大型露天礦山地質(zhì)災(zāi)害的形成與對(duì)應(yīng)措施

（遼寧省有色地質(zhì)一〇六隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 鐵嶺 112000）

隨著礦山開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，露天開采邊坡的范圍隨之?dāng)U大，使得經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效應(yīng)發(fā)生沖突，獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)自然平衡遭到嚴(yán)重破壞。對(duì)露天礦山地質(zhì)災(zāi)害的成因研究和防治進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因?yàn)樵诘V山的開采過程中，爆破等開采技術(shù)會(huì)給礦山及周邊環(huán)境造成巨大的損失，使得土地出現(xiàn)大面積的裂縫，且隨著爆破的次數(shù)增多，裂縫就會(huì)進(jìn)一步增多與擴(kuò)大，高邊坡在重力的作用下就很容易形成各種地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)人類生存和發(fā)展造成不可忽視的影響。

1 大型露天礦山地質(zhì)災(zāi)害的形成原因

1.1 大型露天礦山崩塌災(zāi)害的形成原因

露天礦山崩塌災(zāi)害具有突然性及不易察覺性，主要出現(xiàn)在高陡邊坡，危害較大。由內(nèi)部因素和外部因素單獨(dú)或相互作用而誘發(fā)露天礦山崩塌地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。其中誘發(fā)崩塌的內(nèi)部因素主要是其地質(zhì)結(jié)構(gòu)及巖體自重力的作用；外部因素通過風(fēng)化、雨水侵蝕、地表水的沖刷浸泡及爆破震動(dòng)等表現(xiàn)出來。

1.2 大型露天礦山滑坡災(zāi)害的形成原因

通常來講，露天開采的礦山其邊坡都存在潛在滑坡的危害問題。雖然導(dǎo)致露天煤礦發(fā)生滑坡的原因具有多樣化，對(duì)滑坡起控制性作用的因素主要有以下幾種：不連續(xù)面在邊坡破壞中的作用；邊坡的幾何形態(tài)造成其坡體應(yīng)力分布不斷發(fā)生變化。

坡體由于坡體底部的軟弱結(jié)構(gòu)面受到破壞或下伏軟弱層的頂面受到破壞使其喪失原有的應(yīng)力平衡，進(jìn)而引發(fā)滑坡；巖土體力學(xué)性質(zhì)的改變，使坡體強(qiáng)度發(fā)生變化。主要是通過風(fēng)化作用產(chǎn)生破壞；邊坡直接受各種力的作用，例如地震、爆破、地下動(dòng)靜水壓力，及施工載荷等。對(duì)露天采場(chǎng)進(jìn)行開挖與延深，使得邊坡巖體內(nèi)部應(yīng)力分布發(fā)生變化，導(dǎo)致巖體發(fā)生剪切破壞，引起巖體內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)不斷調(diào)整與變化，并在坡腳處產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)巖體應(yīng)力超過其強(qiáng)度時(shí)，即形成滑坡。

綜上所述，滑坡是在礦山巖體結(jié)構(gòu)、自重應(yīng)力、構(gòu)造力、滲透力和震動(dòng)力綜合作用的下發(fā)生的。

1.3 大型露天礦山泥石流的形成原因

在開挖后露天礦山通常會(huì)形成三面環(huán)山的形態(tài)，形成一側(cè)較為開闊的地形地勢(shì)，兩側(cè)相對(duì)險(xiǎn)峻的山體，這會(huì)使得地表水和土石等物質(zhì)的迅速集中，這些物質(zhì)構(gòu)成了泥石流的物質(zhì)來源并且礦山露天采礦活動(dòng)的不斷推進(jìn)回事的棄土、廢渣的堆放日益增多。

泥石流是由暴雨和其他一系列的自然災(zāi)害引發(fā)的山體滑坡，在不良?xì)夂蚣皭毫犹鞖獾人σ蛩丶ぐl(fā)下，在山區(qū)溝谷或地勢(shì)險(xiǎn)峻的地方發(fā)生，屬于一種特殊的洪流。對(duì)礦山露天開采所產(chǎn)生的松散碎屑堆積物不進(jìn)行及時(shí)合理的處理，會(huì)在一定程度上激發(fā)泥石流的發(fā)生。

2 大型露天礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施

2.1 崩塌的對(duì)應(yīng)措施

一般采用人工清除的防治方案解決規(guī)模不大的潛在崩塌體，如果無法對(duì)潛在崩塌體進(jìn)行有效清除，需要對(duì)中小型崩塌體采取一系列防護(hù)措施。

例如在坍塌體的坡角處建設(shè)一些擋石墻、搭建一些防護(hù)網(wǎng)；對(duì)于容易受到風(fēng)化影響的軟弱層，可以對(duì)其裂隙灌漿或漿砌石護(hù)面，也可采用削坡來放緩邊坡，減輕重心；設(shè)置排水設(shè)施以攔截疏導(dǎo)山坡的地表水和地下水，確保露天礦山開采區(qū)域內(nèi)無積水。

必要時(shí)采取搬遷避讓措施來應(yīng)對(duì)采用防護(hù)設(shè)施顯然不能取得良好成效的較大的崩塌體。

2.2 滑坡的對(duì)應(yīng)措施

以防為主、綜合治理和及時(shí)處理的三大原則是治理滑坡的三大原則。

一般包括兩種防治措施，一種是排除地表水，減輕水的危害，一種是改變滑坡體的外形，設(shè)置抗滑建筑物。對(duì)滑坡現(xiàn)象發(fā)生進(jìn)行有效防治，排除地表水，減輕水的危害將滑坡區(qū)內(nèi)累積的雨水盡快排除。具體措施為，為防治大面積的水流對(duì)采場(chǎng)的沖刷，在露天礦山開采前應(yīng)合理設(shè)計(jì)并開挖一條或數(shù)條防洪截水溝，促進(jìn)采場(chǎng)邊坡的穩(wěn)定性的提高；為把采場(chǎng)內(nèi)累積的水流排放到指定位置，在其下部修建相應(yīng)的排水溝。

還有一種防止滑坡現(xiàn)象發(fā)生的方法是改變滑坡體外形，設(shè)置抗滑建構(gòu)筑物。簡(jiǎn)而言之即改變坡體的外形，采用中深孔爆破技術(shù)解決沒有可靠抗滑地段的滑體，這要求按照開采設(shè)計(jì)規(guī)范由上而下分臺(tái)階進(jìn)行開采，通過降低重心，使得滑體的穩(wěn)定性得到提高。

2.3 泥石流的對(duì)應(yīng)措施

露天礦山多處于偏遠(yuǎn)的山區(qū)，露天礦山開采對(duì)地表造成巨大破壞結(jié)合泥石流產(chǎn)生的原因，我們可知泥石流會(huì)更容易發(fā)生。

防治泥石流的對(duì)應(yīng)措施，要從源頭上進(jìn)行防治，貫穿開采的每一個(gè)環(huán)節(jié)，不能亂采亂挖，破壞植被，不能隨意堆置廢石廢渣，盡可能地減少礦山固體廢棄物的排放，嚴(yán)格固體廢棄物的管理和處置制度，做好廢棄物的回收和處理工作在礦產(chǎn)開采過程中時(shí)刻規(guī)范開采行為，不給泥石流的形成創(chuàng)造條件。

要結(jié)合礦山特點(diǎn)建立和健全防排水系統(tǒng)，事先對(duì)礦田范圍內(nèi)及周邊老空、地表水系、河流溝渠、疏水能力、積水區(qū)域進(jìn)行了解，對(duì)水利工程的現(xiàn)狀和規(guī)劃情況進(jìn)行了解。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)大型露天礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治，不可一蹴而就，要遵循“預(yù)防為主、防治結(jié)合”理念。首先加強(qiáng)防治意識(shí)，不斷強(qiáng)化技術(shù)人員的環(huán)保意識(shí)，改變不規(guī)范的采礦方法，加強(qiáng)對(duì)大型露天礦山地質(zhì)災(zāi)害的重視程度，從源頭上切斷引發(fā)露天礦山地質(zhì)災(zāi)害的首要原因。

推進(jìn)制定礦山開采行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)部門要對(duì)大型露天礦山開采加強(qiáng)監(jiān)管和安全評(píng)測(cè)，同時(shí)通過加強(qiáng)對(duì)露天礦山地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)研究，不斷推進(jìn)對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害防治手段的科學(xué)化、合理化、有效化。