祝曉波

摘 要：我國國土面積大，地質(zhì)資源種類在總量和種類上較為豐富。但是，在開采地質(zhì)資源的過程中，由于缺少專業(yè)化的指導(dǎo)和約束，使得采礦地區(qū)在開采過程中和開采結(jié)束后經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅周邊人的生活環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境。對此，結(jié)合工作經(jīng)驗，簡要分析了地質(zhì)災(zāi)害的種類、成因，闡述了相應(yīng)的防治措施，以期為日后的工作提供參考。

關(guān)鍵詞：礦山；地質(zhì)災(zāi)害；防治措施；礦產(chǎn)資源

中圖分類號：P694 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.079

礦產(chǎn)資源是地球留給人類最寶貴的自然遺產(chǎn)，礦產(chǎn)資源的開發(fā)可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益。但是，如果開采方式和開采技術(shù)不合理，就容易在開采過程中引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，也會嚴(yán)重威脅人們的生命財產(chǎn)安全和自然生態(tài)環(huán)境。因此，在開采礦產(chǎn)資源的過程中，必須研究和發(fā)展地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防方式，減少礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

1 主要礦山地質(zhì)災(zāi)害及其成因

礦山發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的主要原因是，在開采過程中，人為破壞了礦山的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，使得各種巖石位移，進(jìn)而威脅到人們的生命安全。

礦山地質(zhì)災(zāi)害主要有以下幾種。

1.1 采空區(qū)塌陷

采空區(qū)塌陷是礦山中比較常見的自然災(zāi)害，同時，也是容易被預(yù)測和分析出來的礦山地質(zhì)災(zāi)害之一。在礦山的開采過程中，由于開采者過度挖空礦山，導(dǎo)致井下出現(xiàn)巨大的空間（崩落空間）。該空間的面積一般大于資源的占用范圍，一旦頂層的負(fù)重超過空間支撐結(jié)構(gòu)的最大承受力，就會塌陷。其中，覆蓋的巖層也會出現(xiàn)斷裂，引發(fā)一連串的塌陷災(zāi)害，最終出現(xiàn)礦山塌陷盆地。

1.2 滑坡災(zāi)害

滑坡災(zāi)害是礦山表面常見的地質(zhì)災(zāi)害。由于巖石表面存在一定的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，所以，如果沒有特殊原因，一般的山體不會出現(xiàn)滑坡災(zāi)害。但是，在礦山開采的過程中，使用外力機(jī)械破壞了山體的構(gòu)造支撐力，使得山體在滲透力的作用下出現(xiàn)巖石、土層沿某一平面平行下滑的問題。滑坡災(zāi)害的物理原因是開采加重了山體的巖土內(nèi)部不平衡性，一側(cè)臨空而另一側(cè)負(fù)重，使得山體自身的傾斜力變化，最終破壞了礦山的穩(wěn)定性，導(dǎo)致山體滑坡。

1.3 泥石流

一般礦山在開采資源時，對于山體內(nèi)運(yùn)輸?shù)乃缮⒍逊e物放置較為隨意，堆積在礦山周圍成為最常見的處理方式。因此，在某種外力的作用下，特別容易出現(xiàn)下滑的情況。由于這些松散的堆積物并非巖石結(jié)構(gòu)，而且表層也沒有豐富的植被保護(hù)，一旦遇到大雨或者大風(fēng)，就容易增加上層的自重，待其高出臨界值后就會形成泥石流。

1.4 水土流失

在日復(fù)一日的開采過程中，礦山表面的巖石結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)振動和破碎，導(dǎo)致其表層的空隙結(jié)構(gòu)加大。在水流的侵蝕作用，使得表層的土壤逐漸被侵蝕，而且礦井內(nèi)部的開發(fā)也會增加地下水流的噴涌，造成礦山內(nèi)部的深層次水土流失。

水土流失的另一個原因是井下突水。如果在挖掘礦山內(nèi)部時遇到采空區(qū)、地下河道，經(jīng)常會出現(xiàn)水流沿著構(gòu)造的斷裂帶噴涌而出，在山體的表層形成地表河道的情況。但是，這些河道不是天然形成的，在水流的作用下會帶走泥沙，如果不加控制，就會引發(fā)嚴(yán)重的水土流失問題。

1.5 崩塌和巖爆災(zāi)害

崩塌和巖爆是礦山內(nèi)外部不同形式的地質(zhì)災(zāi)害。崩塌一般發(fā)生在礦山的高陡邊坡。由于常年的施工和振動，這些位置出現(xiàn)了泥夾石、風(fēng)化碎片、失穩(wěn)孤石的斷裂問題。而巖爆經(jīng)常發(fā)生在低下深度較大的礦山內(nèi)部。通常情況下，深度超過1 000 m的礦山內(nèi)部由于開發(fā)引起的高地應(yīng)力，會造成巖石的松脫、剝離、彈射和拋擲。所以，人們把初速度高于100 m/s的巖石剝離稱之為深層巖爆。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防處理方式

2.1 采空區(qū)塌陷防治措施

對于礦山資源的開發(fā)，除了要采用科學(xué)的開采方式外，還需要在開采過程中采用一定的填充方式填補(bǔ)采空區(qū)。比如采用充填復(fù)墾法，利用開采出來的廢棄巖石、剝離物填充，或者結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)計算出應(yīng)力高危地區(qū)，采用支柱的加固方式，防止踩空塌陷問題的發(fā)生。

2.2 滑坡防治措施

對于滑坡災(zāi)害的防治，需要采用技術(shù)預(yù)測和物理防治2種方式。技術(shù)預(yù)測就是使用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備計算出滑坡、高陡邊坡的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，比如瑞士TSP20超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)，它可以準(zhǔn)確給出礦山邊坡的穩(wěn)定性預(yù)測圖。根據(jù)該圖提前加固滑坡危害較大的地區(qū)。物理防治就是在邊坡表面進(jìn)行防滑處理，比如做出3% 的反坡，將雨水和其他廢水及時排流，改善邊坡的天然穩(wěn)定性，或者適當(dāng)設(shè)立安全平臺，在上面堆積渣土等，加固邊坡不穩(wěn)定的區(qū)域等，防止突然滑坡。

2.3 泥石流防治措施

對于礦山開采的泥石流災(zāi)害防治，要采用遙感系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測，具體有以下幾點：①檢測礦山開采并堆積出的松散堆積物以及礦山表層的植被覆蓋率，看是否達(dá)到了防止泥石流發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)。②檢測表層土壤和巖石的附著性，計算其發(fā)生泥石流的概率和最大負(fù)荷應(yīng)力。除此之外，還需要對危險區(qū)域進(jìn)行一定的處理，比如建立排泄山洪的泄洪渠道，防止山洪裹挾泥沙滑落；建立攔截壩，攔截泥石流。③改變礦山表層結(jié)構(gòu)，將不穩(wěn)定的大型石塊提前放置到底層，減少潛在的威脅等。④種植草坪和樹木，提高土壤的附著力，增加對流水的吸收作用。

2.4 崩塌的防治措施

對于崩塌災(zāi)害，需要提前采集礦山的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)計算出巖石所能承受的最大破壞力。同時，還要根據(jù)礦山邊坡的坡度進(jìn)行修固，比如降低臺階的高度，增加攔截力度等。另外，要盡可能地遠(yuǎn)離危險區(qū)域采集礦產(chǎn)資源，減少爆破作業(yè)的數(shù)量。

3 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對資源的需求也在不斷增加。由于我國當(dāng)前在礦產(chǎn)資源開采中的技術(shù)和相關(guān)設(shè)備還處于相對落后的狀態(tài)，所以，必須積極開展礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作，減小對礦山穩(wěn)定性的影響和周邊生態(tài)環(huán)境的破壞，提高檢測技術(shù)和防治能力，加強(qiáng)對礦山非法開采的管制，以實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的合理、安全開發(fā)。

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〔編輯：白潔〕