■王勇強(qiáng) ■中鼎國際有限責(zé)任公司礦山隧道建設(shè)分公司第六工程處,江西 萍鄉(xiāng) 337000
在我國現(xiàn)代化社會發(fā)展的過程中,經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要利用大量的礦產(chǎn)資源,這使得礦產(chǎn)開采企業(yè)得到了良好的發(fā)展機(jī)遇,但如果在開采的過程中,開采企業(yè)沒有有效的保護(hù),也沒有科學(xué)的管理,就很容易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。另外,由于一些礦產(chǎn)資源開采企業(yè)的設(shè)備不夠先進(jìn),技術(shù)滯后,加上環(huán)境保護(hù)的意識缺乏,給礦山地質(zhì)工程帶來了很大安全隱患,隨著時(shí)間的推移,這種安全隱患最終會演變成地質(zhì)災(zāi)害,破壞當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施,給工人的生命財(cái)產(chǎn)帶來威脅,還嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。
礦山地質(zhì)工程中的災(zāi)害類型很多,根據(jù)不同的劃分規(guī)則可以分成不同的類型。其中按照災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間關(guān)系,將地質(zhì)災(zāi)害分為緩發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害以及突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。瓦斯爆炸、礦坑突水等都屬于突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害,而地面變形、環(huán)境污染等都屬于緩發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害。在實(shí)際的礦山資源開采過程中,礦山地質(zhì)災(zāi)害的劃分主要是根據(jù)形成原因以及空間分布進(jìn)行的。
礦山巖土體變形引起的地質(zhì)災(zāi)害主要包括地面塌陷、采礦邊緣滑坡或失穩(wěn)、礦坑中巖爆現(xiàn)象等。
礦山工程中發(fā)生地面塌陷現(xiàn)象主要是由于開采過程中開采方式引起。在礦山資源開采過程中,礦柱不足或者是受到破壞,都會導(dǎo)致礦區(qū)地面塌陷,在地勢較為平緩的礦區(qū),這種現(xiàn)象更為明顯。另外,需要回填的采空區(qū)沒有合理的進(jìn)行回填處理,也會造成塌陷現(xiàn)象的發(fā)生。
采礦過程中,如果沒有嚴(yán)格的按照采礦規(guī)范進(jìn)行,就容易導(dǎo)致采礦區(qū)邊緣失穩(wěn)或滑坡現(xiàn)象,這類現(xiàn)象一般在建材礦山中較為常見。
礦山礦產(chǎn)資源開采完畢后,由于地殼運(yùn)動(dòng)的影響,礦山中圍巖會被壓縮,這樣就很容易在應(yīng)力的作用下發(fā)生爆裂,這些巖體爆裂產(chǎn)生的碎片,會帶來巨大的地質(zhì)災(zāi)害。
根據(jù)已經(jīng)發(fā)生的受水文地質(zhì)影響發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害情況總結(jié),水文地質(zhì)引起的災(zāi)害主要包括地面沉降、砂土液化、巖溶塌陷以及軟土變形等,其具體的表現(xiàn)如下:
在地面沉降方面,引起發(fā)生地面沉降的因素很多,主要有人為因素和自然因素。人為因素主要指人為的對地下水資源進(jìn)行過度的開采,對地下油資源、地下熱水的過度使用,這樣都可能導(dǎo)致發(fā)生地面沉降現(xiàn)象;自然因素指的是海平面上升或者發(fā)生地震活動(dòng),以及構(gòu)造行為造成的沉降或軟土成下降引起的。根據(jù)以往的資料研究,可以得出,地下水的開采會導(dǎo)致地下水位下降以及地面沉降,且地面發(fā)生沉降的速率與地下水水位的下降速率成正比,地下水位下降形成的漏斗與地面沉降形成的漏斗基本上保持一致。由此可見,發(fā)生地面沉降的主要原因是由于對地下水過度的開采。
砂土液化指的是飽含水分的松軟土粉、砂石,由于受到震動(dòng),瞬間變成液體的現(xiàn)象。飽含水分的砂土受震動(dòng)瞬間變成液體,原因主要是震動(dòng)是的這些飽含水分的砂土更加密實(shí),它們之間的水壓力增大,在震動(dòng)荷載的作用下,當(dāng)水壓上升到一定程度后,就會使飽含水分的砂土瞬間變成液態(tài)。在不同的地址下,砂土液化產(chǎn)生的影響力也不同。比如一個(gè)地區(qū),土質(zhì)中含有的沉積顆粒較大,那么一旦發(fā)生砂土液化現(xiàn)象,就會產(chǎn)生噴水冒沙現(xiàn)象,這主要因?yàn)檫@個(gè)區(qū)域發(fā)生砂土液化時(shí),土層中的水壓力增大,促使砂石空隙間的水壓力比土層的強(qiáng)度還大,這樣就會使地下水帶著砂土一起沖出地表。
一些地下具有開口的溶洞,或者是有碳酸鹽質(zhì)的溶隙溶洞,往往都會有一層較厚的覆蓋層,當(dāng)覆蓋層的土質(zhì)較為松散時(shí),由于某些因素改變了地下水運(yùn)動(dòng)動(dòng)力,破壞了地下水運(yùn)動(dòng)的平衡,這樣就容易發(fā)生巖溶塌陷的現(xiàn)象。也就是說,水文地質(zhì)改變了地下水的動(dòng)力,導(dǎo)致地下水運(yùn)動(dòng)破壞了地下溶洞底部結(jié)構(gòu),從而發(fā)生坍塌。著名大地震唐山大地震中,地震災(zāi)害嚴(yán)重的地區(qū)第四系沉積厚度小,基巖的深度淺,所以在受到地震影響后,很多地方都出現(xiàn)了巖溶坍塌現(xiàn)象。
軟土變形在現(xiàn)在主要體現(xiàn)在軟土地基變形上,城市化建設(shè)過程中,常常會遇到軟土地基這類情況。軟土結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性就差,要是受到地下水不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的影響,其結(jié)構(gòu)就會變得更加不穩(wěn)定。
除了上訴的礦山地質(zhì)災(zāi)害類型外,瓦斯爆炸、礦山火災(zāi)以及地?zé)岫际禽^為較為常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害。瓦斯爆炸以及礦山火災(zāi)在煤礦企業(yè)中較為常見,這主要是由于煤炭資源地下開采過程中,通風(fēng)不暢,瓦斯凝聚發(fā)生爆炸,對礦井工人的生命造成損傷,給礦山開采企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失?;馂?zāi)也是礦山資源開采過程中危害極大的地質(zhì)災(zāi)害,對環(huán)境的破壞極大。地?zé)崾怯捎诘V山資源的過度開采,開采的深度不斷加深引起的,這對于礦工的勞動(dòng)力以及礦山安全生產(chǎn)都造成嚴(yán)重的影響。
對于礦山地質(zhì)工程災(zāi)害的防治工作,一般要進(jìn)行重點(diǎn)與次重點(diǎn),在重點(diǎn)防治區(qū)域次重點(diǎn)防治區(qū)采取不同的防治措施,有效的減少礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
在重點(diǎn)防治區(qū),防治地質(zhì)災(zāi)害的措施包括以下幾個(gè)方面:(1)對邊坡的參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),并加強(qiáng)監(jiān)測,適當(dāng)?shù)淖鰮鯄Γ€(wěn)固礦區(qū)邊坡。在開采中如果出現(xiàn)變形開裂等現(xiàn)象,需要做專門的地質(zhì)工程勘察。(2)對于礦山中原有的災(zāi)害發(fā)生區(qū)域,做好相應(yīng)的預(yù)防工作,盡可能的消除安全隱患;(3)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)礦山渣場棄渣的方量、邊坡的坡度等,并做好相應(yīng)的擋墻、攔渣等,避免泥石流災(zāi)害的發(fā)生,嚴(yán)禁隨意棄渣。(4)在礦產(chǎn)資源坑道開采過程中,必須做好坑道中的支護(hù)工作,邊支護(hù)邊開采,避免礦頂塌陷、冒頂?shù)葹?zāi)害發(fā)生。
在礦區(qū)建設(shè)以及進(jìn)礦區(qū)公路等建設(shè)中,有大量的廢渣產(chǎn)生,如果不能合理的處理,就可能導(dǎo)致滑坡、塌方以及邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象;另外,隨意棄渣還可能導(dǎo)致水土流失,以及飛石、滾石等災(zāi)害。這就需要做好以下幾個(gè)方面的防治措施:(1)對邊坡的參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。并做好加固以及支護(hù)工作,在邊坡上設(shè)置排水溝,及時(shí)的進(jìn)行排水;(2)加強(qiáng)礦山開采現(xiàn)場管理工作,并在必要的地段設(shè)置攔擋飛石、滾石的措施;(3)在礦產(chǎn)資源開采完畢后,需要做好相應(yīng)的填平工作,并植樹還林,恢復(fù)礦區(qū)的植被。
我國是礦產(chǎn)資源大國,每年由于地質(zhì)災(zāi)害造成的礦山開采事故,給國家一級人民造成了巨大的損失,加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害的了解與掌握,采取有效的防治措施,降低災(zāi)害發(fā)生的頻率,對我國社會的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有很重要的意義。
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