矿山地质灾害主要类型及防治对策研究

（安徽省地质环境监测总站，安徽 马鞍山 230001）

安徽省身处“长三角”重要位置，其矿产种类较多，其已经探明的矿产种类一百多种，其中煤、铁、铜、硫、磷、明矾等近三十多种矿产资源都是位居全国同类型矿产前十行列，有其重要的战略地位。安徽省矿产种类多、储量相对较大、开发力度也较大，由此伴随着矿区的不断建立壮大，矿山地质灾害的认知和防治措施就显得尤为重要。防止措施到位，才能充分利用自身矿产优势，加快辖区经济飞速发展，为国家社会经济发展助力。

1 安徽省矿山地质灾害主要类型

安徽省矿产资源在其辖区内，具体分布情况：铁矿资源全省都有探明，但主要集中在马鞍山、当涂等地；铜矿分布较广，主要集中于铜陵、贵池等地区；明矾石、石灰岩等非金属矿产资源只要集中于巢湖、滁州、芜湖等地区。矿产资源的有序开发利用，促进了地区经济建设发展和就业情况，但从另一方面说，其加大了矿山地质灾害风险，会威胁到人民群众安全，同时造成严重的经济损失，为人民群众日常生活添加了诸多安全隐患。矿山地质灾害主要有两大类：矿床岩土体变形灾害和矿区地下水灾害。

1.1 矿床岩土体变形灾害

（1）矿床内部采空，导致地面沉降塌陷。矿床内部采空之后由于防护不足导致地面沉降以至于塌陷，这种矿山地质灾害的主要发生地在铜陵地区、两淮地区。其中尤以两淮地区比较严重，两淮地区采空塌陷资料较为详细记述，导致其采空塌陷最直接的因素是：采取陷落法的顶板管理方式，此种方法使顶板梁强度与宽度超出，在矿井巷之间形成巨大的四方形采空区，使其地表地面发生沉降、塌陷。由于当时矿产开采规模不大，塌陷范围没有多大的增长。但是当前随着矿产开采规模放大，以至于有些塌陷区已经关联成片，无法及时处理遇到雨水天气就慢慢积水形成了湖泊。在铜陵矿产区域，近年来采空塌陷问题也是频发，由于铜陵铜矿多存在于灰岩与其他岩体紧密接触地带，因此其塌陷区域一般是不规则条形，有些塌陷区深度有500m，宽度有400m，同时其塌陷区壁陡峭。矿床采空塌陷其对于周边的人民群众生命财产的危害是相当巨大的。其造成的影响包括：①使塌陷区周边的可耕地土地资源报废；②对塌陷区的附属设施，如房屋、交通道路、铁路轨道设施等造成巨大破坏，导致辖区经济损失；③若采空塌陷范围不断扩大，就会导致地下水灌入，对清理工作增大了难度系数，严重的还会导致出现矿坑突水等灾害情况[1]。

（2）矿区岩溶灾害。安徽省矿区岩溶塌陷地质灾害主要集中地点在铜陵区域，其破坏力惊人，破坏了很多的城市基础设施、矿山采掘设备设施、居民住宅房等，同时其对耕地也具有相当大的破坏性。矿区岩溶塌陷灾害的发生多与矿区工作面下部溶洞相关，另外岩溶塌陷与地下水强烈波动也有关联，在暴雨期间或者地下水波动幅度较大的情况，岩溶塌陷发生概率较之平常会高很多。

（3）滑坡、泥石流等自然灾害。在日常生活中，滑坡、泥石流都可以直接影响到居民生活生命财产安全，在矿区如果发生，其影响程度更是巨大。对于矿区开采作业来说，滑坡、泥石流是比较常见的矿区地质灾害，其经常会导致人员伤亡、机械设备损坏等，严重的会直接使矿区无法开采。滑坡、泥石流地质灾害主要分布点有巢湖、铜陵两个区域，两地应该时刻保持警惕。

（4）矿井岩爆。在矿产资源开采过程中，为了最大化矿产资源，因此有时就会有深度矿井进行深度开采，我国定义深度开采：对硬岩矿山进行600m以上的开采即为深度开采。当对硬岩矿山超过1000m的开采作业时，由于地应力相互作用，就会导致发生岩爆灾害。岩爆一直是矿山开采的世界性难题，其破坏力强，如果发生岩爆情况，在其作业面的开采工作人员生还几率很小，逃生几率几乎可以忽略不计。

1.2 矿区地下水灾害

（1）矿坑突水灾害。矿坑突水灾害在安徽省矿山开采过程中，也比较常见。每个矿产开采区基本上都会出现这种灾害，主要分布于煤矿开采区域以及铜铁硫矿开采区域。由于每个矿中、每个矿区地质条件不同，对其进行的充水措施也不同。淮北煤矿矿区主要为岩溶地下水，如遇到地下水暴涨、钻孔失误等情况发生，就会使岩溶水灌入矿坑，使矿井被水淹没，最终只能关闭矿井。淮南煤矿矿区主要为采空塌陷导致的塌陷区域积水，使其直接灌入矿区工作面，无法及时排水，导致矿区工作受到一定的影响，但是此种影响较小，且灌水水量和灌入时长都不会很大。铜铁硫矿主要分布于沿江区域，其主要是碳酸质岩溶水的侵蚀，但其是随着开采工作的环节不同，其突水的原因情况也不同。

（2）矿区废水浸泡污染。矿区废水主要的组成有：开采矿坑的排水、选矿水和进行矿石清洗时的过滤水，其含有多种有害元素，有些矿区直接将矿区废水排入附近的江河湖泊，使生态环境遭到极大的破坏，且对周边人民群众身体健康造成有害的影响[2]。

2 矿山地质灾害防治措施

2.1 采空塌陷防治措施

在对矿产资源进行地下开采过程中，经过不间断的开采作业，其几乎都会存在着采空塌陷的安全隐患，防治措施为：要确保矿区明确的防护等级、矿区易发生采空塌陷区域划分和功能区做明确区分，并对已塌陷区进行及时处理，在其工作面上进行重新修建，及时恢复地质状况，以避免塌陷区域连成片。

2.2 岩溶塌陷防治措施

在有隐伏岩溶分布区进行开采作业时，由于是矿坑疏干进行排水操作，因此比较发生岩溶塌陷情况，对其的主要防治措施有：一定要注意岩溶塌陷易发区并做明确标识、搭建岩溶塌陷矿区监测体系，对可能存在岩溶塌陷的区域进行灌浆并夯实，把岩溶地下水与矿区工作面排水相分割。

2.3 滑坡、泥石流防治措施

矿产资源进行开采作业时，一般是直接劈坡进行开采作业，这也是导致滑坡的主要原因，同时极端恶劣天气例如暴雨，也是引发滑坡、泥石流的原因。据此主要防治措施为：对矿山开采采取阶梯式进行，预先设置建立极端天气暴雨的排水沟，种植树木等，固定土壤，减少水土流水，也是防治泥石流的重要举措。

2.4 矿区地下水突发防治措施

在对矿区地下水突发进行防治时，首先要了解矿区地下水状况，然后对矿区矿井断裂部位进行监控，可以有效掌握地下水情况，根据地下水状况来决定对断裂情况的修补策略。另外在矿山开采工作过程中，操作人员应当对水压进行有效控制，进而减轻岩层间的相互作用力，这在一定程度上，也可以预防地下水突发情况发生。要不断提升矿产开采过程中的管理力度，严禁违规操作，以免发生意外。

2.5 矿井岩爆防治措施

深层次矿井岩爆对于矿井的打击是毁灭性的，因此如何预测预防岩爆情况，世界上各个国家都有深入的研究，我国对于此研究起步较晚，但是借助时代技术优势，进步颇大，获得的成果也不错。例如我国在安徽铜陵冬瓜山联合矿山的微震网络监测系统，目前已经调试成功并开展作业等。通过仔细研究，其实很多岩爆都可以通过开采顺序调整进行控制的，同时也可通过压力注水的防治措施来减少岩爆发生几率，另外做岩间支护工作，一定程度上也能减小发生岩爆的几率。当前在深井岩爆层面一直没有适用性强、有效的防治手段和措施，因此在矿井作业前，一定要充分考虑岩爆的形成原因，做好相对应的预先防护措施，同时技术相关领域应当就深井岩爆加大研究力度，尽快尽早的结局这个老大难问题，这样才能使矿区开采效率提高以及开采工作人员的生命安全得以保障[3]。

3 矿山地质灾害探测方法及手段

在对矿山地质灾害探测方面，全空间电法勘探是首要选择。其主要工作原理为：在全空间构建起电场效应，然后对地下管、巷、隧道进行电法测量操作，地下电流通过其预先布置的供电电极，就可在其周边的岩石层次中，形成全空间电场，在对进行探测时，这一电场的变化数据就会明确地找出岩石中断裂层以及含水层。在一般的探测工作中，需要长短结合的探测策略，首先用探测距离较长的探测方式进行初步探测，随后使用探测距离较短，但探测精确度高的探测方式进行深层次探测作业，使相关部门在矿山开采前就可以预先出矿山地质灾害方案，从而进行有效的防范，使得矿山地质灾害发生几率减小，危害程度可控[4]。

4 结语

综上所述，在以往由于矿山开采领域，我国技术水准不足，导致矿山地质灾害频发，防治矿山地质灾害能力较弱。但随着我国当前矿山领域的不断发展，我国防治矿山地质灾害水准也在不断上升。在矿山开始工作伊始，利用先进的探测技术手段，预先了解矿山地质情况，预测在矿山开采中有可能遇到的地质灾害，提前编订可能的地质灾害防治措施，有效的减低矿山地质灾害发生概率，使得矿山开采行业能够顺利作业。同时也能有效的保障矿区工作面工作人员的生命财产安全，促使矿山工程行业能够获得更多的经济利益，其矿区工作人员也能有不错的经济收益。其次矿区要做好环境保护工作，不能让良好的生态环境成为矿区经济发展的牺牲品，做好矿区预防水土流失、泥石流、滑坡的工作，保护生态环境，对我国提出的构建生态、和谐、健康社会起到推动作用。