富蕴蒙库铁矿有限责任公司 新疆维吾尔自治区 836100
摘要:近年来,随着我国社会经济的不断进步,各行业在发展过程中对资源的需求也在与日俱增,这就在一定程度上加快了对矿山的开采。但是由于才矿山开采过程中,矿山原所在地的自然环境以及地质环境会因被改变而引发一系列的变化,并导致地质灾害问题的发生。本研究就是在此背景下对矿山开采过程中所可能引发的地质灾害问题进行了研究,并针对性得提出了相应的治理措施。
关键词:矿山开采;地质灾害;环境;治理
引言
矿山资源在推动经济发展的过程中起到了极其重要的作用,但是在对矿山资源进行开采的过程中,由于地方个体缺乏对资源的保护意识,违规超量开采等现象的发生就会在一程度上加剧地址灾害的发生,典型的因矿山开采而引发的地质灾害如滑坡、泥石流、山体崩塌、地下水资源被污染等等问题的出现都会直接应当到当地的自然环境,甚至还会对当地居民的生活也产生严重影响。
1.矿山开发与地质灾害
由于矿山本身就属于长期自然形成的一种地质环境中的一项组成部分,当人们过度介入这种地质环境中就会破坏原有的生态平衡,并最终引发地质灾害的形成。相关研究以及实践都有所表明,矿山地质灾害产生的最主要原因就是由于人们对矿山的开采。
2.矿山开采所引发的主要地质灾害类型
矿山开采所引发的地质类型通常多种多样,具体则需要以及灾害发生的时间来进行划分,多数都是由于开采过程中的突发情况如瓦斯爆炸、岩石爆裂等而引起的,有些则是由于开采过程中地面发生形变以及矿山污染出现而引发的换发型的地质灾害。具体表现类型主要如下:
2.1冒顶片帮
通常情况下,冒顶是矿山开采过程中最为常见的一种灾害事故,并因此对矿山生产带来极大的危害。此类型灾害事故的表现主要为矿山处的岩层脱落、岩石块冒落、原有的不良底层发生坍塌或者矿山发生其他垮塌等等。且这种灾害一般较多发于矿山上本身就较不稳固的岩层处。但是由于此类灾害多为突发性灾害事故,一旦出现就会给矿山上的工作人员的生命安全带来严重威胁。
2.2泥石流
泥石流,通常主要是指山区沟谷中,因暴雨或者冰雪融化后,水流顺势而下携带大量泥沙以及石块而形成的特殊的洪流。而在对矿山进行开采过程中,由于对矿山上原有的植被及岩石层进行了不同程度的破坏,尤其是当遇到暴雨天气时,矿山上原有的泥沙及石块就会因缺乏阻断而最终经雨水搬运形成泥石流。当然,我国的有些矿山泥石流也有部分自身的原因,这主要是由于在对矿山开采过程中,因未能及时处理掉开挖出来的废石,再加上围护措施也不到位,岩层松散,当遇到暴雨天气时就极易引发泥石流。
2.3采空区塌陷
当在对矿山进行开采时,若使用的开采方法为空场法或者崩落法时,在使用一段时间后矿山层就会发生垮落,而此时如不能及时采取措施进行制止,就会导致一些安全事故的发生,有事甚至还会威胁到周边的道路及地表建筑物安全。此外,有些矿山还会出现大规模的山体滑移。再加上由于开采方的不重视,过度开采而导致矿山被大量采空之后若不能及时进行填充,就会致使崩塌灾害的发生。尤其是在金属矿山的开采中,这种情况更是高发。此外,当矿山被采空而出现塌陷是还会间接引起其他的灾害事故,如地表出现裂缝、山体发生滑坡、矿山崩塌等等,这些事故的发生也会同样对矿山周边的农田以及建筑物带来无法预知的危害。而综合多种实践研究则不难发现,在矿山采空区引发塌陷的原因通常都较为复杂,除了受矿区本身地质情况的影响外,还与开采过程中使用的技术等人为方面的因素具有较大关联。
2.4崩塌滑坡
一般情况下,崩塌情况以及滑坡现象不论是在地下开采还是在露天开采的矿区中都较为常见,而且一旦发生此类地质灾害,伴随而来的往往都是都是极大的经济损失。通常,发生于露天矿采区的崩塌滑坡多为边坡地带岩体的滑落,而对于井下的矿区而言,滑坡则多数发生于采空区,且都因塌陷而引发。此类地质灾害事故的发生主要是由于受到矿区本身的自然环境、地质情况以及人类日常行为活动的影响。常见的崩塌滑坡情况主要有采空区山体滑坡、排土场边坡滑坡或者尾矿坝发生垮塌等等。
2.5其他地质灾害
除上述常见的地质灾害类型外,还有一些其他的地质灾害,如矿震、瓦斯涌出、岩石爆裂以及水土流失等等。
3.地质灾害的预防及治理措施
3.1地质灾害预测报告
在当前的矿产开采过程中,为有效避免后期可能出现的地质灾害事故,可在事前就做好对地质灾害的有效监测。通过使用相应的技术手段,并辅助一些专用的检测设备,可以提前对矿区井下的地质情况进行勘测,并预测可能出现的地质灾害,以便提前制定好应对策略。。如当前被广泛应用于隧道开挖工程中的防灾预警机制就可以被有效运用在矿井开采中。如TSP法,这种预警方法不仅可以在较远距离外就进行警示,还不会对现场的施工产生较大影响,且预警的精准度也较高。实践研究表明,将此方法应用于矿区后,可有效对采空区内掌子面前150米以内因施工而引发的地质灾害都进行准确预警;此外,直流电法也具备较好的预警效果。这种方法就是指通过空间电法的使用来对矿区进行勘察,以提前对矿山内岩层的相关地址构造来进行辨别,以为开采使用的技术提供判断依据。最后在对地质灾害进行预测时也可使用素描法、雷达法、红外探测或者水平钻孔等等多种方法。但具体方法的使用都需要根据实际的矿区情况来进行选择。
3.2环境岩土工程治理技术
通常情况下,这些治理技术被广泛应用于对地质灾害的防治过程中。常用的治理技术主要有如下几种,首先是为防止岩爆应力出现集中的情况,可采用限元法将应力进行预先释放;其次,为避免尾矿出发生塌陷,可在矿采的同时使用填充法注意对矿区进行充填,或者采用压力注浆法以增加尾矿处的总量;再则,为避免井下发生突出灾害,除了要在开采过程中运用物理探测法意外,还应当注重开采过程中的封堵,或者在外围进行帷幕注浆以达到截流的目的。此外,为避免采空区出现塌陷,则通常主要通过降低沉降高度的方法以提升安全。最后,为避免在排石场中出现空洞,则可以使用工程地震法提前进行探测。此时需要注意的是,若矿区内地质情况较为复杂,则必须分段进行勘察,如有必要还需要辅助一定的加固措施。
3.3控制爆破法
由于在矿山开采中经常需要使用到火药进行爆破,而目前较为有效的爆破法就是光面爆破,这种方法的优点在于可以有效控制破碎的程度以及破坏的范围,并且还能准确控制矿山的坍塌方向。此外,此爆破法还能减少因爆裂而产生的缝隙,减少危石掉落,并最终预防冒顶情况的发生。
结束语
鉴于矿山开采过程中受到的影响因素较多,如不能提前做好探测或者预防措施,则将不可避免会导致地质灾害情况的发生。而矿山地质灾害的出现不仅会危害到开采人员以及周边居民的生命及财产安全,还会给当地的生态环境带来不可修复的损害。因此,为切实提升矿山开采的效率,实现对矿产资源的最大化利用,一定要从根本上上提升对矿山地质灾害的防治水平。此外,国家以及地方政府也应当加强对相关立法的重视,逐步建立并健全各种规章制度,杜绝并严治违法乱采。从而实现对矿产资源的合理开发与环境保护的同步发展,并最终为推进社会经济发展提供更多助力。
参考文献
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