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[摘要]矿产资源对于我国经济发展的推动是至关重要的,随着新时代的来临,国内对于矿产资源的需求有增无减,在这个基础上探讨地质矿产灾害类型,针对災害成因进行具体分析,寻找切实有效的防治措施。
[关键词]矿山地质 灾害类型 防治措施
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-217-2
由于我国多样的地质地貌客观上诱发了多种地质灾害的产生,同时这些地质灾害无论是类型、分布范围还是造成的后果都非常广泛。而经济建设中对于矿产资源的无序开发和过度利用又加剧了灾害的作用,在消耗资源的同时又给环境造成了恶劣的影响和不可挽回的损失,这远远背离了可持续发展的道路。近年来,由于全球化的刺激,市场化进程也深入到了矿山资源开发上,这种市场的诱导加上国内开发手段的落后与资源合理利用意识的淡薄,使得矿产灾害已经开始影响生态平衡,制约地方经济的可持续发展。
1矿山地质灾害类型
由于人为地质作用和自然地质作用影响,使得矿山原有的生态环境和地质环境出现恶化,继而对人类赖以生存的自然环境和生命财产安全构成严重威胁的灾害过程即可称为矿山地质灾害。矿山地质灾害种类比较多,类型划分依据也比较多样,通常情况下可以根据灾害的形成原因和空间分布特点进行区分,大致可分为:岩土体变形灾害、矿区内部灾害、地下水诱发灾害三种。而根据影响对象不同也可以划分为三种:影响矿区自身开发利用的灾害、影响非开发方利益的灾害、既影响矿区又影响非开发方的灾害。此外,根据灾害形成所需时间不同可以分为缓发型和突发型灾害两种。以下将以灾害发生位置不同,将灾害简单划分为:地上灾害(包括地表)和地下灾害两种。
1.1地上灾害
(1)地面塌陷、沉降、裂缝。由于矿山开采中通常会采用井巷掘进的方式,经过长时间的开采,对于采空区的维护不到位会导致预留矿柱达不到承载力的要求而丧失支撑作用,很容易就会造成地面塌陷、沉降或者裂缝等现象。地面塌陷会对矿区上方的建筑、农田、交通基础设施等造成破坏或者改变地下水道。
(2)滑坡、泥石流。在露天矿的开发中,由于不合理的采矿过程引起矿区岩土松动,水土流失严重,如果遇到长时间的强降雨就极容易诱发滑坡、泥石流等地质灾害,这对矿区地表植、生态的破坏是毁灭性的。
(3)崩塌、溃坝。常见的金属矿开采中通常会有尾矿存在,长时间的开采在尾矿中积蓄了大量的含有多种金属元素的废水,当水量过大累积到一定压力的时候,尾矿坝体不能承受,就会突发溃坝的想象,这对矿区下方人民生命财产的危害是非常巨大的,同时对于下游生态系统也是毁灭性的打击。比如2008年某省发生尾矿库溃坝事故,泄容26.8万立方米,过泥面积30.2公顷,最终造成254人遇难。
(4)环境污染。矿产资源开采时时常会有废弃物料留下,如果不能合理处理这些废弃物,就极有可能对矿区周围的自然环境造成污染和破坏。
1.2地下灾害
(1)冒顶、片帮。在地下的采矿过程中对于顶板的支护不合规范,导致顶板冒顶,巷道壁片帮等,这不单单是矿区地质灾害了,已经属于矿区开采事故,往往会造成人员伤亡,妨碍开采进程。
(2)突水、突泥。由于矿产资源开采过程中开挖巷道时往往伴随着淋水,或者遇到地下水系的干扰,如果前提对于地下暗河或者地下水没有及时的勘察,在开采过程中不能及时检测,通常会出现突发性涌水的现象,大流量的水涌入巷道和作业工作面,冲毁支护设施,淹没逃生路线甚至整个井巷,导致恶劣的人员伤亡事故。另外一种现象,开采过程中淋水量较大,对于老矿或者蓄水溶洞等判断不足,造成蓄水池洞穿,其中积累的泥沙、矿渣等会随着水流涌入巷道阻塞井巷,掩埋开采设备和人员,如果遇到需水量极大的溶洞,甚至能摧毁整个矿区。
(3)瓦斯爆炸。煤矿中常见此类现象,由于通风不畅,短时期内造成瓦斯积聚达到爆炸限度发生爆炸或者由于开采人员非法开采,导致煤与瓦斯突出,这类灾害危害极大,通常能摧毁井下巷道造成严重的人员伤亡。2004年某煤矿由于安全管理不到位,井下瓦斯浓度在短短两分多钟内从1.49%上升到40%以上,迅速引发特大瓦斯爆炸事故,最终事故造成56人遇难,92人下落不明的严重后果。
(4)地热。矿产开采的深度如果达到一定程度,地热危害就会加剧。比如,某些地区的百万吨级国有煤矿开采深度已近千米,在这样深的低下,地热作用明显,工作环境十分恶劣,制约着矿山的正常生产。
(5)岩爆、矿震。由于地下开采中采空区巷道围岩和顶板都承受着来四周巨大的岩层压力,如果在掘进过程中岩层出现自由面,那么随时都有可能导致岩层内部应力的集中释放,这种瞬时的释放,能量巨大,瞬间将压碎的石块向井巷内喷射,造成岩爆现象,对于矿井是一个灾难性的打击。此外,多数矿山开采过程中利用炸药威力进行爆破,这会引发浅源地震,而对于井下脆弱的支护环境是一个根本性的破坏。
2矿山地质灾害的防治措施
矿山地质灾害不但危害矿山开发人员的生命安全,破坏矿产开发设备,影响开发进度,还会破坏矿产资源,对矿区土地、水资源及周围的生态环境造成无法挽回的损失。而根据灾害的成因、破坏程度和发生几率分析,可以看出矿山地质灾害的发生一方面受矿区地质、水文和当地气候、地形地貌、降水等自然条件影响,另一方面矿区自身开发手段、开发理念等的运用以及采矿技术、矿企管理水平、预防救灾能力也对矿山地质灾害有很大影响。所以,除去不可控的自然条件限制,对于人为因素有效的控制是防治地质灾害的关键。
(1)对于频繁发生灾害的地点应该给予特殊关注,做好防治工作,加强灾害点的安全性,将矿产开采过程对于灾害点的影响降到最低,这样的举措能够有效减少表层土松动造成的飞石、小范围滑坡等想象的发生。
(2)巷道掘进时,应该对于围岩和顶板进行及时有效的加固和支护,做到开采和支护的有
序进行,最大程度上去避免冒顶和坍塌事故给矿井生产和人员安全带来的危害。
(3)矿产开采过程的废弃原料、废渣、废水等都要统一处理,一般情况下都要设置废渣库进
行集中存储或者掩埋,同时要加强库坝的自身强度,防止滑坡、泥石流和溃坝等灾害的发生。
(4)矿区生产、生活建筑的建设会于岩土体中开辟较大范围的区域,对于矿区边坡的设计和建设要有严格的调查和勘察,边坡建设完成之后要实时检测,定期维护,一旦遇到结构发生变化要及时进行加固,减少塌方事故的发生。
(5)合理规划开采范围,规范开采过程,严谨越界开采、过度开采等不科学现象,减少因为开采引发水土流失的现象,在此基础上做好地表植被保护和水土保持,必要时候可以进行复植。
(6)原有生态环境较为脆弱,水土流失严重,地表植被稀少,遇到此类情况,矿山开采之初应该制定矿区生态恢复计划,进行必要的植被恢复,对于矿区生产所带来的废料、废渣应该合理堆放,对于条件允许的采空区积极进行废渣回填。
总之,上述这些矿山开发这积极管理的举措,能够最大程度上恢复矿区周围生态环境,减少水土流失,使其自身具备较强的地质灾害抵抗能力,为矿区开采的正常进行提供保障。
3小结
如今,合理科学的开发矿产资源对于矿区周围的自然生态、矿区自身的良性发展都是一个很好的保障。针对不同类型的矿山地质灾害,制定有效的防治措施,加强矿山管理。同时,应该认识到,矿山地质灾害防治是一个长期的过程,需要各方长久的坚持,从制度上强化开采人员对于地质灾害的防范意识和重视程度,最大程度上避免人为因素诱发地质灾害,维持矿山开采行业高效有序的发展。
[关键词]矿山地质 灾害类型 防治措施
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-217-2
由于我国多样的地质地貌客观上诱发了多种地质灾害的产生,同时这些地质灾害无论是类型、分布范围还是造成的后果都非常广泛。而经济建设中对于矿产资源的无序开发和过度利用又加剧了灾害的作用,在消耗资源的同时又给环境造成了恶劣的影响和不可挽回的损失,这远远背离了可持续发展的道路。近年来,由于全球化的刺激,市场化进程也深入到了矿山资源开发上,这种市场的诱导加上国内开发手段的落后与资源合理利用意识的淡薄,使得矿产灾害已经开始影响生态平衡,制约地方经济的可持续发展。
1矿山地质灾害类型
由于人为地质作用和自然地质作用影响,使得矿山原有的生态环境和地质环境出现恶化,继而对人类赖以生存的自然环境和生命财产安全构成严重威胁的灾害过程即可称为矿山地质灾害。矿山地质灾害种类比较多,类型划分依据也比较多样,通常情况下可以根据灾害的形成原因和空间分布特点进行区分,大致可分为:岩土体变形灾害、矿区内部灾害、地下水诱发灾害三种。而根据影响对象不同也可以划分为三种:影响矿区自身开发利用的灾害、影响非开发方利益的灾害、既影响矿区又影响非开发方的灾害。此外,根据灾害形成所需时间不同可以分为缓发型和突发型灾害两种。以下将以灾害发生位置不同,将灾害简单划分为:地上灾害(包括地表)和地下灾害两种。
1.1地上灾害
(1)地面塌陷、沉降、裂缝。由于矿山开采中通常会采用井巷掘进的方式,经过长时间的开采,对于采空区的维护不到位会导致预留矿柱达不到承载力的要求而丧失支撑作用,很容易就会造成地面塌陷、沉降或者裂缝等现象。地面塌陷会对矿区上方的建筑、农田、交通基础设施等造成破坏或者改变地下水道。
(2)滑坡、泥石流。在露天矿的开发中,由于不合理的采矿过程引起矿区岩土松动,水土流失严重,如果遇到长时间的强降雨就极容易诱发滑坡、泥石流等地质灾害,这对矿区地表植、生态的破坏是毁灭性的。
(3)崩塌、溃坝。常见的金属矿开采中通常会有尾矿存在,长时间的开采在尾矿中积蓄了大量的含有多种金属元素的废水,当水量过大累积到一定压力的时候,尾矿坝体不能承受,就会突发溃坝的想象,这对矿区下方人民生命财产的危害是非常巨大的,同时对于下游生态系统也是毁灭性的打击。比如2008年某省发生尾矿库溃坝事故,泄容26.8万立方米,过泥面积30.2公顷,最终造成254人遇难。
(4)环境污染。矿产资源开采时时常会有废弃物料留下,如果不能合理处理这些废弃物,就极有可能对矿区周围的自然环境造成污染和破坏。
1.2地下灾害
(1)冒顶、片帮。在地下的采矿过程中对于顶板的支护不合规范,导致顶板冒顶,巷道壁片帮等,这不单单是矿区地质灾害了,已经属于矿区开采事故,往往会造成人员伤亡,妨碍开采进程。
(2)突水、突泥。由于矿产资源开采过程中开挖巷道时往往伴随着淋水,或者遇到地下水系的干扰,如果前提对于地下暗河或者地下水没有及时的勘察,在开采过程中不能及时检测,通常会出现突发性涌水的现象,大流量的水涌入巷道和作业工作面,冲毁支护设施,淹没逃生路线甚至整个井巷,导致恶劣的人员伤亡事故。另外一种现象,开采过程中淋水量较大,对于老矿或者蓄水溶洞等判断不足,造成蓄水池洞穿,其中积累的泥沙、矿渣等会随着水流涌入巷道阻塞井巷,掩埋开采设备和人员,如果遇到需水量极大的溶洞,甚至能摧毁整个矿区。
(3)瓦斯爆炸。煤矿中常见此类现象,由于通风不畅,短时期内造成瓦斯积聚达到爆炸限度发生爆炸或者由于开采人员非法开采,导致煤与瓦斯突出,这类灾害危害极大,通常能摧毁井下巷道造成严重的人员伤亡。2004年某煤矿由于安全管理不到位,井下瓦斯浓度在短短两分多钟内从1.49%上升到40%以上,迅速引发特大瓦斯爆炸事故,最终事故造成56人遇难,92人下落不明的严重后果。
(4)地热。矿产开采的深度如果达到一定程度,地热危害就会加剧。比如,某些地区的百万吨级国有煤矿开采深度已近千米,在这样深的低下,地热作用明显,工作环境十分恶劣,制约着矿山的正常生产。
(5)岩爆、矿震。由于地下开采中采空区巷道围岩和顶板都承受着来四周巨大的岩层压力,如果在掘进过程中岩层出现自由面,那么随时都有可能导致岩层内部应力的集中释放,这种瞬时的释放,能量巨大,瞬间将压碎的石块向井巷内喷射,造成岩爆现象,对于矿井是一个灾难性的打击。此外,多数矿山开采过程中利用炸药威力进行爆破,这会引发浅源地震,而对于井下脆弱的支护环境是一个根本性的破坏。
2矿山地质灾害的防治措施
矿山地质灾害不但危害矿山开发人员的生命安全,破坏矿产开发设备,影响开发进度,还会破坏矿产资源,对矿区土地、水资源及周围的生态环境造成无法挽回的损失。而根据灾害的成因、破坏程度和发生几率分析,可以看出矿山地质灾害的发生一方面受矿区地质、水文和当地气候、地形地貌、降水等自然条件影响,另一方面矿区自身开发手段、开发理念等的运用以及采矿技术、矿企管理水平、预防救灾能力也对矿山地质灾害有很大影响。所以,除去不可控的自然条件限制,对于人为因素有效的控制是防治地质灾害的关键。
(1)对于频繁发生灾害的地点应该给予特殊关注,做好防治工作,加强灾害点的安全性,将矿产开采过程对于灾害点的影响降到最低,这样的举措能够有效减少表层土松动造成的飞石、小范围滑坡等想象的发生。
(2)巷道掘进时,应该对于围岩和顶板进行及时有效的加固和支护,做到开采和支护的有
序进行,最大程度上去避免冒顶和坍塌事故给矿井生产和人员安全带来的危害。
(3)矿产开采过程的废弃原料、废渣、废水等都要统一处理,一般情况下都要设置废渣库进
行集中存储或者掩埋,同时要加强库坝的自身强度,防止滑坡、泥石流和溃坝等灾害的发生。
(4)矿区生产、生活建筑的建设会于岩土体中开辟较大范围的区域,对于矿区边坡的设计和建设要有严格的调查和勘察,边坡建设完成之后要实时检测,定期维护,一旦遇到结构发生变化要及时进行加固,减少塌方事故的发生。
(5)合理规划开采范围,规范开采过程,严谨越界开采、过度开采等不科学现象,减少因为开采引发水土流失的现象,在此基础上做好地表植被保护和水土保持,必要时候可以进行复植。
(6)原有生态环境较为脆弱,水土流失严重,地表植被稀少,遇到此类情况,矿山开采之初应该制定矿区生态恢复计划,进行必要的植被恢复,对于矿区生产所带来的废料、废渣应该合理堆放,对于条件允许的采空区积极进行废渣回填。
总之,上述这些矿山开发这积极管理的举措,能够最大程度上恢复矿区周围生态环境,减少水土流失,使其自身具备较强的地质灾害抵抗能力,为矿区开采的正常进行提供保障。
3小结
如今,合理科学的开发矿产资源对于矿区周围的自然生态、矿区自身的良性发展都是一个很好的保障。针对不同类型的矿山地质灾害,制定有效的防治措施,加强矿山管理。同时,应该认识到,矿山地质灾害防治是一个长期的过程,需要各方长久的坚持,从制度上强化开采人员对于地质灾害的防范意识和重视程度,最大程度上避免人为因素诱发地质灾害,维持矿山开采行业高效有序的发展。