矿山地质灾害类型与防治方法.doc

(完整word)矿山地质灾害类型与防治方法矿山地质灾害类型与防治方法焦 旭摘要：在开发利用矿产资源的同时,如何防治地质灾害，保证安全生产，也变得更为重要。本文主要介绍了矿山地质灾害的类型与防治方法.关键词：矿山；地质灾害；类型；防治1。引言矿山是人类工程经济活动对地质环境影响最为强烈的一种场所。人类在开发利用矿产资源的同时，也改变或破坏了矿山地区自然地质环境，从而产生众多的地质灾害,降低环境质量，影响人类自身的生存和生产环境。随着我国经济快速发展，矿山资源需求量的增加将加速矿产业的发展，显著加大对环境的压力。我国是矿业大国，又是最大的发展中国家,矿产资源的年消耗量很大。据统计，我国各类大中型矿山已达9 000余座，矿业的发展为我国的经济发展做出了巨大的贡献.而近年来国家逐步缩减对矿业投资，因此,如何防治地质灾害，保证安全生产也变得尤为重要。2。矿山地质灾害类型矿山地质灾害又称矿井地质灾害、采矿地质灾害、矿区地质灾害等是指在矿床开采活动中，因大量采掘井巷破坏和岩土体变形以及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,危害人类生命财产安全,破坏采矿工程设备和矿区资源环境，影响采矿生产的灾害。矿山地质灾害种类很多，根据发生位置区分有地面跟井下两种，其中井下又被成为狭义矿山地质灾害。地面矿山地质灾害主要有地面塌陷、地面沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、煤自燃等，井下矿山地质灾害主要有冒顶、片帮、突水、突泥、井下热害、矿震、岩爆、井下煤自燃、油气井管套损坏、矿坑水污染等。狭义的矿山地质灾害是指发生在井下的地质灾害。在各种矿井中，以煤矿最严重，其矿井地质灾害种类多,发生频率高，分布广，破坏损失最大。除煤矿外，铁矿、铜矿、铅锌矿等金属矿和一些非金属矿也有不同程度的矿山地质灾害。开采放射性矿产，还有放射性灾害。本文对以下六类主要矿山地质灾害做简要概述。2.1采空区垮塌和地表塌陷采空区垮塌和地表塌陷主要是由于地下采矿对地表的破坏.采煤使矿山天然应力场和力学平衡遭到破坏。由于开采时的放炮震动、回采冒顶,引起顶部岩体的开裂、塌落与位移,并且逐渐延伸到地面，产生了塌陷裂缝等地表变形。塌陷对矿区周围群众的生产和生活造成了极大的破坏，将对社会、经济和生态产生极其重要的影响.2.2崩塌、滑坡、泥石流灾害崩塌、滑坡是露天矿山最常见的工程地质灾害.它也是发生频度最高、对露天矿山安全影响最大的灾害。崩塌、滑坡主要分为几个方面：（1）为采空区山体滑坡，主要是由于超量开采而引起；（2）为露天采矿场边坡失稳；（3）为排土场、堆渣场边坡失稳，或者尾矿坝垮塌。崩塌、滑坡的产生与特定的自然环境、工程地质条件等密切相关，对于矿山而言，主要是由于采矿活动的影响。泥石流是一种含有大量泥沙石块的流体,它具有巨大的能量，来势凶猛、破坏力极强，是矿山开采中常见的一种在人为作用诱发下产生的灾害现象。泥石流的形成有两个必要条件，一是大量的雨水，二是大量的沙石。雨水是大自然的产物，而泥沙则多属人为产品。一些矿山开采的剥离土和废石堆积在山坡或沟谷中，使围岩失去稳定性，形成大规模的崩塌和滑坡，为泥石流储备了丰富的松散固体物质，当暴雨来临时，便形成大规模泥石流.2.3冒顶片帮冒顶片帮是指矿井、隧道、涵洞开挖、衬砌过程中因开挖或支护不当，顶部或侧壁大面积垮塌造成伤害的事故。矿井作业面、巷道侧壁在矿山压力作用下变形，破坏而脱落的现象称为片帮，顶部垮落称为冒顶，二者常同时发生.冒顶灾害事故最为普遍，包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。特别是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层，易发生较大规模的垮落，引起采场和巷道冒顶事故。冒顶片帮常常无明显前兆特征，具突发性，发生频度高，难以防范，是矿山生产安全的主要危害。2。4井下突水井下突水主要由含水层引起，在违规操作或者非正常开采条件下，遇到积水巷道或采空区、溶洞、地下暗河等含水体，容易引起隔离岩层失稳，从而引起灾害.尤其是在水体下采矿,应经过专门论证以及采取专门的防治措施。另外，矿坑突水往往水文地质条件复杂,存在软弱破碎带及断裂构造,造成顶、底板的稳定性差。矿坑突水往往具有突发性强、规模大、造成的破坏大、恢复生产难度大等特点。据统计，近30年来，我国煤矿突水,淹没全矿井58次，部分淹井64次，造成经济损失达27亿元。由于突水的威胁，我国煤炭矿床约有150亿t储量不能开发利用。2。5瓦斯爆炸矿井瓦斯爆炸是一种热链式反应（也叫链锁反应).当爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源给予的热能）后,反应分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）.这类游离基具有很大的化学活性，成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下，每一个游离基又可以进一步分解，再产生两个或两上以上的游离基。这样循环不已，游离基越来越多，化学反应速度也越来越快，最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。所以，瓦斯爆炸就其本质来说,是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。瓦斯爆炸是主要矿山地质灾害之一，尤其是煤矿的主要地质灾害.全国有8个省区的煤矿易发生瓦斯爆炸,主要有：山西、贵州、广东、宁夏、青海、云南、新疆、辽宁等。小型个体煤矿是瓦斯爆炸的多发区，且爆炸频率有越来越高之趋势，其中隐瞒不报的也不在少数。2。6深部岩爆岩爆，是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。轻微的岩爆仅有剥落岩片,无弹射现象,严重的可测到4。6级的震级，烈度达7一8度, 使地面建筑遭受破坏,并伴有很大的声响.岩爆可瞬间突然发生，也可以持续几天到几个月.发生岩爆的条件是岩体中有较高的地应力，并且超过了岩石本身的强度，同时岩石具有较高的脆性度和弹性，在这种条件下，一旦地下工程活动破坏了岩体原有的平衡状态，岩体中积聚的能量释放就会导致岩石破坏，并将破碎岩石抛出。岩爆是深埋地下工程在施工过程中常见的动力破坏现象，矿山进入1 000 m以下进行深部开采时，由于高地应力,硬岩层往往发生岩爆。岩爆往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡。3.防治对策矿山地质灾害是危害矿业发展的重要因素，其破坏作用有：（1）危害矿工生命安全，有时造成几十人甚至几百人死亡；(2）破坏采矿设施、设备，影响采矿生产；(3）破坏矿产资源以及土地资源、水资源和矿区环境。矿山地质灾害的防治是个系统工程，这不仅是矿山采、选、冶的事,也关系到矿山建设之前的地质勘探工作的全面性和准确性，而且更主要的是社会和人为因素.目前对地质灾害主要贯彻以防为主，防治结合，重在预防的方针。对于矿山地质灾害提出以下几点防治对策。（1）矿床地质勘探工作的成果是矿山设计的基本依据。它的质量的好坏是决定矿山地质灾害发生的一个前提条件。地质勘探工作不仅要查明确切的矿石储量，而且还要查明矿床的地质构造背景，尤其是新构造运动的条件，还要查明矿床周围的地理环境、生态环境和水文地质条件。（2)在开采过程中，主要是加强管理，规范矿业活动，及时采取防止或减少地质灾害发生发展的各种措施，治理“三废”和已发生的地质灾害，对废渣堆放场地实施复垦。要重视监测水、“三废”排放对环境的污染.对可能发生的突发性地质灾害，如崩塌、滑坡、泥石流、突水、瓦斯突出等实施监测预报，以尽量减少灾害的损失。（3)加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测，坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察，并做好预防措施。合理建设尾矿坝，形成稳定矿场与尾矿库，降低滑坡和塌方风险。采空区和岩溶塌陷区要及时回填.4。结语我国矿山种类繁多、分布广，由于技术、管理等原因，资源开发中的安全隐患相当严重，地质灾害频发.矿山地质灾害关系到国计民生，关系到社会的可持续发展。因此,对于矿山地质灾害必须给予高度的重视.在做好采前勘探调查前提下,结合开采地区实际情况，运用合理的采矿方法，在开采过程中加强管理，及时采取防止灾害发生的各种措施，保证矿山安全生产，为我国经济发展做出贡献.共 3 页 第 3 页