我國金屬礦山地質災害與防治對策

李福艷 崔燕超

（長春黃金設計院，吉林 長春 130000）

我國金屬礦山地質災害與防治對策

李福艷 崔燕超

（長春黃金設計院，吉林 長春 130000）

本文在概述我國礦山地質災害給人們生活以及社會經濟帶來嚴重損害的基礎上，具體分析了采場冒頂、深井巖爆、礦震、地表塌陷、地下水系統破壞等金屬礦山地質災害，并根據不同災害類型提出了技術上的防控措施及資金投入、制度約束等重要的輔助性措施，以期為相關工程提供借鑒。

金屬礦山；地質災害；防治對策

我國地質災害多發，在頻發的地質災害中，金屬礦山地質災害占較大比例。近年來，我國發展迅速，國民經濟持續穩定增長，生產活動需要消耗大量的礦產資源來支撐，大量開發和利用礦產資源成為時代特點，進而引發了一系列問題，包括地質災害、環境破壞及不當的市場競爭等。部分礦產企業為了在激烈的市場競爭中獲得優勢地位，片面追求經濟效益，缺乏科學合理的管理體制，資金和科技投入嚴重不足，導致礦山開采輕質量重數量，資源能源嚴重浪費，引發一系列地質災害問題，危害了人們的生產和社會生活，嚴重制約了國民經濟的高效發展。

1.我國金屬礦山地質災害類型

金屬礦山地質災害的誘導因素主要是采礦方法選擇不當、過度開采等人為因素，主要類型有采場冒頂、深井巖爆、礦震、地表塌陷等，接下來將針對金屬礦山的地質災害進行具體分析。

2.地質災害具體分析

2.1采場冒頂

在金屬地下礦山的地質災害中，采場冒頂發生率最高，最為普遍，采場冒頂的表現主要有巖層脫落、塊體冒落、不良地層塌落等，不適當的采礦手段，地質結構不穩定會導致采場冒頂災害發生。采場冒頂最易發的地區是礦巖穩定性差的難采礦體及軟弱夾層，在此處一般會發生較大規模的礦體垮落。

2.2深井巖爆

深井巖爆是不恰當的開采活動引起的對巖石的強烈巖石動力破壞形式。巖爆地質災害是巖石彈性應變積累勢能的突然釋放，強烈的沖擊力會對采礦工作面、采掘設備及采礦人員造成嚴重的不可躲避的損害。深井巖爆一般為突發猛烈型地質災害，難于防范，后果嚴重。

2.3礦震

在開采礦山的過程中，易發生直接的地震現象，一般震源淺，震級小，稱為礦震，即使是較小震級的礦震也會嚴重破壞井下和礦井地表。相較于煤炭礦山，金屬礦山礦震發生率低，但近年來，金屬礦山礦震現象不斷增多，強度增大，因此，必須引起相關人員的重視。將其視為一種典型的金屬礦山地質災害，積極尋求有效的防控措施，避免其引發區域性地震。

2.4地表塌陷

金屬礦山開采過程中引發的地表塌陷是其他類地表塌陷中最嚴重的類型，損失也最大。地表塌陷是金屬礦山開采過程中普遍存在的一種地質災害，近年來，我國地表塌陷地質災害發生勢頭急劇上升，這主要是由礦山企業開采的短期行為如采后不充、采充失調、民采等隱患的具體表現。嚴重損害了企業的經濟效益，給當地人民帶來了嚴重的危害。

2.5大面積采空區崩塌

在開采金屬礦山的過程中會使用空場法、留礦法、崩落法等方法，這些方法會使開采的地下礦山產生空區，空區不斷擴大，達到一定規模便會引發大面積的采空區崩塌，是金屬礦山嚴重的井下災害之一。我國部分礦山企業均發生過大面積采空區崩塌的地質災害，帶來了嚴重的經濟損失，因此，礦企必須重視大面積采空區崩塌這一地質災害，盡量規避其帶來的損失。

2.6泥石流

金屬礦山的露天礦和地下礦山均會發生一類地質災害，即泥石流。在露天礦，雨季滑坡、山體坍塌等均會引發泥石流，一旦沖進露天礦，便會引發嚴重后果。在地下礦山，易發泥石流的地區是采用崩落法開采的礦山，崩落范圍不斷擴大直至貫通地表，則崩落通道會聚集地表泥石和水，進而涌入地下采場作業面，引發地下礦山泥石流。一旦泥石流發生在作業面狹小的地下礦山，則破壞性極大。

2.7地下水系破壞

開采金屬礦山時，無論是露天礦開采還是地下礦開采都需要疏于并排干礦床里的水。疏干排水的具體做法是長期大量的抽排地下水，降低地下水位，長此以往，地下水形成大的疏排漏斗，水系遭到嚴重破壞，極易引發地表塌陷、地表水系破壞、地表蓄水能力下降、地面干枯等災害，地下水系破壞范圍小則數平方公里，大則數十平方公里地下水資源枯竭，阻礙了地區的可持續發展。

2.8地質環境污染

開采金屬礦山除了會引發地表塌陷、深井巖爆等大型的直接的地質災害和環境破壞以外，還存在潛在的地質環境污染。金屬礦山開采過程中排出大量污水，留置大量矸石和尾礦堆積，嚴重危害生態環境，破壞生態穩定。

3.我國金屬礦山地質災害防治對策

3.1防范金屬礦山地質災害的技術控制措施

3.1.1深井巖爆防控措施

近年來，我國對礦產能源的需求不斷加大，礦床開采深度逐步加深，礦山所引發的地質災害也逐漸引起人們的重視，我國相關學者針對深井巖爆這一地質災害進行了具體研究，但是仍然缺乏工業實驗操作中的研究，因此，難以找出直接的深井巖爆的引發原因。國內外學者著重研究了巖石的巖爆特性和產生巖爆的應力條件，并研究了對采礦引起的應力集中和能量聚積原因，積極探尋防止應力在局部高度集中和阻止巖爆發生的措施，但是仍不能有效掌握巖爆的發生機理或能量聚集形成規律。在具體的操作中，為了降低深井巖爆的發生造成的損害，必須規范礦山開采行為，降低巖性的動力破壞，降低巖石彈性應變勢能。此外，要加大對深井巖爆發生機理的研究，為采取有效防控措施提供依據。

3.1.2地表沉降、塌陷防控措施

在金屬礦山中，采空區塌陷是引發地表沉降及塌陷的主要原因。我國在處理及防控地表塌陷時，采用的方法是填充法或壓力灌漿技術。采用充填采空區、對塌陷區進行壓力注漿的方法治理由采礦引起的地表沉降和塌陷。采空區充填是比較科學的一種工藝形式，可通過隨采隨充（充填采礦法）和集中充填（事后充填）完成采空區的填充。為了有效防止沉降或塌陷的進一步發展，可采取對塌陷區進行壓力注漿的方式填充沉降或塌陷發生后對巖移或塌陷產生的孔洞、裂縫，可有效阻止沉降和塌陷的進一步蔓延。此外，為了實現更好的防控地表沉降和塌陷這類地質災害，我們應把重心放在研究如何有效快速地實現尾砂充填的水-砂分離、提高充填效率和效果、防止井下水的污染、使全尾砂充填采空區的方法取得成功，并在實踐中得以推廣應用上，不斷進行技術上的進步和創新。

3.1.3地下水災害防控措施

為了加強地下水災害的防控，我國重點研究了地下水運動規律和突水機理等，將利用挖掘機在防護薄弱的地區修帷幕的防控技術應用在防控地下水地質災害中，這也是當前較為先進的堵水技術和地下水災害防控措施。加強地下水災害防控，需要深入研究隔水層的隔水機理、突水量與構造裂隙的關系、高水壓作業下的突水機理以及隔水層穩定性與臨界水力阻力的綜合作用等，以便尋求更有效的防控舉措。

此外，要不斷加強金屬礦山地質災害的監測和預報工作，積極尋找誘發各類地質災害的因素和發生機制，做好金屬礦山的排污除污工作，盡量降低其對環境造成的危害。

3.2建立金屬礦山地質災害信息庫

在對金屬礦山地質災害進行普查研究的基礎上，得出地質災害的發生種類、發生次數、地區傾向以及發展趨勢，分析潛在隱患，進而建立一套完備的金屬礦山地質災害信息庫（GIS）和信息網絡系統。這套信息庫要確保信息完善、暢通，并實現信息資源共享，幫助各礦山企業和相關部門進行災害分析和制定災害防治舉措。

3.3加大投入力度，提高重視程度，強化規范制度

加大投入力度，包括人力、財力、物力和技術投入，為防控金屬礦山地質災害提供重要的保證。礦山企業、政府要加大扶持力度，重視金屬礦山地質災害防治工作，賦予其社會性質。科技投入是防控金屬礦山地質災害的重要技術保證，必須借助科技進步和創新，做好金屬礦山地質災害的防控，以防為主，以控為輔，以治為本，有效結合防和治，提高對防治金屬礦山地質災害的重視程度，深入分析地質災害發生機制，積極對地質災害進行評價，為防控提供依據。與此同時，要加強礦產資源開發的法制建設，立足于經濟發展和防災減災的根本，從加強資源開發、控制地質災害發生兩個方面，重點制定金屬礦山地質災害防控的相關法規制度，構建制度保障，推動我國金屬礦山企業的可持續發展。

結語

我國金屬礦山地質災害頻發，對國家以及礦山企業都提出了迫切的要求，應當積極采取措施防控地質災害的發生，降低地質災害帶給人們生產生活及國民經濟的損害。政府要提高對防控金屬礦山地質災害的重視程度，建立健全金屬礦山地質災害防控信息系統，從防控技術和防控制度多方面加強防控效果。礦山開采企業要兼顧經濟效益和社會效益，為我國金屬礦山企業的可持續發展及國民經濟的持續和穩定發展貢獻力量。

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