試論礦山地質災害的原因及防治措施

祝曉波

摘 要：我國國土面積大，地質資源種類在總量和種類上較為豐富。但是，在開采地質資源的過程中，由于缺少專業化的指導和約束，使得采礦地區在開采過程中和開采結束后經常發生地質災害，嚴重威脅周邊人的生活環境和自然生態環境。對此，結合工作經驗，簡要分析了地質災害的種類、成因，闡述了相應的防治措施，以期為日后的工作提供參考。

關鍵詞：礦山；地質災害；防治措施；礦產資源

中圖分類號：P694 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.079

礦產資源是地球留給人類最寶貴的自然遺產，礦產資源的開發可以帶來巨大的經濟利益。但是，如果開采方式和開采技術不合理，就容易在開采過程中引發地質災害，也會嚴重威脅人們的生命財產安全和自然生態環境。因此，在開采礦產資源的過程中，必須研究和發展地質災害的預防方式，減少礦山地質災害的發生。

1 主要礦山地質災害及其成因

礦山發生地質災害的主要原因是，在開采過程中，人為破壞了礦山的穩定性結構，使得各種巖石位移，進而威脅到人們的生命安全。

礦山地質災害主要有以下幾種。

1.1 采空區塌陷

采空區塌陷是礦山中比較常見的自然災害，同時，也是容易被預測和分析出來的礦山地質災害之一。在礦山的開采過程中，由于開采者過度挖空礦山，導致井下出現巨大的空間（崩落空間）。該空間的面積一般大于資源的占用范圍，一旦頂層的負重超過空間支撐結構的最大承受力，就會塌陷。其中，覆蓋的巖層也會出現斷裂，引發一連串的塌陷災害，最終出現礦山塌陷盆地。

1.2 滑坡災害

滑坡災害是礦山表面常見的地質災害。由于巖石表面存在一定的穩定性結構，所以，如果沒有特殊原因，一般的山體不會出現滑坡災害。但是，在礦山開采的過程中，使用外力機械破壞了山體的構造支撐力，使得山體在滲透力的作用下出現巖石、土層沿某一平面平行下滑的問題。滑坡災害的物理原因是開采加重了山體的巖土內部不平衡性，一側臨空而另一側負重，使得山體自身的傾斜力變化，最終破壞了礦山的穩定性，導致山體滑坡。

1.3 泥石流

一般礦山在開采資源時，對于山體內運輸的松散堆積物放置較為隨意，堆積在礦山周圍成為最常見的處理方式。因此，在某種外力的作用下，特別容易出現下滑的情況。由于這些松散的堆積物并非巖石結構，而且表層也沒有豐富的植被保護，一旦遇到大雨或者大風，就容易增加上層的自重，待其高出臨界值后就會形成泥石流。

1.4 水土流失

在日復一日的開采過程中，礦山表面的巖石結構會出現振動和破碎，導致其表層的空隙結構加大。在水流的侵蝕作用，使得表層的土壤逐漸被侵蝕，而且礦井內部的開發也會增加地下水流的噴涌，造成礦山內部的深層次水土流失。

水土流失的另一個原因是井下突水。如果在挖掘礦山內部時遇到采空區、地下河道，經常會出現水流沿著構造的斷裂帶噴涌而出，在山體的表層形成地表河道的情況。但是，這些河道不是天然形成的，在水流的作用下會帶走泥沙，如果不加控制，就會引發嚴重的水土流失問題。

1.5 崩塌和巖爆災害

崩塌和巖爆是礦山內外部不同形式的地質災害。崩塌一般發生在礦山的高陡邊坡。由于常年的施工和振動，這些位置出現了泥夾石、風化碎片、失穩孤石的斷裂問題。而巖爆經常發生在低下深度較大的礦山內部。通常情況下，深度超過1 000 m的礦山內部由于開發引起的高地應力，會造成巖石的松脫、剝離、彈射和拋擲。所以，人們把初速度高于100 m/s的巖石剝離稱之為深層巖爆。

2 礦山地質災害的預防處理方式

2.1 采空區塌陷防治措施

對于礦山資源的開發，除了要采用科學的開采方式外，還需要在開采過程中采用一定的填充方式填補采空區。比如采用充填復墾法，利用開采出來的廢棄巖石、剝離物填充，或者結合相關數據計算出應力高危地區，采用支柱的加固方式，防止踩空塌陷問題的發生。

2.2 滑坡防治措施

對于滑坡災害的防治，需要采用技術預測和物理防治2種方式。技術預測就是使用先進的技術設備計算出滑坡、高陡邊坡的結構穩定性，比如瑞士TSP20超前地質預報系統，它可以準確給出礦山邊坡的穩定性預測圖。根據該圖提前加固滑坡危害較大的地區。物理防治就是在邊坡表面進行防滑處理，比如做出3% 的反坡，將雨水和其他廢水及時排流，改善邊坡的天然穩定性，或者適當設立安全平臺，在上面堆積渣土等，加固邊坡不穩定的區域等，防止突然滑坡。

2.3 泥石流防治措施

對于礦山開采的泥石流災害防治，要采用遙感系統進行預測，具體有以下幾點：①檢測礦山開采并堆積出的松散堆積物以及礦山表層的植被覆蓋率，看是否達到了防止泥石流發生的標準。②檢測表層土壤和巖石的附著性，計算其發生泥石流的概率和最大負荷應力。除此之外，還需要對危險區域進行一定的處理，比如建立排泄山洪的泄洪渠道，防止山洪裹挾泥沙滑落；建立攔截壩，攔截泥石流。③改變礦山表層結構，將不穩定的大型石塊提前放置到底層，減少潛在的威脅等。④種植草坪和樹木，提高土壤的附著力，增加對流水的吸收作用。

2.4 崩塌的防治措施

對于崩塌災害，需要提前采集礦山的穩定性數據，依據數據計算出巖石所能承受的最大破壞力。同時，還要根據礦山邊坡的坡度進行修固，比如降低臺階的高度，增加攔截力度等。另外，要盡可能地遠離危險區域采集礦產資源，減少爆破作業的數量。

3 結束語

隨著我國經濟的不斷發展，各行各業對資源的需求也在不斷增加。由于我國當前在礦產資源開采中的技術和相關設備還處于相對落后的狀態，所以，必須積極開展礦山地質災害防治工作，減小對礦山穩定性的影響和周邊生態環境的破壞，提高檢測技術和防治能力，加強對礦山非法開采的管制，以實現礦產資源的合理、安全開發。

參考文獻

[1]衣昊鵬，姜震.礦山地質災害原因及防治措施[J].地質礦產，2015（10）：26.

[2]郭維君.礦山地質災害主要類型及防治對策研究[J].金屬礦山，2016（07）：12.

[3]羅亞萍.關于提高礦山地質災害預防能力的研究[J].地理信息技術，2015（11）：60.

〔編輯：白潔〕