巖土工程在礦山地質(zhì)災(zāi)害防治方面的應(yīng)用

王虎

中國安全生產(chǎn)科學研究院 北京 100012

隨著礦業(yè)的開采，陸續(xù)給礦山地質(zhì)環(huán)境帶來了各種危害。多年以簡便方式開采礦業(yè)，開采的技術(shù)及設(shè)備十分落后，使得礦山地質(zhì)環(huán)境愈發(fā)嚴重，加上追求利益使得安全問題無法受到重視，會不斷的給人民帶來困擾，更可能帶來災(zāi)難，因此需要對礦山地質(zhì)進行研究，將巖土工程的災(zāi)害防治技術(shù)應(yīng)用其中，以減少財產(chǎn)及人員的損失和傷亡。

1.礦山地質(zhì)環(huán)境的災(zāi)害極其產(chǎn)生因素

1.1 地質(zhì)災(zāi)害

我國山河廣大，地理形勢多變，而且我國主要是農(nóng)業(yè)大國，因而對于災(zāi)害的承受能力很弱，由于這些原因?qū)е挛覈鵀?zāi)害分布廣泛且種類繁多。而地質(zhì)災(zāi)害主要是分為自然和人為災(zāi)害兩種。自然災(zāi)害是地質(zhì)環(huán)境本身所存在的問題，與人類自身的發(fā)展聯(lián)系不強，而人為的災(zāi)害就是人的行動所導致的災(zāi)害，通常是與人的發(fā)展以及社會的發(fā)展緊密聯(lián)系，并且隨著人的發(fā)展速度而逐漸增加，對于礦山地質(zhì)災(zāi)害來說，大部分是人為災(zāi)害，由于不合理的或者過度的挖掘所導致的災(zāi)害。

1.2 災(zāi)害產(chǎn)生原因

礦山地理環(huán)境特殊，首先是排水問題，而排水問題主要是深降強排和疏干排水。由于煤礦處大多是石灰?guī)r，隨著采礦工程的開展，會因為地下水的深降強排從而產(chǎn)生巨大的水頭差，煤層承受巨大的高水壓，因而威脅到礦工的生命。而疏干排水會引起地面塌陷，從而引發(fā)地面建筑物的坍塌、農(nóng)田的灌溉、供水不足，還會由于排水作用使得植物生長緩慢以及改變地質(zhì)環(huán)境使其更惡劣，破壞了生態(tài)環(huán)境。其次是其他各種操作不當導致的問題，如開采過深、填充過晚、隨意排放污水、采富棄貧等，日積月累導致過度，使得地質(zhì)無法承擔最終造成災(zāi)害。

2.幾種較為常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害

礦山地質(zhì)引起的災(zāi)害類型多種多樣，程度也不均等，此處按地質(zhì)災(zāi)害的空間形態(tài)做出幾種常見地質(zhì)災(zāi)害的討論。

2.1 坍塌

礦山的坍塌一般是指的較大坡度上的尾礦、土壤和巖石因為重力的原因脫離了原來的位置，落到平地之上。由此發(fā)生了坍塌、滾落，主要是巖土不結(jié)實所導致的，這主要有幾點原因：地震、融雪、大暴雨、地表沖刷，人為因素等。地震會因為震動從而引起坡體失衡；融雪和大暴雨會使得地表水分滲入破壞坡體穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)；地表沖刷會不斷使得邊腳被洗刷從而導致崩塌；人為因素主要是尾礦堆積不夠合理、礦坑設(shè)計不合理、地下采空等。礦山的崩塌結(jié)果難以想象，會造成建筑物以及居民樓倒塌、公路受到破壞，從而引發(fā)的一系列交通運輸、供水供電都十分不便。

2.2 滑坡

滑坡主要指得是山坡上的土壤、巖石或其他的雜物受到降水、地震或者人工切坡等行為在重力的影響下整體或者部分分散向下滑動的現(xiàn)象。而滑坡產(chǎn)生的原因有地震、融雪降雨、以及人類不合理的工程等，最主要就是人工切坡和雨水河流的沖刷，巖石土塊越多、離水源越近、經(jīng)常出現(xiàn)大暴雨的地區(qū)就越容易出現(xiàn)滑坡，有時是在誘因發(fā)生時立即產(chǎn)生，偶爾會在稍晚的時間才發(fā)生，最后給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來損失。

2.3 泥石流

泥石流指的是在降水的作用下山坡上的泥沙、石塊等固體的物質(zhì)以極快的速度從山頂或者半中腰直接向山體下方?jīng)_下，在低洼處堆積，產(chǎn)生的原因是人類的活動，如不合理的開挖、棄渣棄土、亂墾亂伐等使得地質(zhì)泥石流頻繁發(fā)生，在泥石流發(fā)生時，會對公路、居民住宅等造成影響，輕則使得交通不便，重則對人民的生命構(gòu)成威脅。

2.4 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸極其危險，是在開采礦業(yè)的過程中因為通風原因或者是煤層泄露導致的甲烷濃度過高，在與明火接觸的瞬間產(chǎn)生的爆炸，是速度極快的一種連鎖的反應(yīng)，對于礦工來說遇到此事便是極大的傷亡，無法脫身。

3.礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施

3.1 生物防治

主要的應(yīng)對措施是植樹造林、合理的開墾、種草護坡等，這種措施投入的資金較少且應(yīng)用廣泛，但是時效性較差，需要較長的時間才能達到效果，但是榆次同時能夠改善環(huán)境、保護環(huán)境。具體措施的方法需要根據(jù)礦山地質(zhì)的需求來確定，如若較多發(fā)生山體滑坡或者泥石流等災(zāi)害，就應(yīng)該采取退耕還林的措施來有效的防治。

3.2 巖土工程的防治

對于坍塌來說，工程中需要減少開挖的邊坡臺階的高度，通過高度的較小可以有效的使得其自身的重量減輕，主要的技術(shù)有鑲補溝縫、護墻護坡、削坡、攔截遮擋等；如若想要防治泥石流，就需要想辦法將其攔擋并且進行疏導，可以放置一些攔截建筑和生產(chǎn)的剝離物以便防治，還應(yīng)當在合適的地方修建溝壑用于對泥石流的疏導與排除，同時對于剝離物應(yīng)按照不同的巖土進行區(qū)別并分開放置，例如堅硬的巖土放在底層、松軟的巖土放在表層，巖土工程中防治泥石流的主要技術(shù)有從泥石流下方修建隧道、從其上方修建橋梁、擱置阻礙物、進行排導和防護等；對于滑坡的防治主要是減少雨水的危害，通常采取將工作面建成2%的反坡，如此可以有效的減少雨水的刷洗，然后在工作面的頂部流出水溝，以便于必要時排除地表水，減少滑坡的發(fā)生的幾率，同時滑坡的外形也可在慎重考慮決策后進行改善，對于坡腳的穩(wěn)定可以增設(shè)幾個分層以減少邊坡分層的高度，降低風險，對于滑坡防治最主要的還是排除地表水、地下水以及河水的影響，在加以改善滑坡的外形，設(shè)置屏障來抵擋；若是有爆破作業(yè)應(yīng)該有詳細的爆破技術(shù)與措施，必須做出詳細的方案與規(guī)劃后再進行實施。

總結(jié)

我國的地質(zhì)災(zāi)害一直頻繁發(fā)生，而主要的原因是人為因素和自然因素，在合理進行環(huán)境保護利用的同時還應(yīng)該應(yīng)用巖土工程做好防護措施，這是一項持久的事業(yè)，非一朝一夕所能完成。我們應(yīng)該做好充足的準備，根據(jù)實際情況做好合理的規(guī)劃與安排，減少崩塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害的發(fā)生，從而保障我們的生存環(huán)境和人民的生命財產(chǎn)安全，在合理利用礦山資源的同時最大限度的做好防治措施使得礦業(yè)能夠可持續(xù)的發(fā)展，人民的生活能夠更加有所保障。