淺議地下金屬礦山地質災害的治理

摘要：改革開放以來，中國的社會經濟持續高速的發展，對于各種礦山資源也有著越來越大的需求，為了與國內的巨大供應需求相適應，礦山資源行業在礦山開發方面持續加大力度。然而，由于技術上的落后，造成礦山地質災害頻繁發生，這就為國家財產和個人帶來難以估計的災難，所以，人們也開始著重關注礦山地質災害的整頓問題，并且也是當務之急的迫切問題。

關鍵詞：地質災害；治理；金屬礦山

人類文明的進步必然需要礦山資源的支持，不管是生活還是工業方面，礦山資源都為人們帶來了巨大的幫助。而且在國家經濟建設和科技發展過程中都發揮了不可缺少的基礎性作用。按照不完全統計，我國依靠礦山提供的一次性資源占85%。這樣礦山開發規模也在不斷擴大，但是相比發達國家，我國還存在一定的差距，例如日益突出的混亂開發問題，這就造成金屬礦山頻繁的發生地質災害，因而，首先需要解決的問題就是金屬礦山地質災害的有效治理問題。

1.金屬礦山地質災害主要表現

按照國內五十多年的礦山開發統計，我國的金屬礦山地質災害主要有：

1.1地表下沉、坍塌是主要體現。就這兩種災難的起源來看，主要是由于在金屬礦山開采過程中，開采地下礦山資源的時候將地表組織結構破壞了。其中由于落后的開采技術而造成的金屬礦山地質災害，并致使下沉、坍塌的發生，比較典型例子有：凡口鉛鋅礦由于采礦技術的不高造成當地出現1979個地表塌陷，受災面積大約是669.5km2，這還直接導致高達67.2km2的農田受損，建筑物有6.8km2被迫拆遷。在金川集團的第二采區，盡管已采取回填采礦模式，然而其表面已出現裂縫巖石，并有發生錯位的跡象，這就表明采區巖石層已朝著地表移動發展，伴隨開采時間的增加，裂縫也在擴大。

1.2地下水災害是另一個主要災難。在國內主要表現有海水入侵、地下水位下降、井下泥石流引起地面塌陷，或采礦時突發水淹井災害[1]。國內的很多礦山地質、水文條件都比較復雜，有時甚至呈現交錯狀態，因此在金屬礦山進行開采作業的過程中，一旦碰到地下水就務必要進行排干處理，要不然由著其增長就必然會導致坍塌，并且會導致泥石流的次生災害發生。

1.3深井巖破。如今國內的采礦技術持續發展，在使用深井巖破技術方面也愈發成熟，然而也能很明顯的看出其帶來的次生危害。因為一直以來的開采致使礦山的地質結構持續發生著變化。深井巖破時會有震動產生，這就易經過地質向附近的高危險區傳遞，造成塌陷的危險。因而還需要進一步加強研究和提高國內的深井巖破技術。

1.4在礦山地質災害事故當中，有一種叫冒頂片幫的災害比較容易發生，指的是巖層掉落地質條件下，因為空場采礦法的采用而引發巖石脫落進而導致坍塌。有部分采區本身巖石層較為松軟，較大規模的坍塌更容易引發，促使冒頂和片幫事故的形成和發生。

1.5目前國內有不少地方按照巖石成分，在開采作業方面選用的是空場采礦法，或是采用崩落法，如此便會致使采區有不少的空采區或崩落區產生，若是不能及時處理，都將帶給礦山一些地質災害。

1.6部分礦脈隱藏的很深，很多情況下都是在900m以下此時就會從地核中心傳遞更多的地熱過來，在熱度達到一定程度時，就會致使周圍的地質結構層發生改變，導致地質災難的發生。

1.7因為地下分布有河道，在開采過程若是遭遇地下河道就應該排干水，如此便會對地下河道造成嚴重破壞，致使河道變干枯，最后會對地表塌陷產生影響，致使地質災難的發生。

2.控制與治理

2.1設計采用合理、科學的采礦方法

在進行設計前，就要先對采場地壓的已經顯露出來的一些特點及其活動規律進行熟悉和了解，同時和礦體的具體開采情況和條件相結合，做出類比分析，從而將最安全可行的開采方法找出來。礦體的開采主要劃分成兩種：一是分壁式；一是房柱式。就分壁式體系的開采而言，一定要做工程類比，且要依據以下內容來控制地壓，老頂初次來壓步距，初次來壓期間一定要針對工作面進行支護以及來壓預測預報，將來壓的周期掌握好。就房柱式開采體系而言，因為上覆巖層會發生重量轉移，這樣礦柱中的應力就會增加，促使支承壓力的形成，礦柱表面有可能會有片幫、壓裂的情況出現。所以，礦柱尺寸要合理確定，對采空區要及時處理，對頂板及控制地壓要進行加固。

2.2適當的支護方式

就采場地壓災害的防治措施來看，支護手段是工程界會廣泛使用的，受到“圍巖-支護”的共同耦合作用，噴射混凝土、噴錨、錨索、擋墻、注漿加固等支護手段陸陸續續出現。從實踐中得知，井巷失穩最主要的原因是復雜的工程地質與井巷支護方式的錯誤，進而促使礦山事故中具有最高發生率的冒頂片幫事故被間接引發起來。因此，為了使井下安全施工得到保障，就應該借助正確的支護方式來使得井巷的穩定條件得到不斷改善。在實際工程中，各礦山在支護方式的選擇上應該從地質條件出發，對支護工程類型、圍巖特性等加以充分考慮。此外，還要考慮井巷穩定性的影響因素。

2.3礦山充填新技術

礦山充填新技術可對礦山尾礦、廢石加以充分利用，在采出礦石之后，隨即就填充回采空間，這樣能有助于維持圍巖不發生塌陷，尾礦庫的情況也會逐漸減少甚至是消除，在進行安全生產的同時切不可忽視了安全問題，一定要做好協調工作。礦山充填新技術有很多，主要是高濃度全尾礦、廢石水泥漿、赤泥等[2]。這樣充填作業就逐步達到了全面機械化以及管道化的目標，促使工人的勞動強度也得到了很大程度的降低，并且對于礦山實現機械化和自動化而言也打下了良好的基礎，特點是：較高的充填效率、較少的充填體水泥用量、較低的充填成本低以及較高的充填料濃度等。充填系統以及工藝都比較簡單、可靠，材料要求和應用有著較為廣泛的適用面，能夠應用于礦山充填的不同情況，面對開采條件與規模的不同情況，都能解決好其中涉及的充填技術困難問題。

2.4微震監測系統

礦山微震監測技術的應用已有數十年的歷史，如今國外已經開始廣泛應用，國內的少數礦山也開始投入應用。微震監測設備的發展方向是高集成性、小體積、多通道以及探頭靈敏性提高等。在數據采集和存儲、波形識別、噪聲排除等方面有了很大進展，尤其是在波形識別上能夠對不同類型的波進行區別。為促使有用信號更具可靠性。關于礦山地壓災害預報的應用方面，著重促進對微震事件的定位精度，有效的預報地壓災害。如今隨著設備性能的提高和信號識別功能的增強，定位精度也大大提高了。微震數據達到了遠距離傳送的目標，借助調制調解電路還能向更為遙遠的位置傳遞。就如今的深井礦山來看，其在地壓監測和預報方面最先進的技術便是微震監測技術，其使得傳統地壓監測的一些弊端得到了突破，諸如局部性、勞動強度大、不連續性和安全性差。深井礦山地壓災害監測也走向了自動化、信息化和智能化，這也代表了深井地壓監測今后的發展方向。目前國內已經在部分礦山上對單通道或多通道的聲發射監測系統進行成功運用。

3.結語

伴隨采礦技術的逐步蓬勃發展，過去的一些比較難解決的礦體也都逐漸開始重新開采，在一些礦山的深部以及地質條件不好的地方，采場采準工程也開始漸漸延伸。因而需要更準確的分析和控制采場地壓，并且可以預測和預報采場地壓災害。因此，就需要按照我國礦山的特點和實際情況，對國內外相關經驗成果加以積極的借鑒。在研究了相關理論之后，提出系統的技術方法，通過對工程地質災害控制技術、控制措施和控制工程的適當采取，在控制方針上堅持“預防為主”，盡可能實現防患于未然。

參考文獻：

[1]周愛民.金屬礦山安全現狀與防治新技術[J].《采礦技術》，2003（2）：1～4.

[2]吳和平，陳建宏，習泳.金屬礦山工程災害分析與控制對策[J].《資源環境與工程》，2007（2）：140～143.

[3]刁心宏，遠洋，張傳信.金屬礦山地質災害及其研究發展趨勢[J].《金屬礦山》，2006（6）：1～4；26.