礦山地質災害主要類型及防治對策略分析

李國泰

（莊浪縣自然資源局，甘肅 平涼 744600）

礦山企業以及相關部門要高度重視地質災害問題,有針對性的把災害的類型、特征、原因等問題進行深入研究,并制定有效的解決方案和防御措施,從而提高礦山開采的安全性和可靠性。

1 礦山地質災害主要類型及防治對策的研究背景

礦山地質災害主要類型包括12 個災害類型和46 個災害種類。由于優質礦產資源主要開采區的分布范圍較廣且礦山地質生態結構較復雜,安全隱患大,并且隨著未來人們對礦產資源的日益需求不斷加大,使得我國礦山中的地質災害突發事件時有發生,不利于我國礦業的長遠健康發展。按照礦山災害引發事件主要成因與發生時間階段分類,包括突發性大型礦山巖體地質爆炸災害,如礦石瓦斯礦山爆炸、巖爆等;以及緩發性大型礦山巖體地質侵蝕災害,如礦山巖體侵蝕變形等。以下根據中國地質文化災害區的空間地理位置及災害成因情況進行詳細分類[1]。

2 礦山地質災害的類型

2.1 泥石流

泥石流通常是由于流體受到狂風暴雨、冰川或高山積雪等冰融化而徑流形成的特殊性質洪流,這種特殊性的洪流在流體出現的前后會同時攜帶很多的諸如泥沙、石塊等各種固體混合物質。從實際利用情況分析來看,各種自然資源在綜合開采利用過程中對地表上環境造成的危害是非常嚴重的。

2.2 塌方

在礦山地質災害的主要類型中,最常見的就是礦山塌方。如果一個礦山的整體結構和平面呈現向陡坡傾斜狀態時,在礦山重力的運動作用下,礦山上的諸如土體和礦山巖石等大的物體就可能會直接發生坡度下降,并且這種力在運動中的速度非常快,在這種運動的整個過程中,土體和礦山巖石等物會直接脫落下來。造成土地塌方變化現象的主要原因是自然環境因素,比如由于強暴雨、地震等等,另一方面可能就是由于人類不合理的自然活動。在進行整個礦山綜合開采時,有很多的礦山施工人員為了不斷提高整個礦山的綜合開采管理能力,一味的追求增加礦山開采出的面積,從而嚴重破壞了整個礦山內部山體的平衡運動能力,隨著開采時間的不斷推移,開采出的面積越來越大,極易導致發生礦山塌方施工現象。

2.3 滑坡

在礦山地質災害中,滑坡也屬于一種非常嚴重的地質災害。在靠近地表的一些斜坡和靠近礦山面的斜面上有很多層的巖石和砂質土壤,它們受到了人為因素和自然環境因素的共同影響,比如具有破壞性的土壤和資源、雨水和地沖刷和土浸泡、地下水徑流運動等等,在水和重力的相互作用下,沉積物可能會順著靠近礦山面的斜坡邊緣出現緩慢的滑動。

2.4 冒頂

在造成礦山內部地質發生災害的主要原因中,冒頂災害也是其中的一種。形成冒頂的一個根本原因之一就是由于礦壓開采活動,在對部分礦山主體進行礦壓開采時,破壞了原來的平衡力和礦壓,從而直接導致部分礦山主體巖層上部分出現自然性的塌陷冒頂現象。由于不斷的對整個礦山頂板進行勘探開采,礦壓就一直處于一個失衡波動狀態,所以礦壓會直接使整個礦山氣壓發生變化,礦頂板會發生巨大變形,導致沿著礦山頂板邊緣產生許多裂縫,出現了隔離層斷裂現象,如果沒有及時做好防護處理措施,就可能會導致使頂板壓力強度繼續不斷增大,從而導致出現了石頭冒頂板的災害[2，3]。

3 礦山環境地質災害產生的原因

3.1 違規開采

礦山業在地質災害事件產生的發展過程中,違規利用開采資源是主要誘發原因之一。當有一部分大型礦產資源勘探開采施工企業在在運行管理過程中,沒有充分采用先進的生產技術設備時,實際上在施工中就很容易就會出現違規操作等的現象。例如,部分采礦施工單位實際運行中為了有效節約施工成本,會大量采用二手的采礦施工設備,這部分采礦設備及其規格不僅與當前礦產資源地質開放區的需求完全不符,同時技術性能以及實際使用中的安全性也往往得不到充分保證,在這種特殊情況下,就容易直接引發各種類型礦山資源地質開發災害。同時的也還有部分礦山施工人員因在工作中由于缺乏職業安全意識,頻繁操作出現違規操作安全現象,也可能會直接增加重大礦山工程地質自然災害事故發生的較大概率。

3.2 過度開采

部分大型礦產資源研發開采經營企業在在運行管理過程中,將經營管理工作的關注重點已經放在了如何創造資源最大化企業經濟效益這一方面,并沒有完全增加企業資金和管理技術上的投入反而加大企業環境資源保護管理力度,同時還可能會長期出現過度封閉開采的不良現象,這會極大的影響提升企業地質災害管理風險評估指數。這一安全現象的頻繁發生,會嚴重直接影響采煤礦山的安全穩定性,從長遠的發展角度考慮來看,還將對礦山周邊地區生態和自然環境條件造成不可持久性的嚴重破壞。

3.3 不科學開采

同其他違規違法開采行為相比,不科學違法開采行為呈現出較強的社會主觀性。長期以來,我國在積極探索加強推進礦產資源合理開采的工作過程中,為了不斷提升采礦開采工作效率、提升采礦企業社會經濟效益,所研究應用的各種開放礦山方式仍然存在不足的科學性,另外,忽視對生態環境和資源生態的有效保護,也大大增加了各種開放礦山引發地質自然災害同時發生的較大概率[4]。

4 礦山地質災害的防治措施

4.1 加強災害防控措施

礦山礦區地質自然災害綜合監測防治是我國礦山礦區地質自然災害監測防治工作中的一項基礎性監測工作。礦山內部地質環境災害動態監測主要目的是為了深入了解當前礦山內部地質生態環境在地理時間與地質空間上的復雜變化,分析當前采礦和施工礦山內部地質生態環境條件變化的相互關系,有效地進行監測并有效防治各種礦山生產地質環境災害,以此方式來有效減少因進行礦山生產地質災害防治導致的生產人員傷亡與其他經濟損失。政府以及其他相關主管部門一定要認真做好特殊礦區地質的科學調查勘測工作,并按照地質管理信息系統的行業標準和技術要求,合理組織設計采集礦山山體斜面的地質參數信息。對于大型的次生地質自然災害,必須一定要切實做好當地相應的資源保護管理工作。

4.2 采取環境巖土工程進行治理

當前采用巖爆地質治理應用技術通過地質分析確定巖爆的最大發生率和機制,對那些可能直接產生較大巖爆的主要礦體地質及應力條件進行分析判斷,從而明確確定巖爆的最大發生率及巖爆等級。在我們進行重點巖爆災害防治時,通常還是要盡量避免出現地質和應力較為集中的特殊情況,當前現在我國許多砂巖礦山企業已經引進了各種有限元檢測方法對砂巖礦體內部進行了地應力檢測分析,針對地應力較為集中的重點礦區礦體進行各種重點巖爆防治,取得了良好的防治效果。針對礦區采空井和礦區的樓層塌陷現象危害,主要要求通過措施減少礦區塌陷的樓層高度,并對采空區塌陷地表上的建筑物及工作人員遺體進行合理安置移遷,保證礦區人民的人身生命財產安全。

4.3 分等級對礦山地質災害進行防治

在一定大的程度上,礦山企業仍然可以分等級負責來組織實現針對地質自然災害的礦山防治減災工作,只有這樣,才能有效提高礦山防治減災工作的管理效率和服務質量。通常我們可以根據不同嚴重程度的典型地質自然災害,礦山資源開采區的企業內部應該更加高度重視此防治區域的火災防治管理工作,把一些專業防治技術較高的防治工作人員全部分配使用到該防治區域,與此同時,企業內部還要及時在重點火災防治點的區域內部建立安全監督檢查管理信息系統,如果企業發現一些不正常的火災情況,工作人員就要在第一時間內立即采取各種緊急措施,盡量在自然災害的萌芽時期就進行消滅。

4.4 完善相關體制和技術手段

在進行確定勘探礦山地底開采前,要全面的對確定礦山開采區域環境進行地底勘探,勘探的主要研究內容包括有勘探礦山的主要含油氣礦量、地熱變化情況、周圍的自然環境和不同氣候變化條件等等,并已經制定出了相應的安全管理措施,必須同時要準確保證礦山開采單位工作人員的生命人身安全。為了保證能夠有效確保工業礦山生產開采的長期安全性,就要在礦山開采前就要進行嚴格的礦山綜合風險評估,在礦山開采后還要采取有效的安全保護措施。在我國礦山自然礦石質量評價標準體系中,已經把一個礦山的自然地質環境條件以及礦山土地資源復墾情況納入評價帶其中了,并按照礦山相關的國家法律或者條例法規進行評價實施。在進行礦山礦井開采時,選擇了先進的數學測量處理手段和多種化學檢測手段,可以充分利用多種動態圖像觀測的技術方法對整個礦井情況進行實時自動監測,如果礦井有多種異常現象同時出現,就系統會自動發出信號,相關的煤礦工作人員就要及時協助解決這個問題。除此之外,在企業選擇聘用測量專業人員時,應該盡量選用一批具有較高專業素質的各類專業型測量人才。

4.5 做好礦山開采的前期規劃

為了切實做好主要礦山地質自然災害前的防治準備工作,首先,在主要礦山準備開采之前,要合理地設計邊坡的測量參數。同時還認為需要切實做好渣場開采前的一些準備措施工作,例如如何設計合理的渣場邊坡傾斜坡度和控制渣場棄渣的排放方量,并同時做好自然災害時的防護工作措施,做好渣場攔截棄渣以及渣場擋墻的工作準備,如果在渣場開采的整個過程中渣場出現自然災害時就可以及時處理,避免氣體噴射棄渣現象發生帶來的渣場巨大損失,同時在渣場開采的整個過程中還需要嚴格執行規范渣場工作人員的清潔操作,禁止堆堆亂棄。對于這些礦山中原來沒有發生過自然災害的重點區域,要特別注意做好災害預防減災工作,減少自然災害的再次發生。在本次礦山準備開采的整個過程中我還要切實做好采礦坑道的安全支護清理工作,避免坑道塌陷采礦現象再次發生[5,6]。

5 結束語

綜上所述,礦產資源對于推動我國推進現代化建設具有直接性的影響,然而,我國礦山有關選礦企業在其運行管理過程中,不僅應更加注重通過采取有效管理措施不斷提升我國礦產資源勘探開采工作效率和生產質量,同時還必須對未來可能發生出現的我國礦山發生地質自然災害的根本危害性問題產生深刻性的認知,在實際選礦施工中深入研究分析我國礦山發生地質災害可能產生的根本原因,并因此有利于針對性研究制定實施相應的災害治理措施對策,只有這樣才真正能夠有效促進推動我國礦業經濟的長期健康可持續發展。