淺談礦山地質災害的防治

摘 要：近年來，由于采礦而導致的地質環境問題，在很大程度上威脅當地居民的生活和生產安全。因此，必須采取有效措施，防治礦山地質災害的發生。文章首先分析了礦山開采引起的環境地質問題，接著探討了礦山地質災害的防治措施。

關鍵詞：礦山；地質災害；防治

中圖分類號：P694 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）6-0169-01

當前，隨著我國經濟的高速發展，礦產資源開發規模也越來越大，隨之而來的則是礦山地質環境的惡化。據調查，全國采礦地面塌陷相當嚴重，據對全國1 173個大中型礦山企業調查，地面塌陷破壞土地面積達84 200多公頃，煤礦區最為突出。地面塌陷，毀壞城鄉各種建筑、交通設施和農田，威脅人民生命財產安全，影響經濟建設，造成嚴重的經濟損失。因此，加強礦山地質災害的防治刻不容緩。

1 礦山開采引起的環境地質問題

隨著近年來的礦產資源加速開發，難以避免地給所開發的礦山環境造成不容忽視的破壞。由于礦山開采而導致的地質災害是一個非常突出的地質環境問題，礦山地質災害的特點是具有很強的隱蔽性和突發性，一旦發生，便會為所在地區帶來較為嚴重的災情。經常發生的地質災害有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷等。

1.1 滑坡、不穩定斜坡

根據調查，礦山所存在的易滑坡區域和不穩定斜坡區域，其形成的原因主要來自于多年來某些地區持續而無序地對礦山進行開挖，并且沒能科學管理礦山棄渣，此外，礦山的采空區出現沉陷，以及較大規模的降雨、采空區發生地震、爆破等活動，也會使滑坡和不穩定斜坡發生的幾率增多。在礦區的滑坡等地質災害一般來講單體規模不大，但是分布很廣泛，因此對當地居民有著不容忽視的潛在危害，且難以準確及時地預測。

在礦區，滑坡和不穩定斜坡的出現誘因有如下三類：第一類比較常見，主要是由于采礦者將礦渣置于比較高而陡的坡地，一旦礦渣累計過多，在發生短時間強降雨的時候便很容易形成滑坡；第二類是因為大規模的礦產開采而使礦區局部的巖體應力產生了變動，一旦有強降雨的觸發，或者重力變化和類似的因素影響，便很容易造成巖土體滑動，形成滑坡；第三類是在某些露天開采的礦區里，礦區的上半部分土體已經逐步風化，而此時如果采面過于陡峭，便會很容易由于在強降雨或者自身重力、以及開采時的爆破力的影響下松動崩塌，形成滑坡。

1.2 地面塌陷及地裂縫

大多礦區開采歷史悠久，近幾年隨著采煤機械的日新月異，新增采空區面積越來越多，這些采空區隨時都可能冒落，產生地面塌陷及地裂縫。這些地面裂縫遍布，一般長數百到上千米、多呈平行狀密集式排列，垂向深度較大，以張剪性破裂為主，方向性良好，裂而光滑平直，與下部煤層頂板貫穿。眾多裂隙將地表切割得支離破碎，大部分地下水被截流至井下，致使淺層地下水日趨枯竭，植被退化，農田無法耕作。

在堅硬頂板條件下，大量未經處理的采空區是發生大而積塌陷的根本原因。這主要與采煤方法及煤柱的留設等因素有關。另外，礦區水文地質條件的變化不僅產生了環境問題，而且使采空區的煤柱受到侵蝕，加速了頂板的垮落。隨著掘進水平的延伸，復合采空區面積會進一步擴大，如何制定新的采煤方法標準，因地制宜地留設保安煤柱是礦區二次創業中的重要課題。根據資料分析：埋深100 m，采高3.5 m的采空區，留設煤柱的面積比率應達到30%以上，才能保證地表的穩定性不受影響。在舊采區內煤柱由于氧化及滲透壓力作用，使其抗壓強度下降，引起地表整體移動。

2 礦山地質災害的防治

隨著礦區的持續開采，附近的自然環境逐步出現退化，危害的范圍還將繼續增加，所形成的地質災害也會漸漸嚴重，導致更大的致災性。目前的科學技術尚無法從根本上控制由于礦區開采而引發的地質災害，我們可以盡可能采取一切有效措施，使災害的損失減輕到最小程度。

2.1 采空區塌陷的防治

隨著礦區開采程度的加大，礦區地面的塌陷現象是一個難以回避的地質問題，大量事實證明采空區塌陷會對礦區的人類生活和生態環境帶來負面的甚至惡劣的影響，隨著開采過程的深入，采空區塌陷也逐步惡化，而當前的采礦工程發展是難以避免采空區塌陷現象的。目前只能通過科學的施工措施，以各類手段盡可能降低采空區塌陷的程度，使之對當地環境和居民生活影響降到最低，并保持礦區生態經濟效益的最大化。

目前，有不少針對采空區塌陷的施工模式，在采礦實踐中也取得了一定的效果。一種比較有效的模式叫做“充填復墾”模式。該模式通過將礦區所產生的大量煤矸石、粉煤灰等物質對采空塌陷地進行有效填充。這種防止策略適合于在填充物質比較充足的地區使用，因為所選擇的填充物質不會對環境產生污染，并且能夠對采空區塌陷產生較好的一只作用，還能有利于廢棄物的處理，因此具有一舉多得的效益，被許多地區使用。

2.2 采礦區滑坡的防治

如果所采的礦床都處于相對軟弱的地層中，并且在軟弱層之上由灰巖或砂巖組成的高陡崖，則很容易出現采礦區的滑坡現象。常用且比較有效的治理滑坡的方法包括通過支擋或者鉚固以及邊坡的加固等等，來改變區域地形，進而防止滑坡；而對于某些比較特殊的危險地區，則應著重修正邊坡的形狀和尺寸比例。例如減少邊坡的高度以及降低邊坡角度，使邊坡巖體內的應力狀態得到改變，從而保持邊坡穩定，減少滑坡風險。

2.3 采礦區泥石流的防治

由于過度采礦，破壞植被改變地形，便很容易引發泥石流。根據近年來的采礦工程經驗，對于泥石流的防治策略可以通過兩個方面進行，一是攔擋，二是疏導。在礦區中泥石流發生幾率偏大的地區，結合其具體的地形條件，在合適的地段構建攔截壩，從而攔擋可能構成泥石流的松散固體物質。同時選擇合理區域構筑溝渠等排泄公事，使以及形成的泥石流可以通過這些溝渠順利排走。

2.4 采礦區水土流失的防治

采礦區的水土流失危害主要是影響區域的水循環、破壞土地資源、加劇人為水土流失的發生。其中，對采礦區的林木和植被進行保持，是對礦區進行水土保持之中十分重要的部分，在采礦區的水土流失防止里發揮著不可替代的作用。在水土保持工程中，應該建立一套綜合的防護系統，既能防止水蝕，也能防止風蝕，通過以林草等植被使礦山土壤得到固結，從而在最大限度上避免水土的流失。應采取恢復植被、修建蓄排水工程和攔擋工程等綜合防治措施。

2.5 采礦區突水災害對防治

采礦區容易發生突水災害，這種災害的避免和防止可以分為兩個類別，一是地面防水策略，二是井下防水策略。對于第一種情況，采礦區的地面防水，其原理是通過斷開大氣降水，達到避免來自地表的水涌入采礦區。地面風水的實際策略包括構建地面防洪溝、對礦井的塌陷坑進行有效封堵、對礦區的地勢低洼處積水進行排除或疏導、通過墊高河床達到河流流向的變化等。對礦區中一些年代較舊的坑洞，應該對其實施封閉處理，達到避免雨水灌入的目標。

2.6 采礦區三廢排放的防治

挖掘采礦區中的尾礦與矸石的利用價值，對存在于礦坑中的水源進行回收利用。一方面能夠對廢物進行循環利用，另一方面則能夠對水源進行有效的回收。對采空區里的尾礦，在進行洗選處理之后，對其中含有的有用物質進行應提取，從而繼續挖掘其價值。對于已經塌陷或者遭到破壞的礦區土地，則應結合其具體情況來進行繼續開發，包括回復種植以及進行行政區域規劃等等。土地的再利用應該嚴格與環境的保護和修復進行配合，例如，對于采礦區里的矸石，可以用于填充廢舊的巷道，也可以將其用于建筑材料等，通過廢物的二次利用來實現環境的保護。

參考文獻：

[1] 溫玉成.例析礦區易發地質災害的類型與防治措施[J].遼寧師專學報（自然科學版），2010，（2）.

[2] 馬越平.礦山地質災害類型與防治措施初探[J].西部資源，2012，（1）.

[3] 劉磊，施龍青，孫紅華，等.礦山災害鏈及其斷鏈減災模式分析[J].煤田地質與勘探，2013，（5）.