发布时间:2023-09-21 17:34:31
绪论:一篇引人入胜的矿山灾害防治,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

中图分类号:TD-9文献标识码:A
引言
在过去的几十年里,矿山资源的开采为我国经济建设做出了巨大的贡献。伴随着矿山资源的持续开采,一系列因其引起的环境问题接踵而来。不可否认,我国是矿山资源开采大国,同时也是矿山地质灾祸大国。矿山地质灾害是在矿山资源的开采过程中,因破坏了原有地质环境而引诱发生的一系列灾害,如地震、滑坡、泥石流、塌方、地面下沉等。近年来,我国国内基础建设和经济建设的投入,促进了矿山资源的开采,但因技术设备相对落后、管理存在问题等原因,现存隐患重重,灾害频频发生,给国家经济带来重大的损失,造成了环境的不可挽回的严重破坏,也给人民群众带来了不可拟补的伤害。本文研究矿山地质灾害及预防措施,具有重大的现实意义。
1952年至2011年的60年间,据不完全统计,我国共发生过矿产地质灾害事件11500多起,夺去6000多个鲜活的生命,由此造成的各类损失高达300多亿元人民币。矿山地质灾害发生的频率与各地矿产开发强度呈线性正相关关系,全国各省级行政单位几乎都出现过这类灾害。由此可见矿山地质灾害的普遍性和严重性,时下,分析各类矿山地质灾害成因并研究相应的防治策略具有重要的现实意义。
1 矿业开发与地质灾害
经济的快速发展和基础建设的不断投入加快了对矿物资源的需求,这也为矿产开采企业带来了发展机会。据不完全统计我国各类大中型矿山已达9000 余座,资源开采规模居世界第3 位。矿山资源的开采为我国社会主义建设提供了必要的原材料和能源基础。然而,日益严峻的矿山地质灾害问题迫使我们不得不给予重视。矿山地质灾害,在我国具有以下特点:第一,种类多,分布广,隐患多,影响大,瞒报多,责任事故复杂;第二,多发生在煤炭矿山行业,其次是金属矿山行业。
2 常见且危害性较大的几种矿山地质灾害
矿山地质灾害类型多种多样,影响范围也有大有小。目前常用的分类方案主要有两种:第一,按地质灾害所需的时间分类;第二,按地质灾害的空间形态与诱发因素分类。鉴于目前的很多研究将着力点放在上述第二种分类方式描述的三种大类级别的地质灾害上,且研究比较详尽,本文主要针对破坏性较强且发生较普遍的几种矿山地质灾害进行论述。
2.1 矿山崩塌
矿山崩塌通常指坡度较大的斜坡上的尾矿、岩石及土壤由于受到重力作用而脱离原来位置,发生崩塌、滚落并堆积在平坦位置的现象。矿山崩塌主要由尾矿堆积不合理、矿坑设计缺陷等原因造成。崩塌造成的形状不一、大小不同的堆积在平坦处的堆积物,称为崩积物,有时也会被称为尾矿堆或碎石堆。
矿山崩塌会使建筑物,有时甚至使整个居民点遭到毁坏,使公路和铁路被掩埋。矿山崩塌带来的损失,不单是建筑物毁坏的直接损失,并且常因此而使交通中断,给运输带来重大损失。矿山崩塌有时还会使河流堵塞形成堰塞湖,这样就会将上游建筑物及农田淹没,在宽河谷中,矿山崩塌还可能使河流改道及改变河流性质,从而造成急湍地段。
2.2 滑坡与泥石流
滑坡是指山坡上的碎石、土壤及其他杂物,受天然降水冲刷、地震活动、及边坡失去稳定状态等因素影响,在重力的驱使下,整体性或者呈分散状态顺着山坡向下移动的自然现象。泥石流通常是指大量降水夹带泥土、碎石甚至岩块,以极快的速度由山顶或山腰沿一定的槽道或直接沿山体直冲而下,并在山地低洼处堆积。
滑坡和泥石流也是经常发生的矿山地质灾害,常常给矿山开采以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。发生在工矿区的滑坡和泥石流,可损坏采矿设备及厂舍,威胁职工生命安全,影响矿山生产活动,从而造成重大经济损失。
2.3 地面塌陷
地面塌陷是由于采矿造成的地下支撑减少、地下水水位下降造成地表岩、土体向下塌陷,并为地表造成塌陷坑、洞的一种常见现象。如果这种塌陷出现在经济生产场所或居住区,便会演变成一种可怕的矿山地质灾害。这种矿山地质灾害具有突发性,严重威胁矿区人民的生命安全和国家财产安全,尤其多见于煤矿的开采过程中。全国各地因煤炭开采造成的地表塌陷屡见不鲜,破坏耕地、建筑物、威胁交通安全。
2.4 瓦斯爆炸
瓦斯爆炸是指煤矿开采过程中,通风不良、煤层气泄露等意外导致矿井中的甲烷浓度意外升高,在遇到明火的条件下发生的爆炸,是一种快速的连锁反应。从化学原理上讲,瓦斯爆炸就是达到危险浓度的CH与自然界中的O2在达到燃烧温度下出现的剧烈燃烧反应。
瓦斯爆炸的典型特征是产生高温高压的气体,这些气体在短时间内产生并向周围急剧扩散,烧伤施工人员并使人们窒息,摧毁采矿机械,造成塌方、漏水,具有极大地破坏力。此外,瓦斯爆炸产生很多有毒气体,极易致使井下滞留人员中毒身亡。
3 矿山地质灾害发生的原因与主要问题
3.1 灾害发生的原因
(1)客观原因。矿山开采改变了原有的地质结构,现有开采技术有限,不论采用何种采矿手段,对自然环境的破坏是不可避免的,这也是诱发矿山地质灾害的本质原因。
(2)主观原因。国有企业转制承包煤矿、小煤矿和私营煤矿存在较多管理问题,安全隐患严重。这是矿山地质灾害频繁发生的一个不可忽视的原因。
3.2 现存主要问题
(1)未建立统一的数据信息资源库,对矿山地质灾害的数据统计不足,不可能进行系统工程化的分析与研究。
(2)矿山企业对矿山地质灾害的研究多为短期行为,缺少战略性和长效性的研究,往往导致旧问题刚解决,新问题又出现的现象,研究深度不够。
(3)矿山地质灾害的预防需要投入大量资金,这就使得长期以来许多矿山企业宁愿灾后治理也不愿预先防范,研究积极性不高。
4 矿山地质灾害的防治措施与对策
4.1 矿山崩塌的防治措施
针对矿山崩塌特点,可在矿业开采中采用以下方法防范崩塌:(1)遮挡。斜坡上堆放的尾矿石,可在其下方设立坚固的围挡。 (2)拦截。在山坡脚或半山坡上浇注混凝土墙可以很好的对付降水过程中由山上滚落下的矿石及坚硬的土块。(3)支挡。在向外延伸的矿石及不安全的大矿石下面筑起支挡柱、墙可以很好的防止这些矿石崩落山下。
4.2 滑坡与泥石流的防治措施
与防治矿山崩塌的措施相似,防治滑坡可以从以下三个方面入手:一是将形成泥石流的重要因素——水的影响去除掉;二是改造可能出现滑坡的物体的形状,浇注抗滑坡墙或柱等;三是优化滑动体的岩土性质。其主要工程措施有:排除地表水和地下水,防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷,削坡减重,修筑支挡工程,采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学以改善滑动带的土石性质等。
4.3 地面塌陷的防治措施
(1)按科学方法采矿,预留非采区。开始采矿之前设置好非采区,避开重要区域,可以最大程度的减小地面塌陷造成的危害;(2)采空区要积极开展地质调查研究。积极地在采空区开展地质调查工作,弄清楚地下的地质情况,然后根据具体情况制定不同的应对措施,如搬迁工作,可以很好的防患于未然。
4.4 瓦斯爆炸防治措施
预防瓦斯爆炸一般主要从防止CH4积累和控制火源两方面着手开展工作。为防止瓦斯积聚应加强通风,及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度;对瓦斯含量大的煤层,进行瓦斯抽放,降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。为防止瓦斯引燃的措施应在井口房、瓦斯抽放站等周围禁止使用明火;严格管理井下火区;严格执行放炮制度;注意防止机械摩擦产生的火花。
5 结论
现阶段,我国矿山地质灾害的发生几率、频度、强度及灾害损失均呈显著上升态势,对灾害的全面预防和彻底治理已是刻不容缓。愈演愈烈的矿山灾害、大量潜伏的灾害隐患、日渐恶化的矿山环境说明矿山地质灾害的防治必须上升到一定的重视高度。合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。
参考文献
[1]何芳,徐友宁,乔冈,等.中国矿山地质灾害分布特征[J].地质通报,2012,03.
中图分类号:TQ45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0054-01
我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重,其中,矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。矿山环境地质问题关系到国计民生,关系到社会的可持续发展,矿山采取相应的地质灾害防治措施,使地质灾害降低到最低程度,同时使因矿山开采造成的地质环境破坏得以有效恢停促进矿业经济的可持续发展,为科学合理利用矿产资源及地质环境保护监督管理提供科学依据。
1.矿山崩塌滑坡灾害的成因与影响因素
崩塌、滑坡活动受多种因素的影响,主要发生在雨季。软硬相间的岩层,由于差异分化,坚硬岩体突出,由于结构面切割或重力蠕变,易产生崩塌、落石。矿山崩塌、滑坡灾害的诱发因素很多,有些是开采过程中难以避免的;有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的;有的矿山片面追求经济利益摈弃常规,结果为后期的发展埋下灾害隐患。
1.1 崩塌
矿区内崩塌的形成主要受地形地貌、地层岩性及其组合关系、地质构造影响。地质构造发育使完整的岩体被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳形成崩塌。区内崩塌按成因类型可分为切蚀型、降雨型、构造剥蚀卸荷型及人工采掘型4种类型:切蚀型由人工开挖切坡引发;降雨诱发型主要在原生的地形、地质条件下由降雨所诱发;构造剥蚀卸荷型由自然的剥蚀作用、岩体卸荷而产生;人工采掘型是指在陡崖下人工采石或开矿引发的崩塌。大规模的崩塌能摧毁矿山、铁路、公路、隧道、桥梁等,堵塞交通、砸烂车辆,造成巨大灾害。
1.2 滑坡
滑坡是松散岩类构成的斜坡破坏形式。当组成斜坡的岩石性质不同,特别是上覆松散堆积层,下伏坚硬岩石时,易产生滑坡。滑坡的滑动面多数是构造软弱面,如层面、断层面、断层破碎带、节理面、不整合面等。按成因可将矿山滑坡分为切蚀型、降雨型、构造剥蚀卸荷型及人工采掘型4种类型。目前露天煤矿,铁矿、采石场所发生的滑坡,大多数是由于违反开采顺序,乱采滥挖而改变边坡应力场,导致边坡失稳。除此之外,地震也是崩塌、滑坡重要的触发条件。
2.矿山地质灾害的防治措施
矿山地质灾害防治主要是通过采取一定的保护及治理措施,最大程度的减少地质灾害发生,避免和减轻地质灾害造成的损失,实现矿产资源开发利用和环境保护协调发展。
2.1 矿区崩塌、滑坡的防治措施
防止矿区崩塌、滑坡的防治措施主要是露天采掘。露天采掘时剥离边坡应该具有一定的稳定性,当工作台阶采掘到最边界时,便形成最终边坡,当最终边坡过陡时,稳定性差,易滑坡。对于露天开采所形成的最终边坡,应严格按开采设计要求控制最终边坡角,同时做好对边坡的监测预警工作,若发现有危及过往人员人身安全的崩塌、滑坡等地质灾害及其隐患时,应对边坡采取有效的人工加固措施。
实施排水工程,包括地表排水工程和地下排水工程。地表排水主要是利用滑坡周边的冲沟,对其进行衬砌、护坡处理和清坡处理等,使滑坡区内、外的水迅速排入附近较大的溪沟,并修筑截水沟拦截雨水,使地表水排至滑坡体之外。地下排水主要是在滑带之下的基岩中设置平硐或硐顶垂向排水井群(幕),降低地下水位。
矿山生产过程中,要严格执行有关矿山工作条例和国家有关技术规范要求进行开采,杜绝不合理、不规范的开采。按照设计部门设计的矿山开采方案,科学施工,有计划、有条件合理开采,严禁在坡脚从下到上进行掏挖,台阶工作台应保持平整,确保矿山开采安全性和可靠性。
对露天矿的边坡,必须进行经常性的检查和维护,必要时进行人工放坡、铺上草皮、植上灌木、砌筑局部挡土墙或预埋防滑桩。合理的设置排水网络,防止地表水流入矿坑冲刷边坡,对于有层理的露天矿要在坑外周围设置防山洪防泥石流的阻挡或者疏导的设施。
对于事关生命,财产安全的矿区不稳定边坡,可采用抗滑工程来防止山体滑坡。
为了防止崩塌、滑坡等地质灾害,对矿山生产过程中产生的表土、废渣及矿石,应及时输送到表土场,不能随意堆放,堆放终坡面应夯实,且应在下坡向修建挡土墙。
防治崩塌、滑坡等地质灾害的根本措施还在于加强矿山建设、生产,乃至闭矿后的矿山环境保护和恢复治理绿化工作。
2.2 加强矿山工程地质灾害勘探工作
矿山工程地质灾害勘探可以预测灾害发生的时间及危害程度,还可以探测灾害类型,为防治做好准备。具体的探测方法主要包括地球信息技术勘探、地球物理勘探以及环境化学勘探等三个方法。
2.3 建立灾害网络预警监控信息系统
矿山火灾多发地区、滑坡泥石流多发区以及崩塌地面沉陷易发区,如果光靠人工监测显然无法达到要求,而且还不能及时发现。在地质灾害多发区设立监测系统,能够取得较好的预防效果。
2.4 地质环境恢复方案及措施
为了防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。
3.结论
矿区地质灾害大多是由于采用不科学的采矿方法造成的,当人们意识到环境对人类生存的重要性,懂得如何正确解决资源需求与保护人类生存环境的矛盾时,科学的采矿方法将被越来越广泛地应用。在矿山开采问题上我们必须坚持“谁开发谁保护,谁闭坑谁复垦,谁破坏谁管理”的原则,加强对矿山环境的管理。只有解决好矿山开采与环境保护之间的矛盾,才能促进中国采矿业的可持续发展。
参考文献
在现代经济的飞速发展的同时,人类在能源上的消耗也是日益剧增的,同时给矿上的开采单位带来了更大的发展空间。但是因为很多的中小型矿山为了尽快的获得利益和更多的获得,经常会发生过度开采,还有小型的矿山使用的开采工艺和技术落伍很多,大部分的开采都没有环保措施,造成了很多矿山受到了非常严重的破坏。而且开采的环境日益恶化,矿山的地质灾害问题也是越来越严重,潜藏的灾害问题也在不断增多,还有可能会酿成灾害,让人员伤亡、毁坏设备、甚至会让矿区封闭,造成资源浪费等严重的后果。严重抑制了社会经济的可持续发展。
1地质勘查工作的内容
1.1关于可接替危机矿山资源的勘查
近年来,大部分矿山的资源都已经被开采使用,出现了矿山资源严重不足的现象,代替的资源一样出现了严重的不足,大部分金属矿山已经不能满足人们的需求,因此,我们对矿山新的资源进行勘查以求当做代替资源,这样可以延长矿山的开采使用时间,可以解决掉一些矿山资源缺少的问题。现在的关键是进行煤炭、铜、铁、铝、锑、铅、铀、锌、钨、锡、镍、金、钼、磷、锰、优质高岭土、纤维石膏以及对当地的经济发展会有关键性的危机矿山代替资源的潜力评估,加大寻找已经形成矿地质条件的,矿资源潜力大且市场需求大的可以代替危机矿山的勘查评估工作。加大力度对深度矿区的开发,寻找隐藏矿区进行勘察。工作人员要理解找矿的要求,在勘察前做好充分充血,避免不必要的勘察风险和投入,尽量最大可能的扩充矿山开采的储备量;要扩散思维,创新想法,通过寻找危机矿山的接替资源来扩大矿资源的储备量。
1.2勘探力度决定矿山有效使用
对矿山资源合理开发需要深度的勘察,完整周密的勘察还能够增加矿山的使用年限,更好的利用矿山资源。加强对矿山的勘察工作,可以有效的结约时间提升工作效率,更能够合理使用矿山开采的时间,最大强度的开发矿山资源,以满足人们的需求,有效的开发出矿山的最大效益。同时,对矿山周围也要进行深层资的勘察,鼓励工作人员在现在的矿山开采的范围内加强多周围的矿区勘察,这样有利于之后的储备资源能更好的使用;鼓励矿山项目单位利用新的勘察办法找新的矿山资源。
1.3制定促进矿山单位自主投资开展储备资源勘查制度
激励单位自我投资用于矿山的地质勘测,形成勘查制度,可以有效的让矿区的开发的矿山的勘测形成良好的循环机制[1]。鼓励有能力的大中型矿山单位协同地质勘测单位对一些可接替的资山资源进行勘察,慢慢的形成一个新的市场需求。制定出合理的管理追踪体系,可以实时的跟进快消耗完的矿区能源还有剩下的储存资源,利用信息技术的方法勘测矿山最新的地质情况和资源管理的工作。要制定更为完善的资源储存账簿,矿山报告到对应的矿产管理部门进行审核,国土资源的管理部门要专门成立完整的矿产资源储存档案,根据我国法定的流程记录、核销、统计和通知,建立大型的、重型的矿山储存管理系统。矿山水文地质、环境地质的调查和矿山地质环境监测不容忽视,加强对水文地质条件杂乱的矿区的勘测,监测地下水的动态和矿坑涌水量对矿山开采有着重要作用,要给出合理的矿坑水利用防治的有效办法。
1.4勘查尾矿和共伴生矿
综合利用高科技技术手段,勘查和评价共伴生矿资源和尾矿资源,提高共伴生矿资源和尾矿资源的最大化利用,促进锰、铜、铁、铝、磷等大宗紧缺的矿资源开发。国家应制定标准和产业技术政策,推动矿产资源最大化利用,实行实际有效的资源勘查、综合评价、高科技技术及方法[2]。
1.5闭坑阶段的地质工作研究
严格按照国家法律政策执行闭坑阶段的地质勘查工作。根据国家的法律规定,要对关闭矿山进行环境治理工作。对关闭矿山前后的地质工作进行全方面勘查,制定合理的环境保护方式。矿山闭坑时,需出具相关的地质报告报给相应的管理部门进行审核。加强对灭失的废弃矿、闭坑矿山的整治。政府应要求责任人对灭失的废弃矿山、闭坑矿山环境地质调查,对环境问题严重的、影响程度深,影响范围广的矿山着重调查,对矿山地质环境实际存在的情况进行合理评价,提出有效的综合治理方案。
2矿山地质灾害
矿山地质灾害又叫做矿井地质灾害、采矿地质灾害、矿区地质灾害等。有些矿床开采中,由于过多的采掘井巷破坏和岩土体变形,还有水文地质、矿区地质条件同自然环境发生了严重的改变,形成了地质灾害,破坏了采矿工程设备和矿区资源环境,严重的还威胁到了人类的生命财产安全[3]。矿山地质灾害种类很多,发生在地面的主要有地面塌陷、地面沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、煤自燃等,发生在井下的主要有冒顶、片帮、突水、突泥、井下热害、矿震、岩爆、井下煤自燃、油气井管套损坏、矿坑水污染等。
3矿区地质灾害防护措施
3.1加大地质灾害防治宣传力度
制定地质灾害防治宣传计划,充分采取各种形式,开展地质灾害的性质、危害以及防御的基本措施向公众宣传到位,增强公众的地质灾害防灾意识和自救、互救能力。
3.2加强开采防护
矿山设计应坚持效益与安全并重,注重在开采施工过程中的监测与预防。开采前做好前期勘探任务,取全取准地质资料。及时回填或采取有效方式处理采空区,消除灾害隐患。
3.2.1勘查方法
矿区地质灾害多出现在较深的地下,要采取一些先进方法进行勘查,常用的方法有水文地质勘探法、地球化学法、以及高密度电阻率法与瞬变电磁法在内的地球物理勘查方法。
3.2.2水文地质勘探
在矿产开发前,为了避免水害的发生,通常要进行水文地质勘查。其目的是查明区域水文地质条件,了解该调查地区地下水的埋藏、分布状况及补给、径流、排泄条件,为矿产开采方案制定提供全面的水文地质资料。
3.2.3地球化学勘探
地球化学异常成矿物质在矿床形成或解体过程中留下的,在各种天然物质的元素分布的正常模式或背景模式的基础上能够辨认出来的一切印迹,都可称为地球化学异常。地球化学勘查的目的一直是通过地球化学异常的线索来找寻矿床,地球化学勘查的应用正在逐步扩大,它不仅可用于找矿,还可为解决环境污染、农业、畜牧业、地方病以及各种地质问题提供有价值的资料。
3.3高密度电阻率法
高密度电阻率法是把很多电极同时排列在测线上,通过对电极自动转换器的控制,实现电阻率法中各种不同装置、不同极距的自动组合,从而一次布极可测得多种装置、多种极距情况下多种视电阻率参数的方法。该检测方法的优点在于岩石对其导电性的影响不会很大,反而岩石能够起到更好的传导作用,对于采空区的地下水勘查的效果是最为明显的。
3.4瞬变电磁法
瞬变电磁法也称时间域电磁法,简称TEM,它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间,利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。简单地说,瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分,衰减快,趋肤深度小;而晚期成分则相当于频率域中的低频成分,衰减慢,趋肤深度大。