探究礦山地質(zhì)工程災(zāi)害類型與防治措施

■王勇強 ■中鼎國際有限責(zé)任公司礦山隧道建設(shè)分公司第六工程處，江西 萍鄉(xiāng) 337000

在我國現(xiàn)代化社會發(fā)展的過程中，經(jīng)濟發(fā)展需要利用大量的礦產(chǎn)資源，這使得礦產(chǎn)開采企業(yè)得到了良好的發(fā)展機遇，但如果在開采的過程中，開采企業(yè)沒有有效的保護，也沒有科學(xué)的管理，就很容易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。另外，由于一些礦產(chǎn)資源開采企業(yè)的設(shè)備不夠先進，技術(shù)滯后，加上環(huán)境保護的意識缺乏，給礦山地質(zhì)工程帶來了很大安全隱患，隨著時間的推移，這種安全隱患最終會演變成地質(zhì)災(zāi)害，破壞當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施，給工人的生命財產(chǎn)帶來威脅，還嚴重影響了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。

1 礦山地質(zhì)工程地質(zhì)災(zāi)害類型

礦山地質(zhì)工程中的災(zāi)害類型很多，根據(jù)不同的劃分規(guī)則可以分成不同的類型。其中按照災(zāi)害發(fā)生的時間關(guān)系，將地質(zhì)災(zāi)害分為緩發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害以及突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。瓦斯爆炸、礦坑突水等都屬于突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害，而地面變形、環(huán)境污染等都屬于緩發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。在實際的礦山資源開采過程中，礦山地質(zhì)災(zāi)害的劃分主要是根據(jù)形成原因以及空間分布進行的。

1.1 礦山工程巖土體變形引起的災(zāi)害

礦山巖土體變形引起的地質(zhì)災(zāi)害主要包括地面塌陷、采礦邊緣滑坡或失穩(wěn)、礦坑中巖爆現(xiàn)象等。

礦山工程中發(fā)生地面塌陷現(xiàn)象主要是由于開采過程中開采方式引起。在礦山資源開采過程中，礦柱不足或者是受到破壞，都會導(dǎo)致礦區(qū)地面塌陷，在地勢較為平緩的礦區(qū)，這種現(xiàn)象更為明顯。另外，需要回填的采空區(qū)沒有合理的進行回填處理，也會造成塌陷現(xiàn)象的發(fā)生。

采礦過程中，如果沒有嚴格的按照采礦規(guī)范進行，就容易導(dǎo)致采礦區(qū)邊緣失穩(wěn)或滑坡現(xiàn)象，這類現(xiàn)象一般在建材礦山中較為常見。

礦山礦產(chǎn)資源開采完畢后，由于地殼運動的影響，礦山中圍巖會被壓縮，這樣就很容易在應(yīng)力的作用下發(fā)生爆裂，這些巖體爆裂產(chǎn)生的碎片，會帶來巨大的地質(zhì)災(zāi)害。

1.2 礦山地下水位變化引起的災(zāi)害

根據(jù)已經(jīng)發(fā)生的受水文地質(zhì)影響發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害情況總結(jié)，水文地質(zhì)引起的災(zāi)害主要包括地面沉降、砂土液化、巖溶塌陷以及軟土變形等，其具體的表現(xiàn)如下:

在地面沉降方面，引起發(fā)生地面沉降的因素很多，主要有人為因素和自然因素。人為因素主要指人為的對地下水資源進行過度的開采，對地下油資源、地下熱水的過度使用，這樣都可能導(dǎo)致發(fā)生地面沉降現(xiàn)象;自然因素指的是海平面上升或者發(fā)生地震活動，以及構(gòu)造行為造成的沉降或軟土成下降引起的。根據(jù)以往的資料研究，可以得出，地下水的開采會導(dǎo)致地下水位下降以及地面沉降，且地面發(fā)生沉降的速率與地下水水位的下降速率成正比，地下水位下降形成的漏斗與地面沉降形成的漏斗基本上保持一致。由此可見，發(fā)生地面沉降的主要原因是由于對地下水過度的開采。

砂土液化指的是飽含水分的松軟土粉、砂石，由于受到震動，瞬間變成液體的現(xiàn)象。飽含水分的砂土受震動瞬間變成液體，原因主要是震動是的這些飽含水分的砂土更加密實，它們之間的水壓力增大，在震動荷載的作用下，當(dāng)水壓上升到一定程度后，就會使飽含水分的砂土瞬間變成液態(tài)。在不同的地址下，砂土液化產(chǎn)生的影響力也不同。比如一個地區(qū)，土質(zhì)中含有的沉積顆粒較大，那么一旦發(fā)生砂土液化現(xiàn)象，就會產(chǎn)生噴水冒沙現(xiàn)象，這主要因為這個區(qū)域發(fā)生砂土液化時，土層中的水壓力增大，促使砂石空隙間的水壓力比土層的強度還大，這樣就會使地下水帶著砂土一起沖出地表。

一些地下具有開口的溶洞，或者是有碳酸鹽質(zhì)的溶隙溶洞，往往都會有一層較厚的覆蓋層，當(dāng)覆蓋層的土質(zhì)較為松散時，由于某些因素改變了地下水運動動力，破壞了地下水運動的平衡，這樣就容易發(fā)生巖溶塌陷的現(xiàn)象。也就是說，水文地質(zhì)改變了地下水的動力，導(dǎo)致地下水運動破壞了地下溶洞底部結(jié)構(gòu)，從而發(fā)生坍塌。著名大地震唐山大地震中，地震災(zāi)害嚴重的地區(qū)第四系沉積厚度小，基巖的深度淺，所以在受到地震影響后，很多地方都出現(xiàn)了巖溶坍塌現(xiàn)象。

軟土變形在現(xiàn)在主要體現(xiàn)在軟土地基變形上，城市化建設(shè)過程中，常常會遇到軟土地基這類情況。軟土結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性就差，要是受到地下水不規(guī)則運動的影響，其結(jié)構(gòu)就會變得更加不穩(wěn)定。

1.3 其他因素引起的礦山地質(zhì)災(zāi)害

除了上訴的礦山地質(zhì)災(zāi)害類型外，瓦斯爆炸、礦山火災(zāi)以及地?zé)岫际禽^為較為常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害。瓦斯爆炸以及礦山火災(zāi)在煤礦企業(yè)中較為常見，這主要是由于煤炭資源地下開采過程中，通風(fēng)不暢，瓦斯凝聚發(fā)生爆炸，對礦井工人的生命造成損傷，給礦山開采企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。火災(zāi)也是礦山資源開采過程中危害極大的地質(zhì)災(zāi)害，對環(huán)境的破壞極大。地?zé)崾怯捎诘V山資源的過度開采，開采的深度不斷加深引起的，這對于礦工的勞動力以及礦山安全生產(chǎn)都造成嚴重的影響。

2 對于礦山地質(zhì)工程災(zāi)害的防治措施

對于礦山地質(zhì)工程災(zāi)害的防治工作，一般要進行重點與次重點，在重點防治區(qū)域次重點防治區(qū)采取不同的防治措施，有效的減少礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

在重點防治區(qū)，防治地質(zhì)災(zāi)害的措施包括以下幾個方面:(1)對邊坡的參數(shù)進行合理的設(shè)計，并加強監(jiān)測，適當(dāng)?shù)淖鰮鯄Γ€(wěn)固礦區(qū)邊坡。在開采中如果出現(xiàn)變形開裂等現(xiàn)象，需要做專門的地質(zhì)工程勘察。(2)對于礦山中原有的災(zāi)害發(fā)生區(qū)域，做好相應(yīng)的預(yù)防工作，盡可能的消除安全隱患;(3)科學(xué)合理的設(shè)計礦山渣場棄渣的方量、邊坡的坡度等，并做好相應(yīng)的擋墻、攔渣等，避免泥石流災(zāi)害的發(fā)生，嚴禁隨意棄渣。(4)在礦產(chǎn)資源坑道開采過程中，必須做好坑道中的支護工作，邊支護邊開采，避免礦頂塌陷、冒頂?shù)葹?zāi)害發(fā)生。

在礦區(qū)建設(shè)以及進礦區(qū)公路等建設(shè)中，有大量的廢渣產(chǎn)生，如果不能合理的處理，就可能導(dǎo)致滑坡、塌方以及邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象;另外，隨意棄渣還可能導(dǎo)致水土流失，以及飛石、滾石等災(zāi)害。這就需要做好以下幾個方面的防治措施:(1)對邊坡的參數(shù)進行合理的設(shè)計。并做好加固以及支護工作，在邊坡上設(shè)置排水溝，及時的進行排水;(2)加強礦山開采現(xiàn)場管理工作，并在必要的地段設(shè)置攔擋飛石、滾石的措施;(3)在礦產(chǎn)資源開采完畢后，需要做好相應(yīng)的填平工作，并植樹還林，恢復(fù)礦區(qū)的植被。

3 總結(jié)

我國是礦產(chǎn)資源大國，每年由于地質(zhì)災(zāi)害造成的礦山開采事故，給國家一級人民造成了巨大的損失，加強對地質(zhì)災(zāi)害的了解與掌握，采取有效的防治措施，降低災(zāi)害發(fā)生的頻率，對我國社會的穩(wěn)定、經(jīng)濟的發(fā)展都有很重要的意義。

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