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在评估矿山地质灾害的时候,最重要的一点就是保证评估结果的科学性和准确性,由于其评估方法比较多,所以在评估的时候选择评估方法,应当根据当地地质的实际情况而定。在评估的时候首先应该搜集整理矿区的资料,其中包括矿区前期的地形、地质、矿山开采设计、矿体分布等等方面的资料,如果这些矿山基本的地质资料都没有收集到,那么定性评价的方法就比较适用;如果以上这些资料都能搜集到,不过由于这个矿区曾经比较少的发生地质灾害,导致采样数量不足,这种就最好采用模糊综合评判的方法了;而对于矿山历史上地质灾害频发,地质灾害的采样数据比较丰富的情况下,就可以选用神经网络、数理统计等方法进行评估。地质灾害的评估方法主要有:
1、专家评估法
此种方法一般是由在研究区当地生活工作多年,因而对当地的地质情况比较熟悉的的专家,对灾害进行直接的评估。这种方法虽然效率高,也能结合现场的很多因素进行考虑,不过人为因素比较大,评价的结果受制于专家的经验水平。
2、参数合成法
对影响质地灾害的所有因素分类,然后根据经验,对每一个因素给予一个权值,最后对这些所有的权值平均。此种方法是定量评估,利用软件,工作效率也很高,缺点是当矿山面积比较大时,灾害点多,应用就比较复杂,而且权值的确定主观性比较强。
3、数理统计
通过对现有地质灾害以及影响它的因素,建立调查和统计分析,总结地质灾害的发育规律,从而建立评价模型,并利用所建模型进行的评估预测。这种方法比较复杂,模型需要反复的验证,不过评估结果科学准确。
4、人工智能
这种方法包括神经网络、向量机、灰色聚类。
二、评估及治理工作开展的思路
在开展评估及治理工作的思路上,首先应该对矿区进行现场的调查和数据的收集整理,对以前的一些相关资料和评估方法进行一个综合的分析和评估,进而对矿山的地质灾害提出一个治理的合理措施,在治理完成后,还必须对矿山地质灾害进行监测,如果发现任何的安全隐患以便及时上报给相关部门。
三、矿山地质灾害的防护措施及治理方法
矿山地质灾害的防护措施和治理方法,必须要根据评估的结果以及灾害的类型来制定相应的措施。这是因为不同的灾害类型,它的灾害体所危害对象的范围也就相应的不同,所以在制定切实可行的措施的时候必须结合当地的实际情况。根据矿山的地质特点和条件以及地质灾害灾点的分布情况基本可以划为几个不同的防治区。其次是次重点防治区,这个主要针对的是矿山的生活区和进场公路,这两出地方很容易形成大量的边坡,周围还有一些废弃的渣,如果这些边坡失去稳定就很有可能造成塌方和滑坡,而那些沿途的废弃的渣也会造成矿区的水土流失,从而形成泥石流;最后一般防治区,就是指在无主要建筑和项目工程的建设的矿区内,一些地表岩石由于破裂、破碎等原因而造成的水土流失,这里应该减少人为因素的干扰,做好植被的防护工作。那么发生了地质灾害应该怎么做,采取哪些措施?下面是一些典型的地质灾害的治理方法:1、滑坡:修建排水设施,建立安全平台;2、塌陷:可以采用充填复垦的方法;3、崩塌:降低陡峭程度,清理或拦截危岩;4、泥石流:封固矿山的物质,建立拦挡设施,建设疏导通道;5、瓦斯爆炸、矿坑火灾:设置检测点,设计预火方案;6、水土流失:绿化植被;7、矿坑突水、涌水、涌泥:做好坑道排水、排沙设计。
四、对矿山地质灾害的监测方法
矿山地质灾害的监测方法主要有三种:即人工巡视法、工程测量法和遥感解译法。
(一)人工巡视法
人工巡视法可以监测不同类型的矿山,比如崩塌、滑坡、泥石流等,还能根据季节的变化,增加监测频率,比如在雨季的时候,监测频率要频繁一些。人工巡视法主要是针对矿山地质灾害点多、点散,规模较小的致灾地质体。
(二)工程测量法
工程测量法主要应用在三个方面:一是灾体已经发生变形,周围有青瓷的滑坡、不稳定斜坡的矿区;二是防治效果监测方面,如挡土墙等防治工程部位;三是矿区地表的变形和沉降等监测方面。工程测量法只要的是测量仪器对致灾体进行相对位移的测量,因此,大多时候是用在滑坡有变形的阶段以及防治工程效果的检测。
(三)遥感解译法
遥感解译法一般应用在对地质灾害的监测方面,这是由于遥感解译法可以发现大规模的泥石流和滑坡灾害,并且监测的效率比较高,不过同时也需要现场调查核实验证手段来进行辅助,所以遥感解译法一般应用在区域性的矿山地质灾害的监测,以达到大面积的观测的目的。
五、总结
【关键词】矿山地质;地质灾害;保护防治
矿山是人类工程经济活动对地质环境影响最为强烈的一种场所。 人类在开发利用矿产次源的同时,也改变或破坏了矿山地区自然地质环境,从而产生众多的地质灾害,降低环境质量,影响人类自身的生存和生产环境。
1 矿山生产活动与地质灾害
矿山,是矿业活动的中心,其生产活动一般包括矿石采掘、矿坑排水和选矿冶炼三大部分。由于上述活动, 而造成地下采空、地下水位降低等八种对地质环境的作用形式(见图1),成为巨大的人为地质营力。矿山地质环境,根据矿业活动的影响范围,可分为大气(近地面) 环境、地面环境、水(地表水与地下水)环境和采场(露天采场与地下井巷、采场)环境四大部分。
矿山地质灾害,是指由于矿山生产活动而造成的对地质环境的作用,使矿山地区地质环境发生异变,而产生的影响人类正常生活和生产的灾害性地质事件。我国矿山地质灾害十分严重,常见的有酸雨、采空区地面沉降、崩塌、滑坡、岩溶塌陷、水土流失、水土污染、突水、溃泥等26种(见表1 )。每年由于矿山地质灾害造成的人员伤亡数以千计,经济损失则以亿元计,严重影响矿业的经济效益和社会效益,并不同程度地破坏了矿山地区的生态环境。矿山地质灾害的种类多,其分布空间又涉及矿山的大气、地面、水和采场环境,在每一个矿山构成一独立的地质灾害系统。这个系统的基本特征,即灾害的种类及多寡、灾害的强度和时间、空间分布等,除取决于矿区特定的地质环境(即地形地貌、气候、矿床水文地质工程地质条件等因素)外,亦与矿床开采方式、方法及选冶工艺密切相关。这个系统内的各灾种, 由于其主控作用往往相同或相似,而显示出灾害发生的伴生性和链生性。每一种对矿山地质环境的作用形式,常产生一群相互伴生的地质灾害。一种主导性地质灾害的发生,往往会链生一系列诱发地质灾害。
矿山生产活动类型 对矿山地质环境的作用形式
图1 矿山生产活动对矿山环境的作用形式图
2 矿山地质灾害发展趋势分析
随着我国经济建设的发展,矿业作为一个重要产业,随着矿山采掘规模和强度的增大,矿山地质灾害也必将趋于增多。地质灾害防治工作量和防治难度将超过以往历史上任何时期的水平。
(1)地质环境中矿山侵占土地和废弃物排放数量越来越大。增加了防治范围和治理工作量。我国采掘工业已侵占了大部分的土地面积并且速度在递增。造成矿山侵占土地的原因主要是露天采场、各类渣场及工业垃圾堆置场,这种侵占,对土地来说,即是破坏性的。矿山废弃物包括废气、废水、废渣和尾矿等。以废渣为例,每生产一吨金属或煤,往往需要消耗和排放数十吨,成百吨的矿石和废石。
(2)需要防治的地质灾害将越来越多,防治难度也越来越大。煤炭矿山地质灾害防治问题仍然比较突出。开发时,必须重视研究与水环境变化有关的地质灾害的防治。非金属,建材矿山,由于点多、分散, 其开采的影响范围几乎涉及城乡各地,在非金属、建材工业大发展的同时,必须重视日益增多的水土流失、土地沙化、水土污染等地质灾害的防治。黑色,有色金属矿山及化工矿山,随着一批矿山生产能力的消失,不论是新开发的矿山,还是挖掘现有矿山的潜力,多将扩大对地质环境影响的地域,而增加地质灾害防治工作量及难度。
应该引起高度重视的是发展中的乡镇矿山,由于其自身一些不完善因素难以在短时期内得以改善和克服,矿产资源利用率低,乱采滥挖严重,选治工艺落后,矿山地质灾害会更加严重。
表l 矿山地质灾害种类综合表
3 矿山地质灾害与地质环境保护对策
我国矿山地质环境保护,通过大量生产实践的经验与教训,已从初期只关心采矿效益和自身作业安全阶段,发展到目前的矿产资源开发与地质环境保护并重阶段,将来势必会发展到在保护地质环境的前提下,考虑矿产资源合理开发利用的阶段。做好地质灾害防治,是现阶段实施矿山地质环境保护的关键。
3.1 制定矿山地质环境保护法规
环境保护是一项基本国策。矿山地质环境作为整个环境的一部分, 其特点是:生产活动强烈、地质灾害发育、环境破坏严重,成为整个生态环境遭受污染或破坏的泥头之一。地环境是自然环境和生态环境的基础,更应成为保护的重点。
3.2 建立和健全矿山地质环境管理体制
地质矿产部作为国务院地质矿产行政主管部门,负有矿产资源开发管理、地质环境保护管理及地质灾害防治管理的政府职能。矿山地质环境管理与矿产资源开发管理两者密切相关。各级地方地质矿产行政主管部门应该有责任加强和履行矿山地质环境保护管理及地质灾害防治管理的职能,建立起矿产资源开发全过程的地质环境监督管理体制。
3.3 做好矿产资源开发全过程的综合防治
(1)矿产资源勘查阶段,即矿床勘探阶段。主要是查明矿区环境地质条件,在现状评价的基础上,预测矿床开采后对地质环境产生的影响和主要地质灾害,提出防治建议,为矿山整个环境影响评价、建设可行性研究和设计提供依据。预测评价的重点: 一是矿床疏排地下水后水环境的变化和可能产生的地质灾害,其评价范围应包括一个完整的水文地质单元; 二是矿床原生地质体(矿石及其围岩) 采挖、位移、堆放后岩土环境的变化, 可能在矿山地面环境和采场环境产生的地质灾害。以及因矿石、废石引起某些元素扩散而造成的环境污染等灾害。
(2)矿山设计阶段
1)设计准备阶段。主要是做好地质环境影响评价,作为建设项目审批的依据。以往不少矿山建设前也编制有环境影响评价报告书, 但大都局限于以“ 三废” 为对象的环境影响评价,缺少以矿山地质环境合理利用和保护为基础,防止或减少地质灾害发生发展为目的的全面评价,使矿山地质环境保护与矿产资源合理开发难以同步进行。
2)设计阶段。矿山建设项目中的地质环境保护设施和地质灾害预防工程,必须与主体工程同时设计。初步设计中必须有地质环境保护和地质灾害防治篇章,利用高科技技术,针对性地提出保护地质环境的开采方式、方法和选冶工艺等。
(3)矿山基建和生产阶段。矿山基建时,地质环境保护设施和地质灾害预防工程必须与主体工程同时施工,一并验收并移交生产使用。
关键词:矿山;地质灾害;防治
中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0169-01
当前,随着我国经济的高速发展,矿产资源开发规模也越来越大,随之而来的则是矿山地质环境的恶化。据调查,全国采矿地面塌陷相当严重,据对全国1 173个大中型矿山企业调查,地面塌陷破坏土地面积达84 200多公顷,煤矿区最为突出。地面塌陷,毁坏城乡各种建筑、交通设施和农田,威胁人民生命财产安全,影响经济建设,造成严重的经济损失。因此,加强矿山地质灾害的防治刻不容缓。
1 矿山开采引起的环境地质问题
随着近年来的矿产资源加速开发,难以避免地给所开发的矿山环境造成不容忽视的破坏。由于矿山开采而导致的地质灾害是一个非常突出的地质环境问题,矿山地质灾害的特点是具有很强的隐蔽性和突发性,一旦发生,便会为所在地区带来较为严重的灾情。经常发生的地质灾害有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等。
1.1 滑坡、不稳定斜坡
根据调查,矿山所存在的易滑坡区域和不稳定斜坡区域,其形成的原因主要来自于多年来某些地区持续而无序地对矿山进行开挖,并且没能科学管理矿山弃渣,此外,矿山的采空区出现沉陷,以及较大规模的降雨、采空区发生地震、爆破等活动,也会使滑坡和不稳定斜坡发生的几率增多。在矿区的滑坡等地质灾害一般来讲单体规模不大,但是分布很广泛,因此对当地居民有着不容忽视的潜在危害,且难以准确及时地预测。
在矿区,滑坡和不稳定斜坡的出现诱因有如下三类:第一类比较常见,主要是由于采矿者将矿渣置于比较高而陡的坡地,一旦矿渣累计过多,在发生短时间强降雨的时候便很容易形成滑坡;第二类是因为大规模的矿产开采而使矿区局部的岩体应力产生了变动,一旦有强降雨的触发,或者重力变化和类似的因素影响,便很容易造成岩土体滑动,形成滑坡;第三类是在某些露天开采的矿区里,矿区的上半部分土体已经逐步风化,而此时如果采面过于陡峭,便会很容易由于在强降雨或者自身重力、以及开采时的爆破力的影响下松动崩塌,形成滑坡。
1.2 地面塌陷及地裂缝
大多矿区开采历史悠久,近几年随着采煤机械的日新月异,新增采空区面积越来越多,这些采空区随时都可能冒落,产生地面塌陷及地裂缝。这些地面裂缝遍布,一般长数百到上千米、多呈平行状密集式排列,垂向深度较大,以张剪性破裂为主,方向性良好,裂而光滑平直,与下部煤层顶板贯穿。众多裂隙将地表切割得支离破碎,大部分地下水被截流至井下,致使浅层地下水日趋枯竭,植被退化,农田无法耕作。
在坚硬顶板条件下,大量未经处理的采空区是发生大而积塌陷的根本原因。这主要与采煤方法及煤柱的留设等因素有关。另外,矿区水文地质条件的变化不仅产生了环境问题,而且使采空区的煤柱受到侵蚀,加速了顶板的垮落。随着掘进水平的延伸,复合采空区面积会进一步扩大,如何制定新的采煤方法标准,因地制宜地留设保安煤柱是矿区二次创业中的重要课题。根据资料分析:埋深100 m,采高3.5 m的采空区,留设煤柱的面积比率应达到30%以上,才能保证地表的稳定性不受影响。在旧采区内煤柱由于氧化及渗透压力作用,使其抗压强度下降,引起地表整体移动。
2 矿山地质灾害的防治
随着矿区的持续开采,附近的自然环境逐步出现退化,危害的范围还将继续增加,所形成的地质灾害也会渐渐严重,导致更大的致灾性。目前的科学技术尚无法从根本上控制由于矿区开采而引发的地质灾害,我们可以尽可能采取一切有效措施,使灾害的损失减轻到最小程度。
2.1 采空区塌陷的防治
随着矿区开采程度的加大,矿区地面的塌陷现象是一个难以回避的地质问题,大量事实证明采空区塌陷会对矿区的人类生活和生态环境带来负面的甚至恶劣的影响,随着开采过程的深入,采空区塌陷也逐步恶化,而当前的采矿工程发展是难以避免采空区塌陷现象的。目前只能通过科学的施工措施,以各类手段尽可能降低采空区塌陷的程度,使之对当地环境和居民生活影响降到最低,并保持矿区生态经济效益的最大化。
目前,有不少针对采空区塌陷的施工模式,在采矿实践中也取得了一定的效果。一种比较有效的模式叫做“充填复垦”模式。该模式通过将矿区所产生的大量煤矸石、粉煤灰等物质对采空塌陷地进行有效填充。这种防止策略适合于在填充物质比较充足的地区使用,因为所选择的填充物质不会对环境产生污染,并且能够对采空区塌陷产生较好的一只作用,还能有利于废弃物的处理,因此具有一举多得的效益,被许多地区使用。
2.2 采矿区滑坡的防治
如果所采的矿床都处于相对软弱的地层中,并且在软弱层之上由灰岩或砂岩组成的高陡崖,则很容易出现采矿区的滑坡现象。常用且比较有效的治理滑坡的方法包括通过支挡或者铆固以及边坡的加固等等,来改变区域地形,进而防止滑坡;而对于某些比较特殊的危险地区,则应着重修正边坡的形状和尺寸比例。例如减少边坡的高度以及降低边坡角度,使边坡岩体内的应力状态得到改变,从而保持边坡稳定,减少滑坡风险。
2.3 采矿区泥石流的防治
由于过度采矿,破坏植被改变地形,便很容易引发泥石流。根据近年来的采矿工程经验,对于泥石流的防治策略可以通过两个方面进行,一是拦挡,二是疏导。在矿区中泥石流发生几率偏大的地区,结合其具体的地形条件,在合适的地段构建拦截坝,从而拦挡可能构成泥石流的松散固体物质。同时选择合理区域构筑沟渠等排泄公事,使以及形成的泥石流可以通过这些沟渠顺利排走。
2.4 采矿区水土流失的防治
采矿区的水土流失危害主要是影响区域的水循环、破坏土地资源、加剧人为水土流失的发生。其中,对采矿区的林木和植被进行保持,是对矿区进行水土保持之中十分重要的部分,在采矿区的水土流失防止里发挥着不可替代的作用。在水土保持工程中,应该建立一套综合的防护系统,既能防止水蚀,也能防止风蚀,通过以林草等植被使矿山土壤得到固结,从而在最大限度上避免水土的流失。应采取恢复植被、修建蓄排水工程和拦挡工程等综合防治措施。
2.5 采矿区突水灾害对防治
采矿区容易发生突水灾害,这种灾害的避免和防止可以分为两个类别,一是地面防水策略,二是井下防水策略。对于第一种情况,采矿区的地面防水,其原理是通过断开大气降水,达到避免来自地表的水涌入采矿区。地面风水的实际策略包括构建地面防洪沟、对矿井的塌陷坑进行有效封堵、对矿区的地势低洼处积水进行排除或疏导、通过垫高河床达到河流流向的变化等。对矿区中一些年代较旧的坑洞,应该对其实施封闭处理,达到避免雨水灌入的目标。
2.6 采矿区三废排放的防治
挖掘采矿区中的尾矿与矸石的利用价值,对存在于矿坑中的水源进行回收利用。一方面能够对废物进行循环利用,另一方面则能够对水源进行有效的回收。对采空区里的尾矿,在进行洗选处理之后,对其中含有的有用物质进行应提取,从而继续挖掘其价值。对于已经塌陷或者遭到破坏的矿区土地,则应结合其具体情况来进行继续开发,包括回复种植以及进行行政区域规划等等。土地的再利用应该严格与环境的保护和修复进行配合,例如,对于采矿区里的矸石,可以用于填充废旧的巷道,也可以将其用于建筑材料等,通过废物的二次利用来实现环境的保护。
参考文献:
[1] 温玉成.例析矿区易发地质灾害的类型与防治措施[J].辽宁师专学报(自然科学版),2010,(2).
【关键词】矿山;地质;环保;规定;措施
【中图分类号】TU965【文献标识码】A【文章编号】1674-3954(2011)02-0191-01
中国矿业的快速发展,在为经济社会发展提供重要物质保障的同时,累积了大量的地质环境问题。针对这类问题,国土资源部制定了《矿山地质环境保护规定》。《规定》已于2009年2月2日国土资源部第4次部务会议审议通过,自2009年5月1日起正式施行。
一、概述
中国因采矿活动造成采空塌陷、地下水疏干、地质地貌景观破坏等问题,已严重危害矿区人民正常的生产生活,制约了当地经济社会的可持续发展。据统计,全国113108座矿山中,采空区面积约为134.9万公顷,占矿区面积的26%;采矿活动占用或破坏的土地面积238.3万公顷,占矿区面积的47%;采矿引发的矿山次生地质灾害累计12366起,造成直接经济损失166.3亿元,人员伤亡约4250人,面临的地质环境形势十分严峻。产生这些问题的原因主要来自三方面。
1、矿山地质环境保护缺乏专门的立法
只是散见于一些相关法律法规的某些条款之中,缺乏独立、统一和具有针对性的法律法规或规章对其加以规范。分散的规定导致实践中针对性和操作性不强,矿山地质环境保护无法可依。
2、存在“重开发、轻保护”的现象
由于缺乏有效的监管手段、责任制度和专门的立法规范,矿业权人只重视开采资源,普遍缺乏保护矿山地质环境意识;矿产资源开发的设计方案中也没有把保护矿山地质环境作为重要内容;管理机关也没有将矿山地质环境保护和恢复治理作为对矿业权人的重要要求,导致矿山地质环境保护压力很大。
3、环境保护和恢复治理专项资金不足
目前企业基本没有专门用于保护与恢复治理矿山地质环境的资金,开采矿产资源产生的环境成本也未列入企业生产成本,导致矿山地质环境被破坏后,企业没有专项资金进行治理。
二、适用范围与补偿制度
1、使用范围:关于范围的界定,是针对矿山地质环境保护工作的特殊性以及矿山地质环境问题产生原因的特定性,经过反复研究,确定其适用范围是:因矿产资源勘查开采等活动造成矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡,含水层破坏,地形地貌景观破坏等的预防和治理恢复。同时考虑到实践操作过程中,矿山地质环境恢复治理可能会涉及“三废”治理与土地复垦,为避免职能交叉问题,《规定》将“三废”治理与土地复垦排除在适用范围之外。从而明确规定开采矿产资源涉及土地复垦的,依照国家有关土地复垦的法律法规执行。
2、补偿制度:《国务院关于全面整顿和规范矿产资源开发秩序的通知》提出了“探索建立矿山生态环境恢复补偿制度”,财政部、国土资源部、国家环保总局《关于逐步建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的指导意见》提出,“由企业在地方财政部门指定的银行开设保证金账户,并按规定使用资金。”因此,迫切需要加强立法,制定专门规定,解决现实中日益严峻的矿山地质环境问题。
三、对保护矿山地质环境的责、权、利的规定
可以概括为26个字,即预防为主、防治结合,谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益。具体来说,做好预防,其主要手段就是编制规划。
1、环境调查评价工作
由各级国土资源行政主管部门负责本行政区域的矿山地质环境调查评价工作,并据此编制矿山地质环境保护规划。矿山地质环境保护规划应当符合矿产资源规划,并与土地利用总体规划、地质灾害防治规划等相协调。为推动矿业权人增强保护地质环境的意识,采矿权申请人在申请办理采矿许可证时,应当编制矿山地质环境保护与治理恢复方案。采矿权人应当按照矿山地质环境保护与治理恢复方案,缴存矿山地质环境治理恢复保证金,发生矿区范围、矿种或者开采方式变更的,采矿权人须按照变更后标准缴存治理恢复保证金。采矿权人应当严格执行经批准的矿山地质环境保护和治理方案。
2、开采矿产资源
开采矿产资源造成矿山地质环境破坏的,由采矿权人负责治理恢复,并在矿山关闭前,完成矿山地质环境治理恢复义务,采矿权发生转让的,该义务同时转让。对矿山地质环境治理恢复后,对具有观赏价值、科学研究价值的矿业遗址,国家鼓励开发为矿山公园。探矿权人在矿产资源勘查活动结束后未申请采矿权,应当采取相应的治理恢复措施,消除安全隐患。
3、监督检查
县级以上国土资源行政主管部门负责对采矿权人履行治理恢复义务情况的监督检查,并建立本行政区域内的矿山地质环境监测工作体系,定期上报。县级以上国土资源行政主管部门有权对矿山地质环境保护与治理恢复方案的落实情况和矿山地质环境监测情况进行现场检查。责、权、利更加明确和统一,更加有利于矿山地质环境的保护工作。
四、矿山地质环境保护的措施
1、加强组织领导和制度建设,全面推进矿山环境保护
(1)加强领导,做好部门协调和合作,共同推进矿山环境保护工作
要把加强矿山环境保护工作作为矿业开发的重要内容和紧迫任务,各级政府资源环境管理部门都要充分认识到这项工作的重要性和艰巨性。国家环境保护总局要站在全局的高度,履行执法监督职能,做好综合协调;国土资源部负责矿山环境保护具体工作,在做好地质环境保护监督管理的同时,积极推进和组织矿山环境调查、规划和矿山地质灾害防治及土地复垦工作;各有关部门要密切配合,大力支持矿山环境保护工作。
(2)严格执行新规,依法治矿
严格执行《矿山地质环境保护规定》,加强矿山环境保护工作,使矿山环境保护工作走上法制化的轨道。要明确矿山环保的目标,国土资源、环保等部门对于矿山环境保护工作的职责,各有关部门要按照“污染者付费、利用者补偿、开发者保护、破坏者恢复”的原则,规定环境保护、防止环境污染和生态破坏以及资源破坏浪费的经济政策和措施。
(3)加强环境保护意识的教育与宣传,充分发挥各方面的积极性
应当广泛深入地开展有关环境保护的宣传与教育活动,培育公众的环境保护意识,使之充分认识到生态环境保护与保护其自身安全健康的重要性;同时要在政府的统一领导下,把矿业权人、人民群众等各方面的积极性都调动起来,共同参与,把这项工作做好。
2、强化监督管理,严格控制矿山环境遭受破坏
矿山环保和恢复治理的好坏,需要有严格的监测、监督检查等制度的支持,需要有一定的程序和手段作为保障。 矿山建设应严格执行“三同时”制度,保证各项环境保护和治理措施、设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。对措施不落实、设施未验收或验收不合格的矿山建设项目,不得投产使用。
3、依靠科技进步,提高矿山环境保护水平
(1)加强培养矿业开发和环境保护方面的科技人才
加强科学技术在矿山环境保护中的应用,特别是要加强对矿山的综合利用和尾矿、煤矸石、矿渣等开发利用的科研投入和生产开发研究工作。这样既可减少环境地质问题,起到保护环境的作用,又可以避免资源浪费。
(2)加强新技术在矿山环境保护中的应用力度
要加强矿山环境保护的科学研究,着重研究矿业开发过程中引起的环境变化及防治技术,矿业“三废”的处理和废弃物回收与综合利用技术,采用先进的采、选技术和加工利用技术,提高劳动生产率和资源利用率。加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,增加科技投入,促进资源综合利用和环境保护产业化。引进和开发适用于矿区损毁土地复垦和生态重建新技术,进行矿区生态重建科技示范工程研究,加大矿山环境治理与土地复垦力度。
在矿区开采的过程中,必然会在地表之下挖开竖井、巷道和斜井,这些竖井、巷道和斜井之间进行交叉,使地表之下形成了各种不同角度的空间,若此矿区的地质条件本身就比较脆弱,或者是由于开这些隧道开挖方式和角度的不正规,一方面,会造成地质的松散,进而形成地质环境的断裂和坍塌;另一方面,这些隧道必然会穿越地表之下的含水或者是隔水层,使含水层和隔水层的形态发生改变,使地下水力关系发生变化,很可能出现地下水深入竖井和巷道中的现象,产生矿坑水。地下水不仅会对隧道产生浸泡和腐蚀,导致隧道的坍塌,同时还会对矿产资源的质量产生影响,使矿产资源失去利用的价值。除此之外,地下水会同矿产资源中的某些元素发生反映,使水体受到污染,同时还会产生石油和很多硫化物等污染物质,对水体的自然属性产生破坏,不仅影响当地人民生产生活用水,同时还会对动物和植物产生很大程度的影响,加重生态环境污染的程度。
2对矿山地质环境影响治理的有效对策
2.1建立健全地质灾害预测体系
对矿山地质环境影响进行综合治理,首先就应该建立健全的地质灾害预测体系,在进行矿产资源的开采时,要对当地的地质环境进行全面的评估,按照矿产资源分布、厚度、地质条件的特点等方面进行全面的勘测,制定出最佳的开采方案,在进行资源开采的同时对地质环境进行有效的保护。例如,在进行煤炭资源的开采工作中,应该按照重复条件采动预测——冒落式开采条件预测——近水平充分采动预测的模式来进行开采,并对开采之后可能出现的地表最大移动值、变形值和倾斜值进行预测。
2.2提升采矿队伍的专业性
提升采矿队伍的专业性,是有效解决矿山地质环境影响的重要途径。由于采矿人员的专业性不足,在采矿的过程中经常出现不顾环境效益的现象,只是一味的进行开采,不仅造成矿产资源的枯竭,同时还给矿山地质环境带来严重的破坏。因此,应该建立起一支强有力的专业采矿队伍,制定出严格的施工图纸和施工设计方案,并且提升采矿设备的专业水平,将资源开采和环境效益并重的目标全面的落实到开采环节当中。
2.3建立全面的监测系统
在矿区开采的过程中,应该建立全面的动态监测系统,对施工人员的开采工作和地质环境等各方面的指标进行严格、全面和系统的监测,坚持不放过任何一个可能出现问题的环节。尤其是要加强对地表是否存在断裂、塌陷,地下水是否渗入到竖井和巷道当中等方面内容的监督和预测,最大限度地控制矿产资源的开采给环境带来的影响。
2.4加强矿山地质环境的综合治理
对矿山地质环境的综合治理主要包含两个方面的内容:一方面,应该注重对矿区废物的处理,将煤矸石等会对当地的自然环境、土地资源等方面条件产生影响的矿区废弃物尽快清理,保证生态资源的效益;另一方面,要加强对水资源污染的防范和治理,因为水资源不仅关系到当地人民的生产生活,同时也会对动物、植物等因素产生很大的破坏,因此,在矿产资源的开采过程中务必要做好对水资源污染的防范工作,并及时对已遭受污染的水资源进行综合治理,保证矿山的地质环境。
3结语
[关键词]矿山;地质探矿工程;技术分析
中图分类号:TD353.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0361-01
前言:一个国家的发展离不开矿产物质的储量、开采和有效利用,而矿产物质大部分都位于几千米的地下或者矿山之中,一旦进行开采势必会对当地的地质环境造成破坏,而且如果没有制定合理的开采计划而随意开采,终有一天会造成能源枯竭,因此,我国提出了可持续发展战略,在积极探求更好的矿山地质探矿工程技术的同时积极寻找可再生的替代能源,争取将矿产物质开采过程中造成的危害降低到最小。
1.矿山地质探矿工程中存在的问题
1.1探矿方式的不合理
目前,在我国的矿山地质探矿工程中存在许多的问题,这些问题的存在会对矿山周围的生态环境造成破坏,而且还会对以后的开采工作造成安全隐患,如果不能够发现并解决这些问题对矿山地质探矿工程的发展非常不利。其中最主要的问题就是探矿方式的不合理。在矿山进行开采矿物质时,针对不一样地质的矿山使用不一样的开发措施,现在经常使用到的有四种:钻探方式、槽探方式、坑探方式以及物探方式。在近几年内的矿区开采中,运用最广泛的是槽探方式以及钻探方式,不过大多会遇到的一个情况就是,许多的单位在探索矿物质时没有选取最佳的方法,在进行开采矿物质的时候都是使用以往的经验开展的。如果是这种现象,新开采的矿区很容易就会出现判断错误的情况,因为不同的矿山根据矿藏种类、矿藏的大小、地质地貌、是否有地下河、山体中是否出现断层等情况会对矿藏的开采造成影响,如果在对矿藏进行开采前不进行全方位的检测,就会导致包括开采过程中出现塌方等问题的出现。因此在探矿时一定要对矿山进行全面的检测,充分掌握矿脉的形式、大小、数量、矿化等内容,才能够保证矿山地质探矿工程的顺利进行。
1.2选择的地址不当
选择的地质不当是在矿山地质探矿工程中存在的另一个问题,目前在我国值得开采的矿山都是覆盖面积较大,储量较高的大矿藏,因此,在选择开采地址时可以有多种的选择,可以在开采地点设在最适合的地方,甚至可以设置多个开采点,但是,对于在南方的某些煤矿来说,很多的矿场都是范围很小的矿场,在对这些矿场进行探制的过程中找地址时出现了较大的偏差就会造成很严重的后果,计入使用深坑法对有偏差的地址进行探测的时候,很有可能会使得周围的地貌发生一定的变化,从而生出事故。也可能因为井口估测的高度与附近的侵蚀标准水平面相同的时候,假如正好周围分布河流的话极其容易出现井口在水流过多的时候被淹,这样就会使得探制的过程中出现危险。矿藏开采在选择地址时若正好选择在了矿藏断裂层处,那么在开采过程中就容易发生塌方事故,威胁开采人员的生命安全。因此,在矿山地质探矿工程中选择地址非常的重要。
1.3安全意识薄弱
安全意识薄弱是在矿山地质探矿工程中存在的最主要的问题。目前我国开采的矿山大都在野外或者荒无人烟的地方,矿山附近的自然环境遭到的破坏较少,因此在矿山附近有多种多样的地质环境,在对矿山进行开采之前,探矿工作者需要到矿藏的所在地进行实地考察,对矿藏进行全面的检测,并确定出最适合的开采地址,不过探制工作者大多在事先都不会认真的去做准备,导致探矿工作者对矿藏所在地的环境一无所知,很多的工作者在调查的同时还会因为通风条件不好而有呼吸不过来的现象,要是情况严重的话还可能会使人窒息,还有就是大多的矿山都是在深林之中,野生的有毒动物比较多,蚊虫也比城市中凶悍,如果探矿工作者在进行实地勘测时没有对当地环境进行充分的了解,就没有办法提前进行预防,极其容易受到伤害,如今大部分的矿山在进行探制的时候安全预防管理措施上还必须进一步的加强。
2.探矿工程技术与低碳经济
自从我国颁布可持续发展战略以来,低碳经济在我国越来越受到重视,一切行业与技术都在向着低碳经济的方向发展,而探矿工程技术的低碳发展也是势在必行的。低碳经济是指在保证经济社会健康、快速和可持续发展的条件下最大限度减少温室气体的排放在确保经济发展速度和质量不变的前提下通过改善能源结构,调整产业结构增加碳汇等措施不仅可以减少碳排放总量也可以在一定程度上减少碳单位排放量。资源的储备量是一个国家发展的基本前提,而由于我国之前大肆的开采矿藏,导致矿产的浪费率较高,而且大部分矿产物质都没有得到很好的利用,为了保证我国长久持续的发展,就必须对矿山地质探矿过程技术进行革新。目前,越来越多的新型的技术与设备在开采中被使用,但是,在一些地区的矿山中仍然使用的是老式设备,致使矿山地质探矿工程的工作效率没有得到明显的提高。为了提高矿区的工作效率,首先,需要建立一个良好的探矿工程的计划,明确各阶段工作的每一个步骤及负责人,一个完善的施工方案和明确的责任监察制度是工作有序开展的必要前提。其次,就要严格的对探矿工程的施工人员和管理人员进行考核,良好的管理和技术人员的配置也是十分重要的。与此同时,长期不间断的学习和实践也是提高施工效率的重要条件。再者适当的制定激励措施,鼓励相关人员持证上岗,对于敢于尝试的科研人员给予一定的扶持。通过这些措施能够有效的加强矿区的管理,提高工作人员的工作积极性,保证开采人员的生命安全,从而提高矿区的工作效率。
3、矿山地质探矿工程技术
在矿山地质探矿工程中,第一项工作就是全面掌握矿山所处位置的环境以及地质,不同的矿山地质有着不同的构成结构,其地貌特征也存在着不同。因此,在进行相应的勘探工作时,要充分了解分析矿山所处的区域地质情况、矿床地质结构及构造等。其次,就是选择科学的探矿方式。在矿山地质探矿工程中,探矿
方式的选择直接关系到工程的整体效率与质量。一般情况下,对于矿质类型单一、矿体较为集中的矿山,适宜采用钻探的技术方法,可以取得较为理想的探矿效果,并且获取与矿体相关的各类基本信息。对于矿体较为复杂、分散的矿山,则需要采取多种探矿方式联合应用的模式。最后也是最重要的就是进行矿产资源的开采之前一方面要加强对工作人员的安全培训,使他们能够适用各类情况。另外一方面还要明确设置和落实矿山地质探矿过程中安全的责任。对于那些比较偏远的矿山地质要进行探矿时,一定要多了解当地的环境,研究各种潜在的危险情况的应对方式,以此来保证矿山地质探矿工作的顺利完成。
4、结语
矿产资源的储量是经济发展的基础,只有不断的提高矿山地质探矿的工作效率,解决在探矿工作中存在的安全隐患,才能够促进我国经济的不断发展。
参考文献
1.矿山地质勘查的主要内容
矿山地质工作其中心的环节就是对于地质的勘查,地质的勘查工作是一个极其重要的工作,其具体的工作就表现在两个方面,一个是为矿山的开采工作制定相应的采掘计划,同时为矿山生产厂房的设计和建造提供实施的根据和原则:第二个则是表现在对于矿山的生产储量、贫化和损失、三级矿产储量这三个方面进行管理的相关工作。
矿山地质勘查的主要目的就是对已经探明过的矿体进行实际的勘查,为矿山资源的开发提供更为可靠并且细致的信息资料,进而保证矿山资源的安全开发以及可持续的发展,矿山地质勘查的主要内容就包括以下几点:(1)对矿山的开采情况、分布的形态、开采的规模进一步的具体化,使其在开采的过程中能得到实时的有效控制,同时还需要对矿山进行适时的重新圈定,这样就能进一步的提高对于矿山的储量级别以及实际地质资源储量的把握度,这样才能在开采的过程中更加的准确。(2)矿山地质勘查还包括对矿厂、岩石等材料的结构和物理机械性能的了解和掌握,只有熟练掌握了解各个部位的围岩及其构造才能保证在生产的过程中更加的稳定准确,以防在后期的施工过程中影响到其周围的矿体,所以,在勘查的过程中就需要对矿山当地的地质、水文、工程地质以及在开采矿山的过程中需要的加工技术等条件进行适当的了解。(3)在对矿山地质勘查的过程中,针对于存在丰富矿产的区域,进行考察分析,针对于存在的状态进行不同类型的规律分析,在没有规律中的共同点,针对于有的规律进行有效地分析,并且进行详细的总结,对于开采规划工作做好依据。(4)在对矿山地质勘查的过程中,要注意周边区域的环境以及矿产的组成部分,这样就能够更好的进行之后的安全方面出现隐患做出相应的有应对性的分析,能够提升安全方面的系数。(5)在对矿山地质勘查的过程中,要依照可持续发展的战略对矿山的开采以及其所执行的工业生产指标作出及时有效的调整。(6)对矿山的地质进行综合性的勘查和研究,在勘查的过程中注重实践的经验总结,这方面的工作往往是非常容易被人们忽视的,经常会出现很多的依靠经验,而不是根据科学理论为基础的,这样就导致很多的问题的出现,对于施工的流畅程度以及在这一过程中对于问题的预防等等都会有很多的问题。
2.质量评估
2.1进行质量评估的意义
在之前很长的一段时间里,我国在发展的过程中对于资源的消耗都是极其严重的。其中,矿山企业的发展道路就是实行大规模生产、大规模的能源消耗,并获取相关的经济效益,也正是这样使得在对矿山开采的过程中废物的排放量更加的多,严重污染到周边的环境,这种大规模的开采是对于有限自然资源的忽视,加速了矿山资源的枯竭,违反了可持续发展的战略。就现阶段而言,我共处于一个发展的时期,在这个时期我国的工业在不断的向前发展,对于各式各样的能源的需求也在不断的增加,矿产资源是在我们今后发展中的一个非常重要的一个环节,这个环节涉及到很多的方面很重要,由此可见我们对于这方面的管理就显得很重要。通过很好的资源管理有以下几个优点:第一,能够将管理的流程梳理的更加的具体,很多方面能够跟着当前符合的趋势而发展;第二,减少污染。矿产资源对于我们的生活有很大的促进作用,与此同时也有很多的方面问题存在,最为主要的就是污染问题,怎样很好的处理好这一方面的问题很重要,处理好了就能够更好的紧跟可持续发展的脚步;第三方面,减少浪费。近年来,浪费的现象很明显,这类问题来自于很多的方面,有的是在过程中管理不到位,有的时候是对于要求不够严格,等等方面的问题,这些问题对于发展而言非常的不利;第四,提高劳动生产力量。质量评估对于整个的劳动流程进行确认,与此同时,对于设备等方面不符合了要求,进行了很好的评估,从而提出相关的意见,对于整个的发展来讲很重要。还有很多的方面就不一一介绍,在未来的发展过程中将会发挥更大的作用。矿山地质的质量评估能使在对矿山开采的过程中降低开采效率低下以及矿厂产能严重下降等问题的发生。这样就能缓解矿山资源的关停速度,保障矿山资源能够得到一定的可持续发展,为我国的发展提供相应的矿山需求,进而满足社会经济发展的需求。
2.2质量评估的主要内容
随着我国可持续发展战略的提出,我国对于矿山地质的勘查工作以及其质量的评估工作也取得了一定的成效,虽然与国外的类似工作还存在着一定的差距,但是其所获取的成绩还是可喜的。就像在对矿山地质勘查的过程中,有部分的技术人员对于矿山地质勘查的工作任务和目的虽然不能做到十分的明确,但是还是会有部分的技术人员会认为,矿产资源已经经过地质勘查得到了查明,并且还进行了设计圈定,所以,只要根据得出的地质报告材料就可进行生产指导不需要再进行生产勘查工作。目前,对于社会的发展我国都是将建设节约型社会作为落实科学发展观,实现全面协调可持续发展作为今后社会经济发展的重要内容,在相关的规划中就曾明确的提出过,要切实加强各种矿产资源的勘查、保护以及合理开发行为,并且还要落实节约和环保模式优先的战略,努力促进各种能源资源利用效率,大幅度提高各类资源对社会经济发展的保障能力。因此,在对矿山地质进行质量的评估过程中,应该注重对矿山资源的保护,减少不必要的浪费,尽量保证其正常寿命的使用率。
[关键词]构造分析,煤田地质,影响因素,面临挑战
中图分类号:TD163 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0212-01
1.引言
煤炭资源属于不可再生资源之一,我国煤炭资源储量丰富,是我国国民经济发展的重要支撑,更是维持我国人民生活的重要基础。然而,煤田往往会出现地质构造复杂等情况,给煤炭资源的开采工作带来了很大的麻烦。因此对煤田地质构造的复杂程度进行研究具有重要意义。
按照相关规定,煤炭资源的标准勘探程序为:(1)找煤;(2)普查;(3)矿区煤田详查;(4)精查阶段。根据我国煤炭工业的长远发展规划和建设布局的需要,对煤田地质情况有了大致了解的基础上,保证重要煤矿兼顾普通煤矿基础上慎重选择勘探区。在区内,根据对煤田矿床的勘探经验以及地质资料研究的总结和影响煤矿矿床勘探的主要地质因素,对本区进行勘探分类,确定勘探程度,并预算勘探成本,为本矿区的建设开发提供精确的地质勘探资料。
2.煤田地质构造分析
在煤炭开采前,对煤田地质构造进行详细的分析及分类,在开采的过程中会减少很多不必要的麻烦,达到事半功倍的效果,具体来说,就是根据勘探区的地形,地质构造,断层等具体情况的影响,通常来说,煤田地质构造主要分为以下几类:
(1)简单构造
简单构造的地质通常较为平缓,没有比较大的起伏,勘探区域内的煤层一般不会出现倾向或者太大的走向,几乎不受火成岩的影响,一般情况下,煤层的走向都是水平方向的,只有微小的倾角,并且出现波状起伏的情况也是甚微的,勘探区主要是由微倾斜到倾斜的向斜或者背斜,在一些特殊的地区,可能出现方向单一的宽缓褶皱的情况。
(2)中等构造
勘探区内含煤地层有部分断层发育,在走向和倾向上有部分变化,同时局部受火成岩影响。主要煤层倾角较为平缓,在走向和倾向上发育有部分宽缓褶皱或发育少量的断层;区内发育有简单的单斜、背斜或向斜构造,伴有一定数量的小断层或局部有一定范围的小褶曲,甚至出现地层倒转;发育有倾角较大的倾斜或倒转的单斜、背斜和向斜构造,或有形态较为简单的褶皱,并伴有较少的断层。
(3)复杂构造
如果勘探区域内的地质构造过于复杂,含有煤的地层在走向或者倾向上一般都会出现比较大的起伏和变化,同时还伴有断层的出现,还会受到火成岩带来的影响,另外一旦勘探区的断层受到较大的破坏会出现向斜或背斜的构造,那么次一级的断层就会很活跃,进而衍生出更多的断层。
(4)极其复杂构造
极其复杂构造的煤田会给勘探及开采带来较大的难度,因为这种类型的地质构造中含有煤的地层的走向和倾向会有非常大的起伏和变化,它的断层也极其活跃,同时火成岩还会带来极大程度的破坏,区域内的褶皱地层分布紧而密。因此,往往会将勘探区域内的煤层按安全级别进行分类,主要分为极不稳定煤层、不稳定煤层、比较稳定煤层、以及稳定煤层四大类,进而来保证勘探和开采工作的安全顺利进行。
3.煤田地质构造分析意义
煤田区的地质结构不仅可以影响到煤炭的形态,同时对于煤炭的位态和体态也有着一定的影响。因此,煤田区的地质结构特性是控制这三形态的主要制约因素。
煤炭资源作为重要的资源,在我国经济发展过程中扮演着不可或缺的角色。采用时只有大致掌握该煤田勘探区的地质结构以及煤炭的储量等其他情况,才能更好的利用煤田地质的规律进行勘探及开采的工作,才能有效的保证煤田地质的勘探及开采工作在科学合理的指导下顺利的进行。
以地|为重点分析对象的基础下,利用科学性、方法性、规范性的手段对煤炭矿区的地质结构的演变规律,以及对其展开开采工作的复杂程度进行客观性的评价。就能够有效的消除开采过程中的不安全因素,确保开采的顺利开展。对于煤田区的地质结构的研究工作将成为煤炭开采任务中的一项重要环节,同时也将成为当前煤炭开采工作中安全保障的重点内容。
4 影响开采的煤田地质结构因素
4.1 瓦斯事故
瓦斯事故一般都会在煤炭区中地质结构比较损坏的地方发生,再加上瓦斯与煤之间在地质结构上存在着不小的关联,这便导致两者极易发生突出的危险,进而影响开采工作顺利实施。一般地质结构的特点与其等级、区域还有地带的划分会对煤矿中的瓦斯突出的分布造成一定的影响,同时也会导致瓦斯与煤的分布的不平均。
4.2 采煤塌陷
采煤沉陷是最为严重的影响因素之一,如果在进行煤炭开采工作时,不对其展开有效的预防与管理工作,那么就会对采矿工作的安全系数造成严重的影响,进而威胁到工作人员的生命安全,同时,采煤沉陷也会对煤矿的开采工程的工作效率与进度带来不小的影响。
4.3 煤田透水
煤田区出现透水的原因一般都是由其地质结构来决定的。在进行煤矿开采工作时,工作人员应该注意的地质结构一般包括了断层和岩浆岩等,而且矿井水灾的多发因素也有由于这些质地因素的影响而产生的。
5 煤田地质结构研究面临的挑战
我国煤田地质构造的研究,在煤田滑脱构造、煤盆地构造分析、构造控煤样式、矿井构造定量研究等方面已形成鲜明特色也取得显著进展。但是我国煤田地质构造研究与当代煤田构造地质研究先进水平相比,还存在较大的差距。主要体现在以下几个方面:
1)煤田地质构造基础理论方面的研究较薄弱,自20世纪80~90年代煤田滑脱构造研究取得重大突破以来,我国煤田地质构造基础理论研究少有实质性进展。
2)多局限于本地区或本行业的地质构造问题,研究视野较窄,与国内外的交流和学科交叉与综合集成研究少;注重实践经验的积累,与当代地质科学理论的结合较少,研究的高度不够。
3)自主创新的环境不尽如人意,自主创新的能力依然较弱,模仿性研究多,针对我国煤田地质实际的独创性成果少。
4)20世纪90年代以来,基层单位技术人才流失严重,科研院校煤田构造研究的高层次专门人才缺少,导致煤田构造研究整体实力有所下降;研究经费投入不足,难以出大成果、上高水平。
6.结语
煤炭资源是世界上最重要的不可再生资源之一,它在推动着世界经济的快速发展和提高人们生活质量水平中扮演着重要角色。虽然我国煤炭资源丰富,但是各地的赋存状况不尽相同,系统的分析地质构造条件对煤田的影响,并对煤层地质结构的复杂性进行分析以及对影响开采的煤田地质结构影响因素进行分析,同时也深刻领会到目前我国的煤田地质结构研究所面临的挑战,对我国更好的利用煤炭资源具有重要意义。研究煤地质的结构,可为煤矿开采设计中采煤方法的选择提供有力的理论依据。
参考文献
[1] 张路锁.河北省煤田构造格局与构造控煤作用研究[D].中国矿业大学(北京),2010.
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[3] 郭爱华,江勇.浅谈煤田地质构造复杂程度及储量的分类[J],地球,2013,3:41-43.
关键词:矿山地质;灾害类型;防治措施
0.引言
近些年来,我国重大地质灾害明显上升的趋势,其种类多、分布广、影响大、造成的损失严重。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。而由于矿山的地质灾害大都在深部发生,其勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。
1.矿山地质灾害的勘查方法
1.1地球信息技术综合方法
目前的信息技术主要是利用遥感集合“3S”技术,及时掌握地质灾害可能的分布.发生地点与区域。如利用全球卫星定位系统对地质灾害发生的高危点位精确定位,并利用遥感卫星进行叠加分析,预测灾变发生趋势。
1.2地球物理勘查方法
主要指应用物理手段,探测岩土圈层相关信息,确定采空区、断层位移、磁场变化等可能的灾害伴发信息,对地质灾害进行提前分析与预测。地球物理勘查矿山地质灾害的方法主要包括高密度电阻率法、视电阻率法、瞬变电磁法、浅层地震法等。这些方法是预测潜在矿山地质灾害重要技术手段。
1.3环境化学勘测方法
在矿山地质灾害预防过程中,人们也常常使用地球化学勘查方法。例如对矿区环境污染的监测,化学探测方法具有不可替代的优势。这种方法的应用能够有效确定污染因素、预测污染趋势、追溯污染源、划分污染区,为污染治理方案的制定提供重要的科学依据和技术支持。
2.矿山地质灾害的主要类型
矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类:
2.1岩土体变形灾害
(1)矿山地面和采空区塌陷地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源.建筑物,毁坏道路.水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。(2)采矿场边坡失稳.滑坡与岩崩主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。(3)坑内岩爆坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。(4)采矿诱发地震因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。
2.2地下水位改变引起的灾害
(1)矿坑突水涌水这是最常见的矿山灾害,突发性强.规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹.人员伤亡灾难。(2)坑内溃沙涌泥这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。(3)环境污染环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。
2.3矿体内因引起的灾害
(1)瓦斯爆炸和矿坑火灾这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。(2)地热随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。
3.矿山地质灾害的防治措施
根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区.次重点防治区和一般防治区。
3.1重点防治区防治措施
(1)合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。(2)对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。(3)渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分\合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。(4)对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌.冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。(5)作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。(6)设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。
3.2次重点防治区防治措施
在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。
(1)科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。(2)加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施。(3)开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
3.3地质环境恢复方案及措施
为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。
4.结语
矿山地质灾害类型多,引发因素多样,不同类型的矿山地质灾害有着不同的形成机制和表现形式。针对不同矿区的地质环境特点,我们应该选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查方法,做到将灾害消灭在萌芽期。综观当前对矿山地质灾害类型.勘查技术方法和预防措施,查明矿山地质灾害特征,预测灾害体的发展变化,提出防治措施,为矿山防灾减灾提出合理建议。
参考文献
[1]丁雅丽.唐山市体育场岩溶塌陷地质灾害治理工程实例[J].西部探矿工程,2012(1).