矿山地质灾害调查与标准化防治措施

2024-05-16王朝政蒋明雷

大众标准化 2024年7期

王朝政，蒋明雷，郭清

（1.首钢集团有限公司矿业公司杏山铁矿，河北唐山 064400；2.北京市应急管理局，北京 101149）

矿山地质灾害是矿山安全管理中的一大挑战，对矿山生产和人员安全造成严重影响。为了有效预防和控制矿山地质灾害的发生，文章对矿山地质灾害调查与标准化防治措施进行了深入研究。首先，通过对矿山地质灾害产生的原因进行分析，包括矿山测量问题、地质勘察不到位和矿山工人操作不合规等因素。然后，对矿山地质灾害的类型进行了详细论述，包括地面塌陷、滑坡和冲击地压等。最后，提出了加强矿山安全管理体系建设、推动科技创新与应用以及加强灾害应急管理等标准化防治措施，旨在为矿山地质灾害的预防和控制提供科学的参考和指导。

1 矿山地质灾害产生的原因分析

1.1 矿山测量问题

矿山测量是矿山工程的基础性工作，直接关系到矿山设计、开采和管理的准确性和安全性。然而，矿山测量中存在的问题可能导致地质灾害的产生。一方面，矿山测量数据的准确性和精度直接影响矿山设计和规划的可靠性。如果测量数据存在误差或不准确，可能导致矿山工程的布局和结构设计存在问题，从而增加地质灾害的风险。另一方面，矿山测量工作的不规范和不完备可能导致对矿区地质和地下水情况的了解不全面，给矿山开采过程中的地质灾害预防和控制带来困难，增加地质灾害的发生概率。

1.2 对于矿山地质勘察的工作不到位

矿山地质勘察是对矿山区域地质情况进行系统和全面调查的过程，它为矿山开采和管理提供了重要的基础数据。然而，矿山地质勘察的工作不到位可能导致地质灾害的发生。首先，不完善的地质勘察可能导致对矿区地质构造和岩层情况的了解不准确，使得在矿山开采过程中对地质灾害的预防和控制措施缺乏科学依据，增加灾害发生的风险。其次，对于地下水的勘察不准确或不充分可能导致矿山开采过程中地下水涌入的问题。地下水的涌入可能会导致矿山坍塌、滑坡等地质灾害的发生，对矿山的安全性造成威胁。

1.3 矿山工人操作不合规

矿山工人的操作行为对于矿山地质灾害的发生起着重要作用。如果矿山工人的操作不合规，如无视安全规程、违反操作规定或忽略预警信号，可能会引发地质灾害。操作人员在爆破作业中未严格遵循操作规程，导致爆破能量控制不当，可能引发冲击地压和地面塌陷等灾害。此外，矿山工人在开采作业过程中忽视地质灾害的预警信号，继续进行开采，可能导致灾害的扩大和人员伤亡的发生。

2 矿山地质灾害类型

2.1 地面塌陷

地面塌陷是矿山地质灾害中的一种常见类型，指由于矿山开采活动导致地表土壤或岩石失去支撑而发生的坍塌、沉降或下陷现象。在矿山开采过程中，大量的岩石和土壤被移除，形成了地下空洞。如果地下空洞得不到适当的支护或填充，地表土壤或岩石就会下沉或塌陷，从而引发地面塌陷。地面塌陷通常具有以下特征：首先，地面塌陷区域往往表现为大范围的凹陷或坑洼，地表会出现明显的下陷或下沉现象。其次，地面塌陷可能伴随着地裂缝的出现，这是由于地下空洞扩大而导致的地表断裂。此外，地面塌陷还会引发地面的变形，如地表的垂直或水平位移。地面塌陷会对矿山和周边环境造成严重的影响，不仅对矿山设施和设备造成损害，还可能破坏道路、建筑物和农田等基础设施。此外，地面塌陷还会影响地下水系统，导致水源的减少或水质的恶化，对周边居民和生态环境都带来风险。为防治地面塌陷，需要采取一系列的措施。首先，需要对矿山进行准确的地质勘察和测量，了解地下构造和岩土体的分布情况。其次，应进行科学合理的矿山设计和规划，包括合理的支护和排水措施。此外，需要加强地质灾害监测和预警系统的建设，及时发现地面塌陷的迹象并采取措施进行应对。加强对矿山开采活动的监管和管理，确保符合安全标准和规范。

2.2 滑坡

滑坡是矿山地质灾害中的另一种常见类型，指由于矿山斜坡或斜面的松散岩土层失稳而发生的大规模地质滑动现象。在矿山开采过程中，挖掘活动会改变地形和地质结构，破坏岩土体的稳定性。当岩土体的抗剪强度无法抵抗外力作用时，就会发生滑坡。滑坡通常具有以下特征：首先，滑坡是一种整体性的地质灾害，涉及大范围的土壤和岩石。滑坡发生后，受影响的岩土体会向下滑动形成滑坡体。其次，滑坡往往具有较大的规模和速度。滑坡的规模可涵盖几十米到几千米的范围，速度可以从缓慢的每年几毫米到快速的每秒几米不等。滑坡会对矿山和周边环境带来严重的破坏和威胁。滑坡的发生可能导致矿山设施的损毁，包括开采设备、建筑物和输送设施等。此外，滑坡还会对附近的居民区域、道路和农田等基础设施造成直接影响。滑坡还可能引发次生灾害，如洪水、泥石流等。预防和控制滑坡的关键是加强地质勘察工作，了解岩土体的力学性质和稳定性，并进行科学的矿山设计和规划，采取合理的支护和加固措施，提高斜坡的稳定性。滑坡监测和预警系统的建设也是重要的手段，可以及时发现滑坡迹象并采取应对措施。此外，还要加强对矿山斜坡和斜面的监管和管理，确保符合安全标准和规范。

2.3 冲击地压

冲击地压是矿山开采过程中由于巨大的地质应力释放而引发的瞬时地压现象。当矿山开采穿越岩石或煤层时，岩层或煤层的断裂和破碎会释放巨大的地质应力。这种地质应力释放会导致瞬时地压的形成，给矿山工人和设备造成严重的危害。冲击地压的特点是突发性和不可预测性。冲击地压通常表现为地下岩层的突然断裂和移动，导致地面的隆起和塌陷现象。这种地压会给矿山的支护结构、矿山工作面和矿山工人造成巨大的压力和危险。为了防治冲击地压，需要采取一系列的措施。首先，应加强对地质构造和地应力的认识和研究，以预测和评估冲击地压的可能性。其次，需要进行科学的矿山设计和规划，选择合适的支护措施和开采方法，降低冲击地压的危害。最后，应建立完善的监测系统，及时掌握地质应力的变化和预警信息。矿山工人的安全培训和规范操作也是防治冲击地压的关键，以提高对冲击地压的识别和应对能力。

3 矿山地质灾害标准化防治措施

3.1 加大科技投入，对矿山环境进行实时监控

利用先进的科技手段对矿山环境进行实时监控是预防和控制矿山地质灾害的关键措施之一。通过安装传感器和监测设备，实时监测矿山的地下水位、地应力、地面变形等关键参数，可以及时掌握矿山地质环境的变化情况。同时，结合信息技术手段，建立数字化矿山监测平台，实现对数据的集中管理和分析，提供预警和预测功能，为决策提供科学依据。此外，还可以应用无人机、遥感和地理信息系统等技术手段进行矿山环境的快速调查和灾害评估。

3.2 提高对地质勘察、矿山测量的重视程度，加大投入力度

地质勘察和矿山测量是预防和控制矿山地质灾害的重要基础工作。应加强对地质勘察和矿山测量的重视，提高投入力度，确保工作的全面、准确和及时。在地质勘察方面，应进行详细的地质调查和地下水勘察，掌握矿区地质构造、岩层性质、地下水位等关键信息。在矿山测量方面，应确保测量数据的准确性和精度，采用现代测量技术和设备，进行矿山工程的布局和结构设计。此外，还应加强矿山地质勘察和测量人员的培训和专业能力提升，推动相关技术的研究和创新。通过提高对地质勘察和矿山测量工作的重视程度，可以提供准确可靠的数据，为地质灾害的预防和控制提供科学依据。

3.3 提高矿山管理人员的职业素养，提高对地质灾害的应对能力

矿山管理人员的职业能力对预防和控制矿山地质灾害至关重要。他们需要具备深入了解矿山地质条件和灾害特点的能力，能够识别和评估潜在的地质灾害风险。因此，应加强矿山管理人员的培训和教育，提高他们的专业知识水平和应对能力。培训内容可以包括地质灾害的识别和评估方法、安全生产管理、应急预案制定等方面的知识和技能。此外，还应加强矿山管理人员的沟通和协调能力，促进他们与相关部门和专业人员的合作，形成多方合力，共同应对地质灾害的挑战。

3.4 加强矿山安全管理体系的建设

加强矿山安全管理体系的建设是确保矿山地质灾害防治有效实施的重要举措。科学规范的矿山安全管理体系可以提供明确的责任和程序，确保安全管理工作的全面性和系统性。在建设矿山安全管理体系时，需要制定安全管理制度和操作规程，明确各级管理人员的职责和权限。安全管理体系还应包括安全培训和教育机制，确保员工了解并遵守安全规章制度。此外，应建立健全安全监督检查机制，加强对矿山安全管理的监督和指导，确保安全措施的落实和执行。加强矿山安全管理体系的建设不仅有助于提高矿山地质灾害的预防和控制能力，还有助于提高整个矿山的安全生产水平。通过建立科学规范的安全管理体系，加强矿山企业对安全生产的重视，确保各项安全措施得到有效执行。这可以有效防止矿山地质灾害的发生，保障员工的生命安全和健康。

3.5 推动科技创新与应用

推动科技创新与应用是提高矿山地质灾害防治水平的重要手段。通过科技创新，可以开发出更先进、更高效的技术和工具，为矿山地质灾害的预测、监测和预警提供助力。应加强对矿山地质灾害防治技术的研发和推广应用，包括灾害预测和预警技术、支护和加固技术、灾后恢复与重建技术等。在矿山地质灾害的预测和预警方面，应利用现代传感技术和监测设备，实时监测地下水位、地应力和地面变形等关键参数，及时预警潜在的地质灾害风险。同时，结合信息技术手段，建立数字化矿山监测平台，实现数据的集中管理和分析，以提供灾害预测和预警功能。在支护和加固方面，应推动新材料和新技术的研发和应用，提高矿山工程的稳定性和抗灾能力。在灾后恢复与重建方面，应开展科学合理的恢复和修复工作，确保矿山的持续发展。通过推动科技创新与应用，可以提高矿山地质灾害防治的技术水平和效果，为矿山安全和可持续发展提供有力支撑。

3.6 加强灾害应急管理

加强灾害应急管理是预防和控制矿山地质灾害的重要环节。矿山地质灾害的发生往往是突发和突变的，因此，必须建立起一套科学、系统的灾害应急管理体系，以应对灾害发生时的紧急情况。在灾害应急管理方面，应制定和完善矿山灾害应急预案，明确应急组织机构和人员职责，规定应急响应程序和措施。预案应考虑不同类型的地质灾害，包括地面塌陷、滑坡、冲击地压等，制定相应的处置方案和应急措施。