矿山开采中地质环境灾害及防治措施分析
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- 关键字:地质灾害,矿山开采 smarty:/if?>
- 发布时间:2015-09-18 12:48
摘要:对在我国现今的经济发展中,对矿产资源需求日益增大,因此对矿产资源开发力度也愈大,这样就导致了矿区的环境遭到人为的严重破坏,对我国地质环境和经济的可持续发展都有不可小觑的影响。因此为了保护好我国的自然环境,矿区的环境问题就成了急需解决的任务。本文主要分析了矿区开采过程中出现的环境地质灾害,并对其防治技术和治理措施进行了分析。
关键词:矿区环境;地质灾害;影响因素;防治措施
一、矿山开采中的环境地质问题
1.1 地下采矿引起地面沉陷与山体裂开
矿区开采大多都要进行地下挖掘,由于进行大量的地下采矿作业,使得矿区出现多个采空区,当地质环境发生变化或板块运动时会出现大量采空区围岩岩体变形运动,出现危害较大的大面积坍塌及矿洞岩体崩落,进而波及到地表使得地面出现不同程度的塌陷和下沉;部分矿区山体断裂带发育及地层活跃带会出现山体开裂及滑坡等地质灾害,对矿区生产带来严重影响。
1.2 采矿诱发地震
这是一种危害较大的地下型人工诱发灾害。它包括由采矿或抽水采矿引起的冲击地震和陷落地震,以及岩爆、煤爆等灾害。冲击地震。采矿往往需辅之以爆破、开掘井巷等,当岩体(山体)受到突然冲击,土石崩落、地层滑动或陷落,矿井坍塌、洞穴发育地段发生塌陷等,均可引起冲击地震,造成危害。在采空区范围内,如有断裂通过,沿断裂形成的应力突然释放,产生大量的能,也可能导致地震。而在矿区外围,也可因上述冲击地震而产生的传递作用,沿构造方向发生地震迁移。造成更大范围的地震灾害。
1.3 露天开采引起边坡失稳
露天开采塑造了边坡,随着开采深度的加大,边坡规模增大,既严重地破坏地应力的自然均衡,又导致人工边坡的变形、破坏和滑落。露天矿边坡的变形破坏主要有两种形式:①具有明显滑面的边坡失稳、破坏。如我国抚顺西露天小背斜滑坡。②蠕变坍塌变形,直到破坏。归根到底,影响露天矿边坡失稳的主要因素是岩体结构条件、所处地质环境及人为活动影响。只有综合考虑这些因素,才能有效地防治露天矿边坡失稳问题,减少其危害。
1.4 废矿、矸石等的堆放引起工程地质环境恶化
地下或露天采掘出的废矿矸石,以及选矿厂排出的尾矿,日渐增多,已达到恶化环境的程度,不仅污染破坏环境,影响正常的生产和生活活动,而且由此产生的滑坡、泥石流常常造成财产损失和人员伤亡。
此外,采矿爆破还引起工程地质问题。采矿中,不论是地下采矿还是露天采矿,都经常进行大量的爆破作业,其产生的爆破地震波、空气冲击波及其所带来的爆破效应,将会引起爆区周围地表开裂、建筑物受损、边坡失稳等不良影响,由此而引起的工程地质问题,也是工程爆破界关注的重点和难点。
二、矿山地质环境工程治理技术
2.1 井下矸石(水砂)充填减沉技术
充填就是利用砂、石以及厂矿的炉渣以及尾矿等充填材料将采空区充填,借以支撑围岩,防止或减少围岩的垮塌和变形。这种方法的目的是减少地面沉陷,最大程度地减少开采沉陷对地表环境的影响。
矸石不出井,直接在井下充填可以消除矸石山及其对周围环境的污染和破坏,也可以减少开采沉陷造成的多方面危害。
2.2 水砂充填减沉技术
目前我国所用的充填法,除部分急倾斜层应用自溜填充法外,几乎全部都是水利填充,习惯上称水砂填充,也叫湿式填充。使用水砂充填才煤法的矿井,其主要特点是需要将大量的填料利用水力运入采空区。因此必须建立为输砂、排泥、排水所需要的工程和设施,以及由他们组成的一系列的生产系统。
2.3 覆岩裂隙带注浆加固减沉技术
注浆减沉工程实验和理论研究证明,注浆减沉起到的作用主要是灰体。在离层带中,注浆浆液首先是粉煤灰颗粒沉淀,在底层形成饱和水灰体,其上的注浆水则会通过岩层裂隙、空隙渗流到岩层中,注浆水最终大部分储存于围岩的孔隙或裂隙中,少部分渗流到别处,沉淀于裂隙中的饱和水灰体,在注浆结束后,要起到支撑上覆岩层的作用,在覆岩压力作用下,饱和水灰体会失去部分水分,最终形成含有一定水分的压实湿灰体,而真正对覆岩与地表下沉起到减沉作用的正是这种压实湿灰体。
三、解决环境地质灾害的防治措施
3.1 尊重科学技术,利用高科技推进城市现代化建设
当代的社会是尊重科学技术的社会,而且利用科技带来社会进步。本地的不良地质特点,不仅对勘探工程的主要地质勘查工作带来影响,同时也会对城市的工程建设带来不利,因为特殊的地理地质结构直接制约城市的发展建设,即使是在具有良好工程地质特性的岩石中,如果地质结构的空间结构区域缺失,仍然会对建筑构造产生不良影响。任何时候都要以科学技术作为实际建设的参考标准,而且利用好科学技术就是勘探企业现代化技术进步的主要表现。
3.2 建立科学治理模式
在矿山开采过程中应该建立科学合理的治理模式。这种治理不仅仅是矿山开采本身的治理,更包括矿山开采所带来的相关问题的治理。在建立科学治理模式的过程中尤其应该注重环境地质灾害问题与矿山开采经济发展之间的矛盾。只有这样才可以真正从实际出发建立切实有效可行的治理体系。
3.3 做好环境地质灾害监测体系
矿山地质环境安全监测体系的建立是确保矿区安全生产的中医保障,也是矿山开采过程中地质灾害安全应急处理体系建立的基础目标,因此必须要加强矿区地质环境灾害监测体系的建设。在今后的矿山开采过程中,要深入研究和分析影响地质环境安全的各个因素,对相关环节进行严格把关,确保生产有序科学安全高效进行。只有全面控制和掌握矿山生产安全中的各个事故易发点,才能保证矿山企业长远的发展,并且要有所针对的对各类地质环境灾害制定行之有效的安全预防措施和应急体系。
四、结语
随着社会的进步和经济的快速发展,对于矿产资源的需求也越来越大,其开采规模也在日趋加大,随之而来的对矿山地质环境产生了越来越多的影响,在矿山开采过程中出现了多种地质灾害事故,对矿区生产安全造成了重大威胁。因此,我们要针对不同矿区不同类型的地质环境,对矿区地质进行深入研究和评价,全面分析研究事故原因和预防机制,以最大程度的降低矿区地质安全事故的发生,确保矿山生产安全进行。
参考文献:
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赵玉翔 杨晓龙