采空區(qū)地質(zhì)特征分析及防治措施研究

江 坤

（中國(guó)電建集團(tuán)貴州電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550002）

我國(guó)地域面積十分廣泛，各種礦產(chǎn)資源十分豐富，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度較快，對(duì)資源的需求量也較大。在發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)資源的利用必不可少，有色金屬是我國(guó)工業(yè)發(fā)展必不可少的能源，這就需要加大對(duì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)。然而，多數(shù)礦產(chǎn)開采完成之后，就會(huì)形成采空區(qū)。采空區(qū)的存在對(duì)自然資源造成了一定的影響，因此，采取合理的措施對(duì)采空區(qū)進(jìn)行治理十分的關(guān)鍵。

1 采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的現(xiàn)狀分析

采空區(qū)的出現(xiàn)會(huì)對(duì)周圍的地質(zhì)情況造成一定程度的影響，不合理的開采以及礦區(qū)的日常生產(chǎn)都會(huì)導(dǎo)致采空區(qū)的出現(xiàn)。采空區(qū)所帶來(lái)的地質(zhì)災(zāi)害會(huì)限制當(dāng)?shù)厝藗兊恼Ｉ睿绊懺搮^(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)我國(guó)社會(huì)的安定也有一定的影響。我們知道，采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境遭到惡化，對(duì)地下水資源以及江河等也會(huì)產(chǎn)生影響，除此之外，對(duì)礦區(qū)周圍的建筑物、橋梁以及道路等都會(huì)產(chǎn)生影響。

2 采空區(qū)地表移動(dòng)破壞形式的研究

礦產(chǎn)資源的開采活動(dòng)會(huì)對(duì)周圍的地質(zhì)情況造成一定程度的破壞，使得地表出現(xiàn)移動(dòng)，地表移動(dòng)破壞的形式主要有三種，這三種分別是地表移動(dòng)盆地、裂縫及臺(tái)階以及塌陷坑。接下來(lái)，我們將從這三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行具體的論述。

2.1 地表移動(dòng)盆地

地表移動(dòng)盆地是一種較為常見(jiàn)的地質(zhì)問(wèn)題，在礦產(chǎn)開采的過(guò)程中會(huì)對(duì)巖石層產(chǎn)生影響，礦產(chǎn)資源開采后，周圍破碎巖石層不斷的崩塌垮落，不斷的發(fā)展導(dǎo)致地表塌陷形成盆地。隨著開采工作的不斷進(jìn)行，地表移動(dòng)盆地的面積也會(huì)不斷地?cái)U(kuò)增。導(dǎo)致地表移動(dòng)盆地形成的因素是多方面的，其中，采礦的方式以及技術(shù)落后、礦床的傾斜角度以及頂板巖土體的特性等，都是移動(dòng)盆地的產(chǎn)生因素。現(xiàn)階段，移動(dòng)盆地主要有兩種代表，分別是水平巖層地表移動(dòng)盆地以及傾斜巖層地表移動(dòng)盆地。近水平巖層地表移動(dòng)盆地也被稱之為近水平巖層地表移動(dòng)盆地，這種類型地表移動(dòng)盆地的采空區(qū)中心會(huì)形成橢圓形的下沉盆地，并且盆地在空間方向上具有一定的對(duì)稱性；傾斜礦產(chǎn)地層地表移動(dòng)盆地的出現(xiàn)主要是因?yàn)閹r層存在一定的傾斜角度導(dǎo)致盆地在形成的過(guò)程中發(fā)生偏移。

2.2 裂縫及臺(tái)階

裂縫及臺(tái)階的形成會(huì)在一定程度上降低土地資源的利用程度，并且會(huì)對(duì)礦區(qū)以及周圍的自然環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。造成裂縫及臺(tái)階的形成原因有很多，如果地表所承受的外界壓力超過(guò)土壤的變形極限，就很容易導(dǎo)致裂縫及臺(tái)階的形成。一般情況下，土壤的變形極限具有一定的限制，不同的土壤類型的變形極限具有一定的不同，如果采空區(qū)周圍的土壤以砂質(zhì)粘土以及粘土質(zhì)等低塑性土壤為主，那么土壤的拉伸變形量一般為3mm/m左右。

2.3 塌陷坑

除了上述兩種類型的地質(zhì)災(zāi)害之外，塌陷坑也是礦區(qū)較為常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害之一。導(dǎo)致塌陷坑形成的因素很多，工程活動(dòng)及開采量、水流，頂板巖體的完整性、巖體的風(fēng)化程度和覆蓋層厚度等等，都是影響塌陷區(qū)最終規(guī)模的重要因素。通常情況下，不同因素相互作用，破壞方式相互疊加，最終形成不等規(guī)模的塌陷地質(zhì)災(zāi)害。不同原因產(chǎn)生的塌陷坑的形狀也會(huì)有一定的不同，因此，在研究塌陷坑的形成原因時(shí)可以通過(guò)綜合調(diào)查后進(jìn)行判斷。例如：在開采傾斜礦層時(shí)，由于開采的技術(shù)以及開采方式等存在不同，當(dāng)對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采時(shí)如果上部巖體破碎松散，并且開采的位置與地面較近時(shí)，很容易產(chǎn)生塌陷坑，這種類型的塌陷坑一般情況下呈不規(guī)則狀態(tài)，而水平礦層開采產(chǎn)生的塌陷坑多呈漏斗狀態(tài)。

3 采空區(qū)的綜合治理措施研究

在對(duì)采空區(qū)進(jìn)行治理時(shí)，應(yīng)該根據(jù)不同采空區(qū)的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行綜合的治理。

對(duì)采空區(qū)進(jìn)行合理的治理時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范規(guī)定的治理流程對(duì)其進(jìn)行推進(jìn)。治理的過(guò)程一般分為三個(gè)步驟，分別是對(duì)采空區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行勘查、針對(duì)勘查的情況進(jìn)行具體分析、得出客觀合理的結(jié)論并提出科學(xué)的綜合治理方案。

對(duì)于采空區(qū)地質(zhì)勘查來(lái)說(shuō)，制定有效的方案非常重要。工作人員要根據(jù)方案進(jìn)行實(shí)施，減少失誤的情況發(fā)生的可能性，逐漸完善施工方案的漏洞。相關(guān)的地質(zhì)勘查單位不應(yīng)該只關(guān)注工程的進(jìn)度，要充分的認(rèn)識(shí)到勘查質(zhì)量在其中的重要性，提高工作人員的積極性，利用新的技術(shù)，完善采空區(qū)地質(zhì)勘測(cè)工作在進(jìn)行的過(guò)程中存在的問(wèn)題，提高相關(guān)工作的質(zhì)量。

在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)需要對(duì)相關(guān)的資料進(jìn)行合理的梳理，地質(zhì)勘查要選擇合適的樣品，合理選擇樣品可以盡可能的減少工作和浪費(fèi)。專業(yè)人員應(yīng)該對(duì)不同類型的巖性及地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，以確定勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性。在地質(zhì)勘查進(jìn)行的過(guò)程中，要選擇最主要的工作重點(diǎn)，并對(duì)重點(diǎn)進(jìn)行集中勘查，選擇合適的方法，最大程度的協(xié)調(diào)利用各種方法，提高工作的效率。在工程項(xiàng)目進(jìn)行的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的干擾因素，相關(guān)的工作人員要看準(zhǔn)研究重點(diǎn)，排除干擾，對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的記錄。

在對(duì)采空區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)，應(yīng)該注重地質(zhì)勘查資料的分析結(jié)果，采用合理的分析方式非常的重要，應(yīng)該對(duì)采空區(qū)周圍的地質(zhì)情況進(jìn)行綜合全面的分析，并且制定科學(xué)合理的治理方案。資料表明，現(xiàn)階段對(duì)采空區(qū)進(jìn)行治理的方式主要以充填法為主，充填的材料選擇也非常的重要，選擇合適的充填材料可以降低工作量，提高治理的效率。在選擇充填材料時(shí)，應(yīng)該考慮多種因素，現(xiàn)階段，有關(guān)的工程項(xiàng)目對(duì)充填材料的硬度沒(méi)有較高的要求，通過(guò)對(duì)有關(guān)的資料進(jìn)行分析，我們可以知道，現(xiàn)階段，使用較為廣泛的充填材料主要以充填砂子、粉煤灰、粘土以及水泥漿為主，不同的材料的充填效果大致相同。

審核制度的開展也十分的關(guān)鍵。審核不僅僅是對(duì)施工方案、施工設(shè)備進(jìn)行審核，對(duì)工作人員的實(shí)際素質(zhì)也應(yīng)該進(jìn)行審核，一般情況下，為了保障礦場(chǎng)工作人員的工作效率不受到外界因素影響，對(duì)人員開展定期的培訓(xùn)以及審核非常的重要。對(duì)于一些工作性質(zhì)特殊、對(duì)施工要求較高的職位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)責(zé)任制的考核，必要時(shí)要持證上崗，確保工程安全。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上述資料進(jìn)行分析，我們可以知道，我國(guó)的礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展有十分緊密的關(guān)系，因此，進(jìn)行有關(guān)產(chǎn)業(yè)制度的合理化完善十分的重要。現(xiàn)階段，各種礦產(chǎn)在開挖的過(guò)程中由于技術(shù)不規(guī)范或存在各種各樣的問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在使得我國(guó)采空區(qū)的出現(xiàn)十分常見(jiàn)，采取合理的措施對(duì)采空區(qū)進(jìn)行治理十分的關(guān)鍵。專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該不斷地提升自身的技術(shù)水平，分析我國(guó)礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，并且為之不斷努力，為我國(guó)礦業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。