矿山工程地质灾害防治方案研究
2019-02-10谢谊
谢 谊
(贵州有色地质工程勘察公司,贵州 贵阳 550000)
近年来,我国采矿行业迎来了发展的春天,不断有新技术、新工艺、新设备应用到实践工作中,使得采矿工作朝着现代化、高效化的方向快速推进。然而在采矿工作中经常会遭遇地质灾害问题,使得矿山地质环境变得非常恶劣,工作人员的生命财产安全饱受威胁,采矿企业也蒙受了巨大的经济损失。为了防范矿山工程地质灾害的发生,必须制定科学严谨的防治方案,给采矿企业工作人员提供有力依据,促使采矿工作能够稳定有序的落实。
1 矿山工程地质灾害的主要类型和诱发原因
(1)崩塌滑坡及地表沉降的产生原因。在矿山工程地质灾害的所有类型中,崩塌滑坡和地表沉降的发生概率非常之高,主要是因为随着采矿的进行会对原有的地质结构造成破坏,使得岩土圈层发生了形变,大量的岩土体掉落下来,崩塌滑坡将随之产生;而地表沉降则常常发生于采空区域,这种地质灾害的破坏力巨大,会导致周围大面积土地的塌陷,建筑也会发生倒塌,给附近居民的正常生活带来不利影响,需要采矿企业能够予以高度的重视。
(2)矿坑突水涌水和坑内涌沙涌泥的产生原因。地下水对于采矿工作的影响不可小觑,当地下水位发生变化时,无论是水位上升还是水位下降都容易引发矿山工程地质灾害,是造成矿坑突水涌水和坑内涌沙涌泥的重要原因所在。如果采矿期间遇到暗河,地下水位将会迅速上升,矿坑的涌水量也会急剧增加,进而出现突水涌水的现象;而在采矿过程中遇到了蓄水溶洞,不但矿坑突水的概率大大提高,而且坑内还将溃沙涌泥,这类地质灾害也急需要加以控制。
(3)矿山火灾和瓦斯爆炸的产生原因。对于煤矿开采来说,煤的氧化过程相对缓慢,会持续释放碳氧化物,煤层温度也会逐渐升高,当氧气浓度较高且矿井内温度达到煤层的着火点以后,就容易出现火灾和爆炸事故。需要采矿企业能够采取有力措施将矿山火灾和瓦斯爆炸扼杀在萌芽之中,给工作人员创造安全的作业环境,保证采矿工作的持续进行。
2 矿山工程地质灾害的防治措施
(1)建立矿山工程地质灾害防御机制。采矿企业风险意识的强弱与否对于矿山工程地质灾害的发生有着一定的影响,为了实现对矿山工程地质灾害的有效预防,需要采矿企业能够明确常见地质灾害类型和诱发原因,加强对矿山环境的勘察,采集气候、地质、水文信息,综合上述因素进行统筹考虑,制定矿山工程地质灾害的防范措施,给相关工作人员提供指导依据。采矿企业还要定期开展对采矿工作人员培训和教育,一方面要将先进技术手段传授给工作人员,确保他们能够准确使用测量仪器,对矿山环境有个准确的把握,另一方面还要增强采矿工作人员的安全意识和责任意识,使之能够在采矿工作中谨小慎微,时刻保持警惕,不做任何危害自己及他人安全的行为,当地质灾害发生时及时做出反应,将灾害损失控制在最小范围内,在此情况下采矿企业的利益将得到有力的保障。
(2)严格控制影响矿山边坡稳定因素。通常情况下在雨季边坡的稳定性较差,雨水对于边坡的冲击会使岩土体从上到下从原本的土层中脱离开来;除此之外,地震以及采矿工作中的爆破作业也会破坏岩土层,使得边坡呈现失稳状态。充分了解影响边坡稳定性的因素,在边坡设计和监测工作中才能有的放矢,保证相关工作的贯彻落实。具体而言,采矿企业要切实做好以下几方面的工作:第一,对边坡参数进行合理设计,这是降低矿山工程地质灾害发生概率的根本举措,采矿企业要结合矿山环境情况进行科学设计;第二,运用合适的边坡支护措施,如挡墙、拦渣坝等,根据边坡情况选择具体的支护方案,以达到对矿山工程地质灾害的有力管控;第三,加强对边坡的观测,若发现边坡有少量土体滑落,就要再次进行地质勘察,实时了解地质状况,在矿山工程地质灾害发生之前予以预防;第四,科学设置排水装置,将地下水位牢牢控制在标准范围内,避免矿坑涌水现象的发生。
(3)采用先进的地质勘探技术。伴随着科学技术的进步发展,在矿山工程地质灾害的防治工作中可以运用一些先进的技术方法,有助于提前预测灾害类型,采取的防范措施也会更具针对性和实效性,对于采矿企业经济利益的维护起到了十分积极的作用。常用的技术有3S技术、地球物理勘探技术和环境化学勘探技术,各类技术的应用优势如下所示:3S技术是GPS、GIS、RS技术的有机融合体,可以对矿山工程地质灾害的发生位置和波及范围进行精准定位,所得的结果非常的可靠,现已成为了一种重要的地质灾害预测手段;地球物理勘探技术的应用可以准确采集到岩土层的信息,确定采空区、断层位移以及磁场的变化,进而判断出采矿区域是否会出现地质灾害;环境化学勘探主要是对污染因子进行检测,通过追根溯源找到污染原因,从源头上来遏制污染问题的蔓延,同样是采矿工作中不可或缺的一类关键技术。
(4)建立网络预警监控信息系统。在矿山工程地质灾害防治工作的实施过程中,通过建立网络预警监控信息系统,对于矿山环境情况予以实时动态的监控,有效改善了人工监测的弊端,任何问题都将无所遁形,取得了非常显著的灾害预防效果。与此同时,随着采矿作业的开展,矿山环境遭到破坏的程度会逐渐加剧,相关部门必须要加大对采矿作业的监督力度,对矿山地质环境实行强制性保护措施,并严格落实矿山环境影响评价制度、地质灾害危险评估制度以及“三同时”制度。
(5)强化地质环境恢复工作。实际上,采矿作业对于地质灾害的发生有着较大的影响,如果忽略了对工作人员操作的规范和约束,他们就会为了自身的便利性而将采矿期间产生的废弃物随意堆放,一旦雨季到来就会给工作人员带来较高的安全风险,同时还会破坏生态环境。因此采矿企业需要对废弃物进行统一处理,合理规划渣场的位置,严格控制废弃物的堆放高度,并将废渣、废石及时运离采矿现场,以此来控制污染问题的滋生和地质灾害的爆发。在破坏采矿边界线以外的场地,还要有计划回填采空区,夯实土体,防止地表沉降和塌陷。采矿工作结束后,采矿企业还要立即实施地质环境的恢复工作,将工程措施和生态措施结合使用,加快植被恢复速度,以稳固水土,最大程度的恢复矿山生态功能。
3 结语
采矿工作的危险性较高,地质灾害的发生也比较频繁,为了保证自身在采矿作业中能够取得稳定而可观的经济效益,采矿企业必须要将矿山工程地质灾害的防范工作提上日程,建立健全的地质灾害防御机制,采用先进的地质勘察技术,加强对矿山环境的动态监测,并在采矿作业结束后做好地质环境的恢复工作。上述工作的贯彻落实将会促使矿山工程地质灾害防治效果更为突出,矿山企业的经济利益会进一步提升。