浅析露天矿山地质灾害的预防措施

王强基

（甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

矿山地质灾害是矿山开采引起的人为地质灾害。它主要表现崩塌滑坡、地面沉降等一系列地质灾害，这些地质灾害与开采活动密切相关，如采空区和塌陷，由于地表剥蚀、地下采空区、矸石堆积、尾矿排放和地下水流失等采矿活动的破坏以及滑坡、崩塌、泥石流和地下水的平衡破坏[1]。了解过度开采矿山所诱发的重大地质灾害，为地质灾害的防治提供对策和建议具有重要的价值与现实意义。

矿山企业必须根据“同时开采，同时治理”的原则处理地质灾害。近些年，各类地质灾害频发，尤其是矿山的过度开采所造成的地质灾害明显增多，给我国的国民经济造成了巨大损失。

1 矿山地质灾害的基本情况分析

甘肃省矿山地质灾害数量大，分布广泛，危险程度高。截至2004年底，全省矿区共发生74起人员伤亡事故，破坏2,8681.8 hm2的土地，造成近7万间房屋开裂或倒塌。甘肃省采矿开发活动引发的次生地质灾害具有频率高，突发性强，影响大，灾害严重，隐患多等特点。据调查，甘肃省矿山地质灾害类型有6类，包括地面沉降，地裂缝，山体滑坡，崩塌，泥石流和矿井涌水。

值得注意的是，地面沉降和地裂缝是两种地质灾害类型，但都集中在甘肃省地下开采矿区。由于地面沉降，沉降和相关地裂缝引起的地下沉降，它们的表现形式，地层因素和采空区的危害具有相似的特征。因此，这两类灾害都归因于地面沉降灾害。据调查统计，该地区发生二次地质灾害349次，包括地面沉降（包括地裂），占矿山总地质灾害的30.1%，塌方149次，崩塌42.7%，塌陷26次，崩塌7.4%，61泥，17.5%，8矿井水，2.3%。

从统计结果可以看出，山体滑坡在矿山地质灾害中占地质灾害的比例最大，其次是地面沉降。就规模而言，全省矿山地质灾害以小规模为主，占81.4%占灾害总数的百分比，其次为中型灾害，占灾害总数的14.0%，规模较大，仅占灾害总数的4.6%。

2 分析产生矿山地质灾害的原因

在法律法规中对矿山地质灾害的防治问题还没有明确的规定，行政管理立法滞后，根据这一方面，地质保护条款缺乏具体的实施细则，而且对矿山地质环境保护和矿山地质灾害防治措施没有明确的规定，使具体的规章制度和有关规定和职能难以充分发挥和实施。就目前形势而言，在过去的两年中，监督和管理地质环境的职能已扩大到市县两级，拖延了矿山地质灾害防治管理工作。在矿山管理体制中，管理过度开采矿山所诱发的地质灾害，包括对环境保护、水利、土地、和矿山等部门的管理，但是现在各部门的交叉职能暂时难以全面落实。随后的采矿生产将最终在矿区的北部，西部，东部和南部形成一系列高5米，角度为45度的斜坡和拐角。但是斜坡上岩体风化强烈，裂缝相对发育，均为不稳定的斜坡。另外，由于采矿区周围的土壤将在后续生产过程中继续堆积土壤，因此土壤的数量将继续增加，从而形成一个不稳定的斜坡。上述两个因素在人为或外部条件的影响下，如矿山生产过程中的机械振动，突降和重力等，更容易造成崩塌，滑坡等地质灾害，主要危害采场作业和制砖系统（5-18人）和机械设备[2]。

预测露天矿坑和制砖系统及其与滑坡和滑坡的接近程度概率中等，严重程度中等，风险适中。有必要人为地调整矿区的场地面积。填土前应尽可能去除软土层，并进行分层压实，避免因为建筑物的地基不稳固或者变形而造成隐患安全事故；避免大雨或大雨等恶劣天气，严防地表水渗漏，严防地表水直接泄漏到地下，以免地表水渗漏，降低充填强度。填充颗粒的迁移造成基础的不均匀沉降。采矿预测可能加剧的地质灾害主要是危险的岩体。一方面，随着采矿的不断推进，采矿斜坡不可避免地会产生无法及时清理的碎块和活石，增加了危险岩石的数量；另一方面，现有危岩体的稳定性较差。表层岩石的剥落和采动活动的机械振动将破坏现有危岩的暂时平衡，危岩的坍塌将加剧塌方和滑坡的地质灾害形成。

图1 地质灾害占比

3 矿山地质灾害的具体防治措施

根据矿山地质灾害的类型和特点，制定相应的工程措施。首先是滑坡与塌方的防治工程措施。崩塌和滑坡主要发生在露天边坡和矸石边坡中。

因此，主要采用支护工程，并采用排水工程和植被恢复工程进行处理。挡土墙是在垃圾堆场的近侧砖体系和垃圾场的西侧斜坡上修建的。根据露天矿区边界和矿区内矿区地表地形的开采平台，设计了5个砂浆砌体重力结构，设计长度为120m，高度为1m，顶部宽度为0.8m，底部宽度为1.5m在采矿区段进行挖掘。

因为矿山的地质构造和地形地貌不同，所以根据矿山开发利用规划和灾害现场分布特点，划分不同级别的防治区，对不同的防治区采取不同的措施进行防治。一般分为重点预防区，次要预防区和一般预防区。

对于重点防治地区，一是对边坡参数的合理设定，加强边坡监测，建议使用挡土墙稳定斜坡。如果开挖后出现裂缝，建议进行特殊的地质勘察工程。其次，要做好原有灾害现场的加固和防护工程，努力消除采矿引起的复发隐患。而且设计残渣场的时候必须严格设计为方形并且带有边坡，做好挡土墙设计，建设渣坝，防止泥石流。并充分合理地使用渣场，并严格禁止渣（特别是沿公路）。第三，对于隧道开采，必须在隧道内进行支护，以确保侧面被开采和保护，以防止由于矿顶坍塌，屋顶倒塌等造成的危害，特别是地上有人家的地方要防止上部地面开裂。第四，要做好隧道排水设计，防止矿井受到水的破坏。

次要防控区的防治措施如下：在入境道路和矿山生活区建设过程中，将形成非常多的斜坡和一些弃渣，这可能会造成斜坡不稳定，山体滑坡和滑坡，以及地面沉降等一系列地质问题。

矿渣可能导致水土流失，可能在斜坡上形成泥石流，并且可能因滚石和飞石而变得危险。因此，应在斜坡上方设置科学合理的边坡参数设计，合理的支护和加固，设置排水边坡，做好地面排水措施。另外，应加强场地管理，妥善处理弃渣，不得随意损坏矿渣；应在危险区域内设置防止滚石和飞石的设施。在最后的采矿之后，垃圾堆场被夷为平地并且种植植被恢复原有地貌。

对于一般预防地区的预防和控制措施是看该地区有没有主要的建筑和工程建设，这可能因为表层岩体的挤压而导致水土流失。应严格禁止跨境开发，加强保护植被和防止水土流失。

4 结语

矿山重大地质灾害的发现为矿山地质灾害的防治提供了措施和建议，可以使我们更加有效、快速地对过度开采矿山所诱发的地质灾害寻找解决措施，但是许多中国矿山对经济效益片面的追求，而安全管理意识薄弱。采矿技术装备落后，人为干扰，矿山环境恶化，矿山地质灾害日益严重。矿山企业必须遵循“一边开采，一边治理”的原则来管理矿山的地质灾害。

以甘肃矿区为例，我们通过评估和检测这里的地质灾害类型，提出了一些基本的防治思路和防治方法，根据由过度开采矿山所诱发的地质灾害的现在情况和未来预测，对矿山地质灾害分类并且根据它们的不同特点，为了降低矿山地质灾害对环境的破坏程度，提出了相应的防治矿山地质灾害的措施。