礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類型及防治對策分析

劉藝

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊(duì)）

引言

在大自然的演化當(dāng)中，礦山地質(zhì)處于穩(wěn)定狀態(tài)，但因?yàn)榈V山開采工作的介入，會破壞其原本礦山結(jié)構(gòu)之間的平衡關(guān)系，導(dǎo)致礦山土體出現(xiàn)不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在開采工作不斷深入之下，此現(xiàn)象的程度會不斷累積，當(dāng)達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，就可能爆發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害。目前，我國大多數(shù)礦山開采單位為了對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治，會采取許多不同種類的措施，但實(shí)際上，因?yàn)榈V山地質(zhì)災(zāi)害的種類繁多，盲目的進(jìn)行防治未必能夠取得良好的效果，所以真正落實(shí)災(zāi)害防治，必須要加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)知，再針對實(shí)際環(huán)境進(jìn)行勘察，確認(rèn)災(zāi)害類型后采取相應(yīng)的防治措施。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類型

1.1 巖土體變形災(zāi)害

在礦山開采工作的背景下，巖土體會發(fā)生不一樣的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)就造成了局部鏤空現(xiàn)象，在此現(xiàn)象下局部巖土體的荷載能力會相對下降，此時(shí)如果上部巖土體的應(yīng)力超過荷載能力，就會導(dǎo)致巖土體出現(xiàn)變形，而變形之后荷載巖土體的力學(xué)結(jié)構(gòu)就會被破壞，通常情況下都會表現(xiàn)出荷載能力進(jìn)一步下降的問題，此時(shí)就很容易出現(xiàn)變形災(zāi)害[1]。巖土體變形災(zāi)害主要可以分為4個(gè)種類，下文對此進(jìn)行分析。

（1）滑坡巖崩災(zāi)害。當(dāng)?shù)V山開采工作出現(xiàn)過度開采現(xiàn)象時(shí)，可能會導(dǎo)致采剝失調(diào)問題，此問題最大的特點(diǎn)在于邊坡的傾斜度過大，同時(shí)會對開采巷道的整體應(yīng)力結(jié)構(gòu)形成破壞，之后因?yàn)閼?yīng)力結(jié)構(gòu)不足以支撐上部巖土體、因?yàn)閮A斜角度過大造成了上部巖土體下滑應(yīng)力加大，引發(fā)滑坡或者巖崩災(zāi)害，此災(zāi)害常發(fā)生在建材礦山當(dāng)中，具有較高的威脅性。

（2）坑內(nèi)巖爆?？觾?nèi)巖爆同樣是一種極具威脅性的巖土體變形災(zāi)害，其形成原因在于，因?yàn)殚_采工作的不斷深入，導(dǎo)致巖土體發(fā)生運(yùn)動(dòng)，使得巖土體局部對于地殼運(yùn)動(dòng)的抵抗能力下降，此時(shí)在地殼運(yùn)動(dòng)之下，會對某個(gè)挖空區(qū)域的自由面帶來巨大的擠壓應(yīng)力，此時(shí)應(yīng)力會先將部分巖土擠壓成碎塊狀，再將應(yīng)力向自由面釋放帶動(dòng)碎塊噴發(fā)，當(dāng)這些碎塊噴發(fā)至開采人員身上時(shí)，會造成重大的物理打擊，導(dǎo)致人員負(fù)傷甚至可能出現(xiàn)死亡，所以需要對此保持重視。

（3）地震現(xiàn)象。地震現(xiàn)象的產(chǎn)生原因與地殼運(yùn)動(dòng)有著密切聯(lián)系，坑內(nèi)巖爆現(xiàn)象可以被看作地震災(zāi)害的前兆。一般情況下，如果礦山開采工作中出現(xiàn)了不規(guī)范的開采動(dòng)作，就可能導(dǎo)致坑內(nèi)巖爆現(xiàn)象發(fā)展為地震現(xiàn)象，而且因此類原因形成的地震的震源較淺，所以其影響面十分廣泛，會對開采巷道的上下部位、開采井等造成巨大破壞，同時(shí)容易誘發(fā)滑坡、巖崩問題，所以地震的威脅性在各類巖土體變形災(zāi)害當(dāng)中首屈一指。

（4）場庫失穩(wěn)。場庫失穩(wěn)現(xiàn)象的主要原因在于尾壩出現(xiàn)崩塌，并形成了泥石流現(xiàn)象。當(dāng)場庫失去了應(yīng)有的穩(wěn)定性，泥石流會傾斜而出，此時(shí)其不帶會對開采人員造成巨大危害，還可能對周邊環(huán)境的居民打來威脅，所以要對此保持重視。

1.2 地下水位變化災(zāi)害

我國地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜其中存在許多地下河道、暗流等地下水體，在天然的環(huán)境下，地下水體往往不會發(fā)生太多變化，但是在礦山開采工作當(dāng)中，會因?yàn)槎喾N原因的影響，導(dǎo)致地下水位發(fā)生變化，并引發(fā)一系列災(zāi)害事件[2]。下文將對2類地下水位變化災(zāi)害進(jìn)行分析。

（1）地下水位涌入開采巷道。因?yàn)榈V山開采工作屬于地下作業(yè)類型，所以在開采過程當(dāng)中，很容易遭遇地下水體，一般為了避免地下水體的影響，在正式開采之前，都需要對水體進(jìn)行預(yù)估，了解其走向或者規(guī)模等，但因?yàn)榈叵滤w的復(fù)雜性，預(yù)估計(jì)算容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤的現(xiàn)象，此時(shí)當(dāng)開采行為挖穿了地下水體的防護(hù)壁，就會導(dǎo)致水體瞬間涌入巷道當(dāng)中，使得巷道水位迅速上漲，對開采人員造成巨大的威脅。

（2）礦坑泥沙堵塞。當(dāng)出現(xiàn)地下水位涌入開采巷道現(xiàn)象時(shí)，涌入巷道的除了水體以外，還包含了大量的礦坑泥沙，因?yàn)槟嗌车囊?guī)模龐大、自重較輕，所以在水體的帶動(dòng)下，泥沙會在很短的時(shí)間內(nèi)在某個(gè)階段堆積，最終會形成堵塞現(xiàn)象導(dǎo)致水流無法從巷道出口流出，由此可以開導(dǎo)地下水體涌入的危害會更加嚴(yán)重，很容易對人的生命造成威脅。

1.3 礦體內(nèi)因?yàn)?zāi)害

在礦山開采工作當(dāng)中，即使沒有引發(fā)巖土體變形或者地下水位變化災(zāi)害，也會因?yàn)橐恍┱Ｒ蛩囟鴮?dǎo)致災(zāi)害發(fā)生，例如瓦斯爆炸、地?zé)岈F(xiàn)象等。在瓦斯爆炸方面，因?yàn)榈叵颅h(huán)境當(dāng)中很容易存在沼氣，沼氣當(dāng)中就帶有瓦斯成分，如果開采巷道的通風(fēng)效果不好，就會使得瓦斯開始聚集，在與某種化學(xué)物質(zhì)結(jié)合之下就可能會引發(fā)爆炸現(xiàn)象；在地?zé)岈F(xiàn)象方面，主要是因?yàn)榈V山內(nèi)部存在大量的硫，所以會散發(fā)出較大的熱量，此現(xiàn)象隨著開采深度的增長會愈發(fā)嚴(yán)重，但一般情況下如果能控制好開采的深度，此現(xiàn)象的威脅性較小。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治對策

在開采巷道當(dāng)中，不同區(qū)域發(fā)生災(zāi)害的概率并不相同，因此依照概率，可以劃分為重災(zāi)區(qū)域以及次重災(zāi)區(qū)域，下文將對此兩個(gè)區(qū)域的災(zāi)害防治對策進(jìn)行分析。

2.1 重災(zāi)區(qū)域防治

在重災(zāi)區(qū)域當(dāng)中，首先需要進(jìn)行地質(zhì)勘察工作，工作當(dāng)中需要采用先的科學(xué)設(shè)備來對地質(zhì)的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、走向、復(fù)雜性等進(jìn)行分析，在此分析基礎(chǔ)上設(shè)定開采方案。其次，需要采用監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)的對開采邊坡的變化進(jìn)行監(jiān)督，以此可以有效避免巖土體變形的災(zāi)害。最終，要重視開采當(dāng)中的安全隱患，即針對某些已經(jīng)出現(xiàn)災(zāi)害趨勢的節(jié)點(diǎn)，需要盡快采取防護(hù)措施，例如建設(shè)擋土墻等，來防治地下水位的噴涌現(xiàn)象。此外，在開采當(dāng)中，需要注意礦渣的清理工作避免造成環(huán)境污染。

2.2 次災(zāi)區(qū)域防治

次災(zāi)區(qū)域主要是指開采工作的周邊環(huán)境，針對此環(huán)境，需要重視開采基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作。以地下水為例，為了避免地下水的污染現(xiàn)象，在開采之前需要重視排水系統(tǒng)的建設(shè)，例如排水溝，排水溝不但可以避免少量地下水的污染現(xiàn)象，還能夠?qū)﹂_采工作中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行管控，避免對周邊環(huán)境造成影響。

3 結(jié)語

本文主要分析了礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類型及防治對策。首先，本文介紹了礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型，主要包括巖土體變形災(zāi)害、地下水位變化災(zāi)害兩類，之后針對重災(zāi)區(qū)域、次災(zāi)區(qū)域提出了相關(guān)的防治對策。