金屬礦山地質工程災害與安全防治

馬志強，趙 軍

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

隨著經濟社會的不斷發展，礦產品對國家建設的推動的作用越來越顯著，在各個領域對礦產品的需求量也越來越大。新中國成立以來，國有礦山企業取得了巨大的發展，始終占據著行業內的主導地位。然而在社會主義市場經濟改革不斷深化的背景下，一些礦山企業開始單純的追求經濟利益，而忽略了加強安全生產、保護生態環境等方面的工作，從而導致在礦山生產過程中安全事故頻發，造成了巨大的生命財產損失，在整個礦山生產行業中造成極其不良的影響，也嚴重阻礙了國家的經濟社會建設。造成這種問題的主要原因在于沒有對礦山工程地質災害的防治工作沒有引起足夠的關注。許多措施和制度僅僅流于表面，應付了事。既不符合實際情況，也沒有嚴格落實到位，普遍存在重事后治理而忽略事前預防的問題，特別是對于地質災害的預報、誘發以及防范等方面的工作嚴重滯后，沒有充分認識到礦山地質災害的危害對生產建設的危害。同時在礦山地質災害的防治方面沒有科學有效的措施，頻發的地質災害對礦山的可持續發展和地方的經濟建設造成了嚴重的阻礙。

1 金屬礦山地質工程災害分析

近年來，金屬礦山頻頻被爆出各種安全事故，特別是在有色金屬礦山和黃金礦山的生產過程中，造成礦山安全隱患的一個最主要方面就是對礦山工程地質災害防治工作不力，在礦山的生產過程中，沒有科學的遵循力學原理，破壞礦山原有的穩定力學結構，導致塌方等事故出現。只有采取科學的開采生產手段，完全可以避免不必要的事故發生，科學的力學工程設計是保障礦山安全生產的重要手段。由于金屬礦山所處的地質環境尤為復雜，受到各種因素的影響，出現地質災害的可能性較大。地質結構、環境壓力、水紋條件、開采手段等都會對金屬礦山工程地質災害的防治造成重要影響。

從引發金屬礦山工程地質災害的因素分析，主要有以下幾種災害類型：一是冒頂災害。金屬礦山出現最普遍最頻繁的事故之一就是冒頂災害事故，其表現形式包括巖塊脫離、塊石墜落、惡性地陷以及由于不規范采礦和地質結構不穩定造成的其他各類塌陷。在巖體結構不穩定的地方特別容易造成比較嚴重的垮塌，從而導致冒頂事故的出現。二是塌陷事故。在金屬礦山出現的塌陷事故都表現于地表的沉陷，造成這種事故的原因主要是有雨，在較大范圍內進行開采活動，使淺層地表巖層出現位移，不僅會對礦山生產造成安全隱患，還會嚴重威脅周邊建筑和道路的安全，嚴重的時候還會有山體滑坡的可能，造成不可挽回的生命財產安全損失。三是巖爆事故。金屬礦山的開采往往需要在較深的巖層進行，當深度達到一千米以后，鹽城的壓力就會成倍的增加，在這種情況下就容易出現巖爆現象。在沒有相應的科技支撐，相應的安全措施不能同步到位，不能有效的預防巖爆事故的發生，當巖爆事故發生的時候，也不能采取有效措施進行補救，對礦山的安全生產造成嚴重威脅。四是地下水涌入事故。我國的礦山生產環境極其復雜，生產過程中面臨的水文條件也是多種多樣，在沒有采取有效的防范用水措施的情況下，地下水涌入事故對礦山生產造成極大的阻礙。因此在進行礦山生產的時候，必須對周邊的地下水進行排除和隔離處理。在對地下水進行深降強排的過程中，又容易對礦山的地質環境造成破壞，導致一些次生災害的發生。

2 金屬礦山工程地質災害的防范與治理

（1）優化采礦措施。要不斷研究礦山生產領域的前沿科技，不斷優化礦山開發方法設計。在確定開發設計之前，要對礦山的地質環境進行深入調查，在當地低壓特點和規律進行充分了解和分析，從而設計出最有利于礦山開發的方案。

通常情況下，礦山的開采方法可以用壁式和房柱式兩種方法來概括，需要進行充分的類比考證以采取正確的開采方法。在開展壁式開采的時候，按照規定的方法控制地壓，并科學預測壓力變化，充分把握地壓變化規律。在開展房柱式開采的時候，需要特別注意上下巖層之間的重量變化和轉移，讓礦柱所受到的壓力發生變化，程遞增趨勢，一旦超過礦柱可承受的壓力范圍，礦柱就有出現斷裂的可能。所以必須要及時采取措施，對頂板進行加固，并有效穩定地壓。

（2）提升支護能力。當前國際上通用的方法，礦山工程地質災害的方式就是提升支護能力，這是一種被廣泛采用的防災措施，以實現圍巖和支護的雙重作用作為目的，根據實際情況采用適當的支護方法能夠有效降低地質災害的發生率。通過對礦山工程地質災害的原因分析，多變的工程地質環境和不科學的支護方式是影響礦井不穩定的主要因素，而礦井不穩定又會進一步加劇冒頂片幫事故的對礦山生產造成的危害。在提升支護能力方面，還需要注意的是礦山生產施工的規模一定要根據當地的地質環境進行確定，選取適當的支護方式，以提升安全生產能力。

（3）更新充填技術。面臨嚴峻的礦山安全形勢，傳統的礦山充填方法已經不能適應當前安全生產的要求，因此必須探索和采用新技術以確保礦山地質結構保持穩定。充填技術的效果取決于礦石開采后的空間被回填的質量，要能夠提升尾礦、廢石的利用效率，確保礦井的結構穩定而不發生事故，同時也在最大程度上保護生態環境。隨著科學技術的不斷發展進步，礦山充填要朝著機械化、自動化、智能化、管道化方向發展，能夠切實減少人工勞動強度。充填工作新技術的運用，也有利于促進礦山整體自動化和機械化。

（4）加強安全管理。一是要做好溝通協調。對礦山開發的各個部門要建立起良好的溝通協調機制。礦山管理部門要切實擔負起溝通協調的職責，因為礦山開發涉及到多個行業、多個領域方方面面的問題，特別是涉及到的安全問題，還要與當地政府協調配合，才能夠將種種關系捋順磨平，確保礦山生產順利進行。二是做好人才管理。礦山生產是一項專業性極強的系統工程，必須要注重專業人才的培養和引進。制定科學的培訓計劃，邀請相關領域的專家教授對工作人員進行專項培訓，切實提高專業水平。確保礦山生產的科學性和前瞻性。三是加強組織領導。在開展礦山生產設計的時候，必須要抽調相關領域和單位的人員成立礦山生產設計領導小組。因為礦山生產是一個長期的系統工程，必須要統一指揮，統籌安排，切實保障礦山生產的編制進度。

3 結語

礦山工程建設在我國的社會經濟發展中起著非常重要的作用，而安全管理又是重中之重，工程地質災害管理作為礦山安全生產的重要環節，務必要引起高度重視。必須建立起科學的管理制度，將安全生產的要求切實落實，杜絕各類安全隱患，保障礦山工程項目建設穩定、持續發展，為新一輪經濟建設作出應有貢獻。