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探究矿山地质工程灾害类型与防治措施

2014-08-15王勇强中鼎国际有限责任公司矿山隧道建设分公司第六工程处江西萍乡337000

江西建材 2014年16期
关键词:砂土灾害矿山

■王勇强 ■中鼎国际有限责任公司矿山隧道建设分公司第六工程处,江西 萍乡 337000

在我国现代化社会发展的过程中,经济发展需要利用大量的矿产资源,这使得矿产开采企业得到了良好的发展机遇,但如果在开采的过程中,开采企业没有有效的保护,也没有科学的管理,就很容易导致地质灾害的发生。另外,由于一些矿产资源开采企业的设备不够先进,技术滞后,加上环境保护的意识缺乏,给矿山地质工程带来了很大安全隐患,随着时间的推移,这种安全隐患最终会演变成地质灾害,破坏当地的基础设施,给工人的生命财产带来威胁,还严重影响了当地的经济发展。

1 矿山地质工程地质灾害类型

矿山地质工程中的灾害类型很多,根据不同的划分规则可以分成不同的类型。其中按照灾害发生的时间关系,将地质灾害分为缓发性地质灾害以及突发性地质灾害。瓦斯爆炸、矿坑突水等都属于突发性地质灾害,而地面变形、环境污染等都属于缓发性地质灾害。在实际的矿山资源开采过程中,矿山地质灾害的划分主要是根据形成原因以及空间分布进行的。

1.1 矿山工程岩土体变形引起的灾害

矿山岩土体变形引起的地质灾害主要包括地面塌陷、采矿边缘滑坡或失稳、矿坑中岩爆现象等。

矿山工程中发生地面塌陷现象主要是由于开采过程中开采方式引起。在矿山资源开采过程中,矿柱不足或者是受到破坏,都会导致矿区地面塌陷,在地势较为平缓的矿区,这种现象更为明显。另外,需要回填的采空区没有合理的进行回填处理,也会造成塌陷现象的发生。

采矿过程中,如果没有严格的按照采矿规范进行,就容易导致采矿区边缘失稳或滑坡现象,这类现象一般在建材矿山中较为常见。

矿山矿产资源开采完毕后,由于地壳运动的影响,矿山中围岩会被压缩,这样就很容易在应力的作用下发生爆裂,这些岩体爆裂产生的碎片,会带来巨大的地质灾害。

1.2 矿山地下水位变化引起的灾害

根据已经发生的受水文地质影响发生的地质灾害情况总结,水文地质引起的灾害主要包括地面沉降、砂土液化、岩溶塌陷以及软土变形等,其具体的表现如下:

在地面沉降方面,引起发生地面沉降的因素很多,主要有人为因素和自然因素。人为因素主要指人为的对地下水资源进行过度的开采,对地下油资源、地下热水的过度使用,这样都可能导致发生地面沉降现象;自然因素指的是海平面上升或者发生地震活动,以及构造行为造成的沉降或软土成下降引起的。根据以往的资料研究,可以得出,地下水的开采会导致地下水位下降以及地面沉降,且地面发生沉降的速率与地下水水位的下降速率成正比,地下水位下降形成的漏斗与地面沉降形成的漏斗基本上保持一致。由此可见,发生地面沉降的主要原因是由于对地下水过度的开采。

砂土液化指的是饱含水分的松软土粉、砂石,由于受到震动,瞬间变成液体的现象。饱含水分的砂土受震动瞬间变成液体,原因主要是震动是的这些饱含水分的砂土更加密实,它们之间的水压力增大,在震动荷载的作用下,当水压上升到一定程度后,就会使饱含水分的砂土瞬间变成液态。在不同的地址下,砂土液化产生的影响力也不同。比如一个地区,土质中含有的沉积颗粒较大,那么一旦发生砂土液化现象,就会产生喷水冒沙现象,这主要因为这个区域发生砂土液化时,土层中的水压力增大,促使砂石空隙间的水压力比土层的强度还大,这样就会使地下水带着砂土一起冲出地表。

一些地下具有开口的溶洞,或者是有碳酸盐质的溶隙溶洞,往往都会有一层较厚的覆盖层,当覆盖层的土质较为松散时,由于某些因素改变了地下水运动动力,破坏了地下水运动的平衡,这样就容易发生岩溶塌陷的现象。也就是说,水文地质改变了地下水的动力,导致地下水运动破坏了地下溶洞底部结构,从而发生坍塌。著名大地震唐山大地震中,地震灾害严重的地区第四系沉积厚度小,基岩的深度浅,所以在受到地震影响后,很多地方都出现了岩溶坍塌现象。

软土变形在现在主要体现在软土地基变形上,城市化建设过程中,常常会遇到软土地基这类情况。软土结构本身的结构稳定性就差,要是受到地下水不规则运动的影响,其结构就会变得更加不稳定。

1.3 其他因素引起的矿山地质灾害

除了上诉的矿山地质灾害类型外,瓦斯爆炸、矿山火灾以及地热都是较为较为常见的矿山地质灾害。瓦斯爆炸以及矿山火灾在煤矿企业中较为常见,这主要是由于煤炭资源地下开采过程中,通风不畅,瓦斯凝聚发生爆炸,对矿井工人的生命造成损伤,给矿山开采企业带来巨大的经济损失。火灾也是矿山资源开采过程中危害极大的地质灾害,对环境的破坏极大。地热是由于矿山资源的过度开采,开采的深度不断加深引起的,这对于矿工的劳动力以及矿山安全生产都造成严重的影响。

2 对于矿山地质工程灾害的防治措施

对于矿山地质工程灾害的防治工作,一般要进行重点与次重点,在重点防治区域次重点防治区采取不同的防治措施,有效的减少矿山地质灾害的发生。

在重点防治区,防治地质灾害的措施包括以下几个方面:(1)对边坡的参数进行合理的设计,并加强监测,适当的做挡墙,稳固矿区边坡。在开采中如果出现变形开裂等现象,需要做专门的地质工程勘察。(2)对于矿山中原有的灾害发生区域,做好相应的预防工作,尽可能的消除安全隐患;(3)科学合理的设计矿山渣场弃渣的方量、边坡的坡度等,并做好相应的挡墙、拦渣等,避免泥石流灾害的发生,严禁随意弃渣。(4)在矿产资源坑道开采过程中,必须做好坑道中的支护工作,边支护边开采,避免矿顶塌陷、冒顶等灾害发生。

在矿区建设以及进矿区公路等建设中,有大量的废渣产生,如果不能合理的处理,就可能导致滑坡、塌方以及边坡失稳现象;另外,随意弃渣还可能导致水土流失,以及飞石、滚石等灾害。这就需要做好以下几个方面的防治措施:(1)对边坡的参数进行合理的设计。并做好加固以及支护工作,在边坡上设置排水沟,及时的进行排水;(2)加强矿山开采现场管理工作,并在必要的地段设置拦挡飞石、滚石的措施;(3)在矿产资源开采完毕后,需要做好相应的填平工作,并植树还林,恢复矿区的植被。

3 总结

我国是矿产资源大国,每年由于地质灾害造成的矿山开采事故,给国家一级人民造成了巨大的损失,加强对地质灾害的了解与掌握,采取有效的防治措施,降低灾害发生的频率,对我国社会的稳定、经济的发展都有很重要的意义。

[1]杨天凤,徐东辉.浅析矿山地质工程灾害类型与防治措施[J].能源环境.2012,23(18):156-157.

[2]刘成皓,方毅,姜万里.矿山质地环境治理工程存在问题及措施[J].华东科技.2012,32(8):467-468.

[3]李海洪,彭庚.地下金属矿山地质工程灾害分析与防治[J].矿业工程.2010,8(1):8-9.

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