矿山地质灾害主要类型及防治对策略分析

李国泰

（庄浪县自然资源局，甘肃 平凉 744600）

矿山企业以及相关部门要高度重视地质灾害问题,有针对性的把灾害的类型、特征、原因等问题进行深入研究,并制定有效的解决方案和防御措施,从而提高矿山开采的安全性和可靠性。

1 矿山地质灾害主要类型及防治对策的研究背景

矿山地质灾害主要类型包括12 个灾害类型和46 个灾害种类。由于优质矿产资源主要开采区的分布范围较广且矿山地质生态结构较复杂,安全隐患大,并且随着未来人们对矿产资源的日益需求不断加大,使得我国矿山中的地质灾害突发事件时有发生,不利于我国矿业的长远健康发展。按照矿山灾害引发事件主要成因与发生时间阶段分类,包括突发性大型矿山岩体地质爆炸灾害,如矿石瓦斯矿山爆炸、岩爆等;以及缓发性大型矿山岩体地质侵蚀灾害,如矿山岩体侵蚀变形等。以下根据中国地质文化灾害区的空间地理位置及灾害成因情况进行详细分类[1]。

2 矿山地质灾害的类型

2.1 泥石流

泥石流通常是由于流体受到狂风暴雨、冰川或高山积雪等冰融化而径流形成的特殊性质洪流,这种特殊性的洪流在流体出现的前后会同时携带很多的诸如泥沙、石块等各种固体混合物质。从实际利用情况分析来看,各种自然资源在综合开采利用过程中对地表上环境造成的危害是非常严重的。

2.2 塌方

在矿山地质灾害的主要类型中,最常见的就是矿山塌方。如果一个矿山的整体结构和平面呈现向陡坡倾斜状态时,在矿山重力的运动作用下,矿山上的诸如土体和矿山岩石等大的物体就可能会直接发生坡度下降,并且这种力在运动中的速度非常快,在这种运动的整个过程中,土体和矿山岩石等物会直接脱落下来。造成土地塌方变化现象的主要原因是自然环境因素,比如由于强暴雨、地震等等,另一方面可能就是由于人类不合理的自然活动。在进行整个矿山综合开采时,有很多的矿山施工人员为了不断提高整个矿山的综合开采管理能力,一味的追求增加矿山开采出的面积,从而严重破坏了整个矿山内部山体的平衡运动能力,随着开采时间的不断推移,开采出的面积越来越大,极易导致发生矿山塌方施工现象。

2.3 滑坡

在矿山地质灾害中,滑坡也属于一种非常严重的地质灾害。在靠近地表的一些斜坡和靠近矿山面的斜面上有很多层的岩石和砂质土壤,它们受到了人为因素和自然环境因素的共同影响,比如具有破坏性的土壤和资源、雨水和地冲刷和土浸泡、地下水径流运动等等,在水和重力的相互作用下,沉积物可能会顺着靠近矿山面的斜坡边缘出现缓慢的滑动。

2.4 冒顶

在造成矿山内部地质发生灾害的主要原因中,冒顶灾害也是其中的一种。形成冒顶的一个根本原因之一就是由于矿压开采活动,在对部分矿山主体进行矿压开采时,破坏了原来的平衡力和矿压,从而直接导致部分矿山主体岩层上部分出现自然性的塌陷冒顶现象。由于不断的对整个矿山顶板进行勘探开采,矿压就一直处于一个失衡波动状态,所以矿压会直接使整个矿山气压发生变化,矿顶板会发生巨大变形,导致沿着矿山顶板边缘产生许多裂缝,出现了隔离层断裂现象,如果没有及时做好防护处理措施,就可能会导致使顶板压力强度继续不断增大,从而导致出现了石头冒顶板的灾害[2，3]。

3 矿山环境地质灾害产生的原因

3.1 违规开采

矿山业在地质灾害事件产生的发展过程中,违规利用开采资源是主要诱发原因之一。当有一部分大型矿产资源勘探开采施工企业在在运行管理过程中,没有充分采用先进的生产技术设备时,实际上在施工中就很容易就会出现违规操作等的现象。例如,部分采矿施工单位实际运行中为了有效节约施工成本,会大量采用二手的采矿施工设备,这部分采矿设备及其规格不仅与当前矿产资源地质开放区的需求完全不符,同时技术性能以及实际使用中的安全性也往往得不到充分保证,在这种特殊情况下,就容易直接引发各种类型矿山资源地质开发灾害。同时的也还有部分矿山施工人员因在工作中由于缺乏职业安全意识,频繁操作出现违规操作安全现象,也可能会直接增加重大矿山工程地质自然灾害事故发生的较大概率。

3.2 过度开采

部分大型矿产资源研发开采经营企业在在运行管理过程中,将经营管理工作的关注重点已经放在了如何创造资源最大化企业经济效益这一方面,并没有完全增加企业资金和管理技术上的投入反而加大企业环境资源保护管理力度,同时还可能会长期出现过度封闭开采的不良现象,这会极大的影响提升企业地质灾害管理风险评估指数。这一安全现象的频繁发生,会严重直接影响采煤矿山的安全稳定性,从长远的发展角度考虑来看,还将对矿山周边地区生态和自然环境条件造成不可持久性的严重破坏。

3.3 不科学开采

同其他违规违法开采行为相比,不科学违法开采行为呈现出较强的社会主观性。长期以来,我国在积极探索加强推进矿产资源合理开采的工作过程中,为了不断提升采矿开采工作效率、提升采矿企业社会经济效益,所研究应用的各种开放矿山方式仍然存在不足的科学性,另外,忽视对生态环境和资源生态的有效保护,也大大增加了各种开放矿山引发地质自然灾害同时发生的较大概率[4]。

4 矿山地质灾害的防治措施

4.1 加强灾害防控措施

矿山矿区地质自然灾害综合监测防治是我国矿山矿区地质自然灾害监测防治工作中的一项基础性监测工作。矿山内部地质环境灾害动态监测主要目的是为了深入了解当前矿山内部地质生态环境在地理时间与地质空间上的复杂变化,分析当前采矿和施工矿山内部地质生态环境条件变化的相互关系,有效地进行监测并有效防治各种矿山生产地质环境灾害,以此方式来有效减少因进行矿山生产地质灾害防治导致的生产人员伤亡与其他经济损失。政府以及其他相关主管部门一定要认真做好特殊矿区地质的科学调查勘测工作,并按照地质管理信息系统的行业标准和技术要求,合理组织设计采集矿山山体斜面的地质参数信息。对于大型的次生地质自然灾害,必须一定要切实做好当地相应的资源保护管理工作。

4.2 采取环境岩土工程进行治理

当前采用岩爆地质治理应用技术通过地质分析确定岩爆的最大发生率和机制,对那些可能直接产生较大岩爆的主要矿体地质及应力条件进行分析判断,从而明确确定岩爆的最大发生率及岩爆等级。在我们进行重点岩爆灾害防治时,通常还是要尽量避免出现地质和应力较为集中的特殊情况,当前现在我国许多砂岩矿山企业已经引进了各种有限元检测方法对砂岩矿体内部进行了地应力检测分析,针对地应力较为集中的重点矿区矿体进行各种重点岩爆防治,取得了良好的防治效果。针对矿区采空井和矿区的楼层塌陷现象危害,主要要求通过措施减少矿区塌陷的楼层高度,并对采空区塌陷地表上的建筑物及工作人员遗体进行合理安置移迁,保证矿区人民的人身生命财产安全。

4.3 分等级对矿山地质灾害进行防治

在一定大的程度上,矿山企业仍然可以分等级负责来组织实现针对地质自然灾害的矿山防治减灾工作,只有这样,才能有效提高矿山防治减灾工作的管理效率和服务质量。通常我们可以根据不同严重程度的典型地质自然灾害,矿山资源开采区的企业内部应该更加高度重视此防治区域的火灾防治管理工作,把一些专业防治技术较高的防治工作人员全部分配使用到该防治区域,与此同时,企业内部还要及时在重点火灾防治点的区域内部建立安全监督检查管理信息系统,如果企业发现一些不正常的火灾情况,工作人员就要在第一时间内立即采取各种紧急措施,尽量在自然灾害的萌芽时期就进行消灭。

4.4 完善相关体制和技术手段

在进行确定勘探矿山地底开采前,要全面的对确定矿山开采区域环境进行地底勘探,勘探的主要研究内容包括有勘探矿山的主要含油气矿量、地热变化情况、周围的自然环境和不同气候变化条件等等,并已经制定出了相应的安全管理措施,必须同时要准确保证矿山开采单位工作人员的生命人身安全。为了保证能够有效确保工业矿山生产开采的长期安全性,就要在矿山开采前就要进行严格的矿山综合风险评估,在矿山开采后还要采取有效的安全保护措施。在我国矿山自然矿石质量评价标准体系中,已经把一个矿山的自然地质环境条件以及矿山土地资源复垦情况纳入评价带其中了,并按照矿山相关的国家法律或者条例法规进行评价实施。在进行矿山矿井开采时,选择了先进的数学测量处理手段和多种化学检测手段,可以充分利用多种动态图像观测的技术方法对整个矿井情况进行实时自动监测,如果矿井有多种异常现象同时出现,就系统会自动发出信号,相关的煤矿工作人员就要及时协助解决这个问题。除此之外,在企业选择聘用测量专业人员时,应该尽量选用一批具有较高专业素质的各类专业型测量人才。

4.5 做好矿山开采的前期规划

为了切实做好主要矿山地质自然灾害前的防治准备工作,首先,在主要矿山准备开采之前,要合理地设计边坡的测量参数。同时还认为需要切实做好渣场开采前的一些准备措施工作,例如如何设计合理的渣场边坡倾斜坡度和控制渣场弃渣的排放方量,并同时做好自然灾害时的防护工作措施,做好渣场拦截弃渣以及渣场挡墙的工作准备,如果在渣场开采的整个过程中渣场出现自然灾害时就可以及时处理,避免气体喷射弃渣现象发生带来的渣场巨大损失,同时在渣场开采的整个过程中还需要严格执行规范渣场工作人员的清洁操作,禁止堆堆乱弃。对于这些矿山中原来没有发生过自然灾害的重点区域,要特别注意做好灾害预防减灾工作,减少自然灾害的再次发生。在本次矿山准备开采的整个过程中我还要切实做好采矿坑道的安全支护清理工作,避免坑道塌陷采矿现象再次发生[5,6]。

5 结束语

综上所述,矿产资源对于推动我国推进现代化建设具有直接性的影响,然而,我国矿山有关选矿企业在其运行管理过程中,不仅应更加注重通过采取有效管理措施不断提升我国矿产资源勘探开采工作效率和生产质量,同时还必须对未来可能发生出现的我国矿山发生地质自然灾害的根本危害性问题产生深刻性的认知,在实际选矿施工中深入研究分析我国矿山发生地质灾害可能产生的根本原因,并因此有利于针对性研究制定实施相应的灾害治理措施对策,只有这样才真正能够有效促进推动我国矿业经济的长期健康可持续发展。