礦山地質(zhì)工程災(zāi)害類型與防治措施探究

胡招彬

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一一三地質(zhì)隊(duì)，四川 瀘州 646000）

在現(xiàn)代社會發(fā)展過程中隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，需要使用大量的礦產(chǎn)資源，從而使采礦企業(yè)提供良好的發(fā)展機(jī)遇，但如果得不到有效保護(hù)，但是由于采礦企業(yè)并不具備科學(xué)萃取過程的管理很容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。此外，由于裝備一定數(shù)量的礦產(chǎn)資源會導(dǎo)致開采技術(shù)落后，但是由于缺乏意識，在礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工程領(lǐng)域存在很多安全隨著時間流逝，這成為地質(zhì)安全從而破壞基礎(chǔ)設(shè)施，會對當(dāng)?shù)毓と说纳?cái)產(chǎn)安全造成威脅，以及對地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。

1 礦山地質(zhì)工程地質(zhì)災(zāi)害類型

由于礦山地質(zhì)工程中的風(fēng)險類型多種多樣，所以應(yīng)該根據(jù)不同的分類規(guī)則可分為不同類型。但是地質(zhì)風(fēng)險會按時間關(guān)系分為延遲地質(zhì)風(fēng)險和突發(fā)性地質(zhì)風(fēng)險。礦井瓦斯爆炸和注水都被認(rèn)為是突然的地質(zhì)災(zāi)害，而土壤變形和環(huán)境污染都被認(rèn)為是延遲的地質(zhì)災(zāi)害。在實(shí)際開采礦產(chǎn)資源的過程中，礦山地質(zhì)災(zāi)害的分類主要是根據(jù)成因和空間分布。

1.1 礦山工程巖土體變形引起的災(zāi)害

巖土體的變形地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)活動主要是包括煤礦地面塌陷、滑坡或不穩(wěn)定的邊緣造成礦山爆炸土壤的滑坡現(xiàn)象，在采礦工程主要是由于經(jīng)營模式造成。但是在開采礦物資源的情況下，會由于柱的支撐不足或斷裂導(dǎo)致礦區(qū)土壤塌陷，在地勢較平坦的地區(qū)更是如此。此外，在充填面不合理的充填也會導(dǎo)致塌陷。所以不嚴(yán)格按照《采礦法》進(jìn)行的采礦可能導(dǎo)致邊坡不穩(wěn)定或滑坡，但是這在建筑材料采礦中更為常見。由于礦山礦產(chǎn)資源開采后，由于地殼的運(yùn)動，礦山周圍的巖石受到了擠壓，因此很容易在應(yīng)力作用下發(fā)現(xiàn)損壞。由于人類開采大量礦產(chǎn)資源破壞了地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定，進(jìn)而改變了礦山周圍的環(huán)境，從而導(dǎo)致巖土工程地層的變形。與這些變形有關(guān)的地質(zhì)風(fēng)險主要是由于采礦作業(yè)周圍的地面塌陷以及土壤侵蝕引起的滑坡以及大量的豎井和更深的巖石爆炸。眾所周知，沉降在很大程度上是由于自己造成的，由于缺乏技術(shù)在我國缺乏規(guī)則和條例，但是對礦產(chǎn)資源的開采會導(dǎo)致開發(fā)企業(yè)所蒙蔽。因此，土地已經(jīng)坍塌會隨著時間的推移?；逻@在我國也頻繁發(fā)生，引發(fā)非理性操作比例失衡，且主要是由于在剝削等地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，由于坡度更陡嶺四個邊緣或緩慢。但是這種采礦地質(zhì)風(fēng)險是突然發(fā)生的，一旦發(fā)生就很難想象其后果。但是由于礦井通常是露天的，如果礦井在滑坡后塌陷，不僅對經(jīng)濟(jì)資源以及對許多礦工來說都是非常有害的。由于煤礦的形成主要是由于礦工開采礦產(chǎn)資源的方式不合理以及對采礦風(fēng)險的認(rèn)識有限。還由于缺乏技術(shù)和職業(yè)培訓(xùn)的人員開發(fā)，使得他們能夠借助公司的操作方法和最古老的礦山、地質(zhì)災(zāi)害和技術(shù)更為頻繁，但是后期如巖石爆炸、低矮的屋頂?shù)袈洹＿@些災(zāi)害是由于巖土地殼的變化造成的，當(dāng)某些因素導(dǎo)致巖石表面能量爆炸時，大量的巖石運(yùn)動不僅對采礦構(gòu)成威脅，而且對礦工的安全構(gòu)成潛在的威脅（如圖1）。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害樣圖

1.2 礦山地下水位變化引起的災(zāi)害

由于水文地質(zhì)災(zāi)害受到水文地質(zhì)災(zāi)害的影響，主要是沉降性水文地質(zhì)災(zāi)害，如液化、巖溶塌陷、松弛變形等，主要表現(xiàn)為沉降，但是沉降的方式有多種因素，且主要是自然因素。人為因素主要是指人為過度開采地下水資源和地下水、石油資源等，這勢必造成沉降現(xiàn)象；自然因素指的是海平面的海鮮或地震活動以及減少土壤的面積從而形成張力所造成的后果。根據(jù)以前的研究可以得出結(jié)論，地下水的開采導(dǎo)致地下水水位下降和土壤下沉，沉降率水平的地面沉降率成正比，地下水位和沉淀池的層次是由于水位大體上相當(dāng)于沉淀池的情況，而塌陷的主要原因是過度開采地下水。沙土液化是一種軟土粉末被水、沙子和石頭浸透，在振動作用下立即變成液體的現(xiàn)象，所以飽和砂土在水的作用下會瞬間變成液體，且主要是因?yàn)轭嶔ふ饎?，更為緊湊水壓會增大彼此的負(fù)擔(dān)，在影響下會導(dǎo)致形成瞬時砂粒液體飽和水時，水的壓力達(dá)到一定的水平，沙子液化的影響也因方向而異。作為一個地區(qū)土質(zhì)含顆粒的沉積，所以沙土液化時，主要是因?yàn)閲娝畷股惩烈夯瘯r，在供水壓力之間的礫石層粘合強(qiáng)度較大，從而兼顧沙子的地下水與地表水。一些地下的空腔或孔徑往往會覆蓋一層較厚碳酸鹽，而且當(dāng)土層松散時，改變地下水資源的調(diào)度和動態(tài)平衡破壞地下水的流動，所以巖溶滑坡現(xiàn)象會可能發(fā)生。換句話說，水文地質(zhì)學(xué)改變了地下水的動力學(xué)從而引起了地下水的運(yùn)動，破壞了地下洞穴底部的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致了塌陷。在唐山大地震中，沉積物厚度較低，基底深度較淺，因此地震后許多地方都發(fā)生了巖溶塌陷。今天，軟土的變形主要表現(xiàn)在軟基質(zhì)的變形上。軟土的結(jié)構(gòu)本身就不那么穩(wěn)定，如果受到地下水不規(guī)則流動的影響，就會變得更加不穩(wěn)定。

1.3 其他因素引起的礦山地質(zhì)災(zāi)害

瓦斯爆炸、礦井火災(zāi)和地?zé)崮苁堑V井火災(zāi)外最常見的地質(zhì)災(zāi)害。礦井瓦斯爆炸發(fā)生在常見的采礦企業(yè)，特別是由于通風(fēng)不暢的爆炸，以及在聚合過程中甲烷氣體煤礦深部開采資源，從而造成了損害，礦工的生命和礦業(yè)為公司帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。火災(zāi)也是開采礦產(chǎn)資源時發(fā)生的地質(zhì)風(fēng)險，從而對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。地?zé)豳Y源的過度開采是在越來越深的地方進(jìn)行的，對礦工的勞動和礦山安全造成了嚴(yán)重的后果。除本文件前面提到的各種礦山地質(zhì)災(zāi)害外，礦山內(nèi)部的瓦斯爆炸、礦山火災(zāi)、地?zé)釣?zāi)害等災(zāi)害是最常見的。爆炸或火災(zāi)最終形成之前，要增強(qiáng)公司礦工、操作技術(shù)的知識從而增強(qiáng)安全意識，并配備專門人員負(fù)責(zé)管理與巡邏礦內(nèi)穩(wěn)步發(fā)展與環(huán)境通風(fēng)，將大大降低爆炸火災(zāi)和傷亡。

2 對于礦山地質(zhì)工程災(zāi)害的防治措施

2.1 健全開采礦山風(fēng)險評估機(jī)制

由于企業(yè)盲目開采會給礦山帶來大量的地質(zhì)風(fēng)險，因此礦山企業(yè)在開采前必須建立健全的風(fēng)險評估機(jī)制。所以它必須事先做準(zhǔn)備，并利用精確的勘探技術(shù)來研究環(huán)境和周圍的建筑結(jié)構(gòu)，以便采取更有效的措施，在環(huán)境評估和風(fēng)險評估中這不僅減少了今后災(zāi)害的數(shù)量，還要看公司是否實(shí)施高效負(fù)責(zé)，一方面是對未成年人，另一方面對自然和生態(tài)環(huán)境。因此，企業(yè)迫切需要實(shí)施嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)政策和法規(guī)以及評估機(jī)制。

2.2 提高開采技術(shù)，安裝監(jiān)測系統(tǒng)

采礦企業(yè)必須根據(jù)不同礦山的形態(tài)和特點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的采礦技術(shù)；例如必須合理地控制礦井的坡度以增加穩(wěn)定性，并在適當(dāng)情況下建造水壩，以減少塌陷的危險。所以監(jiān)測技術(shù)勘探和采礦企業(yè)也至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈冇兄诒O(jiān)測現(xiàn)狀、地質(zhì)礦產(chǎn)、生態(tài)與環(huán)境變化，隨時應(yīng)對潛在危機(jī)，并在任何地方保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)損失。

2.3 重視后期生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工作

許多采礦企業(yè)在作業(yè)后遭受災(zāi)難，由于缺乏對后續(xù)修復(fù)工作的重視，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。所以對于減少礦山地質(zhì)災(zāi)害也有作用。因此，企業(yè)在開發(fā)和改進(jìn)后及時填補(bǔ)了敵后礦井周圍生態(tài)環(huán)境管理，例如及其周邊地區(qū)造林和再植的速率的增加對于三項(xiàng)污染物排放企業(yè)必須采用有效的處理方法，以盡量減少污染。企業(yè)的后期、合理、有效的恢復(fù)對生態(tài)平衡和人民社會生活的發(fā)展有相當(dāng)大的影響，所以企業(yè)必須特別注意這一點(diǎn)。

3 礦山地質(zhì)工程災(zāi)害防治探究

在預(yù)防和減少地質(zhì)危險方面，一般應(yīng)強(qiáng)調(diào)預(yù)防和減少地質(zhì)危險。在預(yù)防和控制地質(zhì)災(zāi)害的優(yōu)先領(lǐng)域，預(yù)防和控制地質(zhì)災(zāi)害的措施如下：如果在開采過程中出現(xiàn)變形和開裂等現(xiàn)象，則需要進(jìn)行特殊的巖土工程研究。至于發(fā)生自然災(zāi)害的地區(qū)礦山，必須采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，并建立適當(dāng)?shù)膲Ρ诤退畨蝸肀苊怙L(fēng)險的滑泥是嚴(yán)格禁止的。在煤層開采過程中，必須做好巷道支護(hù)工作，并與支護(hù)工作同時進(jìn)行，以避免頂板跨塌、地面塌陷等災(zāi)害。

4 總結(jié)

縱觀全文，不難發(fā)現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，在很大程度上歸因于人與自然和諧共處的問題，由于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是社會中正在討論的話題。在采礦公司的情況下對利潤的追求往往會造成環(huán)境破壞，采礦公司必須把重點(diǎn)放在采礦技術(shù)、安全和回收過程上。通過減少與礦山地質(zhì)工程有關(guān)的風(fēng)險對企業(yè)和公共當(dāng)局來說是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，因此企業(yè)必須采取有效的預(yù)防措施，并在開采過程中采取有效的預(yù)防措施。社區(qū)還必須特別注意這些隱藏的風(fēng)險。我國海底礦產(chǎn)資源開采、礦山地質(zhì)災(zāi)害每年給人民造成了巨大的損失，國家加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害可以采取有效措施，從而打擊減輕災(zāi)害的頻率，對維持我國社會穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展很重要的作用。