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山东平邑矿山地质灾害的成因与防治对策

2021-10-02杨聪聪王玺杨莉

中国科学探险 2021年4期
关键词:矿体岩土矿山

杨聪聪 王玺 杨莉

摘要:我国地域广泛且地质极为复杂,各类矿山地质灾害频繁发生,且灾害种类繁多,为矿山的开采造成严重阻碍,并大幅降低了矿山开采的经济收入。矿山地质灾害属于一类人为灾害,在对矿山进行开采时,人们会对岩体自身结构与生态环境造成破坏,从而致使地质灾害频发。如今我国在矿山地质开采过程中仍旧存在机械设备不够先进、市场竞争过于激烈、开采技术过于传统等问题,严重阻碍矿山开采工作的正常开展。本文主要对山东平邑地区矿山地质灾害的成因以及防治对策进行深入分析,期望可以推动开采工程的健康发展。

关键词:山东平邑;矿山地质;地质灾害;成因与防治

矿山是提高我国国民经济的重要资源,随着我国工业的蓬勃发展,如今各个行业对矿山资源的需求也在逐渐增大。但如若开采单位在工作过程中不注重技巧与策略,或者对矿山资源无节制地进行开采利用,不仅会对资源造成破坏,甚至还会带来极为严重的地质灾害,威胁人们的生命安全。本文就对山东平邑地区矿山地质灾害发生的成因与防治策略进行分析,期望可以提高企业经济收益,避免安全隐患[1]。

1    矿山地质灾害概述

通常情况下,矿山地质灾害是由于人为活动造成的,其会严重破坏周边地质与生态环境,并对附近居民的人身安全造成威胁,为开采单位带来巨大的經济损失。山东平邑地区矿体主要存在于古近系卞桥组盆地内部,其与周边地层产状大体上完全一致,并且呈现出北西至南分布,矿体总体而言倾角较为缓慢,且向北东方向进行大致30°倾斜。山东平邑地区的矿山总体而言,埋藏深度较浅、底板与顶板全部为粉砂岩、钙质与砂质泥岩分布,其中掺杂着极为少量的灰白色泥灰岩,地表主要覆盖了各类堆积物。表1主要描述了山东平邑地区常常出现的地质灾害成因以及防治对策。

2    矿山地质灾害的成因

2.1 采空区发生塌陷

因为山东平邑地区矿体具备一定范围的埋藏深度,如若工作人员在开采过程中应用崩落法、留矿法或者空场法,此种工作策略会在井下形成十分严重的崩落空区以及采空区,一旦其过于严重,将会导致大面积坍塌的情况出现,从而发生极为严重的地质灾害事故。当最底层的矿山资源被人们进行开采之后,在采空区上方的顶板层岩会在建筑物以及岩层的压力与自身重力的双重作用下,向下产生移动或者弯曲。而一旦其压力超过自身极限,其覆盖岩层以及顶板就会发生离层甚至断裂[2],从而对地表产生严重威胁,出现塌陷坑。

2.2 岩土体发生变形

在山东平邑地区开采过程中,岩土体发生变形的情况比较少见,且发生灾害的规模较小。岩土体在开采过程中发生变形主要会带来地表沉降、诱发地震以及边缘滑坡或者岩崩等危害。通常情况下,地表沉降灾害往往发生在地下开采的工作过程中,如若工作过程中井巷底部布置的矿柱自身支撑力偏低,则会引发地表发生一定程度的沉降。特别是对于平邑矿山资源分布较为平缓以及埋深过于浅显工作地点而言,其发生沉降灾害的概率越高。与此同时,如若工作人员在工作过程中并没有充分考虑对井下排水系统造成的影响,而导致平邑地区矿山潜水带降低,就会致使矿体失去地下水的功效,致使矿体无法承受上方岩石压力,进而发生变形塌陷。在矿山地质灾害之中,矿山冲击也极为常见,其又被人们称作坑内岩爆[3]。一般而言,轻微的矿山冲击仅仅只是会有岩片脱落,而毫无任何弹射情况发生。当其严重时,有关部门可以测得最高为4.6级的震感,且持续时间较久,可以长达数月。岩爆是由于在岩土体内有过高的地应力而产生的,并其应力已严重高于岩石强度。且矿山之中的岩石具有极强的弹性与脆性,一旦开采过程中对其平衡进行破坏,破碎的岩石就会向外弹射而出,对人员安全造成严重威胁。

2.3 泥石流危害

在对矿山资源进行开采时,平邑地区矿体上方具有大量松散的废弃堆积物,这些资源为泥石流的出现提供了丰富的前提条件。废弃堆积物在开采过程中是否会出现位移完全取决于人们是否对其动静平衡产生了破坏,一旦对其产生的动力超过了临界起动力,则会导致堆积物沿着斜面发生滑动,如若在暴雨天气则极易引发泥石流。

3    矿山地质灾害的防治对策

3.1 充填复垦法

通常情况下,工作人员往往会采用充填复垦法来防治平邑矿山采空区出现塌陷,此种策略是利用矿山周围产生的露天矿剥离物、粉煤灰等可充填物质对采空区有效进行充填。应用此种防治对策时,工作人员必须保证填充物自身无污染且数量足够,只有这样才能有效解决问题,降低开采企业的经济成本投入,推动开采行业的健康发展[4]。

3.2 加大岩土变形的检测、监管力度

在对矿山资源进行开采时,因岩土变形而发生的地质灾害十分常见。工作人员主要是依靠对岩土工程的理念而对其开展有效治理,只有其对岩土变形发生的种类以及频率进行严格划分与管控,才可以最大程度地避免地质灾害产生。首先,开采企业必须制订检测报警系统,一旦发现有岩土变形情况发生的可能性,就必须及时对其进行妥善处理,最大程度降低损失。其次,对于已经成形的矸石场、渣场以及因开采已经松动的地表岩体需要对其进行有效支挡,且开采过程中必须建设排水沟,避免地表岩体受到水的冲刷与侵蚀[5]。再次,在开采过程中必须对矿柱进行严格保护,保证矿柱的支撑力,有效避免地面发生变形。与此同时,一旦开采单位工作人员发现矿区发生不均匀沉降,则必须管控附近居民立刻迁移,最大程度降低安全事故带来的损害。

3.3 拦挡、排泄

工作人员主要可以应用拦挡的策略避免泥石流出现,并且要加以疏导与排泄。在开采过程中,工作人员需要依据平邑矿山开采工作的实际情况,在容易发生泥石流的区域之中建设拦截坝,并且要对此片区域之中的废弃松散物质进行封固。与此同时,在开采过程中,人们必须在设计好的位置建设沟渠,一旦在开采过程中发生泥石流,工作人员可以及时将泥石流通过沟渠顺利排出。同时在对矿山资源进行开采时,需要将不同的岩土体进行针对性对待,在底部放置坚硬的部分,在表层放置松散部分,避免人员遭受生命威胁。

3.4 加强日常监督管理工作力度

想要对山东平邑地区的矿山区域开展灾害预防工作,工作人员必须严格遵从防治结合的原则,增强自身工作安全意识,开采单位也必须在日常工作中对工作人员进行常见标志的分析与讲解,促使每一名工作人员都可以深刻认知到安全的重要性。对于在平邑地区中已经发生的矿山地质灾害而言,开采单位必须严格遵从“谁引发、谁治理”的工作原则,对灾害发生的原因以及造成的影响进行深入分析,并对引发因素进行根治性处理。并且工作人员需要根据灾害发生的规模、类型以及范围对周围矿山区域开展摸排工作,最大程度阻碍灾害的进一步扩散,对于危险区域,工作人员必须标注灾害影响范围,并在其中设立警示标志。与此同时,山东平邑矿区政府部门自身必须加大监督检查力度,利用严厉的规章制度对矿山地质灾害事故进行有效预防,并明令禁止在对矿山进行开采过程中出现采富弃贫情况,促使开采工作顺利推进,提高开采作业的质量与效率,最大程度避免安全事故发生。

4    结语

山东地区矿产资源分布范围较广,且地质种类十分复杂,虽然采矿区自身规模较小,但是数量众多,市场竞争极为激烈。与此同时,由于我国目前矿山资源的开采技术与设备较为落后,地质灾害频频发生。因此,在开采过程中,工作人员必须深入了解矿山平邑矿体结构与灾害发生的原因,提高自身安全意识,最大程度避免地质灾害发生,推动开采企业可持续性健康发展,降低安全事故发生概率。

参考文献

[1] 刘文心.山东平邑地区某矿山地质灾害成因类型与防治对策[J].世界有色金属,2020(12):212-213.

[2] 解立栋,刘欢.基于GIS的青海玉树地区矿山地质灾害风险区划研究[J].世界有色金属,2021(1):211-212.

[3] 张建军.矿山开采引发的地质灾害及其治理方案[J].中国金属通报,2020(7):161,163.

[4] 汤春新.广东省梅县明山煤矿矿山地质环境影响分析及治理对策[J].科技创新与应用,2018(18):123-124.

[5] 张斌.矿山地质灾害勘查方法与防治对策[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(18):132-133.

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