浅议地下金属矿山地质灾害的治理

　　摘要：改革开放以来，中国的社会经济持续高速的发展，对于各种矿山资源也有着越来越大的需求，为了与国内的巨大供应需求相适应，矿山资源行业在矿山开发方面持续加大力度。然而，由于技术上的落后，造成矿山地质灾害频繁发生，这就为国家财产和个人带来难以估计的灾难，所以，人们也开始着重关注矿山地质灾害的整顿问题，并且也是当务之急的迫切问题。

　　关键词：地质灾害；治理；金属矿山

　　人类文明的进步必然需要矿山资源的支持，不管是生活还是工业方面，矿山资源都为人们带来了巨大的帮助。而且在国家经济建设和科技发展过程中都发挥了不可缺少的基础性作用。按照不完全统计，我国依靠矿山提供的一次性资源占85%。这样矿山开发规模也在不断扩大，但是相比发达国家，我国还存在一定的差距，例如日益突出的混乱开发问题，这就造成金属矿山频繁的发生地质灾害，因而，首先需要解决的问题就是金属矿山地质灾害的有效治理问题。

　　1、金属矿山地质灾害主要表现

　　按照国内五十多年的矿山开发统计，我国的金属矿山地质灾害主要有：

　　1.1 地表下沉、坍塌是主要体现。就这两种灾难的起源来看，主要是由于在金属矿山开采过程中，开采地下矿山资源的时候将地表组织结构破坏了。其中由于落后的开采技术而造成的金属矿山地质灾害，并致使下沉、坍塌的发生，比较典型例子有：凡口铅锌矿由于采矿技术的不高造成当地出现1979个地表塌陷，受灾面积大约是669.5km2，这还直接导致高达67.2km2的农田受损，建筑物有6.8km2被迫拆迁。在金川集团的第二采区，尽管已采取回填采矿模式，然而其表面已出现裂缝岩石，并有发生错位的迹象，这就表明采区岩石层已朝着地表移动发展，伴随开采时间的增加，裂缝也在扩大。

　　1.2 地下水灾害是另一个主要灾难。在国内主要表现有海水入侵、地下水位下降、井下泥石流引起地面塌陷，或采矿时突发水淹井灾害[1]。国内的很多矿山地质、水文条件都比较复杂，有时甚至呈现交错状态，因此在金属矿山进行开采作业的过程中，一旦碰到地下水就务必要进行排干处理，要不然由着其增长就必然会导致坍塌，并且会导致泥石流的次生灾害发生。

　　1.3 深井岩破。如今国内的采矿技术持续发展，在使用深井岩破技术方面也愈发成熟，然而也能很明显的看出其带来的次生危害。因为一直以来的开采致使矿山的地质结构持续发生着变化。深井岩破时会有震动产生，这就易经过地质向附近的高危险区传递，造成塌陷的危险。因而还需要进一步加强研究和提高国内的深井岩破技术。

　　1.4 在矿山地质灾害事故当中，有一种叫冒顶片帮的灾害比较容易发生，指的是岩层掉落地质条件下，因为空场采矿法的采用而引发岩石脱落进而导致坍塌。有部分采区本身岩石层较为松软，较大规模的坍塌更容易引发，促使冒顶和片帮事故的形成和发生。

　　1.5 目前国内有不少地方按照岩石成分，在开采作业方面选用的是空场采矿法，或是采用崩落法，如此便会致使采区有不少的空采区或崩落区产生，若是不能及时处理，都将带给矿山一些地质灾害。

　　1.6 部分矿脉隐藏的很深，很多情况下都是在900m以下此时就会从地核中心传递更多的地热过来，在热度达到一定程度时，就会致使周围的地质结构层发生改变，导致地质灾难的发生。

　　1.7 因为地下分布有河道，在开采过程若是遭遇地下河道就应该排干水，如此便会对地下河道造成严重破坏，致使河道变干枯，最后会对地表塌陷产生影响，致使地质灾难的发生。

　　2、控制与治理

　　2.1 设计采用合理、科学的采矿方法

　　在进行设计前，就要先对采场地压的已经显露出来的一些特点及其活动规律进行熟悉和了解，同时和矿体的具体开采情况和条件相结合，做出类比分析，从而将最安全可行的开采方法找出来。矿体的开采主要划分成两种：一是分壁式；一是房柱式。就分壁式体系的开采而言，一定要做工程类比，且要依据以下内容来控制地压，老顶初次来压步距，初次来压期间一定要针对工作面进行支护以及来压预测预报，将来压的周期掌握好。就房柱式开采体系而言，因为上覆岩层会发生重量转移，这样矿柱中的应力就会增加，促使支承压力的形成，矿柱表面有可能会有片帮、压裂的情况出现。所以，矿柱尺寸要合理确定，对采空区要及时处理，对顶板及控制地压要进行加固。

　　2.2 适当的支护方式

　　就采场地压灾害的防治措施来看，支护手段是工程界会广泛使用的，受到“围岩-支护”的共同耦合作用，喷射混凝土、喷锚、锚索、挡墙、注浆加固等支护手段陆陆续续出现。从实践中得知，井巷失稳最主要的原因是复杂的工程地质与井巷支护方式的错误，进而促使矿山事故中具有最高发生率的冒顶片帮事故被间接引发起来。因此，为了使井下安全施工得到保障，就应该借助正确的支护方式来使得井巷的稳定条件得到不断改善。在实际工程中，各矿山在支护方式的选择上应该从地质条件出发，对支护工程类型、围岩特性等加以充分考虑。此外，还要考虑井巷稳定性的影响因素。

　　2.3 矿山充填新技术

　　矿山充填新技术可对矿山尾矿、废石加以充分利用，在采出矿石之后，随即就填充回采空间，这样能有助于维持围岩不发生塌陷，尾矿库的情况也会逐渐减少甚至是消除，在进行安全生产的同时切不可忽视了安全问题，一定要做好协调工作。矿山充填新技术有很多，主要是高浓度全尾矿、废石水泥浆、赤泥等[2]。这样充填作业就逐步达到了全面机械化以及管道化的目标，促使工人的劳动强度也得到了很大程度的降低，并且对于矿山实现机械化和自动化而言也打下了良好的基础，特点是：较高的充填效率、较少的充填体水泥用量、较低的充填成本低以及较高的充填料浓度等。充填系统以及工艺都比较简单、可靠，材料要求和应用有着较为广泛的适用面，能够应用于矿山充填的不同情况，面对开采条件与规模的不同情况，都能解决好其中涉及的充填技术困难问题。

　　2.4 微震监测系统

　　矿山微震监测技术的应用已有数十年的历史，如今国外已经开始广泛应用，国内的少数矿山也开始投入应用。微震监测设备的发展方向是高集成性、小体积、多通道以及探头灵敏性提高等。在数据采集和存储、波形识别、噪声排除等方面有了很大进展，尤其是在波形识别上能够对不同类型的波进行区别。为促使有用信号更具可靠性。关于矿山地压灾害预报的应用方面，着重促进对微震事件的定位精度，有效的预报地压灾害。如今随着设备性能的提高和信号识别功能的增强，定位精度也大大提高了。微震数据达到了远距离传送的目标，借助调制调解电路还能向更为遥远的位置传递。就如今的深井矿山来看，其在地压监测和预报方面最先进的技术便是微震监测技术，其使得传统地压监测的一些弊端得到了突破，诸如局部性、劳动强度大、不连续性和安全性差。深井矿山地压灾害监测也走向了自动化、信息化和智能化，这也代表了深井地压监测今后的发展方向。目前国内已经在部分矿山上对单通道或多通道的声发射监测系统进行成功运用。

　　3、结语

　　伴随采矿技术的逐步蓬勃发展，过去的一些比较难解决的矿体也都逐渐开始重新开采，在一些矿山的深部以及地质条件不好的地方，采场采准工程也开始渐渐延伸。因而需要更准确的分析和控制采场地压，并且可以预测和预报采场地压灾害。因此，就需要按照我国矿山的特点和实际情况，对国内外相关经验成果加以积极的借鉴。在研究了相关理论之后，提出系统的技术方法，通过对工程地质灾害控制技术、控制措施和控制工程的适当采取，在控制方针上坚持“预防为主”，尽可能实现防患于未然。

　　参考文献

　　[1]周爱民.金属矿山安全现状与防治新技术[J].《采矿技术》，2003(2)：1～4.

　　[2]吴和平，陈建宏，习泳.金属矿山工程灾害分析与控制对策[J].《资源环境与工程》，2007(2)：140～143.

　　[3]刁心宏，远洋，张传信.金属矿山地质灾害及其研究发展趋势[J].《金属矿山》，2006(6)：1～4；26.

　　张大伟