礦山地質(zhì)災(zāi)害主要類(lèi)型及防治對(duì)策探究

張營(yíng) 梁學(xué)通

山東能源新礦集團(tuán)內(nèi)蒙能源長(zhǎng)城三礦 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000

礦山資源的安全開(kāi)采是保障采礦行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)，由于礦山開(kāi)采是一項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)較高的工作，許多的礦山安全事故的發(fā)生都是受到自然地質(zhì)災(zāi)害的影響導(dǎo)致的[1]，因此，進(jìn)一步地對(duì)礦山的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型進(jìn)行研究，分析出導(dǎo)致這些地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的主要原因以及提出針對(duì)性地解決促使非常必要，這對(duì)于我國(guó)整體發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。

一、礦山地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型

（一）采空區(qū)塌陷

在很多的礦山中都存在著采空區(qū)塌陷的隱患，這類(lèi)安全事故的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響到開(kāi)采人員的生命安全[2]。礦山出現(xiàn)采空區(qū)塌陷的主要原因是采礦區(qū)地下開(kāi)采過(guò)渡造成的。首先，一些采礦企業(yè)在采礦的過(guò)程中沒(méi)有合理規(guī)劃，導(dǎo)致礦山采空礦柱結(jié)構(gòu)受到了非常嚴(yán)重地破壞，進(jìn)一步導(dǎo)致礦柱的支撐能力變?nèi)?，長(zhǎng)期下去就會(huì)使得礦柱的負(fù)載越來(lái)越弱，從而使得采空區(qū)塌陷這種地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)，使得采礦企業(yè)出現(xiàn)巨大損失；其次，還有一些礦山礦體埋在距離地面非常深的底層之中，在對(duì)這些礦區(qū)的礦石開(kāi)采的過(guò)程中，一些企業(yè)沒(méi)有及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行回填處理，這部分的采空區(qū)就會(huì)嚴(yán)重地威脅到采礦的安全，隨著采礦進(jìn)程的開(kāi)展，這部門(mén)采空區(qū)域面就會(huì)不斷地增大，到一定程度這部分采空區(qū)就出下塌陷；最后，在一些礦山的巖溶結(jié)構(gòu)分布區(qū)通常也會(huì)出現(xiàn)不同程度的地面塌陷現(xiàn)象，隨著這些塌陷的情況不會(huì)影響到城市建筑物，不過(guò)，這類(lèi)塌陷現(xiàn)象會(huì)使得礦山地下巷道面對(duì)著更大的塌陷隱患，從而影響到礦山資源的開(kāi)采。

（二）冒頂片幫坍落

在眾多的礦山地質(zhì)災(zāi)害里面，冒頂片幫坍落這種地質(zhì)災(zāi)害非常較為常見(jiàn)，在這種地質(zhì)災(zāi)害中，通過(guò)都是以不良地層坍落的形式或者是其結(jié)構(gòu)垮塌的形式出現(xiàn)到的[3]。導(dǎo)致這類(lèi)災(zāi)害出現(xiàn)的原因通常都是因?yàn)榈V山的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定或者是一些礦山存在大面積軟弱層，這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性非常差，承載能力非常弱，所以在進(jìn)行整體性的采礦作業(yè)過(guò)程中也很難體系化對(duì)這類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行控制，由于受到外力以及自身承載力的影響，就會(huì)出現(xiàn)垮落現(xiàn)象，而且這類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害也是的破壞性較強(qiáng)并且非常難以防治的一類(lèi)現(xiàn)象，在礦山開(kāi)采中帶來(lái)的危險(xiǎn)系數(shù)也非常巨大，這需要采礦企業(yè)格外關(guān)注。

（三）礦山深部巖爆

有一些礦上在受到地應(yīng)力作用的影響后會(huì)出現(xiàn)巖爆的地質(zhì)災(zāi)害，如果一些礦山的開(kāi)采深度達(dá)到了1000米，那么礦山結(jié)構(gòu)受到的地應(yīng)力就會(huì)變得非常明顯，地應(yīng)力的作用使得礦井下的硬巖層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)改變嗎，從而引發(fā)巖爆地質(zhì)災(zāi)害。在面對(duì)這類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害是，需要根據(jù)巖石破裂程度以及礦山塌陷的程度進(jìn)行合理地解決[4]。除此之外，出現(xiàn)礦山的深部巖爆災(zāi)害通常都是由于在開(kāi)挖卸荷環(huán)境下，一些深部的巖石自身彈性應(yīng)變出現(xiàn)了變化，這些巖石能夠釋放出現(xiàn)爆裂，然后引發(fā)大面積的坍塌現(xiàn)象。而在實(shí)際的開(kāi)采之中，巖片或巖塊都會(huì)出現(xiàn)不同程度的爆裂拋擲還有剝離等一些不良的現(xiàn)象，從而引發(fā)巖石的彈射，如果一些主要結(jié)構(gòu)的巖石出現(xiàn)松脫那么就會(huì)影響到礦山開(kāi)采的安全性。

（四）礦山泥石流

在很多的礦山開(kāi)采的時(shí)候都會(huì)遇到泥石流，泥石流也是眾多礦山地質(zhì)災(zāi)害中較為常見(jiàn)的一類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致泥石流出現(xiàn)的原因多種多樣，最為主要的一個(gè)原因還是因?yàn)橐徊糠值钠髽I(yè)在進(jìn)行礦石開(kāi)采的時(shí)候沒(méi)能夠科學(xué)地對(duì)開(kāi)采后的尾礦、廢渣進(jìn)行處理，由于這些開(kāi)采廢料的不及時(shí)處理，使得越來(lái)越多的廢料堆積在山坡上，在遇到連雨天或者特大暴雨的氣候時(shí)，這些廢料會(huì)在雨水的作用下形成泥石流，從而影響到礦山開(kāi)采的安全性[5]。

（五）礦山滑坡

滑坡地質(zhì)災(zāi)害也是礦山開(kāi)采過(guò)程中比較常見(jiàn)的一類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害，這類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于礦山開(kāi)采人員帶來(lái)的危害非常大，而且也是眾多地質(zhì)災(zāi)害里面發(fā)生頻率相對(duì)較高的一類(lèi)災(zāi)害，滑坡災(zāi)害出現(xiàn)后會(huì)引發(fā)更大范圍的地質(zhì)災(zāi)害?；逻@類(lèi)災(zāi)害出現(xiàn)會(huì)受到采礦活動(dòng)以及地質(zhì)機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定等一些因素的影響。在現(xiàn)階段的礦山開(kāi)采過(guò)程中邊坡失穩(wěn)以及尾礦壩垮塌是較為常見(jiàn)的滑坡現(xiàn)象，這類(lèi)現(xiàn)象的存在嚴(yán)重地影響了采礦安全，給采礦人員的生命安全帶來(lái)的巨大影響。

二、礦山地質(zhì)災(zāi)害防治策略

（一）回填采空區(qū)

為了防止礦山出現(xiàn)塌陷的情況，應(yīng)該進(jìn)一步地對(duì)采空塌陷區(qū)開(kāi)展更加科學(xué)地回填操作。在進(jìn)行回填的時(shí)候需要深入地考慮土地資源的利用問(wèn)題以及回填材料的應(yīng)用等[6]。首先應(yīng)該保障回填材料能夠給符合回填的標(biāo)準(zhǔn)，然后采取真毒性的策略對(duì)采空區(qū)進(jìn)行回填。如果礦山大的塌陷坑底部的高度在95米左右，此時(shí)塌陷區(qū)的回填高度應(yīng)該控制在115米，同時(shí)需要對(duì)被幫邊坡進(jìn)行更加科學(xué)有效地整合以及清理，可以選擇水平分層填筑法進(jìn)行采空區(qū)的回填作業(yè)，這樣能夠確保風(fēng)層鋪設(shè)具備非常良好的完整性以及科學(xué)性。而在回填作業(yè)之中，應(yīng)該將最大松鋪厚度設(shè)置在0.5米范圍之內(nèi)，而在進(jìn)行邊樁測(cè)量的時(shí)候一定要將松鋪厚度進(jìn)行合理地把控。而對(duì)于回填作業(yè)中應(yīng)該將含水量進(jìn)行合理控制，需要借助于厚黏土使得回填作業(yè)的隔水層得到優(yōu)化，通過(guò)不同環(huán)節(jié)的施工要求不斷完善回填作業(yè)能夠提升回填的質(zhì)量。在回填作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中，回填量會(huì)不斷地增加，這時(shí)采空區(qū)大的坑底豎向應(yīng)力就會(huì)增加，這也是回填作業(yè)中應(yīng)該注意的一個(gè)點(diǎn)。

（二）削坡反壓

在進(jìn)行一些存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)的邊坡削坡作業(yè)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)礦山結(jié)構(gòu)合理地制定施工管理體系，在開(kāi)展削坡反壓的過(guò)程中則應(yīng)該通過(guò)自西向東的施工形式進(jìn)行施工，進(jìn)行削減操則是需要按照層級(jí)自上而下進(jìn)行削減，這樣能夠降低地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的概率[7]。例如，在開(kāi)展從坡頂?shù)锦四_的削方卸載的時(shí)候，需要對(duì)第一道馬道進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，此時(shí)可以將馬道卸載平臺(tái)的設(shè)置為3米，其高度控制在130米左右即可，而此時(shí)需要注意的是上段邊坡削方坡比應(yīng)該合理地把控在1:1.2這個(gè)比例上，這對(duì)于削坡作業(yè)的開(kāi)展發(fā)揮了十分重要的作用。此外，在進(jìn)行削坡的過(guò)程中，還應(yīng)該規(guī)范工作人員的工作方式，通過(guò)科學(xué)的培訓(xùn)使得工作人員能夠?qū)⒆陨聿灰?guī)范的操作最大限度地減少，這樣能夠使得削坡工作開(kāi)展更順利，能夠非常有效地使得地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率較低，進(jìn)一步地保障采礦企業(yè)能夠更加安全地進(jìn)行采礦，從整體上提升采礦的安全程度。

（三）分區(qū)防治

針對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害的重點(diǎn)防治區(qū)，在開(kāi)展采礦作業(yè)之前應(yīng)該在這些區(qū)域?qū)⒈O(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置好，在進(jìn)行重點(diǎn)防治區(qū)的采礦時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：首先，應(yīng)該科學(xué)地設(shè)計(jì)邊坡的參數(shù)，同時(shí)需要在重點(diǎn)防治區(qū)科學(xué)地設(shè)置一些擋墻使得邊坡能夠更加穩(wěn)固；其次，針對(duì)一些采礦區(qū)域存在重大安全隱患的災(zāi)害地點(diǎn)，應(yīng)該進(jìn)一步地將邊坡加固工作落實(shí)到位，從而將災(zāi)害復(fù)發(fā)的概率降低；第三，對(duì)于礦山中的渣場(chǎng)需要進(jìn)一步邊坡坡度設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，此時(shí)需要合理地設(shè)置攔渣壩，這樣能夠更好地避免泥石流出現(xiàn)使得采礦安全受到影響，而且還應(yīng)該嚴(yán)格地規(guī)定不能夠?qū)壴S意堆放；第四，在進(jìn)行坑道開(kāi)采作業(yè)的過(guò)程中，需要進(jìn)一步地將坑道內(nèi)支護(hù)工作做好，在開(kāi)采的過(guò)程中最好是邊開(kāi)采邊進(jìn)行支護(hù)，這樣可以很好地避免冒頂、礦頂坍塌現(xiàn)象的出現(xiàn)使得采礦安全受到影響；第五，在開(kāi)采工作完成以后，需要企業(yè)對(duì)礦山進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，同時(shí)也應(yīng)該制定合理地計(jì)劃對(duì)礦山進(jìn)行地貌復(fù)原處理，通過(guò)更多合理措施使得礦山生態(tài)功能能夠盡早地恢復(fù)。而在一些次重點(diǎn)防治區(qū)之中，不僅要將邊坡參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要通過(guò)支護(hù)和加固的方式使得邊坡的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，此外還需要在邊坡上方修建排水系統(tǒng)，使得自然降水對(duì)采礦的影響降低。

（四）綜合防治

想要對(duì)礦山的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行更加科學(xué)防治應(yīng)該針對(duì)礦山所處的地理位置以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等制定更為有效地防范機(jī)制。這要求相關(guān)的采礦企業(yè)需要針對(duì)性地對(duì)礦山的類(lèi)型以及地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型進(jìn)行分析，將當(dāng)前出現(xiàn)較為頻繁的地質(zhì)災(zāi)害摸清，結(jié)合礦山開(kāi)采的實(shí)際情況制定科學(xué)的防范機(jī)制，進(jìn)一步地將礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率降低，如果在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)該根據(jù)預(yù)先制定的地質(zhì)災(zāi)害防范機(jī)制及時(shí)地對(duì)這些地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行處理，這樣才能使得地質(zhì)災(zāi)害造成的影響減少。此外，采礦企業(yè)應(yīng)該將更多智能化的開(kāi)采設(shè)備以及檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用到礦山的開(kāi)采作業(yè)中，通過(guò)智能化的開(kāi)采能夠?qū)⑷斯げ灰?guī)范操作造成的影響減小，同時(shí)還能夠通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行檢測(cè)，從而提升礦山開(kāi)采的安全程度。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，想要更好的使得礦山開(kāi)采過(guò)程中的地質(zhì)災(zāi)害有效得到防治，那么除了規(guī)范開(kāi)采操作意外還需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況針對(duì)性地制定地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防機(jī)制，這樣能夠使得礦山開(kāi)采的安全程度得到提升，同時(shí)使得采礦企業(yè)能夠通過(guò)針對(duì)性地策略有效地使得的地質(zhì)災(zāi)害對(duì)企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失減少。