非煤礦山常見地質(zhì)災(zāi)害及防治措施

郭翔

摘 ? 要：人類能通過采礦獲得能源和建筑材料，但是缺乏科學(xué)合理的采礦會(huì)使區(qū)域地質(zhì)環(huán)境不斷惡化。由于部分地區(qū)采礦設(shè)備及技術(shù)相對(duì)落后、環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄等原因，導(dǎo)致在采礦過程中極易產(chǎn)生類似于滑坡、泥石流和崩塌等常見地質(zhì)災(zāi)害，使礦區(qū)當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境遭到破壞。所以，對(duì)礦區(qū)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害類型進(jìn)行科學(xué)分析是很有必要的。本文僅以滑坡、泥石流、崩塌、巖爆等常見礦山地質(zhì)災(zāi)害類型為例分析其形成機(jī)制，并且提出相關(guān)防治措施，可供類似地區(qū)借鑒參考。

關(guān)鍵詞：非煤礦山 ?地質(zhì)災(zāi)害 ?防治

中圖分類號(hào)：P694 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）08（b）-0120-02

1 ?滑坡

1.1 滑坡成因

滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動(dòng)、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。比如發(fā)生在礦區(qū)的滑坡，超過一定規(guī)模則可損壞礦山設(shè)施，毀壞廠房，迫使礦山停工、停產(chǎn)，給人員生命及財(cái)產(chǎn)造成一定的損失。

1.2 滑坡防治措施

（1）預(yù)防降雨及地表水的影響：一方面在邊坡頂部封堵地表存在的裂縫;另一方面在坡面的匯水區(qū)合理設(shè)置截、排水構(gòu);（2）改變邊坡坡率、坡高：根據(jù)工程項(xiàng)目安全需要對(duì)礦區(qū)新形成的巖土邊坡進(jìn)行削坡，減小坡體的坡度等措施;（3）支擋、錨固結(jié)構(gòu)：通過對(duì)滑坡體進(jìn)行支擋、錨固等措施，對(duì)存在安全隱患的邊坡巖土體進(jìn)行加固。

2 ?泥石流

2.1 泥石流形成原因

礦區(qū)里進(jìn)行生產(chǎn)后產(chǎn)生的礦石、礦渣為泥石流的形成提供了大量的固體物質(zhì)來源，而足夠的降雨會(huì)促使泥石流的產(chǎn)生。尤其是在雨水沖刷及浸泡作用下則會(huì)增加上部堆積物的自重，并減小潛在斜面的抗滑力，從而加速坡體下滑，超過臨界雨量后則會(huì)形成一定規(guī)模的泥石流[1]。

2.2 泥石流的預(yù)防措施

預(yù)防治理泥石流通常以攔擋為主，輔之以排泄疏導(dǎo)。一是疏導(dǎo)措施：通過改變溝渠來引導(dǎo)泥石流形成區(qū)的流向，加大山谷地區(qū)橋梁、涵洞的排泄能力，使泥石流固水混合物按照人類意志安全疏導(dǎo)。排導(dǎo)工程，包括導(dǎo)流堤、急流槽、束流堤等。二是截?fù)醮胧翰捎靡幌盗泄こ虡?gòu)筑物對(duì)泥石流形成區(qū)、匯集區(qū)的固水混合物質(zhì)進(jìn)行攔截，防止其進(jìn)入溝谷低洼地段的平坦區(qū)域，從而防止對(duì)該區(qū)域人類的生產(chǎn)、生活安全造成威脅。通常的攔擋措施有：格構(gòu)工程、攔砂壩、截水壩等。一般來講，采用綜合性治理措施才能對(duì)泥石流形成有效的預(yù)防效果。

3 ?崩塌

3.1 崩塌成因

崩塌是指陡峻山坡上巖塊、土體在重力作用下，發(fā)生突然的、急劇的傾落運(yùn)動(dòng)。多發(fā)生在大于60°～70°的斜坡上。崩塌的物質(zhì)，稱為崩塌體。崩塌體為土質(zhì)者，稱為土崩;崩塌體為巖質(zhì)者，稱為巖崩。崩塌的形成區(qū)域比較廣泛，任何巖性的巖質(zhì)邊坡均可發(fā)生崩塌類地質(zhì)災(zāi)害。而邊坡巖體的巖性、當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、局部微地貌等因素都可能會(huì)影響崩塌的產(chǎn)生。單單根據(jù)礦區(qū)的地層巖性進(jìn)行劃分，火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖這3種巖性的邊坡形成崩塌的急緩程度均有不同;但是按照區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造劃分，各種構(gòu)造面，如節(jié)理、斷層等，為崩塌的形成提供分離面的邊界條件，坡體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)面越發(fā)育，越有利于崩塌的形成;從地形地貌來講，江、河、湖、溝等天然邊坡及人工邊坡都是有利于崩塌的產(chǎn)生，特別是坡度較陡的高坡度邊坡均為崩塌形成的有利地形地貌。

3.2 崩塌的防治手段

（1）降低坡高和坡度：將邊坡坡體表面存在的大量危險(xiǎn)巖石進(jìn)行有效清理，以達(dá)到降低邊坡高度，設(shè)置合理坡度的要求;（2）攔擋工程：對(duì)于可能發(fā)生崩塌的區(qū)域，在其威脅人類安全的危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置防護(hù)欄，并在邊坡下部設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)，或者直接掛設(shè)鋼絲防護(hù)網(wǎng)等措施。

4 ?巖爆

4.1 巖爆的成因

巖爆，俗稱為沖擊地壓，它是一種巖體內(nèi)部局部聚集的應(yīng)力能量在一定因素影響下突然劇烈釋放，導(dǎo)致巖體爆裂并將巖石彈射出來的現(xiàn)象[2]。巖爆一般是非露天巖質(zhì)礦山極易發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害類型。若局部應(yīng)力釋放較小，巖爆僅有剝落少量的小塊巖石;若局部應(yīng)力釋放較大，則巖爆現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生炸裂的效果，嚴(yán)重的情況下，則使脫離出來的巖體飛出數(shù)米遠(yuǎn)，從而破壞下部可能存在的房屋及設(shè)備設(shè)施，危及礦區(qū)人員安全。因?yàn)閹r體內(nèi)部應(yīng)力分布不均，巖爆可瞬間發(fā)生，也可以持續(xù)數(shù)天。導(dǎo)致巖爆產(chǎn)生的原因是巖體中有局部分布集中的地應(yīng)力，并且超過了巖石本身的強(qiáng)度，同時(shí)巖石具有較高的脆性，在這種條件下，當(dāng)采礦活動(dòng)破壞了巖體內(nèi)部原應(yīng)力平衡的時(shí)候，巖體中積聚能量釋放就會(huì)導(dǎo)致巖體破裂，并將破碎的小塊巖石彈射出巖體母體。

4.2 巖爆的預(yù)測(cè)及其防治

（1）現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)：通過觀測(cè)聲響、震動(dòng)，在掘進(jìn)面上鉆進(jìn)時(shí)觀察測(cè)量鉆屑數(shù)量等進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào);（2）預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法：鉆屑法或巖心餅化法、地球物理法、位移測(cè)試法、溫度變化法、統(tǒng)計(jì)法、地震波預(yù)測(cè)法等;（3）設(shè)計(jì)階段的防治對(duì)策：在加強(qiáng)超前地質(zhì)探測(cè)，預(yù)報(bào)巖爆發(fā)生的可能性及地應(yīng)力的大小后，優(yōu)化洞軸線和洞室斷面形狀的選擇;（4）施工階段策：超前應(yīng)力解除法、噴水或鉆孔注水促進(jìn)圍巖軟化、選擇合適的開挖方式、減少巖體暴露的時(shí)間和面積、巖爆發(fā)生的處理措施;（5）合理選擇圍巖的支護(hù)加固措施：噴混凝土或鋼纖維噴混凝土加固、鋼筋網(wǎng)噴混凝土加固、周邊錨桿加固、格柵鋼架加固、必要時(shí)可采取超前支護(hù)等手段。

5 ?地質(zhì)環(huán)境影響

5.1 地質(zhì)環(huán)境影響

礦區(qū)的面積大小不一，所占用的土地類型也各不相同：地勢(shì)平坦的地區(qū)原多為耕地、草地和林地，地勢(shì)陡峭的地區(qū)原多為林地，水源充足的地區(qū)則為河流、湖泊。不合理地開發(fā)利用礦產(chǎn)資源會(huì)對(duì)土地資源、森林資源和旅游資源形成長期的負(fù)面效應(yīng)，礦山開采過程中產(chǎn)生的廢石、廢渣及廢水等，都對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境造成影響。

5.2 地質(zhì)環(huán)境破壞防治措施

根據(jù)中央習(xí)總書記的指示精神，綠水青山就是金山銀山。采礦活動(dòng)對(duì)當(dāng)?shù)氐乇碇脖换蚨嗷蛏俣荚斐闪艘欢ǔ潭鹊钠茐?，而其中的歷史遺留及廢棄礦山更是缺乏科學(xué)化的管理。可以通過當(dāng)?shù)卣髯?，按照“宜山則山、宜水則水、宜林則林、宜草則草”的原則，抓緊對(duì)非法的采點(diǎn)及主體滅失的關(guān)閉礦山實(shí)施地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理。進(jìn)行自然或工程類恢復(fù)治理和土地復(fù)墾，最后達(dá)到恢復(fù)耕地、林地、草地和修建具有經(jīng)濟(jì)效益的礦山型地質(zhì)公園，進(jìn)而帶動(dòng)當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娋蜆I(yè)致富的目的[3]。

6 ?結(jié)語

由于國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展差異，以及不同的地區(qū)可能存在不同的地質(zhì)條件及采礦技藝水平，或多或少會(huì)引發(fā)一系列不同種類的區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害。為此，對(duì)礦山進(jìn)行科學(xué)化、合理化的計(jì)劃性開采才能有效防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊志剛.礦山地質(zhì)災(zāi)害的探討[J].西部探礦工程，2008（3）：125-127.

[2] 徐林生，王蘭生.巖爆類型劃分研究[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2000（3）：245-247.

[3] 魏海斌.淺析礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（7）：9.