礦山地質災害主要類型及防治對策研究

（安徽省地質環境監測總站，安徽 馬鞍山 230001）

安徽省身處“長三角”重要位置，其礦產種類較多，其已經探明的礦產種類一百多種，其中煤、鐵、銅、硫、磷、明礬等近三十多種礦產資源都是位居全國同類型礦產前十行列，有其重要的戰略地位。安徽省礦產種類多、儲量相對較大、開發力度也較大，由此伴隨著礦區的不斷建立壯大，礦山地質災害的認知和防治措施就顯得尤為重要。防止措施到位，才能充分利用自身礦產優勢，加快轄區經濟飛速發展，為國家社會經濟發展助力。

1 安徽省礦山地質災害主要類型

安徽省礦產資源在其轄區內，具體分布情況：鐵礦資源全省都有探明，但主要集中在馬鞍山、當涂等地；銅礦分布較廣，主要集中于銅陵、貴池等地區；明礬石、石灰巖等非金屬礦產資源只要集中于巢湖、滁州、蕪湖等地區。礦產資源的有序開發利用，促進了地區經濟建設發展和就業情況，但從另一方面說，其加大了礦山地質災害風險，會威脅到人民群眾安全，同時造成嚴重的經濟損失，為人民群眾日常生活添加了諸多安全隱患。礦山地質災害主要有兩大類：礦床巖土體變形災害和礦區地下水災害。

1.1 礦床巖土體變形災害

（1）礦床內部采空，導致地面沉降塌陷。礦床內部采空之后由于防護不足導致地面沉降以至于塌陷，這種礦山地質災害的主要發生地在銅陵地區、兩淮地區。其中尤以兩淮地區比較嚴重，兩淮地區采空塌陷資料較為詳細記述，導致其采空塌陷最直接的因素是：采取陷落法的頂板管理方式，此種方法使頂板梁強度與寬度超出，在礦井巷之間形成巨大的四方形采空區，使其地表地面發生沉降、塌陷。由于當時礦產開采規模不大，塌陷范圍沒有多大的增長。但是當前隨著礦產開采規模放大，以至于有些塌陷區已經關聯成片，無法及時處理遇到雨水天氣就慢慢積水形成了湖泊。在銅陵礦產區域，近年來采空塌陷問題也是頻發，由于銅陵銅礦多存在于灰巖與其他巖體緊密接觸地帶，因此其塌陷區域一般是不規則條形，有些塌陷區深度有500m，寬度有400m，同時其塌陷區壁陡峭。礦床采空塌陷其對于周邊的人民群眾生命財產的危害是相當巨大的。其造成的影響包括：①使塌陷區周邊的可耕地土地資源報廢；②對塌陷區的附屬設施，如房屋、交通道路、鐵路軌道設施等造成巨大破壞，導致轄區經濟損失；③若采空塌陷范圍不斷擴大，就會導致地下水灌入，對清理工作增大了難度系數，嚴重的還會導致出現礦坑突水等災害情況[1]。

（2）礦區巖溶災害。安徽省礦區巖溶塌陷地質災害主要集中地點在銅陵區域，其破壞力驚人，破壞了很多的城市基礎設施、礦山采掘設備設施、居民住宅房等，同時其對耕地也具有相當大的破壞性。礦區巖溶塌陷災害的發生多與礦區工作面下部溶洞相關，另外巖溶塌陷與地下水強烈波動也有關聯，在暴雨期間或者地下水波動幅度較大的情況，巖溶塌陷發生概率較之平常會高很多。

（3）滑坡、泥石流等自然災害。在日常生活中，滑坡、泥石流都可以直接影響到居民生活生命財產安全，在礦區如果發生，其影響程度更是巨大。對于礦區開采作業來說，滑坡、泥石流是比較常見的礦區地質災害，其經常會導致人員傷亡、機械設備損壞等，嚴重的會直接使礦區無法開采。滑坡、泥石流地質災害主要分布點有巢湖、銅陵兩個區域，兩地應該時刻保持警惕。

（4）礦井巖爆。在礦產資源開采過程中，為了最大化礦產資源，因此有時就會有深度礦井進行深度開采，我國定義深度開采：對硬巖礦山進行600m以上的開采即為深度開采。當對硬巖礦山超過1000m的開采作業時，由于地應力相互作用，就會導致發生巖爆災害。巖爆一直是礦山開采的世界性難題，其破壞力強，如果發生巖爆情況，在其作業面的開采工作人員生還幾率很小，逃生幾率幾乎可以忽略不計。

1.2 礦區地下水災害

（1）礦坑突水災害。礦坑突水災害在安徽省礦山開采過程中，也比較常見。每個礦產開采區基本上都會出現這種災害，主要分布于煤礦開采區域以及銅鐵硫礦開采區域。由于每個礦中、每個礦區地質條件不同，對其進行的充水措施也不同。淮北煤礦礦區主要為巖溶地下水，如遇到地下水暴漲、鉆孔失誤等情況發生，就會使巖溶水灌入礦坑，使礦井被水淹沒，最終只能關閉礦井。淮南煤礦礦區主要為采空塌陷導致的塌陷區域積水，使其直接灌入礦區工作面，無法及時排水，導致礦區工作受到一定的影響，但是此種影響較小，且灌水水量和灌入時長都不會很大。銅鐵硫礦主要分布于沿江區域，其主要是碳酸質巖溶水的侵蝕，但其是隨著開采工作的環節不同，其突水的原因情況也不同。

（2）礦區廢水浸泡污染。礦區廢水主要的組成有：開采礦坑的排水、選礦水和進行礦石清洗時的過濾水，其含有多種有害元素，有些礦區直接將礦區廢水排入附近的江河湖泊，使生態環境遭到極大的破壞，且對周邊人民群眾身體健康造成有害的影響[2]。

2 礦山地質災害防治措施

2.1 采空塌陷防治措施

在對礦產資源進行地下開采過程中，經過不間斷的開采作業，其幾乎都會存在著采空塌陷的安全隱患，防治措施為：要確保礦區明確的防護等級、礦區易發生采空塌陷區域劃分和功能區做明確區分，并對已塌陷區進行及時處理，在其工作面上進行重新修建，及時恢復地質狀況，以避免塌陷區域連成片。

2.2 巖溶塌陷防治措施

在有隱伏巖溶分布區進行開采作業時，由于是礦坑疏干進行排水操作，因此比較發生巖溶塌陷情況，對其的主要防治措施有：一定要注意巖溶塌陷易發區并做明確標識、搭建巖溶塌陷礦區監測體系，對可能存在巖溶塌陷的區域進行灌漿并夯實，把巖溶地下水與礦區工作面排水相分割。

2.3 滑坡、泥石流防治措施

礦產資源進行開采作業時，一般是直接劈坡進行開采作業，這也是導致滑坡的主要原因，同時極端惡劣天氣例如暴雨，也是引發滑坡、泥石流的原因。據此主要防治措施為：對礦山開采采取階梯式進行，預先設置建立極端天氣暴雨的排水溝，種植樹木等，固定土壤，減少水土流水，也是防治泥石流的重要舉措。

2.4 礦區地下水突發防治措施

在對礦區地下水突發進行防治時，首先要了解礦區地下水狀況，然后對礦區礦井斷裂部位進行監控，可以有效掌握地下水情況，根據地下水狀況來決定對斷裂情況的修補策略。另外在礦山開采工作過程中，操作人員應當對水壓進行有效控制，進而減輕巖層間的相互作用力，這在一定程度上，也可以預防地下水突發情況發生。要不斷提升礦產開采過程中的管理力度，嚴禁違規操作，以免發生意外。

2.5 礦井巖爆防治措施

深層次礦井巖爆對于礦井的打擊是毀滅性的，因此如何預測預防巖爆情況，世界上各個國家都有深入的研究，我國對于此研究起步較晚，但是借助時代技術優勢，進步頗大，獲得的成果也不錯。例如我國在安徽銅陵冬瓜山聯合礦山的微震網絡監測系統，目前已經調試成功并開展作業等。通過仔細研究，其實很多巖爆都可以通過開采順序調整進行控制的，同時也可通過壓力注水的防治措施來減少巖爆發生幾率，另外做巖間支護工作，一定程度上也能減小發生巖爆的幾率。當前在深井巖爆層面一直沒有適用性強、有效的防治手段和措施，因此在礦井作業前，一定要充分考慮巖爆的形成原因，做好相對應的預先防護措施，同時技術相關領域應當就深井巖爆加大研究力度，盡快盡早的結局這個老大難問題，這樣才能使礦區開采效率提高以及開采工作人員的生命安全得以保障[3]。

3 礦山地質災害探測方法及手段

在對礦山地質災害探測方面，全空間電法勘探是首要選擇。其主要工作原理為：在全空間構建起電場效應，然后對地下管、巷、隧道進行電法測量操作，地下電流通過其預先布置的供電電極，就可在其周邊的巖石層次中，形成全空間電場，在對進行探測時，這一電場的變化數據就會明確地找出巖石中斷裂層以及含水層。在一般的探測工作中，需要長短結合的探測策略，首先用探測距離較長的探測方式進行初步探測，隨后使用探測距離較短，但探測精確度高的探測方式進行深層次探測作業，使相關部門在礦山開采前就可以預先出礦山地質災害方案，從而進行有效的防范，使得礦山地質災害發生幾率減小，危害程度可控[4]。

4 結語

綜上所述，在以往由于礦山開采領域，我國技術水準不足，導致礦山地質災害頻發，防治礦山地質災害能力較弱。但隨著我國當前礦山領域的不斷發展，我國防治礦山地質災害水準也在不斷上升。在礦山開始工作伊始，利用先進的探測技術手段，預先了解礦山地質情況，預測在礦山開采中有可能遇到的地質災害，提前編訂可能的地質災害防治措施，有效的減低礦山地質災害發生概率，使得礦山開采行業能夠順利作業。同時也能有效的保障礦區工作面工作人員的生命財產安全，促使礦山工程行業能夠獲得更多的經濟利益，其礦區工作人員也能有不錯的經濟收益。其次礦區要做好環境保護工作，不能讓良好的生態環境成為礦區經濟發展的犧牲品，做好礦區預防水土流失、泥石流、滑坡的工作，保護生態環境，對我國提出的構建生態、和諧、健康社會起到推動作用。