礦山地質災害防治對策與保障策略研究

余 寅

近年來，人類活動逐漸加劇，尤其是在礦山開采中的范圍和深度逐步拓展，有助于提高資源開采率，為社會各行業提供更多的礦產資源。但是，礦山環境會受到人為因素、地質狀況、水文條件等影響，進而誘發不同程度的地質災害，會對礦山生產作業安全形成巨大威脅。為了保障礦產資源開采工作的順利推進，必須做好地質災害的防治工作，在了解其基本特點和產生機理的前提下，采取更加切實可行的防治措施，達到防患于未然的效果。由于地質災害具有突發性的特點，因此在防治工作中面臨的挑戰也在增多，應該做好過往工作的全面總結和反思，結合企業的生產需求實施科學保障，實現環境保護和生產作業的密切協同。

1 礦山地質災害類型及原因

（1）地面塌陷

地面塌陷問題是當前礦山生產中常見的一種地質災害類型，地表的土體和巖體等出現大范圍的塌陷狀況，進而在礦區造成塌陷坑。人為因素和自然因素是引發地面塌陷的關鍵原因，尤其是在礦山生產活動增多的趨勢下，人為導致的地面塌陷事故也在增多，包括了采空塌陷和巖溶塌陷等等。比如在生產作業中過度抽取地下水或者造成排水突水的情況，都有可能誘發地面塌陷災害，而且塌坑的大小也會呈現出一定的差異性。如果在礦山區域內發生嚴重的地震和洪水等自然災害，也會造成巖溶塌陷的情況。尤其是在行業競爭逐漸加劇的趨勢下，部分企業往往為了追求眼前經濟利益而忽視了長遠發展，在工作中出現過度開采的情況，同時在外界因素的干擾下引發嚴重的地面塌陷，這不僅會對正常的生產作業效率與開采質量造成影響，而且會威脅人員生命安全。隨著采礦量的增加，采空塌陷出現的幾率也會上升。

（2）滑坡

滑坡問題主要出現在斜坡當中，在外界作用力的影響下引發的土體和巖體滑動現象，包括了雨水沖刷和地震、人類活動等。隨著穩定性和抗滑力的下降，坡體逐漸發生移動，進而對正常的生產作業和交通運輸形成阻礙。滑坡災害的誘發因素較多，其中礦區本身的地質構造狀況是引發該類災害的主要因素，隨著破碎和風化作用的加劇，使得滑坡出現的幾率增大。在降水量較為豐富的季節當中，也會對巖土體造成嚴重的沖刷，引發洪水時會使得整體支撐力受到影響，進而造成滑坡。在礦山開采生產作業中會涉及較多的工藝，包括了爆破、開挖等等，隨著作用力的增大，坡體的穩定性則會受到影響，一旦超過閾值則會造成滑坡。

（3）泥石流

泥石流在礦山中也十分常見，其中含有大量的石塊和泥沙等，隨著流速的加快，會對周圍的建筑物、構筑物等造成嚴重損毀，因此破壞力較強。礦山中的地質狀況、水文條件和地形地貌等存在較大的差異，因此引發泥石流的幾率也有所不同。過渡性泥石流、溝谷型泥石流和坡面型泥石流等，是當前泥石流的主要類型，而且由于堆積時間存在差異性，因此植被發育狀況和緊密性也會不同。在強降雨天氣下，也會受到洪水的影響而加大泥石流出現的幾率，礦區中的生產設備都會遭到破壞，嚴重時會引發人員傷亡。

（4）崩塌

崩塌問題也會對礦山安全造成威脅，主要出現在堅硬巖石當中，呈現出突發性的特點。如果巖土體的坡度超過45°，而且高度在30m 以上，則引發崩塌災害的幾率則會大大提高。在外界環境因素和人為因素的影響下，對巖土體的穩定性產生干擾時，也有可能造成不同程度的崩塌，巖石抗剪強度較高，因此崩塌災害往往出現在巖石較多的區域。巖土體的內部穩定性在外界因素的影響下會發生變化，尤其是聯結性是決定其整體性和穩定性的關鍵，如果受到外部荷載的作用則會對其穩定狀態形成破壞，這也是造成崩塌災害的關鍵因素之一。此外，隨著降水量的提升，內部結構會遭到不同程度的侵蝕，當穩定性下降到臨界值以下后便會出現崩塌。

2 礦山地質災害防治的意義

（1）經濟效益

地質災害是威脅礦山生產作業的主要因素，通過采取有效的防治措施，可以降低對正常生產的影響，以提高資源開采效率與質量，為企業創造更高的經濟效益。在當前綠化化發展背景下，做好礦山環境的逐步治理和恢復，能夠降低后期開采作業中的人力、物力和財力投入，同時預防重大安全事故造成的經濟損失，有利于企業的長遠發展。企業應該具備長遠眼光，不能局限于眼前經濟利益中，逐步改善周圍環境狀況，預防泥石流、滑坡、地面塌陷和崩塌等災害，達到風險防控的目的。

（2）生態效益

地質災害防治工作通常與環境保護工作結合在一起，在構建良好生產環境的同時，可以落實可持續發展的理念，在環境承載力范圍內實施資源開采，以避免對礦山的巖土體、植被、水文等造成嚴重的破壞，符合當前生態文明建設的要求。隨著生態系統穩定性的增強，植被對于水源的涵養作用也會更加顯著，起到良好的水土保持效果，避免在礦山中發生嚴重的水土流失問題，同時有助于凈化空氣。以人與自然的和諧共處為基本目標，及時調整生產模式，消除地質災害隱患，構建更加良好的生產生活環境。

（3）社會效益

礦區生態環境會由于地質災害防治工作的全面開展而得到有效改善，避免各類隱患問題對人們的正常生產生活造成影響，創造了良好的社會效益，有利于和諧社會的快速發展。同時，能夠增進政府部門、企業和居民之間的密切協調，在相互溝通和交流中共同維護良好的礦山環境，真正維護周圍居民的生命財產安全，達到互惠互利的目的。

3 礦山地質災害防治對策

（1）地面塌陷防治

對于地面塌陷的有效防治，是保障生產作業順利實施的關鍵，在實踐工作中可以采用充填法對其實施處理。通過高結晶充填體的設置，能夠解決礦山中的塌陷問題，其強度相對更高，一般在5MPa 以上，對于排水和脫水的要求不高，施工便捷且高效。應該注重選擇合適的充填材料，以保障最終的良好充填效果，具有良好的經濟性特點。在生產作業中還應該選擇合適的開采方式，這也是預防塌陷問題的有效措施。比如在煤礦的開采過程中，采用由上而下的方式實施開采，會導致地面塌陷災害出現的幾率增大，隨著降水量的增大，會對生產安全形成威脅，容易引發淹井事故。為此，可以運用自下而上的開采方式，先進行深部開采再進行淺部開采，以避免塌陷災害。

（2）滑坡防治

當前滑坡防治技術已經逐漸成熟，可以運用錨桿擋墻、減重、疊框式擋墻、巖土錨固技術、深井式抗滑擋墻和抗滑樁、錨索框架、豎向預應力錨桿擋墻等實施有效防護，可以有效增強巖土體的穩定性和承載力，提高對外界干擾因素的抵抗能力，防止在雨水侵蝕和外界應力的作用下引發嚴重的滑坡問題。截排水工程的建設，可以有效排出周圍的積水，借助于截、排和引導的方式創造良好的生產作業環境，消除其中的安全隱患。除了可以采用上述工程措施實施預防外，還可以引入生物措施控制滑坡災害，比如封山育林、植樹造林和植被保護等等，具有良好的生態性特征。如果滑坡的范圍不大，則可以運用人工削坡和排水工程等實施處理，以降低整體成本投入。在選擇治理方案時，應該遵循因地制宜的原則，結合礦山的實際情況加以選擇。

（3）泥石流防治

攔擋工程、防護工程和排導工程等，可以應用于泥石流的防治工作當中，是幾種常見的工程治理措施。其中，調洪蓄水工程和穩溝固坡工程等屬于常用的防護工程，能夠提高結構穩定性，對水動力條件的調節作用較好。運用泥石流溝道可以對石頭和泥漿等進行攔擋，避免對建筑物、生產設備等造成嚴重損壞。如果上述措施無法實現有效防治，還可以結合排導工程進行處理，降低泥石流的危害。生物措施也可以有效預防泥石流災害，包括了植樹造林和撫育管理等等，能夠使被破壞的自然環境得到恢復，以降低泥石流災害出現的幾率。

（4）崩塌防治

在防治崩塌災害時，應該做好地表水和地下水的有效控制，環形截水溝在處理地表水中的應用效果較好，嚴格控制截水溝的尺寸大小，寬度和深度在0.6m 左右。此外，明溝的應用也能夠提高排水效率，避免對周圍巖土體造成威脅，以降低崩塌災害出現的幾率。可以運用截水盲溝和支撐盲溝、仰斜孔群和垂直孔群等排出地下水，防止造成穩定性下降的情況。錨固措施、清除措施、護墻措施和封填措施等，也可以應用于崩塌災害的防治工作當中。SNS 柔性主動防護網對于崩塌災害的治理效果也較好。

4 礦山地質災害防治的保障策略

（1）實施災害預測

做好礦山地質災害的預測工作，可以提前采取有效的控制措施，避免對生產安全形成威脅，解決了傳統模式下事后控制的弊端，滿足事前控制的要求。其中，TPS 方法在實踐中得到廣泛應用，借助于先進的地質預報設備，可以針對礦山區域內的相關地質信息進行評估和分析，以獲得更加可靠的預測結果。回聲測量是該技術的基本原理，TPS 設備的適用性較強，可以在多種礦山環境下實施預測，同時能夠提高預測的距離，防止對正常的生產工作產生影響，預測結果精確性更強，無論是在硬巖層還是在軟巖層當中，都可以運用TPS 方法實施預測，可以對掌子面前100-150m 范圍的地質狀況實施預測，為生產管理人員提供更多的信息參考。此外，直流電法也可以滿足礦山地質災害預測的要求，在掌握巖石不同電性狀況的基礎上實施測量，分析電場變化情況，以便分析水文條件和地質狀況對電場的影響特點，以確定容易發生地質災害的區域，在生產實踐中加以避讓，同時在獲取陷落柱、斷層和巖溶裂隙等信息時更具精確性。

（2）加強分級管控

為了提高地質災害防治工作的實效性，應該采用分級管控措施，將礦區分為重點防治區域、次重點防治區域和一般防治區域，結合具體的生產要求采用不同的防控方法。在重點防治區域內，應該做好邊坡設計工作，針對其穩定性狀況實施動態化監測，引入可靠的工程防治措施，比如擋墻防護工程等，能夠預防重大崩塌和滑坡等狀況。結合地質勘查的相關數據，對施工過程加以控制，避免出現嚴重的開裂狀況。管理人員應該獲取相關歷史數據，了解災害發生的特點，以便做好針對性的預防，避免在生產作業中誘發同樣的災害。在坑道開采的過程中應該實施全面支護，可以預防冒頂事故等。應該確定監測點的最佳位置和數量，保障監測數據更具代表性和時效性，及時評估周圍巖土體的變化情況。在完成開采工作后，還應該積極組織專業人員實施復墾，以修復周圍環境狀況，避免出現竭澤而漁的情況。在次重點防治區域當中，應該以排水溝為重點對積水實施處理，同時借助于加固措施和支護措施增強邊坡的穩定性。在生產作業中集中處理棄渣，避免出現隨意堆積的情況。而在一般防治區域當中，則應該編制切實可行的水土保持方案，同時加強對植被的保護效果。

（3）引入先進技術

在信息化背景下，傳統防治措施呈現出一定的局限性，因此應該以先進技術為依托，逐步提高地質災害的防治水平，避免在未來工作中造成嚴重的阻礙，增強整體保障力度。尤其是要對當前地質災害應急管理系統的功能實施全面改進和優化，在勘查和管理過程中始終保持規范性和專業性，與其他系統實現密切融合，包括了衛星應急通訊系統、地理信息系統和遙感系統等等，更加快速和全面的獲取礦山中的地質信息，在地質災害預測和評估、應急管理中獲得可靠支持，降低對礦山生產作業的影響。尤其是在災害出現頻率較高的區域當中，應該保障防災設備的充足性，以獲得實時化信息，滿足礦山的動態化管理需求。簡易雨量監測儀的應用，能夠針對礦山中的降雨情況實施科學監測，幫助管理人員在確定具體降雨量的基礎上采取針對性防治措施，在決策過程中更加科學合理。不斷提高自動化監測水平，提高信息采集的全面性和真實性、精確性，同時要滿足遠程傳輸和資源共享的要求，引入裂縫伸縮儀和滑坡報警器等設備，針對礦山中的重點區域實施科學防護，避免引發嚴重的災害問題。近年來，大數據技術、物聯網技術和云計算技術等在地質災害防治工作中的應用越來越多，達到自動化及智能化管理的要求。

（4）完善保障機制

為了確保防治工作的順利實施，還應該構建完善的保障機制，以遵循預防為主、防治結合的原則實施對地質災害實施有效控制。建立完善的崗位責任制，明確災害防治工作中各個部門及人員的職責，防止在工作中出現形式化的狀況，在相互協同和相互監督中共同提高防治工作實效性。建立完善的經費投入及監督機制，在災害治理中獲得可靠的經費支持，同時要做到專款專用，提高資金利用率，防止出現嚴重的浪費問題。為了獲取空間信息狀況，可以運用GIS 技術加以輔助，在三維立體模型下實施可視化管控。增進政府部門和企業之間的交流溝通，共同做好地質災害防治工作，為企業提供更多的優惠政策和扶持政策，以提高企業在工作中的積極性與主動性。

（5）開展宣傳教育

礦山地質災害的防治不僅是政府和相關企業的責任，更應該鼓勵周圍居民主動參與進來，共同構建完善的聯防聯控機制，以提高工作實施成效。為此，應該建立完善的宣傳教育機制，提高居民在防治工作中的積極性與主動性，認識到良好的礦山環境對于自身生產生活的影響，提高對該項工作的重視程度。在宣傳工作中應該以災害類型及引發因素、具體危害、防治知識和應急措施等為重點，提高周圍居民的應急處理能力和自救能力，同時增強居民的環保意識，規范自身的生產生活行為，避免對礦山環境造成嚴重破壞而引發地質災害。通過新媒體和傳統媒體的結合，可以提高宣傳效率，拓展信息傳播范圍。

5 結語

地質災害會對礦山的生產安全及效率、質量造成嚴重的威脅，因此在實踐中應該做好全面的防治工作，降低作業風險。當前礦山地質災害主要包括了地面塌陷、滑坡、泥石流和崩塌等，應該從客觀和主觀兩個角度出發明確其誘發因素，以采取更具針對性的預防及控制措施，創造良好的經濟效益、生態效益和社會效益。此外，還應該通過實施災害預測、加強分級管控、引入先進技術、完善保障機制和開展宣傳教育等途徑，逐步提高保障水平，降低地質災害的風險，滿足企業的長遠發展需求。