加，同时其危害也将更加严重，后果不堪设想。

2.2 频发性

若保证降雨、植被盖度、地形高差等条件不变，那么固体物质补给程度决定了泥石流沟的活动性。一般情况下，当发生一次自然泥石流之后，沟谷内原有物质都被搬运出集水区外，由于泥石流物源无法在短时间之内形成，因此基本上沟谷很难再次发生泥石流。然而矿山不同，矿山泥石流发生一次后，只要采矿活动仍在继续，废石渣的产生就是必然的，也是源源不断的，那么就能在短时内之间将矿山泥石流物源收集完毕，导致再次发生泥石流。不仅如此，采矿废石渣的凝聚力和内摩擦角小，一旦受到外力冲撞，就有可能发生泥石流。以上原因导致了山地矿山泥石流事故频发。

2.3 污染性

山地金属矿山采矿排放的废石、贫矿及尾矿渣中，通常含有汞、铅、镉、砷、铜、锌等重金属元素，因此废石渣型泥石流，特别是尾矿沙型泥石流，除具一般泥石流冲毁淤埋等致灾作用外，还会污染河流、造成水源地污染，引发重大社会问题。

2.4 可控性

由于矿山废石渣、尾矿沙是导致矿山泥石流形成的主要松散物质，因其堆积位置、数量是确定，即矿山泥石流形成的地点是明确的，其危及对象就是此地段下游流通区、堆积区内的矿山设施及人员。因此，与一般泥石流的区别在于矿山泥石流的防治重点在于源头预防。选择合理的堆渣场所，修建拦渣稳渣挡墙、废渣场地排水排导等工程措施；控制采空塌陷区山体的稳定性，减少崩塌、滑坡堆积物成为泥石流的物源。通过控制矿山泥石流的物源，就能达到控制和减轻矿山泥石流的发生及其灾害损失。

3 矿山泥石流防灾减灾对策

矿山泥石流与自然泥石流最大的不同就是物源，但是造成的灾害类别差别不大，灾后处理手段也基本相同，所以在预防泥石流上做些文章，人为地控制物源，废渣要控制数量和堆放场地的稳定性，具体可以采取以下方式进行综合防治。

3.1 开展调查评价

我国属于发展中国家，矿山地质环境治理理论和实践处于初始阶段，没有开展过系统的泥石流调查评价，因此存在着巨大的安全隐患。所以应该选取易发生矿山泥石流的区域，调研隐患沟的一些类型和规模，并给出评价报告，分析其影响因素，为日后防治提供第一手的资料。

3.2 加强理论研究

召集响应的专家组，对矿渣堆运动过程和临界条件开展深入研究，并进行泥石流气象预测，气象部门也应该开展技术革新，对降雨做到尽量准确，特别是大雨预报，要及时可靠，尽量减少灾害带来的人员伤亡。

3.3 开采治理同时进行

为了有效减少矿山泥石流灾害隐患，在开采之前要选好废石渣的堆放位置，尽量选择开阔平缓地域，并且堆放位置要高于水位线，如果条件不具备，可以设置拦渣护栏护网，从物源上卡死，如图5所示。同时，有条件的开采单位应该落实地质环境恢复工作，开采矿产与治理废渣同步进行。

3.4 矿山泥石流隐患沟的综合治理，避免重大灾害发生

对于历史上已经堆积在斜坡上、沟谷中成为泥石流物源的废渣堆，清理占据河道、影响行洪的卡口的废石堆，疏通河道及停淤场。对于斜坡上及沟道边的废石堆，依据实际情况，实施覆土绿化、修建拦渣、稳渣的护坡措施，修建排水渠，减少坡面、山洪对废石弃渣堆的冲击作用。对于存在重大泥石流隐患的发生地点，因地制宜修建谷坊、网格坝、缝隙坝、重力坝等工程，防止矿山泥石流的发生与危害。

4 结语

泥石流灾害具有突然性和较大的破坏性，严重威胁了人民群众的生命财产安全。与自然泥石流不同，矿山泥石流没有形成系统的研究理论，大多数研究还停留在个案分析，对矿山泥石流缺乏成因、特点、防治对策的系统研究。造成泥石流的原因是多方面的，矿山泥石流大多是人为因素造成，主要是在采矿或者其他作业过程中没有执行安全规定，不科学合理的排放废石渣。随着现代采矿技术的发展，开采速度越来越快。矿产资源在给当地经济发展带来了巨大的推动力，同时，运送矿石，修建现场处理产地，井下开采等过程都会产生大量的废石渣，这些废石渣堆砌压占土地，破坏植被，恶化生态环境。我国目前的矿产大多数位于丘陵山区，所以地势陡峭，运送矿石，修建现场处理产地，井下开采等过程都会产生大量的废石渣，堆砌的废弃石渣，一旦发生大的降雨这些废石渣就容易形成矿山泥石流灾害。本文从多个层面讨论了矿石泥石流的成因、特点以及防治措施，希望可以为广大矿石地质工作者提供参考和指导。

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