探究礦山地質災害成因及防治策略

王占文 李世彬

摘要：我國是地質災害的多發國家之一，礦產資源又是我國工業發展的支柱。地質災害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴重。礦山地質災害是地質災害的一個分支，是人類開采礦山時直接引發的人為地質災害。我國不僅是采礦大國，而且開采的技術和設備相對其他國家比較落后，導致礦山開采環境不斷惡化。隨著我國工業的快速發展，對于各類礦產資源的需求也隨之增長。但是，如果在開發和開采礦產資源時，不注意方法，方式，無節制或者破壞性開采，將對我國礦產資源造成嚴重的破壞，而且還可能引發更加嚴重的地質災害。本文通過對幾類典型的礦山地質災害進行闡述，分析了災害產生的原因以及防治方法。

關鍵詞：地質災害；防治策略

1、礦山地質災害的主要類型

礦山地質災害種類繁多，按成災與時間的關系，可分為突發性礦山地質災害（如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等）和緩發性礦山地質災害（如采空區的地面變形、環境污染等）。但最常見的是以災害的空間分布和成因關系分類。

1.1 巖土體變形災害

（1）礦山地面和采空區塌陷。地面塌陷主要發生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區，若保留礦柱不足，或因礦柱受損而失去支撐能力，就會造成地面塌陷。

（2）采礦場邊坡失穩、滑坡與巖崩，主要原因是不合理開采如采剝失調、邊坡角度過陡 等造成，這種災害多發生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。

（3）坑內巖爆。坑內巖爆又稱礦山沖擊，這是因礦坑周邊和頂底板圍巖，在受到強大的地殼應力作用而被強烈壓縮，一旦因采掘挖空出現自由面，即有可能產生巖石地應力的驟然釋放，導致巖石大量破裂成碎塊，并向坑內大量噴射、爆散，給礦山帶來危害和災難。

（4）采礦誘發地震。因采礦活動而誘發的地震，震源淺、危害大，小震級的地震即可導致井下和地表的嚴重破環。

（5）場庫失穩。場庫失穩主要是由于尾礦壩潰決崩塌繼而形成泥石流造成的危害。尾礦壩崩壩事故常給礦區居民生命財產帶來巨大危害，同時也給環境造成巨大破壞和污染。

1.2 地下水位改變引起的災害

（1）礦坑突水涌水。這是最常見的礦山災害，突發性強、規模大，后果嚴重。生產過程中常因對礦坑涌水量估計不足，采掘過程中打穿老窿，貫穿透水斷層，驟遇蓄水溶洞或暗河，導致地下水或地面水大量涌入，造成井巷被淹、人員傷亡災難。

（2）坑內潰沙涌泥。這是常與礦坑突水相伴而生的災害。當采掘過程中驟遇蓄水溶洞，常見溶洞中充填的泥沙和巖屑伴隨地下水一起涌入，另外一些透水斷層和地裂縫也常會使淺部第四紀沉積物隨下漏的地表徑流涌入坑內。其結果是使坑道被泥沙阻塞，機器、人員被泥沙所埋，嚴重時甚至會使礦山遭受毀滅性的打擊。

（3）環境污染。環境污染是礦山災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產生的“三廢”物質，由于未經有效處理就被排放到江河湖海中，造成環境污染公害事件。

2、礦山地質災害的勘查方法

由于礦山的地質災害都在深部發生，勘查多采用遙感信息技術與物理勘查方法。

2.1 地球信息技術綜合方法

目前的信息技術主要是利用遙感集合“3S”技術，及時掌握地質災害可能的分布、發生地點與區域。如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。

2.2 地球物理勘查方法

主要指應用物理手段，探測巖土圈層相關信息，確定采空區、斷層位移、磁場變化等可能的災害伴發信息，對地質災害進行提前分析與預測。地球物理勘查礦山地質災害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。

2.3 環境化學勘測方法

在礦山地質災害預防過程中，人們也常常使用地球化學勘查方法。例如對礦區環境污染的監測，化學探測方法具有不可替代的優勢。這種方法的應用能夠有效確定污染因素、預測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區，為污染治理方案的制定提供重要的科學依據和技術支持。

3、礦山地質災害的防治措施

綜上所述，礦山地質災害由于時空特點與產生條件各有特點，隨著礦山地質勘查的手段逐步應用，我們應針對上述分類和勘查手段，采取有力的防治措施，才能防止礦山地質災害的發生，有效地減少人員傷亡和財產損失。根據礦山地質災害發生的特點，有些礦山地質災害我們能從主觀上加以預防，有些地質災害由自然誘因引起，我們不可能有效預防，因此我們制定具體的防治手段應包括如措施：

（1）建立和完善礦山開采前的風險評估與環境評估，并制定環境保護與恢復治理的政策法規和規劃體系。做到開采前嚴格評估，開產中積極防范，開采后積極恢復，把礦山地質環境恢復與土地復懇納入法規，強制推行。

（2）加強宣傳，普及礦山地質災害防治知識，提高礦山開采人員素質，增強其對地質災害的危機感與警覺性。提高礦山生產過程中全員防災、減災技能與手段，強化礦山地質災害的防、險避險、搶險培訓。

（3）開發與應用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學勘查手段，對礦山地質進行嚴密監視，對可能發生的潛在災害施行實時監測、動態監測，建立礦山地質災害監測系統，實現礦山地質與環境生態動態跟蹤與管理體系，避免重大人員財產損失。

（4）加強礦坑、礦井邊坡設計，進行邊坡監測，堅固擋墻穩固邊坡地質構造，開挖后如果出現開裂變形，及時做地質勘察，并做好預防措施。

（5）對于坑道開采，在坑道內一定要做好支護，做到邊開采邊支護，防止因礦頂坍塌、冒頂等產生的危害，尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂，同時做好坑道的排水設計，以防因礦坑涌水造成危害。

4、結束語

合理有效的利用資源、保護礦山環境、加強監測與信息化管理、防止礦山地質災害、實現礦業的可持續性發展，是一個長期而重要的工作。礦山地質災害類型多，引發因素多樣，不同類型的礦山地質災害有著不同的形成機制和表現形式。針對不同礦區的地質環境特點，我們應該選擇適當的礦山開采方案，并進行積極的地質災害勘查方法，做到將災害消滅在萌芽期。

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（作者單位：兗礦集團鄂爾多斯市轉龍灣有限公司1

兗煤礦業工程有限公司2）