APP下载

矿山地质灾害主要类型及防治措施分析

2019-02-10邢小敏

世界有色金属 2019年15期
关键词:坑洞斜坡泥石流

邢小敏

(陕西工程勘察研究院有限公司,陕西 西安 710068)

矿山开采虽然为带动地方经济发展起到重要作用,但长期且持续的开采,使矿山地形地貌及自然环境都出现了很大变化,导致原本稳定的状况变得不稳定,即可能引发各种类型的地质灾害。对此,需要在引起矿山企业高度重视的基础上,针对灾害类型,深入探讨和分析有效的防治措施,以此为矿山开采提供可靠的安全保障。

1 矿山地质灾害主要类型

(1)滑坡及不稳定斜坡。由于受到地形与岩性构造等因素的影响,在矿山区域内分布有很多滑坡及不稳定的斜坡,一般在公路的两侧比较常见,规模主要是中小型,类型以堆积体为主。滑坡和不稳定的斜坡不仅对矿区有很大影响,而且还会威胁到周围的公路、村庄及河道。这种地质灾害的产生原因为矿山开采欠合理,以及对废渣进行随意堆放,虽然在短时间内不会发生太大变动,但如果受到强降雨、爆破震动与地震作用,将引发滑坡。尽管滑坡与不稳定的斜坡实际规模不大,但分布范围很广,并且还存在很多不确定因素。除此之外,很多矿山的废渣与不断堆积形成的斜坡很容易产生溜滑,尤其是在雨季,雨水的冲刷极易引起失稳破坏[1]。

(2)崩塌。崩塌现象多产生于露天开采的矿山,由于受到爆破及开采等人为活动的影响,矿区中岩层将产生很多潜在的崩塌体,即危岩。对于崩塌的类型,在矿山以坠落与滑移比较常见,规模不大,主要是小型,且具备一定单一性及突发性。崩塌在影响矿区的同时,还威胁到附近公路、村庄及厂房,但相较于其它类型灾害,无论是发生规模还是损失,均相对较小。在矿山露天开采过程中,会形成一些高陡的边坡,而且岩体会因为扰动而处于破碎的状态或成为悬空体,此时一旦受到地震作用或雨水的冲刷,极易发生崩塌。据统计,此类灾害多产生于坡度在55°以上,且高度不低于20m,边坡表面不平顺的开采面,直接受到岩性因素的控制。

(3)泥石流。很多矿山都有着悠久的开采历史,矿山开采时难免产生很多废弃物,如废弃的矿山、煤矸石与废渣。这些废弃物大多长时间堆积在沟谷或山坡上,不仅对计量很大,而且结构松散,这就为泥石流灾害的形成提供了一定物质基础。若结构松散的堆积体处于切割深度较大的沟谷或地形纵降明显的区域,则在遇到强降雨和山洪时,既有可能引发泥石流灾害,有很大的安全隐患。泥石流一旦产生,将对矿区和周围的村庄、公路造成毁灭性破坏,是危害最为严重的地质灾害之一。因矿山开采大多处在中低或深丘区,交通不便,开采产生的大量煤矸石只能长时间堆积在山谷之中,未能根据现场的实际情况进行排土场建设或采取拦挡措施,使泥石流有了物质基础。在这种情况下,降雨是诱发泥石流的主要原因,对矿山安全生产及附近居民生命财产安全造成极大的危害[2]。

(4)地面塌陷。地面塌陷和产生和地下开采中产生的采空区有直接关系,采空区顶板上部地面由于缺乏支撑而沉陷,在与洞室相平行的方向上会产生大裂缝及塌陷坑洞。其中,塌陷坑洞以近似圆形居多,主要在采空区中分布,在周围区域也有所分布,坑洞的深度一般是从内到外不断减小,坑洞的产生必然伴随裂缝的出现。以某矿区为例,其开采区分布有很多地面塌陷坑洞,共17个塌陷带有着近3km2的影响范围。坑洞的面积大小不一,在5m2~200m2范围内,局部可以达到500m2;坑洞的深度在0.5m~2.0m范围内,最深的可以达到10m;坑洞的周围还存在长度在20m~100m的裂缝,缝宽为0.1m~1.0m。地面塌陷对地表设施、建筑与农田有很强的破坏性,尤其是水电设施一旦被地面塌陷破坏,将引起整个区域的供电和供水瘫痪,严重影响矿区生产及附近村民正常生活。

2 矿山地质灾害防治措施

遵循以人为本的基本原则,充分考虑对矿山生产及居民生命财产安全造成严重危害的地质灾害,并结合实际情况和现有的条件,制定行之有效的防治措施。

2.1 滑坡和不稳定斜坡的防治

针对这一灾害体,建议采取削坡的工程措施处理,减小坡体的高度与坡度,保证坡体的稳定性。除此之外,还可通过支挡及抗滑设施的设置,避免坡体在受到扰动后产生滑移。针对处在汇水面积相对较大区域的堆积体斜坡,应切实加强排水,采取修建截水沟和排水沟等措施,及时收集和截排雨水,减小雨水对斜坡造成的冲刷,进而实现对堆积体实际情况的有效改善。

2.2 崩塌的防治

如前所述,崩塌主要产生于露天开采矿区,特别是石灰岩较发育的矿区,崩塌现象尤为常见和严重。对此,在条件允许的情况下可通过静态爆破处理,而如果不具备实施静态爆破的条件,则可利用人工来清除,以及时消除安全隐患。针对清除难度较大的危岩,则可借助工程措施来防护,并极强排水,保证它的稳定性。另外,在日常管理工作中,需要在坡脚处设置安全警示标志,防止人员误入造成不必要的伤害。

2.3 泥石流的防治

泥石流防治重点为搞好生态涵养,并加强河道治理,以此从源头上杜绝,对上、中、下游做全盘考虑。目前常用的防治措施有:稳坡、固床、拦挡与排导等,将工程措施与生物措施充分结合到一起。比如,在上游进行植树造林,提高对河道的管理水平,对因为认为活动而破坏的区域进行生态治理,防止物源堆积形成泥石流;在中游进行护堤与拦渣坝等设施的建设,避免山洪使矿渣大量下泄造成淤积,对附近的村庄及农田造成破坏;而在下游应切实做好清渣疏导,保证排洪能力。

2.4 地面塌陷

针对地面塌陷的问题,首先要对处于采空区内及附近可能受到影响的村庄实施搬迁,做好对移民的妥善安置,根据实际情况进行危险区域的准确划定,并设置安全警示标志;其次要对已经产生地面塌陷,但趋于稳定的部位实施调查与治理,使这一范围内的土地资源得以恢复。常用的治理措施为对因为地面塌陷而被破坏的土地及植被实施恢复,通常采用的做法为回填复垦。除此之外,还要做好长期动态观测,针对可能发生地面塌陷的部位,要进行特别预警,禁止一切人员及设备进入。

3 结语

综上所述,地质灾害是开采等人为活动和自然因素一同作用的结果,常见的灾害类型包括滑坡及不稳定斜坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等,这些灾害的实际分布范围往往较广,对矿区及周围设施、村庄都有很大威胁。因此,在实际工作中,必须针对不同的灾害类型,严格遵循以人为本基本原则,根据灾害的类型、特点、产生原因,并结合地形、实际生产状况,制定合理有效的防治对策,力求降低灾害发生率,或尽可能减少灾害发生后造成的损失,针对保证矿山开采安全及周围居民生产生活安全和矿山企业的可持续健康发展,都有着十分重要的作用与现实意义。

猜你喜欢

坑洞斜坡泥石流
中国女排:一支超越世代的队伍
信仰的“斜坡”
泥石流
落入坑洞的猎人
落入坑洞的猎人
梦是长长的斜坡(外一首)
“民谣泥石流”花粥:唱出自己
泥石流
不幸的猎人
机械班长