淺析露天礦山地質災害的預防措施

王強基

（甘肅省地礦局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

礦山地質災害是礦山開采引起的人為地質災害。它主要表現崩塌滑坡、地面沉降等一系列地質災害，這些地質災害與開采活動密切相關，如采空區和塌陷，由于地表剝蝕、地下采空區、矸石堆積、尾礦排放和地下水流失等采礦活動的破壞以及滑坡、崩塌、泥石流和地下水的平衡破壞[1]。了解過度開采礦山所誘發的重大地質災害，為地質災害的防治提供對策和建議具有重要的價值與現實意義。

礦山企業必須根據“同時開采，同時治理”的原則處理地質災害。近些年，各類地質災害頻發，尤其是礦山的過度開采所造成的地質災害明顯增多，給我國的國民經濟造成了巨大損失。

1 礦山地質災害的基本情況分析

甘肅省礦山地質災害數量大，分布廣泛，危險程度高。截至2004年底，全省礦區共發生74起人員傷亡事故，破壞2,8681.8 hm2的土地，造成近7萬間房屋開裂或倒塌。甘肅省采礦開發活動引發的次生地質災害具有頻率高，突發性強，影響大，災害嚴重，隱患多等特點。據調查，甘肅省礦山地質災害類型有6類，包括地面沉降，地裂縫，山體滑坡，崩塌，泥石流和礦井涌水。

值得注意的是，地面沉降和地裂縫是兩種地質災害類型，但都集中在甘肅省地下開采礦區。由于地面沉降，沉降和相關地裂縫引起的地下沉降，它們的表現形式，地層因素和采空區的危害具有相似的特征。因此，這兩類災害都歸因于地面沉降災害。據調查統計，該地區發生二次地質災害349次，包括地面沉降（包括地裂），占礦山總地質災害的30.1%，塌方149次，崩塌42.7%，塌陷26次，崩塌7.4%，61泥，17.5%，8礦井水，2.3%。

從統計結果可以看出，山體滑坡在礦山地質災害中占地質災害的比例最大，其次是地面沉降。就規模而言，全省礦山地質災害以小規模為主，占81.4%占災害總數的百分比，其次為中型災害，占災害總數的14.0%，規模較大，僅占災害總數的4.6%。

2 分析產生礦山地質災害的原因

在法律法規中對礦山地質災害的防治問題還沒有明確的規定，行政管理立法滯后，根據這一方面，地質保護條款缺乏具體的實施細則，而且對礦山地質環境保護和礦山地質災害防治措施沒有明確的規定，使具體的規章制度和有關規定和職能難以充分發揮和實施。就目前形勢而言，在過去的兩年中，監督和管理地質環境的職能已擴大到市縣兩級，拖延了礦山地質災害防治管理工作。在礦山管理體制中，管理過度開采礦山所誘發的地質災害，包括對環境保護、水利、土地、和礦山等部門的管理，但是現在各部門的交叉職能暫時難以全面落實。隨后的采礦生產將最終在礦區的北部，西部，東部和南部形成一系列高5米，角度為45度的斜坡和拐角。但是斜坡上巖體風化強烈，裂縫相對發育，均為不穩定的斜坡。另外，由于采礦區周圍的土壤將在后續生產過程中繼續堆積土壤，因此土壤的數量將繼續增加，從而形成一個不穩定的斜坡。上述兩個因素在人為或外部條件的影響下，如礦山生產過程中的機械振動，突降和重力等，更容易造成崩塌，滑坡等地質災害，主要危害采場作業和制磚系統（5-18人）和機械設備[2]。

預測露天礦坑和制磚系統及其與滑坡和滑坡的接近程度概率中等，嚴重程度中等，風險適中。有必要人為地調整礦區的場地面積。填土前應盡可能去除軟土層，并進行分層壓實，避免因為建筑物的地基不穩固或者變形而造成隱患安全事故；避免大雨或大雨等惡劣天氣，嚴防地表水滲漏，嚴防地表水直接泄漏到地下，以免地表水滲漏，降低充填強度。填充顆粒的遷移造成基礎的不均勻沉降。采礦預測可能加劇的地質災害主要是危險的巖體。一方面，隨著采礦的不斷推進，采礦斜坡不可避免地會產生無法及時清理的碎塊和活石，增加了危險巖石的數量；另一方面，現有危巖體的穩定性較差。表層巖石的剝落和采動活動的機械振動將破壞現有危巖的暫時平衡，危巖的坍塌將加劇塌方和滑坡的地質災害形成。

圖1 地質災害占比

3 礦山地質災害的具體防治措施

根據礦山地質災害的類型和特點，制定相應的工程措施。首先是滑坡與塌方的防治工程措施。崩塌和滑坡主要發生在露天邊坡和矸石邊坡中。

因此，主要采用支護工程，并采用排水工程和植被恢復工程進行處理。擋土墻是在垃圾堆場的近側磚體系和垃圾場的西側斜坡上修建的。根據露天礦區邊界和礦區內礦區地表地形的開采平臺，設計了5個砂漿砌體重力結構，設計長度為120m，高度為1m，頂部寬度為0.8m，底部寬度為1.5m在采礦區段進行挖掘。

因為礦山的地質構造和地形地貌不同，所以根據礦山開發利用規劃和災害現場分布特點，劃分不同級別的防治區，對不同的防治區采取不同的措施進行防治。一般分為重點預防區，次要預防區和一般預防區。

對于重點防治地區，一是對邊坡參數的合理設定，加強邊坡監測，建議使用擋土墻穩定斜坡。如果開挖后出現裂縫，建議進行特殊的地質勘察工程。其次，要做好原有災害現場的加固和防護工程，努力消除采礦引起的復發隱患。而且設計殘渣場的時候必須嚴格設計為方形并且帶有邊坡，做好擋土墻設計，建設渣壩，防止泥石流。并充分合理地使用渣場，并嚴格禁止渣（特別是沿公路）。第三，對于隧道開采，必須在隧道內進行支護，以確保側面被開采和保護，以防止由于礦頂坍塌，屋頂倒塌等造成的危害，特別是地上有人家的地方要防止上部地面開裂。第四，要做好隧道排水設計，防止礦井受到水的破壞。

次要防控區的防治措施如下：在入境道路和礦山生活區建設過程中，將形成非常多的斜坡和一些棄渣，這可能會造成斜坡不穩定，山體滑坡和滑坡，以及地面沉降等一系列地質問題。

礦渣可能導致水土流失，可能在斜坡上形成泥石流，并且可能因滾石和飛石而變得危險。因此，應在斜坡上方設置科學合理的邊坡參數設計，合理的支護和加固，設置排水邊坡，做好地面排水措施。另外，應加強場地管理，妥善處理棄渣，不得隨意損壞礦渣；應在危險區域內設置防止滾石和飛石的設施。在最后的采礦之后，垃圾堆場被夷為平地并且種植植被恢復原有地貌。

對于一般預防地區的預防和控制措施是看該地區有沒有主要的建筑和工程建設，這可能因為表層巖體的擠壓而導致水土流失。應嚴格禁止跨境開發，加強保護植被和防止水土流失。

4 結語

礦山重大地質災害的發現為礦山地質災害的防治提供了措施和建議，可以使我們更加有效、快速地對過度開采礦山所誘發的地質災害尋找解決措施，但是許多中國礦山對經濟效益片面的追求，而安全管理意識薄弱。采礦技術裝備落后，人為干擾，礦山環境惡化，礦山地質災害日益嚴重。礦山企業必須遵循“一邊開采，一邊治理”的原則來管理礦山的地質災害。

以甘肅礦區為例，我們通過評估和檢測這里的地質災害類型，提出了一些基本的防治思路和防治方法，根據由過度開采礦山所誘發的地質災害的現在情況和未來預測，對礦山地質災害分類并且根據它們的不同特點，為了降低礦山地質災害對環境的破壞程度，提出了相應的防治礦山地質災害的措施。