矿山地质灾害类型

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采矿业中的矿山地质灾害与预防措施

采矿业中的矿山地质灾害与预防措施

采矿业中的矿山地质灾害与预防措施矿山地质灾害是指在采矿过程中由于地质环境的不稳定性而引发的各种事故,其中包括矿山塌陷、地面沉降、岩爆、冲击地压等。

这些地质灾害不仅会造成人员伤亡、设备损坏,还可能带来环境破坏和经济损失。

因此,矿山地质灾害的预防措施显得尤为重要。

本文将从不同类型的地质灾害出发,探讨采矿业中的矿山地质灾害及其预防措施。

一、矿山塌陷矿山塌陷是指在采矿过程中,由于地下矿体开采引起的地质松弛或岩石断裂而导致地面形态改变的现象。

它主要分为浅层与深层塌陷。

浅层塌陷多为小范围、较浅的坑槽型陷落,深层塌陷则是较大范围的坑槽型陷落。

预防矿山塌陷的措施主要有:1.地质勘察:在建设矿山之前,必须进行详细的地质勘察,确定地下矿体分布情况,为采矿过程中的支护提供依据。

2.合理开采方法:选用适当的采矿方法,避免对地下矿体造成过度开采与空洞留置。

3.合理支护结构:采用适当的支护方式,如锚杆、矿山压力与注浆等技术,保证岩石的稳定性。

二、地面沉降地面沉降是指采矿过程中,由于地层错动、冒顶或岩石收缩引起的地面下沉现象。

这一现象对矿区周边设施建设和地下水系统会造成一定影响。

预防地面沉降的措施主要有:1.合理回采方案:采用适当的回采方式,合理安排开采顺序,减少地面沉降的影响。

2.加固地基:在地层沉降较为剧烈的区域,可以采用地基处理技术,提高地基的稳定性。

3.监测预警:建立地面沉降的监测系统,及时发现地面沉降的迹象,并采取相应的措施。

三、岩爆岩爆是指在采矿过程中,由于岩体的内部压力释放引发的岩石碎裂和喷射现象。

岩爆不仅是一种地质灾害,而且还会对矿山的生产和人员安全带来威胁。

预防岩爆的措施主要有:1.合理排涝:保持矿山内部的地下水位稳定,避免过大的水位变动引起岩体内部压力变化。

2.合理支护与预裂缝处理:采用合理的支护方式,对岩体进行预裂缝处理,降低岩爆的风险。

3.监测与预警:建立岩爆的监测系统,实时监测岩体的变化情况,及时采取安全措施。

采矿业中的矿山地质灾害与预防措施

采矿业中的矿山地质灾害与预防措施

采矿业中的矿山地质灾害与预防措施矿山地质灾害是指在矿山开发和生产过程中,由于地质条件、采矿方法或人为因素等引起的各种灾害。

这些灾害常常给矿山的安全生产带来巨大风险,因此必须采取一系列的预防措施。

本文将探讨矿山地质灾害的种类及其预防措施。

一、矿山地质灾害的种类矿山地质灾害的种类繁多,常见的主要包括塌陷、滑坡、地面下沉和岩爆等。

1. 塌陷塌陷是指地表由于煤层或矿体的破坏引起的下沉或坍塌。

煤层冲击或顶板动力细化会导致这种灾害的发生。

塌陷不仅会破坏矿井设施,还会危及工人的生命安全。

2. 滑坡滑坡是指由于地层结构变形或地质体的滑动而引起的地表移动。

矿山滑坡通常由于采矿活动导致地质体的破坏,增加了滑坡的风险。

滑坡会导致矿山设施被破坏,同时对附近居民和生态环境也会造成危害。

3. 地面下沉地面下沉是指地表在采煤过程中由于煤层坍塌而引起的沉降。

地面下沉是矿山开采常见的地质灾害之一,会导致地表结构破坏、地面沉陷、地下水位上升等问题。

4. 岩爆岩爆是指岩石在采矿过程中突然发生爆炸性破裂的现象。

岩爆常常会给矿工造成伤害,同时也会对矿井设施造成严重破坏。

二、矿山地质灾害的预防措施为了减少矿山地质灾害的发生,必须采取一系列的预防措施,包括:1. 加强矿山勘察和监测在矿山开发阶段,必须对地质条件进行详细的勘察和分析。

利用先进的地质探测技术,对矿区进行实时监测,及早发现地质灾害的迹象,为采取相应的预防措施提供依据。

2. 选择合适的采矿方法根据地质条件,选择合适的采矿方法,以减少煤矿冲击、地下水突涌等地质灾害的发生。

采用合适的支护措施,确保矿山的安全稳定。

3. 加强矿山安全管理建立健全的矿山安全管理制度,加强对矿山生产过程的监督和管理。

严格执行安全规程,加强对工人的安全教育和培训,提高员工的安全意识。

4. 定期检修和加固设施定期对矿井设施进行检修和加固,确保设施的完好和可靠。

同时加强巡检工作,及时发现并修复设施中存在的问题,防止灾害事故的发生。

矿山地质灾害的主要类型分析

矿山地质灾害的主要类型分析

矿山地质灾害的主要类型分析0.引言矿山地质灾害在地质灾害学科当中属于重要组成部分,直接导致矿山生态环境的恶化,促使地质灾害的产生,甚至直接威胁人们生命财产安全。

随着我国经济的发展,对矿物资源的需求量不断增加,促使我国采矿业发展异常迅速,我国矿山具有种类多、影响大以及分布范围广泛等特点,并且多数矿山因为各种原因导致其灾害隐患较为突出,不容忽视,严重的威胁了我国经济的发展以及人民生命财产安全,所以就必须了解矿山地质灾害的主要类型,这样才能做好相应的防治措施。

1.我国矿山地质灾害的主要类型矿山地质灾害主要是由于人为或者自然地质作用而导致的矿山生态地质环境的恶化情况,这种情况对于矿山采矿工作极为不利。

我国矿山的类型有很多,而主要的地质灾害类型有井下突水、滑坡崩塌、以及深井岩爆等。

1.1 井下突水井下突水从地质上来看,主要是在含水层出现,由于一些人为的违规操作或者是在一些非正常的开采条件下进行采矿工作,当开采工作遇到采空区或者是地下暗河、积水巷道以及溶洞等这些含水地质时,非常容易出现隔离岩层失控不稳的情况,从而直接引发地质灾害。

这种类型的地质灾害,特别是在水体之下的采矿工作发生频率最多,所以必须针对这方面来采取针对性的防治对策[1]。

同时,矿洞当中出现突水也通常是由于矿洞范围的水文地质较为复杂的原因导致,这种水文地质其内部通常是由断裂层和软弱的断裂构造构成,直接造成顶板和底板的相对稳定较差,而且矿坑突水通常所造成的破坏性比大,具有规模大、突发性强以及矿洞采矿工作恢复困难的特点。

1.2 地表滑坡坍塌地表滑坡塌陷这种地质灾害类型通常在地下以及井巷开采的矿山内出现得较为普遍。

主要是在矿山采矿到一定的程度时,矿洞内部会出现面积空间比较大的采空区。

如果在这些采空区内所具有的矿柱数量不足或者是相关矿柱因为受损而失去相应的支撑能力时,就很容易出现坍塌的情况。

在那些矿体掩埋比较浅的矿区尤为显著,特使在一些开采起来比较平缓的礦区,像煤矿矿区等,这类矿区出现地面塌陷的情况更为普遍。

矿山地质灾害类型及防治措施

矿山地质灾害类型及防治措施

矿山地质灾害类型及防治措施1、概述由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件,改变了当地的地质环境,而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。

矿山地质灾害的发生会对生态环境、自然资源和经济社会造成不可估量的危害和破坏。

我国的矿产开采具有相当长的历史,在相当长的时间内,我国矿产开采技术和设备都比较落后,这种条件下的矿产开采导致矿山地质环境不断恶化,矿山地质灾害事故频发。

危及生命的矿难和环境灾害时有发生,近年来还有逐渐上升的趋势。

因此,根据我国矿山地质灾害发生及发展规律、特点,将矿山地质灾害进行详细分类,并根据其各自特点提出防治灾害的措施,是项十分必要的工作。

2、矿山地质灾害类型就目前的科学技术发展状况而言,采矿活动的范围仍多数被限定在地球表面和岩石圈层内部。

在矿脉开采之前,矿区地质环境是处于稳定平衡状态。

而采矿过程,是从地壳内部的土壤、岩石圈层挖出大量的土石方,对地质环境进行了巨大的破坏,使其处于非稳定状态。

我们可以看出,不论钻井开采、掘坑开采、注液开采,还是露天开采,都改变了原有的地质环境,这种不平衡性的出现导致了地壳物质的不稳固,进而容易引发灾难性地质改变。

矿山地质灾害类型很多,若单从灾害发生的速率加以区别,可分为突变型矿山地质灾害,如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等,另一种就是缓发型矿山地质灾害,如采空区的地面沉降,水体污染等。

然而,在我们最常用的地质灾害分类,常常是以地质灾害的时空分布和成因关系来分类。

这种分类方法有利于对地质灾害的成因进行深入探究, 才能根据各种地质灾害类型制定相宜的防治措施。

人为地质作用过程中不合理或者不科学改变地质环境,进而诱发的地质灾害基本涵盖了除火山喷发之外的所有地质灾害类型,本文将就其特点简要分类阐述2.1岩土圈层形变灾害这部分矿山地质灾害是由于采矿活动改变了矿区的地质环境,导 致地区地下和地表岩土圈层形变,进而引发的灾难性后果。

2.1.1诱发性地震由于采矿活动致使岩土圈层结构性失衡,这种失衡状态反映在岩土圈层内部就是地震与断层错位。

矿山地质灾害风险评估与防治

矿山地质灾害风险评估与防治

矿山地质灾害风险评估与防治第一章:矿山地质灾害的概念与分类矿山地质灾害,指由地质因素引起的在矿山采掘过程中或者采掘结束后对矿山和其周边环境造成威胁的灾害现象。

矿山地质灾害主要分为以下几类:1.地质构造灾害:由于矿区地质构造活动引起断裂、滑动、隆起等现象而导致的灾害,例如地震、塌陷等。

2.岩体结构灾害:由于岩体结构特点造成的灾害,例如岩层变形、断裂等导致的塌方、坍塌等现象。

3.水文地质灾害:由于地下水与地下岩体发生反应而导致的灾害,例如地下水涌出、溶洞塌陷等。

4.煤与瓦斯灾害:由于煤层及瓦斯的自然特点而导致的灾害,例如瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等。

第二章:矿山地质灾害的风险评估方法为了减少矿山地质灾害的发生,必须对矿山地质灾害进行风险评估。

风险评估的目的是确定矿山地质灾害的存在和危害程度,并对危险程度高的区域制定相应的防治措施。

矿山地质灾害风险评估可采用以下方法:1.现场勘察:矿山地质灾害风险评估的最直接、有效、准确的方法是现场勘察。

通过走查、地质勘探及各种工具的测量,进行系统性、科学性、定量化分析。

2.灾害史料研究:借助以往矿山地质灾害的案例对当前矿山地质灾害进行评估和判断。

3.数值模拟:利用力学原理进行模拟计算,分析矿山地质灾害的发生可能性和危害程度。

第三章:矿山地质灾害的防治措施针对不同类型的矿山地质灾害,制定相应的防治措施是必要的。

1.地质构造灾害防治措施:主要是采取防震措施并加强地基处理,同时对不安全地带及时进行排查整治。

2.岩体结构灾害防治措施:主要是开展岩体力学测试,分析岩体变形和裂纹的形态,针对存在颓塌、滑塌等情况采取加固措施。

3.水文地质灾害防治措施:要严格控制地下水位,进行地下水排水和防渗措施。

4.煤与瓦斯灾害防治措施:在采煤作业前,对煤与瓦斯进行全面地预测与分析,在生产实践中,严格执行煤矿安全规定,对瓦斯进行有效地排放治理。

第四章:结语矿山地质灾害给人们生命安全、矿区环境,以及跨区域的生态环境都带来了严重威胁。

金属矿山地质灾害类型

金属矿山地质灾害类型

金属矿山地质灾害类型金属矿山地质灾害主要是指因人为开采或自然应力变化引起矿山地质环境变化,进而出现冒顶、片帮、滑坡、岩爆、泥石流等地灾现象,给安全生产和人员生命造成威胁。

根据生产实践,金属矿山主要地灾类型有冒顶、岩爆、矿震、地表沉陷、滑坡、地下水破坏等。

1、冒顶冒顶是金属矿山开采中最常见的地质灾害,多发生于采场顶部,因采动后的应力释放,造成采场顶部岩体松动掉落,通常呈现出块状、层状冒落,冒落的碎石、岩块等对采场工人安全带来严重威胁,轻则造成安全帽破裂,重则造成人员伤亡。

冒顶具有突发性、偶然性,大多发生之前无征兆,预防难度大。

2、片帮片帮与冒顶机理类似,通常发生于巷道、采场的帮部,尤其是大面积裸露或支护较弱的区域,发生原因是因为应力释放造成的岩体推出、松动垮落等,片帮易造成支护失效、损坏设备、通风阻力增大等问题。

3、地表沉陷随着矿产资源被采出,采空区上覆岩层逐渐垮塌、沉降,这种岩层移动将逐渐传递至地表,进而引起地表沉降、塌陷,对建筑物、构筑物、公路、管线等带来隐患。

采空区顶板的突然垮落也会造成井下风暴或矿震,巨大的冲击对设备及人员安全造成威胁。

4、岩爆岩爆是采动造成应力失衡的结果,采深达千米往下,采矿环境处于深部高应力作用范围内,一旦发生应力释放,极易出现岩爆现象,主要表现为爆裂及石块飞出,石块飞出速度、数量、大小等与采深及岩石强度有关。

一旦发生岩爆,井下设备、巷道完整性等将会遭到破坏,造成严重危害。

5、崩塌崩塌是金属矿山较为严重的地质灾害之一,当金属矿山采用空场法、留矿法、崩落法等方法开采时,在采场后方会留下空区,随着开采范围逐渐增大,空区范围也在增加,当空区面积增大到一定程度后,岩层强度不足以支撑上覆岩层重力,导致采空区崩塌,程度较强时通常伴随矿震,危害较大。

6、泥石流露天开采的采场,遇到雨季时,泥石流是比较常见的地质灾害,大量的雨水浸泡,会造成岩体膨胀失稳,导致山体滑坡、泥石流等地质灾害,一旦泥石流在采场内形成,后果不堪设想。

采矿业中的地质灾害防治措施

采矿业中的地质灾害防治措施

采矿业中的地质灾害防治措施地质灾害是采矿业中的一种常见问题,对矿山生产和矿工的安全产生了严重威胁。

因此,采矿业必须采取有效的地质灾害防治措施来减轻灾害风险并确保生产安全。

本文将探讨采矿业中常见的地质灾害类型以及相应的防治措施。

一、地质灾害类型1. 岩爆岩爆是指矿山开采过程中,由于地下岩石断裂、溃落或破碎而产生的爆炸性破裂现象。

它通常伴随着巨大的声响和冲击波,对矿山设备和矿工的安全造成严重威胁。

2. 煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,煤岩层因巨大地压作用下瞬间解除,释放大量的瓦斯。

这可能导致煤与瓦斯的大规模爆炸,对矿工的生命安全构成严重威胁。

3. 矿山冲击地压矿山冲击地压是指由于采矿活动引起的地下岩石的迅速破碎、崩塌和移动,导致地面或地下的压力释放。

这种地质灾害常常在地下矿井中发生,对矿山设备和矿工的安全形成潜在威胁。

二、地质灾害防治措施1. 加强地质灾害预警与监测在采矿业中,及时预警和监测地质灾害的出现是非常重要的。

利用先进的监测技术和仪器设备,如地震仪、应变计等,可以提前感知地质灾害的迹象,为采矿企业和矿工提供预警信息,采取相应的应对措施。

2. 设计合理的支护结构对于可能发生地质灾害的区域,采矿企业应制定合理的支护措施。

这可能包括使用钢支撑、预应力锚杆和混凝土注浆等方法来增强地下岩石的稳定性。

通过加强支护结构设计,可以有效地控制岩爆、煤与瓦斯突出等地质灾害的风险。

3. 严格执行安全规程和操作规范安全规程和操作规范对于采矿业防治地质灾害也起到了关键作用。

采矿企业应制定并执行严格的安全操作规程,对矿工进行培训,提高其对地质灾害的识别和应对能力。

同时,企业应加强对矿工的安全监督和管理,确保他们遵守规章制度。

4. 加强瓦斯抽放工作瓦斯是煤矿中的常见危险物质,与煤与瓦斯突出密切相关。

为了防止煤与瓦斯突出事故的发生,采矿企业应强化瓦斯抽放工作。

通过使用抽放设备和合理布置通风装置,有效控制瓦斯的积聚和爆炸风险。

矿山地质灾害分析

矿山地质灾害分析

矿山地质灾害分析矿山地质灾害是指在采掘、运输、尾矿处理等矿山活动中,由于自然地质因素或人为因素,引起的严重的、突然的、毁灭性的地质事件。

矿山地质灾害对矿山生产和生态环境都造成了巨大的破坏和危害。

因此,对矿山地质灾害的分析和研究具有重要的意义。

矿山地质灾害种类及原因矿山地质灾害种类主要有地质体变形、地面塌陷、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、冒顶、煤炭火灾、瓦斯爆炸等。

其原因包括:•1.自然原因:包括地震、地质构造、地下水、气候、岩石物理力学及化学特性等因素;•2.人为原因:包括采矿技术和方法、采区设计、开采速度、采场固化、采空区处理、矿井通风、排水及通讯等因素。

矿山地质灾害评价方法在矿山地质灾害的评价中,应当考虑地质环境、矿石矿物学特性、矿山工程、地质力学特性、水文地质条件等方面的综合因素,开展风险评估,制定相应的应对措施。

1.地质条件评价地质条件评价是对矿山地质环境的评价,包括岩层、构造、成因、变质、侵蚀、沉积、岩溶等。

地质条件的评价不仅能反映地质环境的特点,也能反映矿山地质灾害的发生机理,从而根据不同矿山地质特点制定相应的应对措施。

2.工程条件评价工程条件评价是对矿山工程和设备状态的评价,包括工程建设和运行管理的技术水平、管理制度的规范程度、科技创新的能力等。

通过对矿山工程的评估,可以确定矿山结构和开采方式的科学性,采用合理的手段,避免矿山地质灾害的发生。

3.力学条件评价力学条件评价是对矿山地质力学特性的评价,包括岩石的力学性质(弹性模量、泊松比、抗拉强度、压缩强度等)、岩体的裂隙性质(裂隙类型、密度、大小等)、岩体的应力状态(张、压、剪等)以及岩体破坏的方式与范围等。

通过对矿山地质力学特性的评价,可以评估矿山结构的稳定性,提供矿山开采所需的基本参数。

4.地质灾害风险评估地质灾害风险评估是根据矿山地质灾害及其可能造成的危害程度、发生概率和目前防御措施的有效性等方面,综合评价矿山地质灾害的风险程度。

风险评估的结果可以为矿山地质灾害防范提供科学的依据,指导防灾措施的制定和实施。

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矿山地质灾害主要类型及防治对策研究郭维君随着我国新一轮的经济快速发展,矿山资源需求量的增加将加速矿产业的发展,显著加大对环境的压力。

我国是个矿业大国,又是最大的发展中国家,矿产资源的年消耗量很大。

据统计,目前,我国各类大中型矿山已达9 000余座,资源开采规模居世界第3位。

矿业的发展为我国的经济发展做出了巨大的贡献。

由于矿产资源开采是迄今最大规模改变地球表面景观和破坏地表生态系统的有组织的人类活动,加上市场经济的冲击、粗放式的经营生产、采矿技术与设备落后、安全环保意识的淡化、政策不规范等原因,导致矿山地质灾害隐患日益增多,环境逐步恶化。

有关统计显示,我国每年因地质灾害造成的直接损失达300亿元,严重制约着矿山企业的可持续发展。

因此,如何规范、合理、有效、安全、环保的开采和利用资源,促进矿山企业和地方经济的可持续发展,成为业内人士日益关注的问题。

1矿山地质灾害类型矿山地质灾害是指由于自然地质作用和人为地质作用使矿山生态地质环境恶化,并造成人类生命财产损失或人类赖以生存的资源、环境严重破坏的灾害事件。

有人认为矿山地质灾害是由于人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。

国土资源部按致灾地质作用的性质和发生处所进行划分,将地质灾害分为12类、48种,矿山地质灾害为地质灾害的一个分支。

目前我国矿山存在种类多,分布广,影响大,潜在灾害隐患突出等特点,并且存在上升的趋势,给人民生命财产安全带来很大的威胁。

矿山开采引起的主要地质灾害类型包括:冒顶片帮、深部岩爆、采空区垮塌和地表塌陷、井下突水、崩塌滑坡、地下水破坏、矿震等。

1.1冒顶片帮冒顶灾害事故最为普遍,包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。

特别是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层,易发生较大规模的垮落,引起采场和巷道冒顶事故。

冒顶片帮常常无明显前兆特征,具突发性,发生频度高,难以防范,是矿山生产安全的主要危害。

1.2采空区垮塌和地表塌陷采空区垮塌和地表塌陷主要是由于地下采矿对地表的破坏。

凡口铅锌矿因疏干产生地表塌陷1982个,影响范围达675 km2,受损农田约66.7 km2,建筑物搬迁7km2。

采空区塌陷可引起地表积水,对采空区上的建筑物,道路、管线及农田带来影响,严重时可引起山体滑移。

1.3深部岩爆岩爆是一种与地应力有关的地质灾害,据悉,矿山进入1000 m 以下进行深部开采时,由于高地应力,硬岩层往往发生岩爆。

岩爆就其破裂机制而言,是一种开挖卸荷条件下岩石自身弹性应变能突然释放所造成的脆性破裂或爆裂;爆裂造成的岩块(片),则可以爆裂松脱、爆裂剥离、爆裂弹射或抛掷等不同方式脱离母体,其脱离方式、初速度和规模大小等与爆破时的破裂机制及释放弹性应变能的多少和波及深度等诸多因素有关。

红透山铜矿开采达1337 m,在采深1100 m左右,大片采区花岗岩柱及上下盘发生多次大的岩爆,地表响声如雷,井巷工程遭到严重破坏,给生产带来危害。

1.4井下突水井下突水主要由含水层引起,在违规操作或者非正常开采条件下,遇到积水巷道或采空区、溶洞、地下暗河等含水体,容易引起隔离岩层失稳,从而引起灾害。

尤其是在水体下采矿,应经过专门论证以及采取专门的防治措施。

另外,矿坑突水往往水文地质条件复杂,存在软弱破碎带及断裂构造,造成顶、底板的稳定性差。

矿坑突水往往具有突发性强、规模大、造成的破坏大、恢复生产难度大等特点。

据统计,近30年来,我国煤矿突水,淹没全矿井58次,部分淹井64次,造成经济损失达27亿元。

由于突水的威胁,我国煤炭矿床约有150亿t储量不能开发利用。

1.5崩塌、滑坡崩塌、滑坡是露天矿山最常见的工程地质灾害。

它也是发生频度最高、对露天矿山安全影响最大的灾害。

崩塌、滑坡主要分为几个方面:①为采空区山体滑坡,主要是由于超量开采而引起;②为露天采矿场边坡失稳;③为排土场、堆渣场边坡失稳,或者尾矿坝垮塌。

崩塌、滑坡的产生与特定的自然环境、工程地质条件等密切相关,对于矿山而言,主要是由于采矿活动的影响。

1996年5月31日和6月3日,云南省元阳老金山金矿群采区接连发生两次滑坡,造成近400人死亡,直接经济损失1.4亿元。

2009年5月在重庆地质灾害大排查活动中,重庆永川煤矿矸石山被列为地质灾害隐患点,必须限期予以排除,该矸石山高约430 m,通过降低矸石山高度,削坡减荷,同时在矸石山周围建立3个大型砖厂,对矸石山予以消耗,最终隐患得以排除。

湖南柿竹园多金属矿的尾矿库倒塌,形成矿渣碎石流,使沿途3乡2镇的94个村民小组受灾,冲毁房屋39栋,计17 810 m2;淹没房屋27栋,计8100 m2;冲垮3座桥梁。

矿区内49人死亡,矿区直接经济损失达 l300万元。

1.6地下水位下降无论是露天开采矿山或是地下开采矿山,都需不同程度地疏干排水。

疏干排水容易引起地下水位下降,形成大的疏排漏斗,引起地下、地表水系破坏,地表蓄水能力下降,农田干枯,水井干涸。

地下水位下降带来的危害将很难恢复,对于岩溶充水矿床,高强度的矿山疏干排水容易引起岩溶塌陷,给附近居民生产生活带来很大的影响。

以广西泗顶矿区为例,由于历史上大范围的疏干排水,造成整个矿区塌陷1000多处,20世纪90年代就达600多处,规模大者直径可达30~50 m,深度可达10 m;规模较小者直径多在2~3 m,深度多在2~3 m。

导致附近房屋建筑等被毁,邻近农田毁坏,水井干涸,最后造成整个泗顶镇不得不整体搬迁。

1.7其他地质灾害其他地质灾害主要有矿震、地热、地质环境污染、瓦斯突出、矿山泥石流、水土流失等,同样对矿山地质环境带来比较大的威胁。

地热一般出现深度在800 m以下。

泥石流的形成主要与堆积物的物质组成、足够的水体以及切割强烈的山地地形有关。

一般认为泥石流的形成取决于地质因素、水文地貌因素以及气象因素等。

地质环境污染是目前矿山普遍的灾害,主要通过物理法、化学法、生物法进行治理。

2防治对策及措施矿山的开采、挖掘是直接在岩土圈进行的,伴随着我国矿山开采强度的增大,其所造成的环境破坏也越来越严重。

目前对地质灾害主要贯彻“以防为主,防治结合,重在预防”的方针。

目前主要从非技术方面和技术方面对地质灾害进行防治。

在非技术方面主要有加强立法、加强环境保护和污染治理。

在矿山开采规划和报批的同时,需提交环境影响报告、地质灾害评估报告、安全评价报告等,严禁超量开采、乱采滥挖,并按上述报告提供的建议措施进行地质灾害防治。

目前很多省份实行了矿山环境恢复治理措施的编制以及矿山地质环境恢复保证金制度,为矿山的地质环境恢复提供了资金保障和技术支持,大大减少了矿山地质灾害的发生,下面主要从技术方面提出地质灾害防治措施。

2.1地质灾害预测预报上述提到,井下地质灾害主要包括冒顶片帮、深部岩爆、井下突涌水等。

井下地质灾害预测预报主要是运用一些探测仪器将矿坑前方和侧壁的地质情况反映出来,为地质灾害的防治提供参考。

这些预报方法目前在隧道开挖地质灾害预警预报中运用广泛。

2.1.1 TSP方法TSP203超前地质预报系统是由瑞士安伯格测量技术公司专门为地下工程超前地质预报研制开发的目前世界上物探方面最为先进的地质预报设备。

TSP203采用回声测量原理,地震波在指定的震源点(通常在隧道的左边墙或右边墙,约24个炮点布成1条直线)用小药量激发产生。

TSP适用范围广、预报距离长、对隧道施工干扰小、预报精度高,既可用于极软岩层,也可用于极硬岩层的地质超前预报。

预测距离一般为掌子面前方300~500 m,有效预报距离为掌子面前方100~150 m。

TSP203超前地质预报系统不仅可以预报掌子面前方的断层破碎带、软岩、岩溶陷落柱等不良地质体的性质、位置和规模,预报涌水时大于l m3/h以上富含水地质体和老窑、老崆等采空区的位置和规模,预报煤系地层的边界和其中的煤层、富水砂岩的成分,还可以预报各种不良地质体发生塌方、突泥、突水等施工地质灾害概率。

2.1.2直流电法直流电法属全空间电法勘探,它以岩石电性差异为基础,在全空间条件下建场。

在地下隧道中进行电法测量工作,地下电流通过布置在隧道内的供电电极在隧道周围岩层中建立起全空间稳定电场,该稳定电场特征取决于岩石的电性特征及其赋存状态,测量该电场的变化规律,使用全空间电场处理和解释,就可找到隧道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律,从而解释判断围岩的含水、导水地质构造,包括断层、溶洞、陷落柱、岩溶裂隙等。

2.1.3其他探测法其他探测法主要有地质素描法、地质雷达法、红外探测法、超前水平钻孔等方法,目前各探测方法各有优缺点,一般选择长短结合的探测方法,先用预报距离长的探测方法进行探测,后用探测距离短的方法进行验证,并提前做好地质灾害防护措施。

2.2控制爆破矿山开采往往要借助火药对矿体进行破碎,目前矿山控制爆破方法主要为光面爆破。

控制爆破主要包括以下内容:破碎程度,破坏范围,坍塌方向,控制爆破的危害。

光面爆破可以减少对围岩扰动,减少爆震裂隙,危石较少,能基本保持围岩的稳定性,避免坍塌、冒顶、掉块等地质灾害现象,同时有利于坑道的有效支护。

2.3环境岩土工程治理技术环境岩土工程治理技术主要是运用岩土工程的概念进行环境保护的技术,主要侧重于一些具体的地质灾害的防治措施。

目前岩爆主要针对岩爆的发生机理方面进行防治,对岩爆可能发生部位的地应力进行判定,分析岩爆发生的可能性及岩爆的发生等级,在治理方面主要防止应力集中,目前很多矿山企业引入有限元方法分析采场的应力分布,从而对应力集中的部位采取释放措施。

对于采空区塌陷目前主要是减少沉降的高度,对地表沉陷区内的建筑物、设施、人员等进行搬迁,减少对人类生命财产安全的威胁。

目前主要有充填法:边采边充填、集中充填,压力注浆等。

很多矿山利用尾矿对塌陷区进行充填,从而增加尾矿库的容量,效果很好。

若在采空塌陷区或者岩溶塌陷区修筑建筑物则需要对塌陷的稳定程度和建筑地基的稳定性进行分析,尽量不要在塌陷未达到稳定的塌陷区内修筑建筑物,若在复垦过程中需要修建房屋等设施,王琪、徐志宏等认为在岩土工程勘察过程中不应对勘察阶段进行简化,原则上应分阶段进行勘查,尤其对于矿山这种比较复杂的场地。

对于井下突水灾害,除了上述运用物理探测方法外,主要有注浆封堵、外围帷幕注浆截流等措施,目前预测方法主要有统计学方法、突变论方法和现场试验等。

对于崩塌、滑坡,主要有控制超采滥挖现象,对出现的危岩及时清除,做好排水工作,减轻地表水、地下水对滑坡的诱导作用。

肖宏跃等运用高密度电阻率法和工程地震法对排石场内部存在的空洞或裂缝及它们的产状、大小、位置进行了探测,并进行相互验证,取得了良好的效果。

在矿山地灾评估过程中尤其注意尾矿坝的稳定性问题,在坝体加固前先对坝体进行岩土工程勘察,通过稳定分析、渗流分析,确定坝体的稳定条件,明确加固方法,范围和要求,在进行必要的现场试验后确定加固设计。

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