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矿山地质灾害类型与防治策略研究

2018-09-29龙文芹

中国科技纵横 2018年16期
关键词:类型防治措施

龙文芹

摘 要:矿山是人类工程活动对地质环境影响最为频繁地场所,随着社会经济的不断发展,我国对资源开采的需求越来也大,迅速增加的资源需求给环境带来了前所未有的压力,尤其是在矿山资源开发方面。减少人类矿山活动对地质灾害带来的影响,促进矿山资源的可持续开发,必须对地质灾害的类型以及引发的因素进行全面分析,采取有效的防治措施,使我国的矿山开采可以顺利进行,从而推动我国的经济可持续发展。

关键词:矿山地质灾害;类型;防治措施

中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)16-0014-02

1 矿山地质灾害主要类型

1.1 岩土体变形灾害

(1)诱发性地震。采矿活动特别容易造成岩土圈层的结构破坏,这种破坏一般就是造成地震或者断层错位。瞬发的断层剧烈错位极易诱发地震。对于人为的地质改变而造成的地震一般都是浅源性地震,虽然深度较小,但却存在巨大的危害力量,严重会致使矿井下和地表岩土圈层的剧烈改变,对地表结构和地上建筑物造成巨大破坏力。(2)断层错位。断层错位也是认为改变地表圈层结构而造成的灾害现象表现,但是断层错位不像地震一样具有突发性,它具有缓发性,它是随着人为对结构的破坏过程积攒能量,并且不容易被检测出,当随着开采活动的持续进行,矿脉被采空后,断层长时间积聚的能量会瞬间释放,对矿山及周边地质环境造成巨大的破坏力。(3)矿山采空区的塌陷。矿山采空区的塌陷是矿区几个常出现的现象之一。采矿过程中对于矿产采空后没有保留足够的安全支撑矿柱或者保留矿柱无法支撑强大的地表压力,形成地面塌陷。对于埋藏深度较大的矿产的采集没有采取相应的安全回填或者对采空矿区进行安全处理,就会出现周围结构的大面积坍塌或塌陷。地面塌陷使得地表耕地、建筑物、道路等一系列人类活动造成不可估量的损失。(4)斜坡岩土体运动。崩塌和滑坡是采矿对地表、山体造成的结构破坏产生的衍生灾害。对矿产的露天开采如果适量开采一般不会造成地表、山体结构实质性破坏,但是对于矿产若进行过量开采,那样就会造成矿产边坡岩土结构极度破坏,严重的滑坡现象也会在很大程度上造成严重的泥石流、山崩灾难,造成人员大量伤亡,破坏力极大。

1.2 地下水相关灾害

矿山开采过程中,深层开采有时会破坏地下水自由浅水层或层压含水层的结构稳定性,进而引起地下水位和矿山地质环境的改变,造成灾害性后果。

(1)矿坑突水涌水。矿坑、矿井突水、涌水是最常见的矿山灾害之一。由于地下水位的短时间迅速改变,致使矿坑突然进水。采矿过程中常因对矿坑涌水量的排空速度估计不足,采用不规范的开采技术,导穿透隔水斷层或者骤遇蓄水溶洞、暗河,引发井下突水灾害,导致地下水大量涌人,造成煤矿无法正常开采甚至人员伤亡或其他严重灾难性后果。(2)坑内涌沙现象。矿坑、矿井内涌沙是矿坑突水的衍生灾害,在矿产采掘过程中如果遇到富含泥沙的蓄水层或溶洞时,当采矿不规范突破隔水层后,且没有做好相关的防沙防水措施,使得泥沙和岩屑随水一起涌入矿坑、矿井,造成涌浆灾害,使矿坑被泥浆阻塞,设备和开采人员被泥沙掩埋,致使矿山遭受灾难性后果。(3)地下水漏失。现实中,无论是地下开采还是露天开采,都需要进行排水工作,但是对于矿井排水也会在很大程度上造成其他周围地下水系统受到破坏。当正常地下水位下降时,矿区疏干区就形成一个巨大的漏水去,导致地下水位就形成一个更低水平的水位界限,短时间内去区内水平线无法补给到安全系统水位,从引发地下水源枯竭灾害,严重影响当地居民用水及灌溉,甚至还会造成溶洞塌陷。

1.3 矿体内因引起的灾害

现阶段的采矿技术来讲发生矿体内灾害的情况一般都是在矿产开采过程中,对于结构体破坏严重,加上偶发因素造成的灾难。

(1)矿坑岩爆。深部岩爆通常是开采到1000米以下的时候,由于岩石应力的缘故,矿坑周边和顶底板围岩,因采掘挖空出现自由面,产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,造成很严重的坑内灾难。(2)瓦斯爆炸。瓦斯爆炸灾害最常见于大小煤矿,由于矿坑通风条件不良,使瓦斯在封闭空间内积聚到一定程度,偶然因素引发爆炸。这种灾害常常造成矿山开采人员群死群伤,矿井被剧烈的爆炸损毁,造成巨大的人员与财产损失。(3)煤层自燃。对于煤矿的开采,有露天开采也有矿井开采,对于有的半裸露开采的来讲,有一部分开采矿面暴露在空气中,部分煤矿石因氧化放热导致温度逐渐升高,热量集聚后温度升高速度骤然加快,温度升高到煤的着火点时,便会引起燃烧,造成矿山火灾,造成巨大的人、财损失。(4)地热。矿山开采过程中,所有的通过岩土圈层开采矿产资源(包括煤矿、铁等其他金属矿),当达到一定深度后都会遇到矿井温度升高的危害。通常矿山开采深度达到800米以后,矿山因含硫量高,开采深度大,地温非常高,也会导致矿工劳动环境恶劣,严重影响正常生产。

1.4 环境污染灾害

采矿、选矿产生的废渣、废水、废气会造成环境污染,环境的污染也是现代矿产采集造成的一种衍生产物。采矿过程中产生的所有废弃物未经合理处理,直接堆弃或者无序排放,都会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等次生环境污染,影响人与动物以及经济的可持续发展。

(1)矿库崩塌。大部分的矿山开采都会有大大小小的矿库存在,矿库会存在很多的款产残余以及各种矿产残渣、废水,矿产开采结束后,对于矿库去没有进行及时处理,当矿库不能承受各种压力时就是产生矿体崩塌,大量的矿物残渣、废物、废水涌出流失,给矿区人民生产生活都带来不可估量的灾难性后果,大量的废物残余也会使得土地水源造成很大污染。(2)水土污染。对于矿产的开采会产生大量的废水,这些废水中存在很多的重金属污染元素、有毒有害元素,矿业废水量大,多数来说没有做合理处理就会直接流入矿区土地或者水源,这些元素会长期存留在土壤中或水体,自然恢复净化时间较长,这样长时间的污染存在就会致使矿区地表水、地下水源、农田遭受长期污染。(3)土地退化。露天开采和掘坑开采是水土流失和土地沙化的一个影响因素。在露天开采和掘坑开采过程中,地表植被、土坡土体的破坏,尾矿的扩展都会导致水土流失和土地退化,并且大量的采矿排水,造成严重的土地盐碱化。

2 矿山地质灾害的防治措施

2.1 做好采前评估

所有的矿山开采都需要一个科学的开采风险评估与环境评估,并根据实际情况制定一个科学的环境保护与恢复治理策略。积极做好做好开采前严格评估,多种方面考虑开采风险以及可能会出现的各种问题,以备在开采过程中做好防范有科学指导,尽最大可能的消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。

2.2 加强安全开采宣传

对于矿山的开采也会有许多的未知偶然因素引发重大的事故发生,但是只要每个人都做好相关的了解就会面对突发事件发生时也会把损失降到最小化。加强对矿山开采的科学知识宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性,积极训练对矿山生产过程中防灾、减灾技能与手段。

2.3 加强信息化监测

现在对于矿山的开发基本上都是利用先进的科学技术进行整体的开发活动。积极开发与应用先进的信息化勘查手段,对矿山地质进行严密监视,对一切可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统,实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。

2.4 加强矿山环境监督与检查

对矿山的开采开发要有一个严格的审核程序,对于是否批准对矿山开发要进行一个全面、系统的地质环境和地质灾害影响评估,根据所有的评估结果,对是否进行开发活动作出评断。一切符合可持续发展的开发流程就可以进行,对破坏生态环境的污染型、低产能矿场进行坚决强制关停。大型合理矿场一定要控制开采度和开采过程中“三废”的合理排放,坚持做到安全开采,造福于人。

2.5 加强灾害防治和生态恢复

可持续发展是21世纪新时代的发展理念。一切的礦山开发开采活动一定要做好地质灾害防治和环境恢复工作,全面推进矿山地质灾害防治与环境综合治理,进行复垦,提高土地复垦率,结合生态措施实施矿山生态环境综合治理示范工程。对于矿库地带再敷表土、植草种树,恢复原有的植被覆盖,加强自然生态系统的自我恢复速率,保持水土环境维持原有的相对稳定性,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,坚持人类活动与自然和谐发展。

2.6 加大政府支持力度

政府是社会资源合理配置的保障者,矿山的开发开采是社会发展的主要发动机。促进经济的可持续就要在一定程度上保障矿山的科学合理开发,讲矿山开发与治理纳入政府议事日程和国民经济发展规划,加大政府对矿山开发的科学研究和矿山地质灾害防治的支持,建立矿山环境恢复治理,加强应该矿山等相关企业对矿山地质灾害的关注度,加强环境问责制度和惩治措施,用经济手段调节灾害防治力度。

2.7 加强监督与环保意识

一切的活动源于意识。推动矿山区域的可持续发展,在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,积极推行地质环境恢复方案及措施为防止水土流失、恢复植被和景观。监督与制止开采弃渣胡乱堆弃和不加处理排放,推动矿山区域环境与发展相协调发展。

3 结语

我国是一个资源大国,矿产资源丰富,分布广但是不集中。现阶段日益发展的经济对资源的需求量日益增加,这就使得国家发展多矿山资源的开发量不断扩大。对矿山的开采过程中,依然受设备、资金、环保意识的制约,从而引发不同程度的矿山地质灾害,给人们的生活以及社会的可持续发展造成了很严重的影响。对于在今后的矿山开采过程中,我们必须要进一步认识各种地质灾害类型,针对矿山重点区域进行科学的地质灾害防治,不断完善防治方案,有效降低地质灾害发生率,保护国家和人民生命财产安全,确保矿山开采工作的高效、安全开展。

参考文献

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