矿山灾害防治范文
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中图分类号:TD161文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)18-0089-02
矿业与人类的生存、社会的发展息息相关。翻开人类社会发展史,时代的演变,社会的更替都离不开矿业的发展。矿山地质灾害是地质灾害的一个小分支,是由于不正确开采地下矿产资源而直接诱发的人为地质灾害,灾害的发生严重危及人类的生命,故具有重大的研究意义。我国是矿山地质灾害多发国家之一,具有种类多、分布广、影响大、潜在灾害隐患突出等特点。
一、矿山地质灾害
矿山地质灾害按照灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等;另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。与矿山较密切的主要有:
(一)滑坡、崩塌、泥石流灾害
在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。
(二)土地荒漠化
土地的荒漠化和沙漠化的形成是一个漫长的过程,区内地下水的过度开采造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。
(三)矿震
我国许多矿山出现采矿所诱发的地震,这已成为矿山主要环境问题之一。
二、矿山地质灾害发生的原因
(一)客观原因
目前由于科学技术发展程度,采矿活动仅是在地球表面和岩石圈范围内进行的。采矿前的地球表面和岩石圈是平衡的。采矿过程,从地壳内部挖出了极为巨大量的矿石和岩石。诚然,不论采矿的手段是钻采、坑采,还是露天开采,还是液采,实际上都是肢解地壳的机体,这就使本来呈自然平衡的地壳,出现了新的不平衡和不谐调,导致了地壳物质的不稳固性。这是诱发矿山地质灾害的本质原因。
采矿特别是地下采矿必须要排净矿坑下积水和处理地层漏水,这又造成地下水的不平衡,进而导致地层的不平衡性和不稳定性。在采矿过程中,如果不按科学手段进行,滥采乱挖,必然会导致矿坑突水、冒顶、偏帮、瓦斯爆炸等灾害的发生。
矿业活动不仅是采矿过程,而且也包括选矿和冶炼加工。采矿,尤其是选矿和冶炼不可避免的要用水和火来处理。因此,矿业过程必然产生三废,即废气、废水和废渣。三废的排放和堆积对周围环境及人类的健康都造成极大的危害。
(二)主观原因
相当长时期以来,由于经济利益的驱动,许多地方和民营小煤矿、小金属矿等如雨后春笋般发展,它们与国营大矿山争夺资源或单独或寄生于国营大矿山之上,这样一来,极易引发矿山瓦斯泄露和透水等事故。近年来,矿山腐败现象滋生,有的国营矿山也变相地转为私人承包,不注意安全生产。这是矿山地质灾害频繁发生的一个不可忽视的原因。
三、地质灾害防治措施与对策
矿产资源的开发与开采,总伴随着地质环境的破坏与改造,而矿山不合理的开采,必将造成水土流失、土地占压和毁损、次生地质灾害、矿山废水和重金属污染,从而对当地的经济发展和人类自身造成危害。而无论是发达国家还是发展中国家,生态环境的恢复治理已作为生态建设和环境保护的重要内容。矿区生态环境脆弱,承载能力低,遭受严重干扰和破坏后,很难在短时间内恢复,建议对矿山地质环境的治理采取如下措施和对策:
(一)系统开展地质环境调查与研究,加强区内地质环境监测
地质环境调查是发现地质环境因素必不可少的重要手段,以调查矿区的内、外力地质作用为主,掌握矿区乃至附近区域地震、泥石流、滑坡等地质灾害发生规律,提供防治对策。加强区内地质环境监测,建立矿山环境监测网,并将其作为国家监测网的一部分,对区内的地质灾害活动规律进行全面了解,为治理提供依据。
(二)建立政府引导的市场运作机制,治理区内环境
老矿山大部分在计划经济时期建立,矿山建设初期对环保投入严重不足,没有及时对矿山生态环境进行恢复治理。而现在,大部分矿山企业负担重,经济效益较差,难以承担多年累积造成的矿山生态环境破坏的经济责任。因此,应积极争取国家和地方政府的投资,多方位筹集资金,加大恢复治理环境的力度。
(三)坚持资源开发与生态环境保护相结合,以防为主、防治结合
矿区大多自然环境较差,环境破坏后难以恢复,对于矿山堆放的尾矿、弃土、弃石等可能会导致滑坡、崩塌、泥石流等灾害的地方,应尽快进行治理。必须坚持开发与环保并行,决不以牺牲环保为代价,要避免先污染后治理,走以预防为主的矿产资源勘查开发之路。
(四)加强矿山前期论证及落实地质环境保证金制度
必须将矿山地质环境影响评价报告书作为新颁及换发采矿许可证的主要评审依据。对于新建矿山厂址的选择也应首先进行环境地质勘探,提出环境地质报告,才能进行厂址的建设设计。
(五)加强科学技术研究和应用,推进矿山“清洁生产”,发展绿色矿业
鼓励采用先进的采、选、冶工艺,开发低废、无污染的矿山清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。加强调查和充实矿山生态环境的基础数据和资料,制定矿山生态环境保护与恢复治理的科技发展计划。加强矿山开采导致的滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等突发性地质灾害的预防和治理的研究;开发矿山“三废”高效处理与资源化的技术体系和工艺设备,以及科学高效的矿山生态环境管理信息系统和预警系统,走一条资源开发与环境保护相协调的“绿色矿业”之路。
四、结语
我国矿山种类繁多、分布广、数量多、规模小、基础差,由于技术、管理及效益等原因的影响,资源开发中的安全形势相当严峻,经常发生地表塌陷、山体崩塌、矿山边坡滑坡、废石场泥石流、尾矿库垮塌、采场冒顶、巷道坍塌、矿山地震、岩爆、采空区大面积地压、井下突水、深井高温等灾害,给社会稳定和人民生命财产安全带来严重影响。因此,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,是一个非常重要的问题,提升采矿工艺水平,以高技术、高科技为先导,走以预防为主的矿产开发之路,做到资源开发与环境保护并重,促进区内经济的持续稳定健康发展。
参考文献
[1]孔庆友,康凤新,李守昌,韩景敏,邢立亭,刘瑞华.山东省矿山主要地质灾害及其防治对策[J].中国地质灾害与防治学报,2005,(1).
[2]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,2002,(S1).
[3]李凤明.采矿引发的地质灾害及工程治理实践[J].煤炭科学技术,2001,(3).
[4]张卫东.大同市矿山地质灾害的现状及防治对策[J].科技情报开发与经济,2008,(1).
[5]张琦,王文武,王生志,邢岩,荆友广.辽宁省主要矿山地质灾害及防治对策探讨[J].化工矿产地质,2004,(1).
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关键词:矿山地质;灾害类型;治理对策
中图分类号: P2 文献标识码: A
一、崩塌的成因及其防治
1、崩塌的定义
高陡斜坡(含人工边坡)上的岩土体完全脱离母体后,以翻滚、跳动、掉落等为主的移动表象与进程称为崩塌。
2、崩塌的形成条件
地势地貌条件:坍塌多发作在陡峻的斜坡地段,斜度>45°的高陡边坡,凹形陡坡均为坍塌构成供给了有利地势;此外,江、河、湖(岸)、沟的岸坡及各种山坡、铁路、公路旁边坡,工程建筑物的边坡及各类人工边坡都是有利于坍塌发作的地貌。
岩性条件:坚固岩层多构成高陡山坡,在节理裂隙发育、岩体破碎的情况下易发作崩塌。
结构条件:各种结构面,如节理、裂隙、层面、断层等,对坡体的切开、分离,为坍塌的构成供给脱离体(山体)的边界条件。坡体中的裂隙越发育、越易发作坍塌,与坡体延伸方向近乎平行的陡倾角结构面,最有利于坍塌的构成。
昼夜的温差和时节的温度改变会促进岩石风化;地表水的冲刷、溶解和软化裂隙充填物构成软弱面;激烈地震以及人类工程活动中的爆炸,破坏了山体平衡,这些都会促进坍塌的发生。
3、崩塌的防治措施
排水:在有水活动的地段,布置排水构筑物,以进行拦截与疏导。包括排出边坡地下水和防止地表水进入。
刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段,采用刷坡技术放缓边坡。
锚固:遮挡。即遮挡斜坡上部的坍塌物,通常选用建筑明硐、棚硐等工程进行,在铁路工程中较为常用,这种办法常用于中、小型坍塌或人工边坡坍塌的防治中。阻拦。关于仅在雨后才有坠石、脱落和小型坍塌的地段,可在坡脚或半坡上设置阻拦构筑物。支挡。在岩石杰出或不稳定的大孤石下面建筑支柱、支挡墙或用废钢轨支持。打桩。固定边坡。护墙、护坡。在易风化脱落的边坡地段,建筑护墙,对缓坡进行水泥护坡等。通常边坡均可选用。
镶补沟缝。对坡体中的裂隙、缝、空泛,可用片石填补空泛,水泥沙浆沟缝等以避免裂隙、缝、洞的进一步发展。
二、滑坡的成因及其防治
1滑坡的定义及成因
斜坡上岩、土体以各种方式顺坡向下的运动,统称为滑坡。它是地表起伏不平的地形形成过程中经常发生的一种地质作用。滑坡是发生在斜坡上的以重力为主导的外动力地质作用。
2、滑坡的防治措施
治理滑坡应该坚持以防为主、综合治理、及时处理的原则。结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:
2.1消除和减轻地表水和地下水的危害
滑坡的发生常和水的效果有亲近的联系,很多时候水是导致滑坡的主要因素,因而,消除和减轻水对边坡的危害特别重要。经过下降孔隙水压力和动水压力,避免岩土体的软化及溶蚀分化,以达到消除或减小水的冲刷和浪击的效果。常用办法有:避免地表水进入滑坡区,可在滑坡鸿沟修截水沟;在滑坡区内,可在坡面构筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,避免地表水下渗。关于岩质边坡可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。咱们能够根据边坡的地质结构特征和水文地质条件来选择扫除地下水的措施。常用的办法有:水平钻孔疏干;竖井抽水;垂直孔排水;隧洞疏干;支持盲沟。
2.2改善边坡岩土体的力学强度
经过必定的工程技能办法,改进边坡岩土体的力学强度,进步其抗滑力,减小滑动力。常用的办法有:削坡减载;用下降坡高或放缓坡角来改进边坡的稳定性。削坡规划应尽量减少不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不该减少。但这种办法并不总是最经济,咱们要在开工之前做经济可行性剖析。边坡人工加固;常用的办法有:构筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支持工程;预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或脆弱构造面的岩质边坡;固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;SNS边坡柔性防护技能等。
三、泥石流的成因及其防治
1、泥石流的定义及成因
泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流的形成条件是:地形陡峭,松散堆积物丰富,突发性、持续性大暴雨或大量冰融水的流出。
2、泥石流的防治措施
泥石流灾祸的防治首要应从两方面着手:一是消除或固化泥石流物源;二是消除泥石流的激起条件――水源条件。
新建矿山要事前规划出废渣弃土的安全存放地带,修建标准的尾矿泥(砂)库,杜绝泥石流物源的乱堆滥放。
疏浚矿区排水系统,使暴雨激流避开废渣弃土地段;洪水非通过泥石流物源地段不可时,应构筑排洪明渠,规划流量应能接受百年一遇的激流,并同时做好护坡控制水土流失。
已有废渣弃土的出产矿山,应采取相应的工程措施:将凌乱散布在坡岗上的泥石流物源,填入沟谷中,造田复垦;在有很多泥石流物源的沟谷下端,构筑拦砂坝。
四、矿山地质灾害的预防与治理对策
地质灾害防治工作是一项社会系统工程。首先,要有各级政府的高度重视和有力领导,充分发挥职能部门的作用,并调动各方面的积极因素;其次,矿山的生产流程必须严格按照有关地质法规,杜绝灾害发生的源头;最后,要强化、宣传人们的环保意识。
1、防治原则
坚持以“预防为主,避让与治理相结合”的原则,遵循客观规律,全面规划、合理布局、综合治理;统筹规划、重点突出、主次分明、分步实施;走“群专结合”及“群策群防”的道路。确保矿山地质灾害防治工作进行。
2、治理对策
2.1工程治理,绿化改良
工程治理:避(即躲避、绕开、搬迁);削(减载、削坡、清除);排(钻孔排水、地表排水、爆破排除危岩、地面防渗、平硐排水、竖井排水、铺盖防渗);护(护墙、护坡、抛石反压);挡(挡土墙、锚杆、索链、抗滑桩、明硐)等多种多样的工程处理方法。绿化植被(如高栽刺槐,洼栽柳,沙丘栽榆树,杨树选择弱碱地,重碱地上栽柳和生物改良(如在山坡品种植中草药、土特产品,在洼地适当养殖水产家禽等;在轻度盐碱地上种植甜菜、向日葵对矿山的环境保护具有十分重要的现实意义。一方面有利于防止地质灾害的发生;另一方面也可转变产业结构、发展生态农业,有利于美化环境和提高当地居民收入。
2.2科普宣传,预防灾害
矿山地质灾害作为一种内外地质作用的产物,其成因、危害及防治措施等具有较强的专业性。在地质灾害多发区,主管部门应大力开展宣传,利用电视讲话、专题报道、报纸广告、标语横幅等形式和渠道向全民宣传地质灾害知识,提高全民的防灾意识。使全民都参与并关心地质灾害防治工作,充分发挥公众的监督作用,形成良好的地质环境保护氛围。使人们以自己的实际行动支持和参与环保活动,真正懂得珍惜资源、保护环境的重要性和必要性。
2.3完备立法,健全管理
国家应建立完备的地质灾害法律、法规体系。对大、中型矿山的开采许可权及开采者的技术能力和环境生态恢复能力进行立法,从源头上杜绝矿山地质灾害的发生。
强化矿政管理格局,增进各级管理职能部门间的信息交流,遵循“以人为本,统一领导,分级管理,属地为主”的原则,各司其职,各负其责;管理人员务必实行依法治污,照章罚款,违法必究,处罚公开的原则。
2.4增进工艺,综合利用
矿山废物资源化,是人们追求的目标,也是治理废弃物污染矿区环境的有效途径。积极推广有利于减少能耗、减少污染物排放的先进工艺和技术。凡是对固体废弃物合理有效利用的个人、企业和矿山,政府均给予一定的政策优惠和资金支持,并鼓励和引导矿山积极与相关学校、科研机构合作。
结束语
活跃的维护矿山环境,开发和维护并重,通过治理、恢复和改善矿区环境,建造规划合理、景象特别、环境优美、科技含量高、具有杰出经济效益与社会效益的“绿色矿山”,走绿色矿业之道,只要解决好矿山挖掘与环境维护之间的对立,才干推进中国矿业的可持续发展。
参考文献
[1]薛鹏.矿山地质灾害防治与土地复垦[J].山西建筑,2014,31:104-106.
篇3
关键词:矿山 地质灾害 滑坡 崩塌 泥石流 矿山地质灾害的防治措施
0 引言
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。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。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。
1 矿业开发与地质灾害
经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。
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
2.1.1 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。
2.1.2 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。
2.1.3 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。
2.1.4 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。
2.1.5 场库失稳 场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。
2.2 地下水位改变引起的灾害
2.2.1 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。
2.2.2 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。
2.2.3 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
2.3.1 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。
2.3.2 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
3.1.1 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。
3.1.2 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。
3.1.3 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) 。
3.1.4 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。
3.1.5 作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。
3.1.6 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。
3.1.7 开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。
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。
3.2.1 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。
3.2.2 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:
3.2.3 开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
3.3 一般防治区防治措施 区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。
3.4 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。
通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。
4 结束语
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]虎维岳.废弃矿山引起的环境地质灾害.
[2]何继善.防灾减灾的理论与实践.
[3]潘懋,李铁锋.灾害地质学.
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【关键词】矿山;地质灾害;防治措施
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。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。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。
1.矿业开发与地质灾害
经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。
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。
2.1.1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。
2.1.2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。
2.1.3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。
2.1.4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。
2.1.5场库失稳场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。
2.2地下水位改变引起的灾害。
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3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。
2.3.1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。
2.3.2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。
3.1.1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。
3.1.2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。
3.1.3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)。
3.1.4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。
3.1.5作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。
3.1.6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。
3.1.7开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。
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。
3.2.1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。
3.2.2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:
3.2.3开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
3.3一般防治区防治措施。区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。
3.4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。
通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。
篇5
【关键词】矿山,地质灾害,防治
1.常见的矿山地质灾害
1.1矿坑突水。也称坑道突水,是在工程开挖和矿床采掘等过程中,大量水流突然涌入地下洞室和矿山井巷的现象。坑道突水是一种与工程和采矿活动有关的诱发性地质灾害,是工程地质问题。发生坑道突水的直接原因是掘进和采矿过程揭穿或沟通了富水和导水结构,以及暴雨、山洪等暴发水源,使地下水或地表水大量而突然地涌入坑道。影响坑道突水的因素很多,涉及补给水源、富水、含水和导水结构、突水途径和通道,以及影响突水性质和特征等地质和水文地质条件,并与现代地应力作用和工程作用密切相关。某一坑道是否会发生突水,由该坑道在地下(地表)水补给、径流和排泄的统一流场中所处部位,以及工程和采矿对围岩的影响来决定。特别是处于岩溶水处于积极交替状态,富水性极强时,更导致矿区突水次数和强度增大。究其原因,绝大部分是由于矿层底板隔水层太薄或断层破碎带削弱了底板隔水层强度,因而承受不了底板水头压力及矿山压力的结果,有时由于中奥陶统发育岩溶隐落柱,使上覆岩层陷溶,塌陷裂隙把岩溶水引入矿坑造成突水。此地质灾害在我国矿山地质灾害中最常见之一。
1.2瓦斯爆炸。是由瓦斯和空气混合后,在一定条件下,遇高温热源发生的热链式氧化反应,并伴有高温及压力(压强)上升的现象。是在一定条件下是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。在我国煤矿中,其发生的几率较大,必须严格控制瓦斯浓度和火源才能降低其发生的几率。
1.3采空区的地面变形。采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”,采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题,人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点。如若出现采空区的地面变形,在矿山中容易出现将井下作业人员因矿区塌陷导致的在井底被困。
1.4岩爆。也称冲击地压,它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。发生条件:在硬脆岩体高地应力地区,硐室开挖过程中发生岩爆。其发生的主要原因是因为围岩强度适应不了集中的过高应力而突发的失稳破坏。
1.5滑坡。边坡滑坡是露天矿山最常见的矿山地质灾害,它也是发生频度较高、对露天矿山安全影响特别重大的灾害,凡是露天开采的矿山都存在不同程度的滑坡地质灾害。
1.6泥石流。露天矿山由于开采范围大,开采高度深,无植破覆盖,排土场渣上堆积高,在雨季因边坡滑坡、崩塌都极易形成泥石流灾害,造成对采区内设备冲毁和破坏采区生产系统,也是露天矿山一种常见的地质灾害。受雨水冲刷,水土流失现象较为严重,下雨时地表积水就裹带大量泥沙经排水系统流向下大天池池塘,淤堵排水沟渠;同时排土场在持续降雨和大暴雨时,山水汇集对排土场渣仁冲刷形成泥浆混合体,侵蚀排土场附近土地。
2.矿山地质灾害的防治
防治瓦斯的措施主要有:加强通风。使瓦斯浓度降低到《煤矿安全规程》规定的浓度以下,即采掘工作面的进风风流中不超过其百分之 0.5,回风风流不超过百分之一,矿井总回风流中不超过百分之0.75。加强检查工作。及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度,查明隐患进行处理,是日常进行瓦斯管理的重要内容。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。
坑道突水防治措施很多,常用的基本上分为地面和地下两类针对性设施和手段,包括排水疏干、工程与水源之间保留防水矿柱、修建水闸墙、门、灌注水泥浆、堵塞可能的渗透途径和通道等。
对于采空区主要是:①建立可行化的系统,对不符合安全或设施不健全的不允许其私自采矿。有许多并不具有开采煤矿的资质,没有政府的允许就私自采矿,并对矿区的安全设施较低,内有建立健全的安全系统,并私自采井,对地质灾害影响较大。②对开采人员的培训较低,没有合理的进行开采。只有合理设计边坡参数,加强边坡监测,做好挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,应有专门的工程地质勘察。来进行合理的开采。③建立系统化的防护措施,有计划的进行开采。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。
滑坡治理主要是指排土场的滑坡治理。通过改变排土场边坡形状,降低排土场分层高度和增加分层个数,清挖和形成安全平台,放缓排土场最终边坡角,使其小于渣土自然堆积角,永久性地改变排土场受力的应力状态。排土场排土工作面形成2%的反坡,防治雨水汇集冲刷排土场边坡;排土场顶部适当设置截洪沟和排水沟,及时将地表积水通过排水沟排出排土场外;加强对截洪沟、排水沟检查疏导,确保排水畅通。降低排土场边坡滑坡区域分层高度和增加分层个数,放缓排土场最终边坡角,使其小于渣土自然堆积角,降低排土场的重心高度,根本性的改变排土场受力状态。
篇6
关键词:矿山地质环境;灾害;防治措施
1 滑坡的成因及其防治
1.1滑坡的定义及成因
斜坡上岩、土体以各种方式顺坡向下的运动,统称为滑坡。它是地表起伏不平的地形形成过程中经常发生的一种地质作用。
滑坡是发生在斜坡上的以重力为主导的外动力地质作用。由于人类工程活动对地表地形的改造已经超过了自然能力,人为活动引起的滑坡数量已大大超过了自然产生的滑坡,所以以上的滑坡是人为因素如开挖坡脚、灌溉等引起的。矿区山体滑坡可划分为为采矿诱发型滑坡和降雨采动复合型滑坡。
1.2 影响滑坡的因素及防治技术要点
影响滑坡的因素:
(1)不连续面在边坡破坏中的作用;
(2)岩土体力学性质的改变,使坡体强度发生变化;
(3)边坡直接受各种力的作用。
防治技术及要点:
(1)矿区滑坡治理要根据成因确定。应采取合理的工程措施,确保治理后能使滑坡体稳定。具体防治工程措施亦应因地制宜。
①优化采矿方案
②降低坡高、坡角
③采用抗滑桩、锚索杆等加固
④在滑坡后缘削方减载
⑤在有效部位建设支挡工程
⑥设计相应的排水、防水工程。
(2)根据滑坡的危险程度和防治目标安全标准、滑坡规模,进一步确定工程规模和工程量,根据需要设计锚固工程、抗滑桩、排水系统、抗滑挡墙、截水沟等。
(3)在滑坡防治工程方案中,应注意避免施工中的扰动作用,例如抗滑挡墙施工中的通槽开挖。
(4)抗滑挡墙一般采用混凝土结构治理中、小型滑坡。
(5)抗滑桩一定要保证桩身有足够的强度和锚固深度,桩高和桩间距要根据滑坡体的规模、滑动层的厚度设计。抗滑桩施工方法主要有打人法、钻孔法、挖孔法3种。
(6)基岩完整、具有软弱结构面的滑坡,宜采用锚固方式进行治理。
(7)设计锚固方法应根据滑坡体的规模、岩性、危险程度、发展阶段据实测算选择。
2 开采沉陷的成因及其防治
2.1 开采沉陷的定义及成因
地下采掘活动形成的采空区,其上方岩、土体失去支撑,导致地面塌陷。
这种由于矿山采动引起地面塌陷的主要原因是人为活动。此类地面塌陷在许多矿区都有发生,并造成相当程度的危害,即损坏交通设施、水利设施、建筑物、道路、农田等,甚至引起山体滑坡和崩塌。
2.2 开采沉陷的影响因素及防治技术要点
开采沉陷的影响因素采空区塌陷范围、幅度和塌陷的时间进程等是多种因素综合作用的结果,其制约条件很多,主要包括两个方面一是自然因素,即矿区地质地形条件,是自然形成的、客观所具备的条件二是人为因素,即开采技术条件,是人为的,并随人的主观意志为转移。如果开采技术条件选择适当,则可以大大减轻采矿塌陷的危害程度。
防治技术及要点:
(1)开采沉陷灾害的治理,要统筹考虑开采沉陷与地裂缝的内在关系。要防治结合,综合整治。
(2)地下坑铜已废弃的采空区出现地面沉陷、地裂缝时,应采取地下回填废渣,减缓地面沉陷速度为制止地面塌陷形成,可通过地面裂缝灌注尾矿砂浆或水泥砂浆,加快充填废渣的固化。
(3)地下坑道尚在使用阶段,地面出现地裂缝或沉陷迹象时,应果断对地裂缝发育地段采取灌浆、密闭、回填、夯实、监测等措施应在地下坑道采取防塌措施。
(4)地下坑铜已废弃,地表形成塌陷但规模不大时,则应采取由地面自外向内将废渣填人下部,中上部用细粒尾矿充填,为覆绿打好基础。
(5)地下坑铜已废弃,地面塌陷规模巨大,难以治理的特殊地段,可圈定为矿山地质灾害监测研究特区。方案中要在确保安全的前提下,划定出禁人区、监测区,修建防灾栅栏、设立警示说明牌和修建观测道路。
(6)充填开采是保护生态环境的根本方法,是防止地物地貌变化、消除或减缓地面沉陷的有效措施,凡井下开采的矿山,无论是在建还是生产的矿井均应进行充填开采设计并具备规划实施意见。
(7)井下开采煤炭、油页岩等矿山,在生产过程中要进行离层注浆的可行性研究,提出相应的技术设计。
3 固体废弃物堆放场的防治
固体废弃物堆放场的防治技术及要点:
(1)采矿剥离废石、废矿渣无序堆放形成的各类松散物质构成的不稳定边坡治理措施。
①降低坡高、坡角;(坡角要小于30°)
②边坡加固、衬砌护坡
③在有效部位建设拦挡工程
④设计相应的排水、防水工程。
(2)废石、废矿渣堆积台面整治,可根据废渣的类型及块粒度,将粗粒或大块的铺垫在下部,碾压密实,逐层向上回填。
(3)将含不良成分的岩土堆放在深部,品质适宜的土层包括易风化性岩层安排在上部,富含养分的土层宜安排在排土场顶部或表层。
(4)整治好的平台和边坡,应覆盖土层,充分利用工程前收集的表土覆盖于表层。在无适宜表土覆盖时,用不致造成污染的其他物料覆盖。覆盖土层厚度应根据场地用途确定。
(5)煤研石堆治理应分层压实,粘土覆盖,快速建立植被等措施,防止研石山氧化自燃。
(6)在采矿剥离物含有毒有害或放射性成分时,必须用碎石深度覆盖,不得出露于边坡处,并应有防渗措施,然后再覆盖土壤。
(7)含硫化物的煤研石,有条件的矿区可借助于山坡、山沟平推,分层加粘土压实。必须堆放时,要就近安装注石灰浆系统,保证随时注浆。
(8)固体废弃物堆放场的植被重建参照第六部分的内容。
4 露天矿不稳定边坡的防治技术
不稳定边坡治理包括矿山范围内天然不稳定原生边坡治理,残山不稳定基岩边坡治理。
露天矿不稳定边坡的防治技术要点:
(1)原生的岩土性状松散,边坡陡直,大于安全稳定坡角时,采取削坡措施,使边坡达到稳定状态。具体坡角选取,一般应采用当地同一岩性边坡稳定坡角的经验值或现场实测值。
(2)构造破碎造成的岩层边坡失稳,首先采取避让措施,撤离危险区的一切设施、人员,划定标示出危险范围,严禁进人其次,采取人为爆破措施,清除危岩,消除隐患。
(3)边坡加固
①用非爆破法清除表面松动浮石,对软弱岩体或高度破碎的裂隙岩体进行表面支护。
②对造成边坡变形增大的张开型岩石裂隙和软弱层面,可采用注浆加固和锚固法。
③对于地质条件易造成滑坡或小范围岩层滑动的岩体,须采用抗滑桩、挡石坝方法治理。
④对深部(10~100m)开裂、体积较大的危岩,宜采用深孔预应力锚索、长锚杆进行加固。
⑤对于岩质较软,岩石风化严重,易造成小范围塌方的边坡,削坡后低处宜用挡土墙支挡,高处可采用框格式拱墙护坡。
(4)边坡高度超过20m时应设置3m左右的宽平台,形成台阶形,沿台阶应设横向排水沟。
(5)梯级边坡中的台面应微向内倾,以起蓄水防边坡冲刷作用。
(6)边坡工程应结合工程地质、水文地质条件及降雨条件,制定地表排水、地下排水或两者相结合的方案。
(7)为减少地表水渗人边坡坡体内,应在边坡潜在崩滑区边界以外的稳定斜坡面上设置截水排水沟,边坡表面应设地表排水系统。
(8)边坡工程应设泄水孔。
(9)矿区天然边坡应因地制宜进行适当改造,在改造中应珍惜已有植被,采用鱼鳞坑的栽种方式,如石质山坡,应采取补土、换土措施确保植树成活率。
(10)露天采矿坑的植被重建参照第六部分的内容。
5 矿区植被重建技术要点
5.1 植被选择
(1)植被重建应遵循“因地制宜、因矿而异”的原则,在树种、草皮的种属选择、工艺的采选上要与矿区所处的地理位置、气候条件、土石环境相匹配,以确保植被重建的成效。
(2)广泛进行适宜的植被品种资源调查,选择可行性好的品种,在实验室进行抗逆性能筛选选出的植物品种应有较强的固氮能力、根系发达、生长快、产量高、适应性强、抗逆性好、耐贫痔等。
(3)在三北干旱寒冷地区选择乔、灌、草的种属时,应尽量选取耐旱、耐寒、抗病虫害性能强,易于成活的品种南方则应选择喜湿、耐热、生命力强的种属。并兼顾经济效益,具体树种,参照当地林业部门的有关规范优选。
(4)选择草类、灌木、乔木种属时,尽量兼顾经济、环境、社会综合效益。优选已被实践证明的、易养、易管、易活的种属。
(5)如选种经济类树种应严格按林业果树栽种管理的有关规范执行。
5.2 边坡复绿
(1)岩石边坡:可采用挂网客土喷播和草包技术。
(2)土质边坡:可采用直接播种或植生带、植生垫、植生席等技术。
(3)土石混合边坡:可采用草棒技术、普通喷播或穴栽灌木等技术。
5.3平地复绿
(1)直接种植灌草。在保持覆盖土层不小于30cm的地面上,直接种植灌木和草本植物种子,形成与周边生态相适应的草地。
(2)直接植树造林。在保持覆盖土层不小于50cm。的地面上,根据实际状况和规划要求直接种植经济林、生态林或风景林。
5.4 复绿技术
(1)直接种植灌草。在有一定厚度土层的坡面上,直接种植灌木和草本植物种子。
(2)穴植灌木、藤本植物。结合工程措施沿边坡等高线挖种植穴槽,利用常绿灌木的生物学特点和藤本植物的上爬下挂的特点,按照设计的栽培方式在穴槽内栽植。
(3)普通喷播。利用流体力学原理把植物繁殖体如种子等、土壤稳定剂、肥料、碧糠、保水剂、草炭土、草纤维、木纤维、地表土等与水按一定的比例混合成较稠的喷浆,通过喷播机直接喷射附着到需要绿化的矿山边坡作业面上形成一定厚度的客上层即外来基质层,并使植物在客土层上快速生长的一种强制绿化法。
(4)挂网客土喷播。挂网客土喷播是利用客土掺混粘结剂和固网技术,使客土物料紧贴岩质坡面,并通过有机物料的调配,使土壤固相、液相、气相趋于平衡,创造草类与灌木能够生存的生态环境,以恢复石质坡面的生态功能。
5.5 养护管理
(1)后期养护管理包括喷水养护、追施肥料、病虫害防治、铲除有害草种与培土补植。
(2)植被的喷灌,可根据植物需水情况,直接喷灌或在坡顶修筑蓄水池,汇集雨水,并用动力设备从坡脚输送补充水,利用坡顶水池自流,采用喷头方式进行喷灌。
(3)对坡度大、土壤易受冲刷的坡面,暴雨后要认真检查,尽快恢复原来平整的坡面。部分植物死亡,应及时补植。补植的苗木或草皮,要在高度为栽植后高度、粗度或株丛数等方面与周围正常生长的植株一致,以保证绿化的整齐性。
5.6 注意问题
(1)植被重建的最佳时间由雨量的季节分配和适宜温度来决定。
(2)石质山绿化的树坑中应充填好土,特别是干旱缺水地区,应在坑中铺衬可降解的塑料薄膜,在新土中拌人保水剂,以涵养水分提高树木成活率。
(3)山坡或台面植树,具体株距根据树种及树冠形态选择。
(4)自然生态系统的形成和演替是一个漫长的过程。一般地说,在陆地生态系统中,从岩石开始的演替顺序是由地衣植物阶段一苔鲜植物阶段一草本植物阶段矮草、中草、高草一高草灌木阶段一多层次森林群落阶段。矿山复绿是人工生态复绿,特别是坡面复绿,在施工状态下,主要靠人工管护,特别是定期灌溉,维持其生长环境,生态是十分脆弱的。
6 结束语
矿山地质环境治理是一个长期的复杂的系统工程,并非一朝一夕所能够完成的,我们必须在开发矿产资源的同时,坚持“谁开发谁保护,谁闭坑谁复垦,谁破坏谁治理”的原则,加强对矿山环境的管理。积极地保护矿山环境,开发和保护并重,通过治理、恢复和改善矿区环境,建设布局合理、景观别致、环境优美、科技含量高、具有良好经济效益与社会效益的“绿色矿山”走绿色矿业之路,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持续发展。
篇7
关键词:矿山地质环境;环境评价;防护措施
Abstract: with the rapid development of society and economy, all kinds of mineral is indispensable to human natural resources. However, the mining is human activities on the geological environment destruction of most strongly a behavior, mine geological environment become increasingly serious environmental problem. This paper briefly discusses the mine environment geology change and the ecological environment disasters caused by geological type, discusses the importance of mine geological environment assessment, and expounds the relatively common mine geological environment and the evaluation method of geological disasters, and corresponding prevention measures and means. Provide people with quantitative analysis and evaluation of economic development process of regional geology environment basic conditions and change trend, for environmental protection and regional planning, mine geological environment disaster prevention, provides the basis.
Keywords: mine geological environment; Environment evaluation; Protective measures
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
1、矿山环境地质问题与灾害综述
在开采矿产资源的过程中,必然伴随着矿山地质环境的改变。由于矿区地质环境平衡遭到破坏,致使区域地质与生态环境十分脆弱。这种地质与环境失衡,往往表象为区域性环境污染、植被破坏、地表水资源渗漏、滑坡、崩塌、泥石流、地面形变,甚至诱发性地震等环境与地质灾害。大范围高强度的矿产资源开采,甚至能够进一步加剧区域自然气候条件渐趋恶劣,加速水土流失和沙漠化等原发性环境地质问题,也会可以引发诸如浅层水资源衰褐、水体恶性污染、地面裂缝等系列严重的环境地质灾害。然而,很长一段时期以来,由于人们对矿山环境和矿山地质灾害的认识程度不够,预防和保护不到位,使我国矿山环境状况堪忧,地质环境灾害频发,已经严重影响了人民生命财产安全和正常社会经济秩序。为此,进行矿山环境地质灾害评价,有利于对各种预防措施和手段的合理制订,这对我国矿产资源合理地开发利用与矿山环境地质灾害预防都具有重要意义。
2、矿山主要环境地质问题
矿山环境地质与地质灾害在矿产资源开采过程中,往往相互伴随发生,即时间和空间上具有重叠性。部分环境地质问题与地质灾害互为因果,连环引发,构成了复杂的矿山环境地质问题。因此,这些矿山环境地质问题的表现也不尽相同,但是如果这些灾害性问题叠加爆发,常常会让人措手不及,导致巨大的灾难发生。概括来说,矿山主要的地质环境问题主要有以下几个方面:
首先,矿山开采往往导致水土资源毁损。即在矿产开采过程中将产生大量的废石、贫矿、尾矿、冶炼废渣,这些废弃尾矿数量与体积十分可观,长期堆砌叠压,犹如不断增大的山峰挤占土地资源,破坏林木庄稼等农作物。富含重金属和有毒物质的废弃矿石长期,常会加剧农田水土流失和土地沙漠化过程。同时,不合理的采矿,会破坏潜水层,导致疏干性排水,致使地下水水位下降,河流断流,造成原来稳定的水环境改变,包括地表水漏失、地下水资源枯竭、区域水均衡破坏等灾害。这样的废弃尾矿,也造成景观资源的破坏,影响人们视觉效应和环境生态景观。
其次,矿山环境地质问题,长长会造成高危的地质灾害。矿山采掘破坏了矿区的地质环境平衡,改变了矿区岩土圈层的应力稳定性,导致矿区成为地质环境与地质应力急剧积累区,这种地质应力迅速爆发,就会产生各种地质灾害。这些岩土圈层因为地质应力的改变而爆发的灾害,表现在地表,即地面形变,如地面塌陷、地面沉降、地裂缝等,还可以表现为斜坡岩土体灾害,如崩塌、滑坡、泥石流,在矿坑、矿井内部,表现的灾害形式包括瓦斯爆炸、冒顶、突水、煤层自燃、塌方、鼓底、偏帮、岩爆、矿井热害等。
最后,矿山环境问题也可以表现为长期的环境污染危害。矿山开采,势必会产生大量的矿山废渣、废水和废气,巨量的“三废”不加以处理或无序排放,肯定会造成矿区环境污染。例如,在煤矿开采区,以及各种金属矿山开采区,矿区排放的废水多为酸性,这些无序排放的废液,常含大量的有毒、有害重金属物质,如铜、铅、锌、砷、镉、六价铬、汞等,这些废液甚至会被直接排入江河湖海等水体中,成为新的污染源,扩展了污染面积,加剧了污染态势。
3、矿山环境地质评价原则
虽然矿山环境地质问题和灾害日趋得到重视,然而目前仍然没有成熟的矿山地质环境评价指标体系。这也造成了人们对矿山环境地质问题束手无策的原因之一。在以往评价矿区地质环境过程中,不同的专家与学者会采用不同的评价体系,致使评价指标不一致,评价方法不统一;即便评价的方法统一,各自采取的评价资料也可能不一样,因而评价结果往往具有很强的主观性。
因此,我们在进行矿山环境地质评价之前,应该进行大量勘查,了解矿区具体的地质环境问题。包括矿山开采过程中和开采后,造成的资源损毁、地质灾害和环境污染因素,只有对这些地质环境问题充分了解后,才能对其可能造成影响程度和危害程度进行明确的评价与预测。
篇8
【关键词】小型露天矿 地质灾害 原因和防治
前言
随着全球经济的发展,世界范围内的能源危机愈演愈烈。特别是对我国来说,能源问题一直是制约我国经济发展的瓶颈。因此,我国矿山资源开采势头强劲,在矿山资源快速开采的同时,因地质灾害造成的事故数量也越来越多,对人民群众的生命安全带来了一定的影响,因此加强矿山开采地质灾害分析,并制定相应的防治措施是十分重要的。
1.小型露天开采矿山容易引发的地质灾害类型及产生原因
1.1小型露天矿边坡角度变化造成的影响
小型露天矿的边坡稳定性直接对滑坡等地质灾害的发生产生影响,矿山开采人员的职业素养、矿山的高度和岩石本身性质、矿山挖掘的坡度等等原因都会对矿山边坡的稳定性造成影响。对于小型矿山开采来说,其开采区域集中在矿山的中心部位,矿山表土层和废石剥离层的台阶高度小于等于十米,其台阶坡面角度小于等于70度。对于小型矿山来说,矿山开采领导者对安全问题重视不够是发生矿山开采灾难的主要因素。矿山开采公司为了其利益的最大化,常常忽视对工人们的安全教育和生产技能培训。企业对国家规定的矿山安全生产规章制度置若罔闻,为了贪图方便,一些企业开采矿山往往从矿区的边缘向内部推进,对露天矿至上而下分层开采的规定执行不足。这样就造成了矿山坡度的人为加大,致使矿山由原来稳定的坡度慢慢加大,变得越来越不稳定。加剧了矿体围岩节理的发育程度,影响边坡的稳定性,导致局部可能形成危石,稍一遇到狂风暴雨或者是爆破的震动即会滚落形成地质灾害。再者,矿山边坡底部土壤如果受到雨水的长期冲击或者浸泡就会对矿山边界处造成威胁,降低矿山边界处的稳定性。容易造成矿山的崩塌和滑坡,对矿山开采人员和机械造成严重的威胁。
1.2矿山区常见的地质灾害之滑坡和崩塌
矿山区域容易发生的地质灾害主要是矿山的崩塌和滑坡,但是就露天开采矿山来说,其本身的开采条件和周围的地质条件都不错。但是由于企业片面追求利益,对矿山的科学规划不足,为矿山事故的发生埋下了隐患。在矿山开采中常常使用爆破的手法,但是,矿山工作人员对爆破后引发的地质变化却不够重视。小型露天矿山易于受到风化和太阳光的照射,矿山上岩石的风化程度不一,造成矿山各个部分软硬程度不均匀。当遇到雨水冲击的情况下容易造成矿山石头的分裂,进而产生矿山的崩塌。
1.3矿山区常见的地质灾害之泥石流
矿山区还容易发生泥石流,其人为因素主要有:矿山开采公司对矿山开采安排的不合理、矿山开采过程中废石的堆放不科学等。就矿山周边的地理环境来说,矿区常常处于丘陵或者山地,千沟万壑的地质构造常常容易汇集地表水且顺沟谷流走。一般来说,矿区很少有大面积的地表水,但是在雨季常常会形成地表径流,这些径流加以汇集就会造成巨大的山洪灾害,雨水汇集采矿的乱石和泥土直冲而下,会对人民的生命财产造成严重的破坏。
2.小型露天矿地质灾害的防治方法
2.1加强矿山安全思想教育工作的方法
矿山开采企业必须严格遵守矿山开采的相关规定,以人为本。加强工人们的思想教育和安全培训,不少矿山安全工作人员自身矿山安全修养达不到,观念落后,不能充分了解到矿山安全工作的重要性,有些人员在会议中夸夸其谈,实际工作时却存在畏难情绪,一遇到困难就想逃避,不去积极主动的寻找方法化解困难却时刻想方设法调离矿山安全工作岗位,上班时间无所事事,使得矿山安全工作机构形同虚设,组织开展的思想教育工作座谈会流于形式。
面对矿山安全问题的威胁,部门领导应当以身作则,强调矿山安全的重要性,将计算机矿山系统进行分级管理,层层负责,划分各层人员具体负责区域。建立追责制度,对出现安全问题的部分进行原因分析,必要时追查负责人的责任。加大矿山安全宣传力度,对相关人员进行定期的矿山安全培训,并使他们从思想上认识到矿山安全的重要性。严格按照本部门矿山安全管理条例行事,不做违反条例的事情。在部门内部引入竞争机制,改进工作人员自由散漫的工作作风。
2.2边坡稳定性的加强方法
在对矿山进行开采的时候,矿山开采工作人员应当从矿山顶部的中心区域进行开采,这样就可以避免从矿山边缘开采导致矿山坍塌的问题。在开工之前,工作人员应当对矿山开采工作进行科学合理个规划,按照计划一步一步的进行开采。对露天矿山要至上而下的进行逐层开采,严格禁止从矿山下方掏空。矿山开采管理者应当对矿山采空区加强管理,设立醒目的警示标志,提醒工作人员或者外来人员不得进入矿山采空区。当工作人员邻近采空区边缘作业时候,应该加强监护,确保人员和设备的安全;爆破作业时候尽量多打眼,少装药,采取分段毫秒延期爆破,降低爆破振动,维持边坡稳定性。
2.3滑坡和坍塌问题的解决办法
矿区工作人员应当建设特别的排水设施,比如根据矿区的地理环境和地质条件设立排水沟,防止雨水或者泉水流入采矿场冲刷边坡,造成矿山边坡不稳。工作人员应当建立定期、定时对容易坍塌区域的巡视制度,并派遣专门技术人员对重点区域加强防护。在临近边坡易发生崩塌 (滑坡) 地段进行爆破时,宜采用预裂和减震爆破法,减少单孔装药量而增多孔数,减少每次延时爆破的炮孔数,以防止因为露天爆破作业而破坏边坡的稳定性。工作人员应当严格按照矿山开采设计人员设计的开采图纸和步骤进行开采作业,由于环境的改变或矿山开采过程中不可抗拒因素造成的实际情况和设计图纸不符合时,应当及时的和图纸设计人员协商,不得随意的变换开采方位和方法。
2.4矿山开采过程中泥石流的治理措施
小型露天开采矿山废石堆放高度,坡度应达到露天开采相关安全规定的要求,其坡度一般不应超过45度,在排土场的下方要修筑挡土墙,其长度在15米以上,高度在3米以上,厚度不小于1.5:米,采用片石、砂浆混凝土砌筑。排土场周边应开挖防排水沟,疏导山洪流向平地,防止山洪直冲排土场,从而引发泥石流。
为保证小型露天开采矿山地质灾害和防治工作的顺利开展,必须依靠矿山企业安全与开采部门的领导对矿山安全工作的重视,制定严格的规章制度,提升矿山安全工作人员的责任感和专业技术,加大高层次技术人员的引进等诸多措施方面同时进行。随着科学技术的发展,矿山开采灾害防治与处理工作也会越来越重要,笔者认为面对日益增加矿山开采灾害压力,我们必须加强自身的建设,提高人员素质,创新人才激励和发展模式,才能做到与时俱进,从根本上推动矿山灾害防护能力的上升。
总结
笔者结合自己的经验对小型露天开采矿山地质灾害和防治方法做了简要的探讨,希望对同行工作人员有一定的启发和帮助。
参考文献
[1] 吕战锋,毛延兵.浅谈小型露天开采矿山地质灾害分析与防治[J].科技风,2010,(12):132-133.
[2]胡坤,庞威.露天矿山地质灾害防治对策初探[J].采矿技术,2013,(02):15.
[3]钟洪彬.浅述矿山地质灾害评估及防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(18):222-224.
[4]杨晓娜.小型露天砂石厂开采引发的地质灾害及其防治措施[J].科技致富向导,2012,(18):162―164.
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关键词:陕北煤矿;地质灾害;黄土;滑坡;突水中图分类号:X752 文献标识码:A
陕北地区地理概况
陕北地区是中国黄土高原的中心部分,包括陕西省的榆林市和延安市,它们都在陕西的北部,所以称做陕北。地势西北高,东南低。总面积92521.4平方公里,是在中生代基岩所构成的古地形基础上,覆盖新生代红土和很厚的黄土层,再经过流水切割和土壤侵蚀而形成的。基本地貌类型是黄土塬、梁、峁、沟、塬,是黄土高原经过现代沟壑分割后留存下来的高原面。陕北畜牧业较为发达,煤、石油和天然气等储量丰富。
二、陕北煤矿开采引发地质灾害的类型特征与诱因分析
煤矿环境地质灾害一般是指在煤炭开采过程中,由于自然的或人为的因素破坏了地质环境的平衡,引起地质环境的反馈产生的灾害,以及由这些原灾害衍生的次生灾害。由煤矿开采引起的环境问题和地质灾害种类很多,陕北地区因煤矿开采引起的地质灾害类型主要有以下几种:
(一)陕北煤矿开采引发地质灾害的类型
1、开采煤矿时潜在的灾害类型
(1)瓦斯突出
瓦斯能够储气于封闭系统之中,并以游离状态或者以吸附的形式赋存于煤层的缝隙、孔隙之中,一旦出现地应力改变原有的平衡时,将封闭的空间破坏,那
么大量蓄积的气体将会外溢。在自然或者人为的某种作用下,会发生瓦斯突出爆炸、人员中毒以及火灾等安全事故。
(2)地面沉降和塌陷
地面沉降和地面塌陷是对煤矿大量开采之后而出现的一种地质灾害。由于地下开采对采空区围岩的初始应力构成破坏,从而使这部分岩石发生了粉碎、冒落甚至是地表位移的情况,这就会导致地面沉降与塌陷灾害的发生。除此以外,在人们大量抽排地下水与采空区不断外扩的双重作用下,地下水的分布将会受到影响,从而形成面积非常大的降落漏斗,那么地表将会相应地出现沉陷。
(3)矿井突水
矿井突水是指人类在挖掘或者采矿的过程中,当巷道揭穿导水断裂、积水老窿、富水溶洞,而导致大量地下水突然涌入矿山井巷的现象。矿井突水在煤矿开采的过程中也时常发生,对煤矿的安全生产构成严重威胁。
2、闭坑后煤矿采场的潜在灾害特征
陕北地区煤矿多位于中低山区,沟深坡陡,地形复杂,植被不甚发育,人们沿沟居住,自然环境比较脆弱。区内煤系陆相含煤建造,煤层厚度大,产状平缓,变质程度有一定发展。大型国营或集体制煤矿均采用冒落法一次采全高法,开采深度相对较大,煤层开采后,地表一般表现为大面积缓慢下沉,而小煤矿开采一般在煤层露头线附近,煤层埋藏浅,开采后地表一般形成串珠状塌陷坑。
当采空区上覆地层为基岩时,地表变形滞后,采空时间较长,但变形对地表的整体性破坏较大,多形成有一定落差的陡坎;上覆地层为黄土与基岩成二元结构时,往往在塬区形成沉陷盆地,斜坡地带形成裂缝,农业生产中易于恢复,但它易诱发斜坡变形灾害。
采空塌陷区位于山坡时,则多向下坡方向滑移,在坡度大于20°时可诱发斜坡重力地质灾害,而基岩区的采空塌陷比塬区地表移动变形范围大;不同地貌部位下沉值也有明显不同,山坡地带下沉值明显增大,塬区或山间谷地,地表多呈挤压状态,但沉降裂缝仍属张性。
(二)陕北煤矿开采引发地质灾害的特征
群发性
采煤工程破坏地质环境的平衡,引起地质环境的反馈,其反馈行为所产生的灾害往往不是孤立的,常在矿区的某一时段形成灾害群。如地面塌陷、地裂缝、滑坡、煤层自燃灾害等在矿区的某一时段同时或相继发生。
衍生性
直接地质灾害常常衍生一连串的次生灾害,形成一系列成因联系的灾害链。如顶板灾害—地面塌陷、地裂缝—毁坏耕地、破坏地表建筑物和改变地表径流条件,引起地下水位下降—土地荒漠化。
区域性
就各种灾害的内部联系而言,它们受一定区域性条件控制,如区域性构造条件,区域性煤系岩性组合特征、区域性气候条件、区域性煤变质条件、区域性地理条件的控制和影响。因此,在灾害的时空演化和分布上表现出区域性的特点。受地质环境条件的影响,陕北矿区的地质灾害主要以下错地裂缝及滑坡和泥石流为主。
影响的多方面性
煤矿地质灾害不仅影响矿区环境质量的各个方面,如大气环境,水环境,土壤环境和生态环境,而且影响到矿区周边地区的社会环境和经济环境,如从灾害导致矿工伤亡到对矿区群众心理影响,从直接经济损失到对本地区经济发展的影响等,由此引发的群众上访事件影响了地方政府的正常工作,造成一定的不稳定因素。
(三)煤矿地质灾害的诱因分析
缺乏有效的矿产资源开发利用的统一规划
众多的小煤矿中,多数既无地质资料,又无开采设计方案,更谈不上环境保护措施,加之各矿之间因争抢资源而破坏保安煤柱和越界开采,在村民居住区下直接开采而不采取任何防护措施,从而引起各类地质灾害。
2、矿山地质灾害防治法规不健全
采矿者环保和防灾意识淡薄,小煤窑开采前几乎没进行过任何环境影响评价,出了问题例行的赔款、搬迁,没有从根本上达到治理与恢复的目的,从而使灾害隐患得不到有效的防范。
小煤矿缺乏专业技术人员,随意开采,一方面易造成煤矿本身的安全事故,另一方面诱发地表地质灾害,对村民的人身和财产安全造成威胁。
陕北煤矿地质灾害的防治措施
(一)扩大宣传力度,提高员工的忧患意识
各地方政府、煤矿的上级主管部门必须要加强煤矿地质灾害的宣传力度,使广大煤矿员工养成防灾意识,即使灾害真正出现在眼前,人们也有足够的心理能力对其承受,宣传的过程中还要注意到增强员工的自我保护能力。
除此之外,煤矿的各级领导与广大员工还需要对自己煤矿的特点有一个全位的把握,同时对各种防灾方法、防灾措施有一个细致的了解。对于一些灾害频发的地区,要组织专家进行“会诊”,掌握灾害发生的规律,提高对灾害预测的准确程度。
(二)加强预测预报工作
对目前正在生产的煤矿,通过收集资料、调查访问、测量等手段,查明历史至今的开采范围,对开采强度高、采空面积大、采煤方法易引起沉陷的区域,进行分析研究,查明其变形规律,做好地面变形预报工作。加强小煤矿采煤技术和地质灾害防护知识的培训。
(三)做好危险性评估
对于地裂缝及塌陷,重点收集灭失煤矿和采空区范围资料,了解矿井的开采层位、层数、开采厚度与开采深度,上覆岩体土体的工程力学特征,了解采空区和出现地裂缝、塌陷的内在规律,对未来采空区进行监控。对崩塌和滑坡以矿区、山区和重要交通干线为重点展开调查,了解区内地形地貌、地层岩性和地质构造,控制已发生和潜在的崩塌、滑坡灾害的次生影响,进行危险性评估。对泥石流灾害以矿山开采区的主要沟谷为重点,详细调查沟谷形态、沟床坡降、沟谷坡度、集水面积、岩层倾向、碎屑团体物源等特征,对泥石流灾害进行危险性评估。
(四)预防瓦斯与煤尘爆炸的措施
1、防止沼气聚积的措施
一是加强通风管理,增加有效风量,降低沼气浓度,各采区和各工作面都应有独立的进回风系统。
二是建立健全瓦斯检查制度,严禁瓦斯超限作业。
三是工作面、掘进巷道停止作业后,若要恢复生产,需加强通风,检查瓦斯含量,无危险后方可进行作业。
四是对废巷、采空区要及时封闭,对盲巷封闭或设栅栏挂警戒牌,严禁入内。
2、防止煤尘爆炸的措施
一是尽量减少生产过程中煤尘发生量和浮游煤尘量,可采用静压洒水或综合防尘措施。
二是消除引燃的火源,如消除井下火花(包括机械摩擦产生的火花),防爆设备失灵要及时更换。
(五)避免突水事故的主要措施
1、煤矿和小煤窑在采掘前,应探明所在矿区地质和水文地质条件,掌握矿区开采史和采空区分布情况,圈划水害威胁疑问区,制定井下预防水灾技术方案。
2、在与相邻矿井或煤窑(包括老窑)的积水区和生产区、含水断裂或破碎带两侧的可采煤层留设防水煤柱。
3、必须遵循“对水害威胁疑问区采取探水措施,探清和消除水害威胁后,才允许掘进”的原则。
4、凡遇到煤层变得潮湿、光泽变暗;巷道壁或煤壁“挂汗”;煤层变凉,工作面温度下降,水蒸气增大;顶板淋水加大或底板鼓起;出现压力水流,煤层出现水挤出的“嘶嘶”声或空洞泄水声;工作面沼气、二氧化碳和硫化氢等有害气体增加;老窑“死水”渗入,煤壁或巷道会出现挂红、酸度增大,水味发涩、有臭鸡蛋味等现象,应停止掘进,进行探水工程。
5、查明活动构造,规划煤矿工程活动,做好防灾减灾工作。查明矿区内新构造运动性质、特点及活动程度、现今仍在活动的构造或属不稳定易复活的断裂,分析、认识各种地质灾害产生原因及分布规律,合理规划矿区工程活动。
参考文献
[1]张立民.浅谈加强煤矿地质工作预防安全事故[J].科技创新与应用,2012.8.
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【关键词】矿山地质;地形地貌;环境影响现状;灾害防治
某开采区主要位于矿区中南部,其长度为207m,平均宽度为70 m,底部采场平台的面积为14525m2。采矿最大标高在矿区的南部,为450m,最小标高在矿区的北部,为310m。本矿区的斑状花岗岩矿体比较厚,呈现带状,产出比较稳定,矿体结构比较简单、稳定,大部分覆盖面积已经被剥离,黑云母花岗岩作为围岩,属于中等稳固岩石。在此矿区进行开采的时候,主要采用自上而下分水平台阶的露天开采方式。
1.矿山地质环境地形地貌
此矿区是丘陵地貌,矿区以及主体山脉主要为东西走向,次要山脉为南北走向。矿区的一般标高是300-440m之间,最大高差为280m。此矿区的地形切割比较深,坡度一般均在25°之上,具有自然的排水设施。其地表主要由洪冲积物和第四系残破积组成,覆盖率达到了70%之上。综上所述,此矿区地形地貌属于中等复杂程度。
2.矿山地质环境影晌现状评估
2.1地质灾害影响
通过对矿区的勘查发现,现阶段的地质灾害主要为崩塌与滑坡。崩塌主要指的就是土质边坡剥落崩塌,边坡高度为2-5m,崩塌体上含有较好的杂草,土层成分主要包括石英粉砂、粘土、石英砂等。崩塌体的长度大概是5m,厚度大概在2-3m之间,宽度为6m,呈现椭圆形,体积为20m3,属于小型崩塌,影响范围大概是30。
2.1.1崩塌
(1)位置。
崩塌位置主要位于矿区的西侧,和采矿区的距离比较近,此崩塌基本上就是90°陡坡土体的下坠,落距比较小,属于最近形成的。其土层是第四系残破积层,主要包括粘土、石英砂、石英粉砂等成分,呈现灰黄色、浅黄色,大概厚度是2-5m,具有良好的植被情况,崩塌体体积在3-5m3之间,影响范围大概是15。
(2)现状及危害。
崩塌体后陡壁主要是土质边坡,具有良好的植被情况。崩塌体属于最近形成的,散乱堆积在一起,规模比较小。其产生变形的原因主要包括:强烈的土体风化作用,土质松散,边坡开挖等施工活动影响等等。同时,雨季降雨会对其产生一定的冲蚀作用,出现下渗等现象,对矿区稳定性产生一定的影响,进而出现崩塌灾害。导致发生崩塌现象的主要原因就是边坡开挖施工,其次就是强降雨。当发生崩塌灾害之后,会对矿区公路运输以及行人安全产生威胁。
(3)稳定性评价。
此崩塌体均散落在坡底,已经稳定。在后期降雨、风化侵蚀等作用下,时有发生掉块现象,但是规模比较小,危险性也比较小,最终评估结果就是矿区崩塌危险性小。
2.1.2滑坡
此矿区滑坡主要位于北部旧排土场边坡处,矿山地质灾害点现状说明见表1所示。排土场土层主要就是第四系破残积层,主要成分是粘土、石英砂、石英粉砂,呈现灰黄色、浅黄色,具有少量块石。因为在进行排土的时候,没有严格按照有关规范标准的规定与施工措施执行,导致台阶分级施工质量较差,加之土层较为松散,具有很好的边坡角,致使其相对高差超过了15m。在降雨、下渗等因素的影响下,导致其稳定性、土饱和性均较差。在排土场临空位置处形成滑坡体,在坡脚处的影响范围长度达到了20m,宽度为12m,形成了约100m3的滑坡土方量,影响范围大概在150左右,属于小型滑坡。因为滑坡体距离公路与村庄比较远,前面还是排土场的空地,主要就是因为排土堆放不规范引起的,没有出现财产损失与人员伤亡,具有的危害性比较小。
由此可以看出,在此矿区开采过程中,发生的崩塌、滑坡等灾害规模比较小,基本没有造成财产损失与人员伤亡,对矿区开采影响比较小,因此,矿山地质灾害现状评估为危险性小,基本不会影响地质环境。但是,需要对不稳定边坡进行监测与处理,保证其安全性、稳固性,避免出现财产损失与人员伤亡。
2.2含水层影响
此矿区开采底层界限处在侵蚀基准面上,其含水层主要为块状岩类裂隙含水层,具有较弱的富水性,采坑还没有露出含水层。通过相关野外调查分析,流经地表的水的pH值是7.5,矿化度要低于1g/L,属于淡水。现阶段,矿区开采还没有导致含水层结构出现变化,同时也没有出现水体恶化、水位下降等不良情况。所以,矿区开采对地下水、地表水的影响非常小,对含水层影响程度较轻。
2.3地形地貌景观影响
此矿区主要为丘陵区,其地形基本为西南高东北低,具有良好的植被情况,矿区周围没有风景名胜与自然保护区等。在进行矿区开采的时候,主要就是露天开采,在进行开采的时候,必然会对其植被情况产生破坏,对原来地形地貌景观的破坏影响程度非常大。因此,其地形地貌景观影响评估为严重。
2.4土地资源影响
此矿区已经开采了很多年,破坏面积达到了5.6h其中采矿区的面积为4.8h,原有的排土场面积大概为0.8h,职工生活区、道路等均会占有一定的土地面积。通过对矿区现场的勘察,大部分破坏土地为林地。
2.5矿山地质环境影响现状评估
根据矿山地质环境现状评估情况,对矿区地质环境条件差异性与地质环境问题分布、危险性等进行考虑,并且分析其受影响程度与社会经济属性,进而对矿区分段的影响程度进行分析,明确其量化指标,在“区内相似、区际相异”原则的条件下,运用半定量分析法、定性分析法对矿山地质环境影响予以等级分区。在进行实际划分的时候,一定要对地质灾害、含水层、地形地貌景观、土地资源这四方面的影响进行分析,进而对其程度予以明确,矿山地质环境影响程度分级如下:当矿山地质环境影响程度为轻度时,针对地质灾害而言,其表现为:灾害规模小,发生几率小。对分散性居民、小规模工程设施产生影响,造成的经济损失与人员伤亡较低;针对含水层而言,其表现为:矿井的涌水量低于3000m3每天。矿区含水层水位下降幅度较小,不会影响周边生活、生产用水;针对地形地貌景观而言,其表现为:对原来地形地貌景观影响程度较小,对自然保护区、风景名胜、交通等的影响程度也较低;针对土地资源而言,其表现为:占用破坏林地、草地的面积不超过2h。当矿山地质环境影响程度为中度时,针对地质灾害而言,其表现为:灾害规模中等,发生几率较高。主要对城镇与村庄居民、交通、主要工程设施等产生影响,出现了一定的经济损失与人员伤亡;针对含水层而言,其表现为:矿井的用水量在3000-10000m3每天。地下水水位下降幅度比较大,呈现半疏干状态。对周边生活、生产用水产生了一定的影响;针对地形地貌景观而言,其表现为:对原来地形地貌景观影响程度较大,对自然保护区、风景名胜、交通等产生了一定的影响;针对土地资源而言,其表现为:占用破坏耕地2h以下,占用破坏林地、草地2-4h。当矿山地质环境影响程度为严重时,针对地质灾害而言,其表现为:灾害规模大,发生几率高。对城镇、村庄、交通、主要工程设施的影响较为严重,造成的经济损失也比较大,并且会出现一些人员伤亡;针对含水层而言,其表现为:矿床含水层结构被破坏,出现导水通道。矿井的涌水量超出了10000m3每天。地下水位出现下降的情况。矿区周边含水层的水位也在下降,或者呈现一种疏干状态,出现地表水渗漏的现象;针对地形地貌景观而言,其表现为:破坏了原有的地形地貌景观,对自然保护区、风景名胜、交通等产生影响,破坏了生态环境;针对土地资源而言,其表现为:破坏了基本田地,占用破坏耕地2h以上,占用破坏林地、草地4h以上。
3.评估区矿山环境问题的防治难度评述
3.1地质灾害影响防治难度
在此矿区中发生的地质灾害主要为崩塌、滑坡、泥石流。在发生崩塌等灾害的时候,会对现场工作人员、机械设备等产生一定的威胁。此时,可以通过种草植树、土钉挂网植草等方式进行加固,避免发生崩塌等灾害;同时,也可以在边坡台阶上植树种草,有效提高土层的稳固性。这些防治措施非常简便,防治难度也比较小。针对泥石流灾害而言,可以通过规范堆土场、压实、修筑截水沟与排水沟、种草植树等方式进行防治。其防治措施比较简单易行,相应的防治难度比较小。
3.2地形地貌景观影响防治难度
在此矿区开采中,地形地貌景观影响主要就是由矿山露天开采导致的,在进行开采的时候,容易形成高陡坡,不仅具有一定的危险性,还会影响边坡周围的美观。并且,在矿区开采、破碎的时候,一般均会产生大量的地表、粉尘等,非常容易出现水土流失现象,对矿区自然环境产生一定的影响。通常情况下,可以通过绿化措施、分区湿式凿岩、洒水抑尘等方式进行治理,可以有效达到预期的防治效果,相应的难度也比较小。
3.3现状评估及预测评估
在此矿区内,矿山开采、道路边坡、旧排土场边坡等均具有小规模的崩塌、滑坡现象,矿山开采的含水层影响程度评估为轻度、土地资源影响程度评估为严重、地形地貌景观影响程度评估为严重。通过对矿山地质环境影响的现状评估结果,可以对其进行预测评估:矿山地质灾害主要为崩塌、滑坡、泥石流,其中崩塌、滑坡灾害的危险性比较小,造成的危害也比较小,其评估为轻度;泥石流灾害的危险性比较大,造成的危害也比较大,对矿山地质环境有着非常严重的影响,其评估为严重。矿山开采对含水层影响程度为轻度;对地形地貌影响程度为严重;对土地资源影响程度为严重。
4.结束语
总而言之,随着矿山开采规模与范围的不断扩大,人们对其地质环境的变化也越来越重视。在矿山开采中,一定要对其地质环境影响程度进行分析,这样才可以对可能发生的地质灾害进行预防,并且全面了解矿区的地质条件,为矿区的高效开采提供可靠依据。同时,在实际开采过程中,一定要对矿山地质灾害、含水层、地形地貌景观、土地资源这四个方面进行详细的分析,了解其影响程度与防治难度,保证矿山开采的有序进行,实现矿山开采的经济效益与社会效益。 [科]
【参考文献】
[1]何芳,徐友宁,乔冈,刘瑞平.中国矿山环境地质问题区域分布特征[J].中国地质,2010(05).
[2]王飞,吴浩,刘灏.我国矿山地质环境存在的问题及其防治[J].科技致富向导,2011(21).
[3]郭维君,崔晓艳,肖桂元,吴萌.矿山地质灾害主要类型及防治对策研究[J].金属矿山,2010(08).