礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類型及防治對策探究

張營 梁學(xué)通

山東能源新礦集團內(nèi)蒙能源長城三礦 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000

礦山資源的安全開采是保障采礦行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)，由于礦山開采是一項危險系數(shù)較高的工作，許多的礦山安全事故的發(fā)生都是受到自然地質(zhì)災(zāi)害的影響導(dǎo)致的[1]，因此，進一步地對礦山的地質(zhì)災(zāi)害類型進行研究，分析出導(dǎo)致這些地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的主要原因以及提出針對性地解決促使非常必要，這對于我國整體發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。

一、礦山地質(zhì)災(zāi)害類型

（一）采空區(qū)塌陷

在很多的礦山中都存在著采空區(qū)塌陷的隱患，這類安全事故的發(fā)生會嚴(yán)重影響到開采人員的生命安全[2]。礦山出現(xiàn)采空區(qū)塌陷的主要原因是采礦區(qū)地下開采過渡造成的。首先，一些采礦企業(yè)在采礦的過程中沒有合理規(guī)劃，導(dǎo)致礦山采空礦柱結(jié)構(gòu)受到了非常嚴(yán)重地破壞，進一步導(dǎo)致礦柱的支撐能力變?nèi)酰L期下去就會使得礦柱的負載越來越弱，從而使得采空區(qū)塌陷這種地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)，使得采礦企業(yè)出現(xiàn)巨大損失；其次，還有一些礦山礦體埋在距離地面非常深的底層之中，在對這些礦區(qū)的礦石開采的過程中，一些企業(yè)沒有及時對采空區(qū)進行回填處理，這部分的采空區(qū)就會嚴(yán)重地威脅到采礦的安全，隨著采礦進程的開展，這部門采空區(qū)域面就會不斷地增大，到一定程度這部分采空區(qū)就出下塌陷；最后，在一些礦山的巖溶結(jié)構(gòu)分布區(qū)通常也會出現(xiàn)不同程度的地面塌陷現(xiàn)象，隨著這些塌陷的情況不會影響到城市建筑物，不過，這類塌陷現(xiàn)象會使得礦山地下巷道面對著更大的塌陷隱患，從而影響到礦山資源的開采。

（二）冒頂片幫坍落

在眾多的礦山地質(zhì)災(zāi)害里面，冒頂片幫坍落這種地質(zhì)災(zāi)害非常較為常見，在這種地質(zhì)災(zāi)害中，通過都是以不良地層坍落的形式或者是其結(jié)構(gòu)垮塌的形式出現(xiàn)到的[3]。導(dǎo)致這類災(zāi)害出現(xiàn)的原因通常都是因為礦山的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定或者是一些礦山存在大面積軟弱層，這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性非常差，承載能力非常弱，所以在進行整體性的采礦作業(yè)過程中也很難體系化對這類地質(zhì)災(zāi)害進行控制，由于受到外力以及自身承載力的影響，就會出現(xiàn)垮落現(xiàn)象，而且這類地質(zhì)災(zāi)害也是的破壞性較強并且非常難以防治的一類現(xiàn)象，在礦山開采中帶來的危險系數(shù)也非常巨大，這需要采礦企業(yè)格外關(guān)注。

（三）礦山深部巖爆

有一些礦上在受到地應(yīng)力作用的影響后會出現(xiàn)巖爆的地質(zhì)災(zāi)害，如果一些礦山的開采深度達到了1000米，那么礦山結(jié)構(gòu)受到的地應(yīng)力就會變得非常明顯，地應(yīng)力的作用使得礦井下的硬巖層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)改變嗎，從而引發(fā)巖爆地質(zhì)災(zāi)害。在面對這類地質(zhì)災(zāi)害是，需要根據(jù)巖石破裂程度以及礦山塌陷的程度進行合理地解決[4]。除此之外，出現(xiàn)礦山的深部巖爆災(zāi)害通常都是由于在開挖卸荷環(huán)境下，一些深部的巖石自身彈性應(yīng)變出現(xiàn)了變化，這些巖石能夠釋放出現(xiàn)爆裂，然后引發(fā)大面積的坍塌現(xiàn)象。而在實際的開采之中，巖片或巖塊都會出現(xiàn)不同程度的爆裂拋擲還有剝離等一些不良的現(xiàn)象，從而引發(fā)巖石的彈射，如果一些主要結(jié)構(gòu)的巖石出現(xiàn)松脫那么就會影響到礦山開采的安全性。

（四）礦山泥石流

在很多的礦山開采的時候都會遇到泥石流，泥石流也是眾多礦山地質(zhì)災(zāi)害中較為常見的一類地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致泥石流出現(xiàn)的原因多種多樣，最為主要的一個原因還是因為一部分的企業(yè)在進行礦石開采的時候沒能夠科學(xué)地對開采后的尾礦、廢渣進行處理，由于這些開采廢料的不及時處理，使得越來越多的廢料堆積在山坡上，在遇到連雨天或者特大暴雨的氣候時，這些廢料會在雨水的作用下形成泥石流，從而影響到礦山開采的安全性[5]。

（五）礦山滑坡

滑坡地質(zhì)災(zāi)害也是礦山開采過程中比較常見的一類地質(zhì)災(zāi)害，這類地質(zhì)災(zāi)害對于礦山開采人員帶來的危害非常大，而且也是眾多地質(zhì)災(zāi)害里面發(fā)生頻率相對較高的一類災(zāi)害，滑坡災(zāi)害出現(xiàn)后會引發(fā)更大范圍的地質(zhì)災(zāi)害。滑坡這類災(zāi)害出現(xiàn)會受到采礦活動以及地質(zhì)機構(gòu)不穩(wěn)定等一些因素的影響。在現(xiàn)階段的礦山開采過程中邊坡失穩(wěn)以及尾礦壩垮塌是較為常見的滑坡現(xiàn)象，這類現(xiàn)象的存在嚴(yán)重地影響了采礦安全，給采礦人員的生命安全帶來的巨大影響。

二、礦山地質(zhì)災(zāi)害防治策略

（一）回填采空區(qū)

為了防止礦山出現(xiàn)塌陷的情況，應(yīng)該進一步地對采空塌陷區(qū)開展更加科學(xué)地回填操作。在進行回填的時候需要深入地考慮土地資源的利用問題以及回填材料的應(yīng)用等[6]。首先應(yīng)該保障回填材料能夠給符合回填的標(biāo)準(zhǔn)，然后采取真毒性的策略對采空區(qū)進行回填。如果礦山大的塌陷坑底部的高度在95米左右，此時塌陷區(qū)的回填高度應(yīng)該控制在115米，同時需要對被幫邊坡進行更加科學(xué)有效地整合以及清理，可以選擇水平分層填筑法進行采空區(qū)的回填作業(yè)，這樣能夠確保風(fēng)層鋪設(shè)具備非常良好的完整性以及科學(xué)性。而在回填作業(yè)之中，應(yīng)該將最大松鋪厚度設(shè)置在0.5米范圍之內(nèi)，而在進行邊樁測量的時候一定要將松鋪厚度進行合理地把控。而對于回填作業(yè)中應(yīng)該將含水量進行合理控制，需要借助于厚黏土使得回填作業(yè)的隔水層得到優(yōu)化，通過不同環(huán)節(jié)的施工要求不斷完善回填作業(yè)能夠提升回填的質(zhì)量。在回填作業(yè)開展過程中，回填量會不斷地增加，這時采空區(qū)大的坑底豎向應(yīng)力就會增加，這也是回填作業(yè)中應(yīng)該注意的一個點。

（二）削坡反壓

在進行一些存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)的邊坡削坡作業(yè)時，應(yīng)該根據(jù)礦山結(jié)構(gòu)合理地制定施工管理體系，在開展削坡反壓的過程中則應(yīng)該通過自西向東的施工形式進行施工，進行削減操則是需要按照層級自上而下進行削減，這樣能夠降低地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的概率[7]。例如，在開展從坡頂?shù)锦四_的削方卸載的時候，需要對第一道馬道進行合理的設(shè)計，此時可以將馬道卸載平臺的設(shè)置為3米，其高度控制在130米左右即可，而此時需要注意的是上段邊坡削方坡比應(yīng)該合理地把控在1:1.2這個比例上，這對于削坡作業(yè)的開展發(fā)揮了十分重要的作用。此外，在進行削坡的過程中，還應(yīng)該規(guī)范工作人員的工作方式，通過科學(xué)的培訓(xùn)使得工作人員能夠?qū)⒆陨聿灰?guī)范的操作最大限度地減少，這樣能夠使得削坡工作開展更順利，能夠非常有效地使得地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率較低，進一步地保障采礦企業(yè)能夠更加安全地進行采礦，從整體上提升采礦的安全程度。

（三）分區(qū)防治

針對礦山地質(zhì)災(zāi)害的重點防治區(qū)，在開展采礦作業(yè)之前應(yīng)該在這些區(qū)域?qū)⒈O(jiān)測點設(shè)置好，在進行重點防治區(qū)的采礦時應(yīng)該注意以下幾點：首先，應(yīng)該科學(xué)地設(shè)計邊坡的參數(shù)，同時需要在重點防治區(qū)科學(xué)地設(shè)置一些擋墻使得邊坡能夠更加穩(wěn)固；其次，針對一些采礦區(qū)域存在重大安全隱患的災(zāi)害地點，應(yīng)該進一步地將邊坡加固工作落實到位，從而將災(zāi)害復(fù)發(fā)的概率降低；第三，對于礦山中的渣場需要進一步邊坡坡度設(shè)計進行優(yōu)化，此時需要合理地設(shè)置攔渣壩，這樣能夠更好地避免泥石流出現(xiàn)使得采礦安全受到影響，而且還應(yīng)該嚴(yán)格地規(guī)定不能夠?qū)壴S意堆放；第四，在進行坑道開采作業(yè)的過程中，需要進一步地將坑道內(nèi)支護工作做好，在開采的過程中最好是邊開采邊進行支護，這樣可以很好地避免冒頂、礦頂坍塌現(xiàn)象的出現(xiàn)使得采礦安全受到影響；第五，在開采工作完成以后，需要企業(yè)對礦山進行統(tǒng)一的規(guī)劃，同時也應(yīng)該制定合理地計劃對礦山進行地貌復(fù)原處理，通過更多合理措施使得礦山生態(tài)功能能夠盡早地恢復(fù)。而在一些次重點防治區(qū)之中，不僅要將邊坡參數(shù)進行合理設(shè)計，同時還需要通過支護和加固的方式使得邊坡的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，此外還需要在邊坡上方修建排水系統(tǒng)，使得自然降水對采礦的影響降低。

（四）綜合防治

想要對礦山的地質(zhì)災(zāi)害進行更加科學(xué)防治應(yīng)該針對礦山所處的地理位置以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等制定更為有效地防范機制。這要求相關(guān)的采礦企業(yè)需要針對性地對礦山的類型以及地質(zhì)災(zāi)害的類型進行分析，將當(dāng)前出現(xiàn)較為頻繁的地質(zhì)災(zāi)害摸清，結(jié)合礦山開采的實際情況制定科學(xué)的防范機制，進一步地將礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率降低，如果在開采過程中出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)該根據(jù)預(yù)先制定的地質(zhì)災(zāi)害防范機制及時地對這些地質(zhì)災(zāi)害進行處理，這樣才能使得地質(zhì)災(zāi)害造成的影響減少。此外，采礦企業(yè)應(yīng)該將更多智能化的開采設(shè)備以及檢測設(shè)備應(yīng)用到礦山的開采作業(yè)中，通過智能化的開采能夠?qū)⑷斯げ灰?guī)范操作造成的影響減小，同時還能夠通過檢測系統(tǒng)對地質(zhì)災(zāi)害進行檢測，從而提升礦山開采的安全程度。

結(jié)束語

總而言之，想要更好的使得礦山開采過程中的地質(zhì)災(zāi)害有效得到防治，那么除了規(guī)范開采操作意外還需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況針對性地制定地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防機制，這樣能夠使得礦山開采的安全程度得到提升，同時使得采礦企業(yè)能夠通過針對性地策略有效地使得的地質(zhì)災(zāi)害對企業(yè)造成的經(jīng)濟損失減少。