APP下载

浅谈矿山及地下采空区地质灾害及预防措施

2014-09-24周乃强胡颖李莹

城市建设理论研究 2014年25期
关键词:采空区环境治理矿山

周乃强 胡颖 李莹

摘要:矿山在创造经济效益,开采矿石的同时,往往还会引发相应的地质灾害的发生,可能诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突变性地质灾害,更有甚者还有可能诱发地面沉降、土壤荒漠化、水环境恶化、生态环境恶化等慢性地质灾害的可能性。从而,就必须从前期勘查、工程设计、开采规划、闭坑回复四个阶段的环境保护和综合治理。

关键词:地质灾害; 矿山地质; 灾害预防

中图分类号:TD8 文献标识码:A

中国是一个矿业生产大国,黑色煤炭、钢铁、有色金属、稀土等产量均位于世界产出量的前列。而且随着工业迅猛快读的发展,矿产资源以及矿产品的需求量及消耗量也越来越大,而采掘业的发展使矿产资源的开发力度、广度和深度也越来越大。目前国内矿石开采从品位较富、埋藏较浅,易采易选、交通方便的矿床已优先开采。但矿床开采的趋势趋于深部复杂地层即便如此也达不到当今矿产品需求关系的平衡。因此矿产违章开采,乱采盗采的现象层出不穷。从而导致在矿石开采过程中疏忽披露,为及时按照有关规程开采,治理,从而导致地质灾害频发。矿山在开采资源的同时,不仅有诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突变性地质灾害的可能,而且有诱发地面沉降、土壤荒漠化、水环境恶化、生态环境恶化等缓变性地质灾害的可能性的发生。本文就矿山地质灾害以及如何预防进行说明。

一、要想预防地质灾害的发生就必须要先了解什么是地质灾害地质灾害是指地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。 自然科学界的定义简称地灾。以地质动力活动或地质环境异常变化为主要成因的自然灾害。在地球内动力、外动力或人为地质动力作用下,地球发生异常能量释放、物质运动、岩土体变形位移以及环境异常变化等,危害人类生命财产、生活与经济活动或破坏人类赖以生存与发展的资源、环境的现象或过程。不良地质现象通常叫做地质灾害,是指自然地质作用和人类活动造成的恶化地质环境,降低了环境质量,直接或间接危害人类安全,并给社会和经济建设造成损失的地质事件。地质灾害是指,在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化,土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化,以及地震、火山、地热害等。

二、矿山地质环境治理的基本原则

1、以人为本、预防为主、防灾减灾

由于所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此“治病需以防病为主”不能等到真正地质灾害发生了,矛盾激化了,才亡羊补牢。地质灾害防止工作要从预防做起,由防控灾,防灾减灾的原则,对正在开采的矿山以及废弃矿山、闭坑矿山进行监测预防,从而减少甚至避免地质灾害的发生。因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。从矿山开发设计时就应考虑到地质灾害治理方面工作。

2、因害设防、综合治理、减少损失

针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和主要关键环节,因地制宜、因害设防,可适当采用拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。治理原则目的为降低已发生地质灾害影响面,减少地质灾害发生所造成的国家、人民财产损失。条件允许情况下可以在地质灾害发生后稳定后,对地质灾害发生区域进行绿地回复,植物配置等绿化处理。

3、注重效益、分清主次、分期实施、有序进行

矿山地质环境治理工程、矿山开采过程中必须在遵守生态社会效益优先,获取最大的经济效益的前提下。进行逐级实施。并要区别开不同的矿山所存在的地质环境问题,采取不同方式方法实施治理措施。同时矿山自身根据资金情况、矿山地质所存在的环境问题危害的大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。做到边生产边治理,生产治理两不误同时进行的工作原则,力争做到矿山开采完毕后,治理工作也相应结束或者接近尾声。避免由于矿山开采已久未进行治理所造成的遗留问题,增大防治治理难度。如辽宁抚顺西露天矿,目前存在的大面积山体滑坡问题,已很难治理,甚至无法治理。因此矿山治理工作要引以为戒,要认识到早防早治,早治好治的重要性。

4、地灾防治要做到工程与生物双方法相结合

在矿山环境治理过程中只有将工程方法与生物种植紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。真正意义上的达到一劳永逸。因此就要求地灾治理人员,要科学的运用各种工程方法、生物方法对所在矿山地灾进行综合性治理工作。但其缺点是前期投资稍大,但此种方法可以一劳永逸避免重新治理,总体上节约了治理成本以及人力物力的动用。此方法所治理的矿上,不进能控制住地灾的发生,而且在某些程度上可以改善小范围内的气候环境,应广泛应用于矿山环境治理中。

三、矿山地质环境治理具体措施

以地下采空区为例,进行论述。

地下采空区和矿山疏干排水导致地面沉陷、形成地裂缝,会影响到地面的农田和建筑物。采空区的定义是是地下固体矿床开采后的空间及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落,上覆岩层整体下沉、弯曲并引起的地表变形和破坏,在地面上常可见到圆形塌陷坑及平行于地下开采巷道的地裂缝。由于疏干排放地下水,改变了地下水流的自然渗流、径流条件,水浮力消失,水的潜蚀作用使充填物流失,形成空洞,在真空吸蚀力和重力作用下也可造成塌陷。对采空区的治理主要是为了预防与控制地表残余沉陷的发生。此类方法可细分为3种:

1、全部充填采空区支撑覆岩,以彻底消除地基沉陷隐患。充填法可以分为: 干石充填法、尾砂充填法、胶结充填法、注浆充填、水力充填和风力充填等。其中,以注浆法应用最广泛、效果最好;但此种方法的费用过高,某些大型矿山不适合此方法,如本溪彩屯采空区,深度在地下500米左右,如果采用全部充填法来处理的话,则不适合,而且造价非常高。因此建议采取其他方法处理。因此此方法适合采空面积较小区域,或者建筑物下溶洞区域处理。

2、局部支撑覆岩或地面构筑物,减小采空区空间跨度,防止顶板垮落。常用的方法有注浆柱、井下砌墩柱和大直径钻孔桩柱或直接采用桩基法等,此种方法适合面积较大,且留有支柱的采空区进行实施。特点工作量相对较小,是全部充填的1/10-1/20左右。适合大面积采空区处理。

3、注浆加固和强化采空区围岩结构,充填采动覆岩断裂带和弯曲带岩土体离层、裂缝,使之形成一个刚度大、整体性好的岩板构有效抵抗老采空区塌陷向上发展使地表只产生相对均衡的沉陷以保证地表构筑物的安全,此方法适合沿江、沿海地区采空区的处理。

四、结语

在矿山、建筑等行业飞速发展的今天,地质灾害治理工作,已经上升到一定的高度,希望各行业人士引起重视,做到早治早防、降低或杜绝地质灾害的发生,降低地质灾害对人民群众的损害。

猜你喜欢

采空区环境治理矿山
绘就美好矿山五彩画卷
繁忙的矿山
绘就美好矿山五彩画卷
地下金属矿山采空区安全治理方案设计探讨
采空区地基稳定性研究及其技术对策
绿色转型战略需要更明确的路径选择
探索小秦岭金矿环境治理问题及解决方法
低碳环保技术在环境治理中的应用分析及阐述
行为经济学视角下的政府可采取的环境治理措施
为采空区加上“安全锁”