礦山開采引發的地質災害及治理措施探究

張鵬君

（山東省魯南地質工程勘察院（山東省地勘局第二地質大隊），山東 濟寧 272100）

礦山地質災害主要指由于人們對礦山的大力開采，使得礦山地質生態環境遭到嚴重破壞，并且對人們的生命財產損失和賴以生存的自然環境造成嚴重的威脅。礦山開采雖然推動了我國的經濟發展，提高了人們的生活水平，滿足了人們的生活需要，但由于部分礦山在開采過程中不遵循可持續發展原則，對礦山進行無節制的開采，從而加大了礦山地質災害發生的概率。

1 礦山開采引發的地質災害類型

礦山地質災害又叫礦井地質災害或采礦地質災害，礦山開采引發的地質災害有很多種，根據地質災害發生的位置可以分為兩大類，分別是地面礦山地質災害和井下礦山地質災害。我國不同類型的礦山開采中，煤礦發生地質災害是最頻繁的，也是最嚴重的，除了煤礦之外，鐵礦、銅礦等金屬礦也有不同程度的礦山地質災害，因此對礦山開采引發的地質災害進行研究就顯得十分重要。

（1）冒頂片幫。冒頂片幫是所有礦山地質災害類型中發生頻率最高的災害事件，它在礦山開采過程中發生的頻率最高，對礦山的安全生產造成了嚴重的威脅。冒頂片幫主要是各種垮塌，由于礦山開發過程中，嚴重地破壞了地質結構，從而造成了巖層脫落、塊體冒落、不良地層坍塌等事件。由于礦山巖石層和軟弱夾層補位的穩定性很差，因此礦山巖石層和軟弱夾層補位成為了冒頂片幫事故發生的主要場所，另外冒頂片幫具有突發性和隨機性的特點，因此它嚴重威脅著礦山的安全生產。

（2）泥石流。泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑，地形險峻的地區，因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。在礦山開采過程中，礦山上的植被遭到嚴重破壞，并且巖石層的結構也會遭到破壞，由于植被和巖石層具有防風固沙的作用，因此放植被和巖石層在遭到破壞時，礦山地區發生泥石流災害的可能性就會大大增加，另外，造成礦山地區發生泥石流災害的原因還有，礦山堆積的廢石比較多、欄護措施差等。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物質容量大和破壞力強等特點，如果礦山地區發生泥石流災害，那么將給礦山企業帶來嚴重的經濟損失。

（3）采空區塌陷。采空區塌陷是指在礦山開采過程中，對地下的礦產資源進行大力開采，造成了地下虛空，在形成一定的規模以后，地表結構會發生不定時地塌陷，而采空區塌陷主要用空場法和崩落法進行地下開采的地下區域。在地下礦產資源開采過程中，如果不對采空區進行及時地填充，那么將很可能發生采空區塌陷，一旦發生采空區塌陷，不僅會造成地表上的建筑物和道路塌陷，甚至有可能造成山體滑移，另外，采空區塌陷也會裂縫、崩塌等地質災害。影響采空區塌陷發生的因素有很多，不僅受巖石結構和地表結構影響，而且受開采技術、人為操作等人為因素的影響。

（4）崩塌滑坡。崩塌滑坡地質災害發生的主要原因就是采空區塌陷，崩塌滑坡地質災害無論是在露天開采還是井下開采都會發生，只是表現形式和影響因素不同。露天開采的崩塌滑坡主要表現為礦邊坡的滑落，而井下開采的崩塌滑落主要表現為地表塌陷和崩塌，它主要是由于采空區塌陷而引起的，井下開采的崩塌滑落比露天開采的崩塌滑坡的威脅性更大，給礦山造成的經濟損失更大。

（5）其他地質災害。上面所闡述的地質災害類型比較突出，另外還有很多種礦山開采的地質災害，比如瓦斯突出、地熱、井下突水、地下水位下降、水土流失等。在礦山開采過程中，如果地下水平發生變化，那么將很可能引起礦坑突水涌水和坑內潰沙涌泥，從而對開采人員的人身安全造成了嚴重威脅。

2 礦山開采引發的地質災害的治理措施

（1）地質災害預測報告。在實際的井下操作中，我們可以利用一些技術勘測手段來為地質災害報告提供更強的可靠性，并且為地質災害的預防和治理提供一定的有效建議。目前在開挖隧道中比較常用的地質災害預警系統有：TSP方法、直流電流法、地質素描法、地質雷達法、紅外探測法、超前水平鉆孔等。其中TSP法的適用范圍最為廣泛，而且還具有預報距離長、預報精度高，且對隧道影響小的特點。采用這種方法能夠有效預測前方100m～150m的塌方、突泥、突水等各種施工造成的地質危害。

（2）環境巖土工程治理技術。環境巖土工程工程治理技術相比上面提到的TSP法來說，具有更強的針對性，能夠有效對一些具體的地質災害進行防護。環境巖土工程治理技術主要針對以下幾種地質災害進行防護。①巖石爆破應力集中時，可用于有效釋放應力。②尾礦處理的問題。可以通過邊采邊填充等方法，增加尾礦庫的整體數量。③井下突水問題。④采空區的坍塌問題，一般采用的是降低高度的方法來解決。⑤崩塌、滑坡類問題。⑥排石場內空洞裂縫的問題，主要用高密度電阻率法和工程地震法來進行勘測。

（3）地質災害勘察技術。隨著科學技術的發展，地質勘察和監測技術取得了巨大的進步，因此可以將先進的地質勘察監測技術應用到礦山開采過程中，例如地球物理勘察法、測繪地理信息技術等，從而有效地降低地質災害發生的頻率。地球物理勘察法可以準確地確定出礦山巖石層、采空區、斷層位移等方面的相關信息，然后根據收集到的信息對潛在的地質災害進行預測，常用的地球物理勘察法有高密度電阻率法、激發極化法、可控源音頻大地電磁法、瞬變電磁法、地面核磁共振法等。測繪地理信息技術主要包括遙感技術、全球定位系統以及地理信息系統，測繪地理信息技術很大程度地提高了我國的地質勘察水平，并且在地質災害中應用的十分廣泛，比如可以利用全球衛星定位系統對地質災害發生的高危點位精確定位，并利用遙感衛星進行疊加分析，預測災變發生趨勢。

（4）重點防治區防治措施。根據礦山的地質條件以及災害的形成特點，可以將礦山分為不同的防治區，分別是重點防治區、次重點防治區和一般防治區。在對礦山開采引發的地質災害的治理過程中，我們尤其要對重點防治區進行監測，從而避免地質災害的發生。礦山工作人員可以在重點防治區做好地質勘察工作，做好各種加固和預防工作，防止坍塌、冒頂、泥石流等災害的發生，另外也要設置攔渣壩，防止泥石流的產生，最后要根據礦山的實際情況設立監測點，做好實時檢測工作。

總之，礦山應該根據實際情況積極采用先進的地質災害監測技術，加強對自然環境的保護，并且不斷完善和建立風險評價機制、預警信息系統、管理規章制度等，從而做到防患于未然。