時間:2023-09-21 17:56:17
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇礦區地質災害的治理,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
在評估礦山地質災害的時候,最重要的一點就是保證評估結果的科學性和準確性,由于其評估方法比較多,所以在評估的時候選擇評估方法,應當根據當地地質的實際情況而定。在評估的時候首先應該搜集整理礦區的資料,其中包括礦區前期的地形、地質、礦山開采設計、礦體分布等等方面的資料,如果這些礦山基本的地質資料都沒有收集到,那么定性評價的方法就比較適用;如果以上這些資料都能搜集到,不過由于這個礦區曾經比較少的發生地質災害,導致采樣數量不足,這種就最好采用模糊綜合評判的方法了;而對于礦山歷史上地質災害頻發,地質災害的采樣數據比較豐富的情況下,就可以選用神經網絡、數理統計等方法進行評估。地質災害的評估方法主要有:
1、專家評估法
此種方法一般是由在研究區當地生活工作多年,因而對當地的地質情況比較熟悉的的專家,對災害進行直接的評估。這種方法雖然效率高,也能結合現場的很多因素進行考慮,不過人為因素比較大,評價的結果受制于專家的經驗水平。
2、參數合成法
對影響質地災害的所有因素分類,然后根據經驗,對每一個因素給予一個權值,最后對這些所有的權值平均。此種方法是定量評估,利用軟件,工作效率也很高,缺點是當礦山面積比較大時,災害點多,應用就比較復雜,而且權值的確定主觀性比較強。
3、數理統計
通過對現有地質災害以及影響它的因素,建立調查和統計分析,總結地質災害的發育規律,從而建立評價模型,并利用所建模型進行的評估預測。這種方法比較復雜,模型需要反復的驗證,不過評估結果科學準確。
4、人工智能
這種方法包括神經網絡、向量機、灰色聚類。
二、評估及治理工作開展的思路
在開展評估及治理工作的思路上,首先應該對礦區進行現場的調查和數據的收集整理,對以前的一些相關資料和評估方法進行一個綜合的分析和評估,進而對礦山的地質災害提出一個治理的合理措施,在治理完成后,還必須對礦山地質災害進行監測,如果發現任何的安全隱患以便及時上報給相關部門。
三、礦山地質災害的防護措施及治理方法
礦山地質災害的防護措施和治理方法,必須要根據評估的結果以及災害的類型來制定相應的措施。這是因為不同的災害類型,它的災害體所危害對象的范圍也就相應的不同,所以在制定切實可行的措施的時候必須結合當地的實際情況。根據礦山的地質特點和條件以及地質災害災點的分布情況基本可以劃為幾個不同的防治區。其次是次重點防治區,這個主要針對的是礦山的生活區和進場公路,這兩出地方很容易形成大量的邊坡,周圍還有一些廢棄的渣,如果這些邊坡失去穩定就很有可能造成塌方和滑坡,而那些沿途的廢棄的渣也會造成礦區的水土流失,從而形成泥石流;最后一般防治區,就是指在無主要建筑和項目工程的建設的礦區內,一些地表巖石由于破裂、破碎等原因而造成的水土流失,這里應該減少人為因素的干擾,做好植被的防護工作。那么發生了地質災害應該怎么做,采取哪些措施?下面是一些典型的地質災害的治理方法:1、滑坡:修建排水設施,建立安全平臺;2、塌陷:可以采用充填復墾的方法;3、崩塌:降低陡峭程度,清理或攔截危巖;4、泥石流:封固礦山的物質,建立攔擋設施,建設疏導通道;5、瓦斯爆炸、礦坑火災:設置檢測點,設計預火方案;6、水土流失:綠化植被;7、礦坑突水、涌水、涌泥:做好坑道排水、排沙設計。
四、對礦山地質災害的監測方法
礦山地質災害的監測方法主要有三種:即人工巡視法、工程測量法和遙感解譯法。
(一)人工巡視法
人工巡視法可以監測不同類型的礦山,比如崩塌、滑坡、泥石流等,還能根據季節的變化,增加監測頻率,比如在雨季的時候,監測頻率要頻繁一些。人工巡視法主要是針對礦山地質災害點多、點散,規模較小的致災地質體。
(二)工程測量法
工程測量法主要應用在三個方面:一是災體已經發生變形,周圍有青瓷的滑坡、不穩定斜坡的礦區;二是防治效果監測方面,如擋土墻等防治工程部位;三是礦區地表的變形和沉降等監測方面。工程測量法只要的是測量儀器對致災體進行相對位移的測量,因此,大多時候是用在滑坡有變形的階段以及防治工程效果的檢測。
(三)遙感解譯法
遙感解譯法一般應用在對地質災害的監測方面,這是由于遙感解譯法可以發現大規模的泥石流和滑坡災害,并且監測的效率比較高,不過同時也需要現場調查核實驗證手段來進行輔助,所以遙感解譯法一般應用在區域性的礦山地質災害的監測,以達到大面積的觀測的目的。
五、總結
【關鍵詞】松宜煤礦區;誘發機制;發育特征;采空區
1 礦區地質環境現狀
松宜煤礦區地處鄂西山地的東部邊緣向江漢平原過渡地帶,為低山丘陵地貌區,地勢總體西高東低,南北高中部河谷地帶低。區內地形陡峭,溝谷發育,相對高差約706.6m。礦區內賦存豐富的煤炭、鐵礦、高嶺土等資源,僅煤炭資源已探明儲量就達8000萬噸以上,累計開采6000多萬噸。礦區內煤炭開采歷史悠久,早在200多年前已有鄉民在此采煤,近年主要為松宜煤業有限公司及湖北宜都華煜礦業集團有限公司下屬礦山在此采礦。長期的礦產資源生產在緩解湖北省煤炭供給不足的緊張局面的同時,也極大地破壞了區內地質環境,礦區范圍內發育了地面塌陷、崩塌(危巖體)、滑坡、地裂縫等眾多地質災害,直接威脅當地居民的生產生活安全。目前多數礦山開發進入資源枯竭期,地質災害更加頻發。
2 地質災害的誘發機制及發育特征
根據礦區的地質災害野外調查,分析采礦活動誘發地質災害的機理及地災的發育特征,其主要表現在以下幾個方面:
2.1 地下水的水位急劇下降
礦區溝谷發育,河流主要有尖巖河、洛溪河和干溝河等,其中洛溪河為常年流水河,尖巖河、干溝河為季節性河流。本區地下水主要靠大氣降水入滲補給,其排泄形式:一是,以泉水排出地表;二是,通過溶洞裂隙、暗河排出;三是,進入采空區及坑道后經人工排泄匯入地表河流。煤炭所賦存的二疊系梁山組砂巖,厚度較小,為一隔水層,但礦層頂板充水主要為二疊系棲霞組及茅口組弱~中等無壓溶隙溶洞水為主,該含水層厚約200m,地表巖溶中等發育,底板石炭系黃龍組為中等富水的碳酸鹽巖巖組,該含水層厚約100m,巖溶發育,水量較豐富。由于坑道鉆進過程中,經常越過砂巖,進入含水層,致使含水層與坑道、煤層溝通,大量的地下水涌入煤礦坑道及采空區中。在2000年后,煤礦區內的石家灣井田、猴子洞井田均出現過淹井事故。為了能延續采礦活動,煤礦礦山采用機械排水的方式,將坑道中的地下水排出至地表,井下抽水逐漸成為了本區地下水最主要的排泄方式。由于本區地下水的主要來源為大氣降雨,其次為干溝河、洛溪河等地表水的補給,因此,夏季地下水豐富,到了旱季,地下水水位急劇下降,礦井涌水量也受到明顯減少。煤礦排水的過程,實則就是通過抽取地下水使其水位下降的過程,該變化在枯水季節表現尤為明顯。常年的排泄地下水,已經使得整個礦區范圍出現了地下水水位大幅度下降,泉水斷流,局部地下水已經被疏干。地下水水位下降,為礦區地表發生巖溶塌陷、地裂縫、地面沉降等地質災害發育提供了便利的條件。
2.2 采空區塌陷頻現
松宜煤礦區經過多年的采煤活動,目前資源消耗已經達到75%,采空區面積超過了礦區范圍的50%。長期無序開采形成大面積采空區,導致巖體應力重分布和應力集中,從而自下而上形成采空冒落帶、導水裂隙帶、地表位移帶,由于區內緩傾的二疊系棲霞組、茅口組地層累計平均厚度238.73m,垂向上正好處于采空冒落帶及導水裂隙帶內,在采空冒落、巖體自重等因素綜合作用下,在煤層相對淺埋區(150-250m)易發生采空塌陷,目前明顯的采空塌陷已達到240處。采空塌陷主要分布在松木坪鎮、劉家場鎮境內、王家畈鄉境內。采空塌陷坑口多呈圓形、橢圓形和不規則形,單體直徑多在1-10m之間,最大直徑達80m,小者僅0.5m。規模最大面積1800m2,長60m,寬30m;最小僅有0.1m2。剖面以筒狀、漏斗狀居多,可見深一般2~10m,少數深不見底或為后期土石掩埋。各地面塌陷單體規模不大,屬小型地面塌陷。多個塌陷區單體密集分布,形成了多個塌陷坑群,范圍較大,常伴隨有地裂縫發育。隨著采礦活動的持續進行,采空區范圍的增大,近期來,區內地面塌陷發育具有變形漸趨加劇的特點,多數地面塌陷坑規模較先期略有增大。礦區內多個村莊頻現的塌陷坑,不僅毀壞了農田、林地,還造成了成片區的房屋垮塌,嚴重威脅到當地村民的生存。
2.3 滑坡、崩塌活動頻繁
由于礦區屬于低山丘陵區,山高坡陡,溝谷縱橫,斷裂發育,地質條件較復雜,早期人類活動頻繁,開挖公路、修建鐵路、建設礦區、采礦活動等。特殊的地形地質條件及人類活動,形成陡坡或陡坎,構成潛在滑移臨空面,加之僅修筑有簡易干砌塊石擋土墻,未采取及時有效的支擋、排水等防護措施,在長期內外地質營力作用下,出現小規模塌滑變形,局部崩塌現象。松宜煤礦區共發現滑坡40處,其中,大型滑坡有8處,中型滑坡有15處,小型滑坡有17處,滑坡總面積174.5×104m2,總體積2360.24×104m3。滑坡大多發育在松木坪鎮松木坪村、劉家場鎮三望坡村和卸甲坪鄉卸甲坪村,其它鄉村零星分布;崩塌發育有29處,其中小型13、中型14、大型2處,總面積13.888×104m2,總體積為80.07×104m3。2005年后,隨著煤炭資源價格的一路走高,煤礦資源開采的速度加快,由于無序開采活動,缺乏地質環境保護措施,導致了地下水水位下降及大量的采空區塌陷,從而對巖土體完整性和穩定性造成了重大的影響。而采礦過程中爆破震動效應產生水平動加速度,增加下滑水平推力;采空冒落或采空巖溶塌陷形成地面拉裂變形,加速地表水、地下水下滲,增加滑體自重,降低滑帶土物理力學性質,斜坡容易發現形變。目前,較多的滑坡體、崩塌體后緣發現多條水平裂縫、地面出現下陷及位移,地下水運移通道發生改變,部分部滑坡體、崩塌體前緣出現變形。礦區一旦出現極端降雨天氣,斜坡受到強烈沖刷及雨水入滲,應力發生改變,引發地質災害。
2.4 泥石流威脅嚴重
松宜煤礦區各礦山在采礦活動中形成的廢渣,大都未運出礦區,除了少數用于采空區回填,以及工業場地建設之外,其余廢渣一般堆放在井口附近。多年的采礦活動,各煤礦井口附近均累計了大量的廢渣。根據統計,煤礦區內棄渣堆積體(矸石山)66處,總面積48.00×104m2,總體積707.95×104m2。棄渣堆積體以中小型為主,其中大型1處、中型13處、小型52處,穩定性差、較差的有60處。其中,猴子洞煤礦(閉坑)棄渣堆積體、新民煤礦(閉坑)棄渣堆積體、尖巖河棄渣堆積體規模較大,危險性高。曾在1995年,鴿子潭煤礦就發生過廢渣垮塌事故,猴子洞尾礦庫發生泥石流,致使公路、民房毀壞。由于礦區特殊的地形條件,各礦山井口一般都緊靠溝谷,地形坡度一般在10~30°范圍,在無外力加載的情況下,廢渣堆一般處于自然穩定狀態。隨著采礦活動的持續進行,廢渣堆積量不斷增加,而僅有極少數礦山在廢渣堆前緣修建了簡易支擋防護工程,多數未采取有效的防護措施,廢渣在自重力作用下,沿斜坡蠕動變形,原來的穩定狀態遭到破壞,時有塌滑變形發生,廢渣堆無序的堆放為泥石流提供了物質基礎。由于山區地形較陡,河谷河谷坡降較大,匯流面積大,強烈大氣降雨產生的匯流為泥石流的發生提供了有利的地形條件和水動力條件。根據歷史流量數據,區內最大暴雨量曾達245.9mm/h,極端不利降水條件下發生泥石流的可能性非常大。
3 地質災害的防治治理方向
松宜煤礦區地質災害頻發,破壞農田,損壞公路,毀壞房屋,已經造成了礦區村民的人身財產的重大損失。近年來,隨著采礦活動的持續進行,地質災害發生越來越頻繁,威脅越來越嚴重,松宜煤礦區地質災害問題已成為當地社會經濟的制約,受到社會的廣泛關注,對地質災害的防治治理,已成為當地經濟可持續發展的重大突破口。根據煤礦區采礦活動誘發地質災害的機理及發育特征,規范采礦活動成為當地地質災害防治治理的主體方向。
(1)采空區塌陷是礦區內最主要的地質災害,在長期采礦活動中,一般采用見礦即采的粗放型方式,未嚴格按照設計要求布置采礦工作面,留置安全礦柱,在采礦完畢后,未對采空區進行回填。無序采礦活動,形成了大面積的采空區,在無任何支撐的情況下,采空區上部巖體在自重的作用下逐漸下沉,形成采空區塌陷。故預留保安礦柱、走向長壁式回采、分層開采、采空區回填等方式是有效防治治理采空區塌陷的合理措施。
(2)地下水水位下降是誘發多種地質災害的重要因素。礦區內隔水砂巖厚度較小,坑道的鉆進,容易掘穿隔水層引起坑道涌水,故在探采活動中,應該摒棄邊探邊采的方式,根據水文地質勘查的成果及采礦活動中地下水動態進行坑道設計,保護砂巖隔水層的完整性。在開采過程中,一旦發現頂底板滴水、地下水入滲等,應該即刻進行防滲處理,并研究隔水層的變化及涌水的來源,為坑道的布局提供真實可靠的基礎資料。
(3)采空區塌陷改變了地表斜坡的應力平衡,導致滑坡、崩塌等變形嚴重。由于外界應力是引起滑坡體、崩塌體變形的主要原因,同樣,應力再次達到平衡也是防治治理滑坡、崩塌的重要措施。在采礦活動中,應避開滑坡、崩塌區及資源埋藏較淺的區域,以及對采空區的回填等措施,均可減少采空區塌陷的范圍及深度。同時,地質災害體變形監測也是重要的防治措施,對地表及地下采取群測群防的手段,時刻關注地質災害的變形發展。
(4)廢渣不規則堆放,是泥石流的重要物質來源,合理處理利用廢渣,可減少泥石流的威脅。在礦山采礦活動中,應盡量利用廢渣進行工程建設,對采空區進行回填,富余的廢渣應采用集中堆放,選擇地形條件較好的位置,在廢渣堆前緣修建擋渣墻,并合理布置截排水溝,減少坡面匯流對廢渣的沖刷,從物質來源及動力條件兩方面減少泥石流的威脅。
關鍵詞:礦山;地質環境;地質災害;恢復治理
中圖分類號:P62文獻標識碼: A
一、治理背景及現狀
車見溝礦山為私采礦山,目前該礦山已停采多年,采礦權人主體不明,由于當時缺乏統一規劃和控制,開采設備落后,人們環境保護意識差,不規范開采,采富棄貧,采易棄難,亂采濫挖,造成該礦區內采面橫立,廢渣堆遍布,礦山地質環境遭到了嚴重破壞。礦山開采毀壞地表植被面積約0.2平方公里。形成高陡開采邊坡六處共計長度576m;大小廢渣堆8座,占地面積約8823m2,共計方量約29150m3。礦業活動的進行嚴重破壞了礦區及周邊地區原始的地形地貌及地表植被覆蓋層,并給下游約200m處的車見溝村帶來了遭受滑坡和泥石流地質災害的隱患。
二、治理區存在的地質災害及威脅對象
礦山開采形成邊坡最大高度49m,最小高度29m,邊坡傾角47°―62°。邊坡采面因不規范開采并多年暴露受日照、雨淋等自然力影響風化強烈,形成了一定數量的浮石、危巖體等存在發生崩塌地質災害的隱患。
礦區內凌亂堆積的廢渣堆8座,成分為鐵礦石干選后殘留的尾礦砂。渣堆最小堆積方量960m3,最大堆積方量12269m3。由于礦區處于溝谷底部,流域匯水以地表徑流、地下潛流形式從渣堆體上排泄,渣堆體存在產生泥石流和滑坡的隱患。
礦區內堆積的廢渣堆在自然力作用下一旦發生滑坡、泥石流地質災害直接對下游車見溝村23戶、130多人的生命財產構成嚴重威脅。
三、治理區域地形地貌
礦區所在位置屬中低山區,地形總體呈西高東低,區內海拔最高1020m,最低870m,相對高差150m,屬侵蝕構造中低山地貌,溝谷發育,多為“V”型谷。
四、治理區地質環境條件
1、地層巖性
本區出露的地層有:
太古界車見溝斜長角閃巖(Ca):分布于礦區西部。
太古界崗南片麻巖(Ggn):含磁鐵礦斜長鉀長淺粒巖,斜長角閃巖包體。
2、地質構造
本區位于中朝準地臺(Ⅰ級)、山西斷?。á蚣墸?、五臺臺拱(Ⅲ級)、阜平穹褶束(Ⅳ級)南部 。
區內構造線方向以北西、北東及東西向為主,秋卜洞斷裂(北西向)位于治理區東北部越500m處,大坪-鷂子崖斷裂(北東向)位于治理區東南部約3km處。
治理區南部的黑山關-蘇家莊斷裂,呈東西向,延伸二十余公里,為本區主要控制性斷裂構造,錯段本區北西向灰綠巖脈、東南向二長斑巖脈、北東向斷裂及變質底層。治理區地層構成-向斜構造,地層產狀多變,傾角20-40°,地質構造較復雜。
3、水文地質條件
礦區內地下水類型主要為基巖風化帶裂隙水。
該區主要分布基巖風化帶裂隙水,含水層為片麻巖風化層,上部強風化,向下逐漸過渡到新鮮基巖。地下水來源主要為大氣降水垂直入滲補給,通過風化層空隙及基巖裂隙垂直入滲補給地下水及側向徑流補給柳林河。
3、工程地質條件
礦區地表出露地層以太古界崗南片麻巖為主,表層風化強烈,強風化層厚度約3―4m,巖層產狀80°∠25°,地層巖相單一,巖層穩定。礦區工程地質條件良好。
五、治理思路及防治措施
對礦區進行勘查后基本查明礦區存在的地質災害有采面的崩塌以及溝谷中渣堆體潛在的滑坡和泥石流隱患。
針對礦區地質災害的特點,本著攔擋固源、疏導排水、清理危巖的治理思路對該礦區進行回復治理。
1、攔擋固源
在礦區渣堆下游溝谷鎖口位置砌筑一座攔擋壩,以及在平整的渣堆平臺外側砌筑護腳墻。目的是穩固礦區內渣堆,防止渣堆體成為泥石流物源,同時防止渣堆體在其內部潛流影響下產生滑動,形成滑坡地質災害。
攔擋壩:為重力式攔擋壩(見下圖1),壩體由漿砌石砌筑,表面用M10水泥砂漿勾縫。墻體基座寬7.25m,高1.5m,座于基巖上;壩肩嵌入兩側基巖層1m,壩體底寬3.5m,頂寬2m,高度6m,長度為13.2m,壩體背側為垂直面,壩前面外傾坡度1:0.25。壩體預留10×10cm排水孔,梅花布置,間距1.5×1.5m,最下排排水孔距離地表0.5m。壩體中部前側做漿砌石排水槽疏導壩體頂部匯水。壩后分挖夯填區和覆蓋夯填區兩個區:開挖夯填區夯填不小于150cm碎石塊,夯實密度不小于85%,地表傾斜坡度1:0.55;覆蓋夯填區夯填不小于100碎石塊,夯填密度不小于85%,在壓坡同時,壓埋已有擋墻高度1.5m作為基礎,對其進行加固。
圖1重力式攔擋壩
平臺護腳墻:礦區內平整7個平臺,護腳墻5座,護腳墻由漿砌石砌筑,表面用M10水泥砂漿勾縫,墻高度分為3m、4m兩種,截面形式為重力式。共設計護腳墻長度421m。平臺面上覆土平整可作為當地居民旱地使用。
2、疏導排水
礦區內設計主排水溝及支排水溝。目的是將流域匯水引導排除礦區,消除形成泥石流地質災害的水動力因素。
主排水溝:漿砌石砌筑,等腰梯形斷面,底寬1m,高1m,腰傾坡度1:1.7,砌筑厚度0.5m,表面用M10水泥砂漿勾縫。設計主排水溝長度400m。(見圖2)
圖2主排水溝斷面圖
支排水溝:漿砌石砌筑,等腰梯形斷面,底寬0.5m,腰斜坡度1:1.7,砌筑厚度0.3m,表面用M10水泥砂漿勾縫。設計支排水溝總長度380m。
3、清理危巖
對高陡采面上存在的浮石、危巖進行清理,防止其在外動力作用下產生崩塌地質災害,對經過的人畜產生危害。因開采邊坡位置少有人畜經過,開采邊坡未做進一步的治理。
結語:近年來,在科學發展觀的引導下,礦山環境保護與治理工作受到重視,礦山生態環境保護和恢復治理工作取得了一定進展,歷史遺留的一些礦山環境問題在國家的正確引領下正在逐步解決,但長期以來在礦產資源開發中因忽視環境保護積累起來的問題不可能在短時間解決,礦山環境治理問題依舊任重道遠,積極探索礦山地質環境恢復治理的新途徑是當前及今后一段時期的重要任務,構建“和諧礦山環境”乃當務之急。
參考文獻:
[1]中華人民共和國國土資源部,《礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規程》,2011.8.31。
【關鍵詞】礦產;開發;環境影響;恢復治理
引言
礦業活動對環境的破壞會嚴重影響到人們的生產生活,甚至危及到生命財產安全,會最終導致環境遭受嚴重破壞,因此加強礦山地質環境管理迫在眉睫。
1 蘭坪鳳凰山鉛鋅礦開發現狀
1.1 礦山基本情況
云南蘭坪地處橫斷山脈縱谷地帶,隸屬怒江州,地處金沙江、瀾滄江、怒江流域中心帶,境內已探明的蘭坪鳳凰山鉛鋅礦,是我國已探明儲量最大的鉛鋅礦床。礦床則賦于白堊系礫石質石英砂巖中,是一個以鉛為主的多金屬氧化礦床,礦石品位較富,開采條件簡單。蘭坪鳳凰山鉛鋅礦開采以露采為主,礦區由架巖山首采區、北廠、蜂子山、南廠、白草坪、西坡和跑馬坪7個礦段組成,礦體分布集中在11平方千米范圍,多呈層狀、似層狀產出。
(1)資源特征。該礦床位于蘭坪-瀘水銀塊體內,礦區有兩個礦帶:上礦帶由下白堊統景星組底部的石英砂巖組成;下礦帶由下第三系云龍組上段含角礫砂眼和灰巖角礫組成。塊體分解為兩個子塊體,一處位于蘭坪地區,另一處于騰沖-保山以北地區。其中,蘭坪子塊體強度高,層次結構清晰,濃集特征顯著。
(2)開發前景。該礦礦石質量好,易采可選,鄰區水電資源豐富,已列為西南鉛鋅工業基地,潛在經濟價值高達2000億元以上。
1.2 礦區開發的基本情況
自1985年始,各地國有、集體企業及個體紛紛涌入不足一平方公里地段礦區,最多時每天達3萬多人群采。群采先在架巖山和北廠礦段,后擴展到蜂子山、南廠、白草坪等礦段。群采導致的結果是亂采濫挖、采富棄貧、爭礦搶礦現象十分突出。長達18年掠奪式大規模群采造成礦山秩序混亂,資源破壞和浪費嚴重,生態環境惡化,安全事故及地質災害頻發,滑坡、塌陷、泥石流等隱患突出,環繞金鳳村莊的a江河也曾因礦渣阻塞斷流,使水質迅速下降到Ⅴ類。
2003年9月起,省人民政府對蘭坪鳳凰山礦區實施資源整合,結束了該礦區的資源浪費、無序開采、環境污染、安全事故頻發的局面,礦業開發逐漸步入規范化、集約化生產。
資源整合后,礦山企業(云南金鼎鋅業有限公司)也不斷加大投入,實施了水土流失防治、地質災害防治、礦區土地排廢場復墾綠化等多項地質環境工程治理。比如累計投入2500萬元建設了架崖山排廢場、貧礦堆場;投入1530萬元對礦區土地、排廢場進行復墾綠化,恢復生態環境;為選冶企業新增1400萬元的環保設施,對廢氣廢水排放治理;投入1100多萬元對南大溝泥石流進行治理;投入7000多萬元對a江河進行清理,投入3800萬元進行尾礦庫改造,杜絕選礦尾水直接排放a江河。
2 蘭坪鳳凰山礦區礦山地質環境現狀分析
2.1 蘭坪鳳凰山礦區礦山地質環境分為三類:生態破壞、環境污染以及地質災害
(1)礦山生態破壞。有地形地貌改變、水土流失、植被破壞、水系統失去平衡、土地沙化等。例如將尾礦、廢渣、廢石、貧礦等物質長期堆放于礦山周圍的林地土地資源上,導致土地、林地資源被破壞;采礦疏干排水導致地下水位下降,河流斷流;在城鎮周圍露天采礦,導致自然狀態破壞等。
(2)礦山環境污染。有礦山水資源污染、土壤污染、大氣污染、固體廢棄物污染、噪音污染、放射性污染和固體廢棄物污染等。例如礦山企業未對“三廢”進行處理,將鋅、鉛、鎘渣土等直接排入水系統或傾倒在礦山周圍等。
(3)礦山地質災害。有崩塌、地面陷落、地面沉降、滑坡、地裂縫、水土流失、泥石流等。該礦區礦山地質災害主要有南大溝泥石流,白頭山山頂塌陷、滑坡,煉登大溝泥石流、南大溝蜂子山塌陷,南大溝內滑坡群、堆廢場滑坡,南廠山頂滑坡,北箐溝滑坡、泥石流,跑馬坪礦山泥石流等隱患。
2.2 蘭坪鳳凰山礦區礦山地質環境恢復治理類型
根據礦山地質環境影響程度來確定分區,可以簡單分為影響嚴重區、較嚴重區、較輕區。嚴重區是指礦山地面沉陷盆地和老采坑影響范圍;較嚴重區是指工業場地、道路建筑、廢土場、原剝采廢棄區、土地壓覆點范圍等;較輕區是指其余評估區范圍的一般防治區。
2.3 蘭坪鳳凰山礦區引發地質環境的原因分析
礦業開發過程需要構建交通網、工業民用廠房和市政建設等,然而修建公路、工業場地、露天采空區、排土場及堆礦場等設施會破壞及壓占土地,嚴重時還會引發采區邊坡崩塌、滑坡、地面形變(采礦掏空、礦坑疏干或長期抽排地下水等)、地面塌陷(礦區地面下沉、開裂等)、巖溶充水礦區等。
由于長時間、高強度的開采,造成了大量土地荒廢,礦山開發中廢渣、廢石、棄土的堆積造成礦山周邊占壓土地、植被破壞,影響了原有地貌環境以及水文環境,生態環境惡化。在地質環境破壞嚴重的地區,發生了大面積地面塌陷。而且由于建礦、采礦強制性抽排地下水以及采空區上部塌陷使地下水、地表水滲漏,嚴重破壞了水資源環境,導致采礦區域及周邊出現了嚴重生態環境破壞。因此,蘭坪鳳凰山礦區礦山開發誘發的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等十分普遍,礦山地質災害影響極大,常常會使地表建筑物、公路、鐵路等遭受破壞或被掩埋,嚴重時還會造成人員傷亡,產生嚴重的經濟損失,地質災害帶來的危害強度遠比生態破壞、環境污染更為劇烈。
3 礦山地質環境恢復治理措施
一是處理好開發與保護關系,督促礦業權人履行義務,形成管理、監督、保護和開發利用礦產資源體系;二是運用先進技術做好保護工作,采用先進采選技術和加工技術,加快礦業“三廢”回收,提高資源利用率,促進礦山地質環境保護實施;三是采用攔、排、護、整、植復合治理方式加快礦山環境治理與保護,對礦山露采采坑分級回填平整,覆土厚度約0.5m,盡量恢復原土地類型;四是對露采邊坡設置截排水溝用漿砌片石砌筑;五是對廢石土分開堆放管理,堆放時要做到堆放一層壓實一層,并設置攔擋墻;六是在排土場平臺設置2%~5%的反坡,以攔截平臺表面及坡面匯水;七是對礦山道路等邊坡以及排土場的穩定性變化情況進行實時監測;八是加快礦山植被的恢復,通過樹木種植、草皮移植等方式恢復礦山植被,防止滑坡、泥石流的發生。礦區范圍壓占土地的建筑物及道路、工業場地、排土場到終采結束后均需復墾覆土,覆土厚度不小于0.3m,以恢復其地形地貌景觀;在采坑、排土場、礦山公路、工業場地土地平整后種植植被,種植間距為3m×2m,樹坑規格為0.5m×0.5m×0.5m;九是對水環境的監測重點布設在露采坑排水口;十是土石環境監測點在每個排土場外布設一個;十一是合理利用礦山地質環境保護與恢復治理保證金,以便被破壞的土地植被恢復治理能順利實施。
4 結論
本文通過對蘭坪鳳凰山鉛鋅礦在露采生產過程中的礦山地質環境問題進行綜合評估與分析,提出了分區保護類型,確定了礦山恢復治理措施。
參考文獻:
[1]王魯伯,孫廉.等.云南蘭坪金頂鉛鋅礦詳細勘探地質報告.云南省地礦局第三地質大隊,1984(10).
關鍵詞 礦山;地質災害;防治措施
中圖分類號TD98 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)69-0077-02
人類的生存以及國家的發展需要依靠地質環境和地質條件,因此如果一旦發生地質災害將會嚴重影響人們的生活和國家發展。因此,本文通過對礦山地質災害進行了詳細的論述,主要分析了在開采礦產資源時容易造成礦山地質災害的各類因素以及主要的治理辦法和措施。
1 礦山采空區塌陷
1.1導致礦山采空區塌陷的主要原因
在對礦山進行開采作業時,通常會采用留礦法開采、空場法開采或者崩落法開采等,這些方法在開采的同時會在礦井中形成大小不一的采空區,如果采空區面積達到一定的程度就容易發生坍塌,并引發地質災害。塌陷區的特點是面積通常會比采空面積大,形狀通常接近圓形,中間深,周圍淺。
導致采空區塌陷的主要原因是,當開采礦井的底層礦后,采空區附近的建筑物、覆蓋巖層會導致采空區頂板變形或位移,當積累的壓力足夠大時,會導致覆蓋巖層和采空區頂板斷裂,并因此產生離層,進而導致塌陷情況的發生。
1.2 防治采空區塌陷的主要方法
目前礦山開采工作中主要應用充填復墾發防止采空區發生塌陷,即在對礦山進行開采時,使用附近粉煤灰、煤矸石或者其它剝離物等填充礦山塌陷區,這種方法的優勢在于,在礦山應該非常多的材料用來填充塌陷區,而且成本低、不會產生環境污染,應用靈活,反應速度快。
2 導致滑坡的原因以及治理方法
2.1造成滑坡的原因
滑坡形成的主要是由于礦山的巖土構造、自重、巖土的滲透性程度以及外力因素等各方面因素綜合導致的。如果礦山的某一部分巖體比較松散,當在外力對這部分山體產生作用是,就會造成山體滑坡的現象。因此在進行礦山開采時需要保證掩體內部的平衡,在實際進行礦山開采工作時,經常會發生臨空的情況,這樣就會造成該部分的巖體支撐力降低,當支撐力降低到一定程度時,應力會不斷集中在該方向的坡頂區域以及坡腳區域,當應力增加到一定程度時就會破壞這些區域的巖體,造成滑坡現象。
2.2 治理滑坡的方法
目前礦山開采工作中主要方法是消減外力因素對礦山的影響,其中主要是防水工作??梢栽趯嶋H工作中,為了避免或減輕雨水造成的沖刷和雨水匯集,工作面可以修建排水設施,并修建2%的反坡,并保證排水設施的正常運行。還可以通過對容易產生滑坡的區域進行分層的方法,并建立安全平臺,減緩滑坡區域的坡腳以及滑坡區域的堆積高度等。
3 導致泥石流的原因以及治理方法
3.1造成泥石流的原因
泥石流會帶來很多的資源,但是也會造成災害,在對礦山進行實際開采的工作中,由于礦山的巖體結構較松散,或者在開采時堆積了大量的碎屑,這樣,在雨水的作用下,或者在礦山有積水的情況下,會破壞礦山巖體或碎屑堆積區域的靜力平衡,就容易引發泥石流災害。
3.2 治理泥石流的方法
目前實際生產中,主要使用攔截、阻擋的方法治理泥石流,并且需要在治理時對泥石流進行疏導。首先對礦山的地質結構進行分析,判斷出巖體松散等容易發生泥石流的區域,并且通過科學的方法封固礦山的松散的物質,并根據具體情況建立攔擋設施,然后建設疏導通道,這樣可以在攔擋泥石流后將泥石流排出,減少泥石流對攔擋設施造成的壓力。然后采用合適方法對泥石流進行處理。
4 導致水土流失的原因以及治理方法
4.1 導致水土流失的原因
造成水土流失的主要原因包括水力侵蝕和重力侵蝕等。
水力侵蝕主要是指,由于在實際開采礦物資源時,會導致開采區域地質松散或者增加巖層空隙度。這樣就會增加當雨水對礦區的侵蝕效果,從而造成水土流失。
4.2 治理水土流失的方法
在治理水土流失方面,保持水土流失地區的植被是最有效的方法,不但可以對水土流失進行有效的治理,還可以對沙土或巖體起到固定作用。防止因此在對礦山進行水土流失防治時,需要保護礦山以及周邊地區的綠化和植被。另外,需要在礦山開采地區建立有效防護措施,以降低礦山的風蝕作用和水蝕作用。
5 導致崩塌的原因和治理方法
5.1 發生崩塌的主要原因
導致礦區崩塌的原因非常多,比如地質原因、巖體斷裂、外力影響等,還有可能是多種因素共同作用所導致的。礦區崩塌主要發生在開采后期的高陡邊坡或臺階處,發生時通常表現為大量的泥夾石形式、或孤石失衡掉落或者巖體風蝕斷裂形式等。崩塌災害通常在某個時間、某個區域突然發生,并且在崩塌前毫無預兆,所以難以提前做出判斷。所以需要對地質松軟區域、礦區突出部分、斷裂帶附近區域以及受到侵蝕比較嚴重區域進行有效的加固防護措施,以防止崩塌情況的發生。
5.2 防止崩塌的方法
降低礦區臺階的陡峭程度和高度或降低邊坡的陡峭程度,這樣可以有效降低自重,在建設臺階時,高度應該設置在8m左右。對自然掉落物進行攔截,經常發生巖體脫落的區域需要進行重點防護,采用先進的爆破技術和科學的排渣方法。這樣就可以在最大程度上降低礦區發生崩塌的可能性。
6 影響環境地質的原因和治理方法
6.1 影響環境地質的主要原因
在對礦山進行礦產資源采集時,一定會對礦山以及周圍的環境造成影響,比如礦山以及周圍的植被會受到一定程度的破壞,因此,保護礦山周圍的地質環境非常重要。
6.2 防治環境災害主要方法
最重要的是要保證礦山以及周圍地區的植被,這樣不但可以防止水土流失,還可以有效降低地質災害的發生幾率,以及降低地質災害所造成的危害;其次使用先進的技術方法和先進設備開采礦山的資源,建立完善的地質災害防護措施,防止對周圍環境造成破壞和污染,避免破壞性開采。
7 結論
由于我國對于各類礦產資源的需求量非常大,但是開發礦產資源的技術力量和裝備設施都比發達國家落后,因此在進行礦產資源開采工作時容易造成地質災害。為礦山工作人員以及人民造成嚴重的財產損失或安全威脅。本文通過對礦山地質災害的成因和特點進行分析,闡述了一些地質災害的防治方法,希望對進行礦山采集的單位提供幫助。
參考文獻
[1]武軍.礦山環境問題與對策[EJ].云南環境科學,2000,20:36-38.
一、地質災害面臨的形勢
我市可能發生的地質災害類型主要有地面塌陷(重晶石采空區塌陷)、地裂縫、崩塌等。其它類型地質災害由人為因素引發,如非法取土、采砂等。
(一)地面塌陷和地裂縫。地面塌陷主要為采空塌陷。地裂縫主要是和采空塌陷伴生的,在塌陷區周邊一定范圍內
產生,以重力作用為主。采空塌陷和地裂縫主要發生在柏城鎮和柴溝鎮的老重晶石礦采空區。采空塌陷具有較強的危害性,對地表建筑、人民生命財產安全、生態環境和社會穩定構成嚴重威脅。
(二)崩塌。采石廠和其他露天開采礦山存在潛在的崩塌隱患,危及作業人員的安全。主要分布在柴溝鎮、井溝鎮、闞家鎮的石料開采礦區。
二、地質災害防治重點及措施
(一)防治重點。根據現有資料,初步確定防治的重點為柏城鎮、柴溝鎮重晶石采空區和闞家鎮、柴溝鎮、井溝鎮的石料開采礦區。
(二)防治措施。各鎮街區要搞好日常調查,摸清各自行政區域內可能發生的地質災害。遇有暴雨天氣或連續降雨超過50毫米的情況時,要立即啟動廢棄礦井周邊的撤人預案,除組織受威脅區域人員撤離外,還要在汛期針對災害種類采取以下防治措施:
1、地面塌陷和地裂縫。加強動態監測,適當避讓。在采空區邊界處設立警示標志、網護等設施;采用放頂、回填、恢復植被等工程措施;推廣應用充填法填埋采空區(利用礦渣、水泥或高水速充填材料)。
2、崩塌。各鎮街區要摸清本行政區域內石料開采企業的現狀,尤其對石料開采企業相鄰之間形成的界墻、礦區周邊出現的裂縫等災害情況,要及時組織人工清除危險性大的危石、孤石;要組織并督促企業及時對危險處進行護坡處理,采用噴漿護坡等措施加固陡壁。同時,在礦區周邊設立警戒線和警示標志。
3、對取土、采砂等形成的廢棄礦坑周邊的居住區,要派人監測,如遇特大暴雨,應通知周邊人員做好撤離工作;組織全體村民,做好群測群防工作;植樹造林,加固危險斜坡,修建泄洪道等;修攔擋壩,溝床治理,導流等。
三、保障措施
(一)加強領導,落實責任。各鎮街區要強化屬地管理意識,切實加強對地質災害防治工作的組織領導和監督檢查。要安排一定資金用于突發性地質災害的應急調查治理和隱患點治理。自然因素引發地質災害的防治經費應列入財政預算。市國土資源局應會同有關部門加強對地質災害險情的動態監測,存在突發性地質災害隱患的鎮街區、村居應加強群測群防工作。
(二)切實加強隱患點巡查和地質災害預警預報工作。我市在每年6月以后進入汛期。各鎮街區要進一步加強對隱患點的再排查工作,特別是對公路鐵路沿線、重晶石采空區、采石區、采砂和取土區、重點建設工程區、學校、醫院等重點區域,要重新開展一次拉網式排查,確保不留死角。對發現的地質災害隱患點,要迅速做出危險性判斷,及時劃定地質災害危險區、易發區,設置相應警示標志,并逐一制定應急預案,落實監測、報警、人員疏散、應急搶險等各項措施。要及時填制、補發地質災害防災明白卡,保證有關責任單位和責任人持有“防災工作明白卡”,受威脅居民按戶持有“避險明白卡”。要在存在嚴重威脅的地質災害隱患點,實行全天候專人監測,必要時采取應急避險措施。
(三)認真落實預案,提高應急反應能力。各鎮街區和有關部門、單位要加強應急隊伍建設,設立值班聯系電話,一旦接到險情報告,要及時采取有效防范措施,啟動相應應急預案開展防治工作。要指導當地村(居)委會、群測群防人員以及工程建設可能引發地質災害的部門、單位,加強地質災害隱患監測和險情巡查,遇強降雨天氣情況時,要實行24小時連續監測和巡查,如遇險情要立即報告市國土資源部門,并通知受威脅人員迅速撤離。市國土資源局要及時派出應急分隊開展現場調查,預測災情發展趨勢并提出防治建議。市國土資源局、氣象局和水利局等有關部門應加強信息互通,針對防治強降雨可能引發的地質災害隱患,建立聯動應急反應機制。
關鍵詞:礦山地質;3S;災害類型;防治措施
Abstract: after the exploitation of mineral resources, in a great extent change the local geology environment, causing many serious mine geological disasters. This paper, from the mine geology disaster caused the main factors of, combining the characteristics of time and space of geological disasters and disaster methods, the mine geology disaster into several main types and the class. And according to the several types of geological disaster characteristics, this paper explores the establishing of the corresponding prevention and control measures, to China mine geology hazard prevention and control and the mine geological environment management to provide the scientific basis.
Keywords: mine geology; 3 S;Disaster type; Prevention and control measures
中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:
1、概述
由于礦產開采過程勢必改變原有穩定的礦藏條件,改變了當地的地質環境,而由于人為的采礦活動改變了地質環境所引起或誘發的災害被稱為礦山地質災害。礦山地質災害的發生會對生態環境、自然資源和經濟社會造成不可估量的危害和破壞。
我國的礦產開采具有相當長的歷史,在相當長的時間內,我國礦產開采技術和設備都比較落后,這種條件下的礦產開采導致礦山地質環境不斷惡化,礦山地質災害事故頻發。危及生命的礦難和環境災害時有發生,近年來還有逐漸上升的趨勢。因此,根據我國礦山地質災害發生及發展規律、特點,將礦山地質災害進行詳細分類,并根據其各自特點提出防治災害的措施,是一項十分必要的工作。
2、礦山地質災害類型
就目前的科學技術發展狀況而言,采礦活動的范圍仍多數被限定在地球表面和巖石圈層內部。在礦脈開采之前,礦區地質環境是處于穩定平衡狀態。而采礦過程,是從地殼內部的土壤、巖石圈層挖出大量的土石方,對地質環境進行了巨大的破壞,使其處于非穩定狀態。我們可以看出,不論鉆井開采、掘坑開采、注液開采,還是露天開采,都改變了原有的地質環境,這種不平衡性的出現導致了地殼物質的不穩固,進而容易引發災難性地質改變。
礦山地質災害類型很多,若單從災害發生的速率加以區別,可分為突變型礦山地質災害,如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等,另一種就是緩發型礦山地質災害,如采空區的地面沉降,水體污染等。然而,在我們最常用的地質災害分類,常常是以地質災害的時空分布和成因關系來分類。這種分類方法有利于對地質災害的成因進行深入探究,才能根據各種地質災害類型制定相宜的防治措施。人為地質作用過程中不合理或者不科學改變地質環境,進而誘發的地質災害基本涵蓋了除火山噴發之外的所有地質災害類型,本文將就其特點簡要分類闡述。
2.1 巖土圈層形變災害
這部分礦山地質災害是由于采礦活動改變了礦區的地質環境,導致地區地下和地表巖土圈層形變,進而引發的災難性后果。
2.1.1 誘發性地震
由于采礦活動致使巖土圈層結構性失衡,這種失衡狀態反映在巖土圈層內部就是地震與斷層錯位。短時間的斷層劇烈錯位容易產生誘發性地震。由于人為地質改變而誘發的淺源性地震,深度小,危害和破壞力卻十分巨大。小震級的地震,就可能致使井下和地表巖土圈層的劇烈改變,從而對建筑物、地表結構造成危害。
2.1.2 斷層錯位
斷層錯位也是圈層結構性失衡的一種表現,不過由于斷層錯位具有緩發性,能量在緩慢積聚,短時間內不易被測量和察覺。但是,可以預見,隨著開采活動的不斷進行,礦脈被采空后,斷層積聚能量會在短時間釋放,終究會造成巨大的危害,這種災害對礦山及周邊地質環境的破壞力也十分巨大。
2.1.3 地面圈層形變
地下巖土圈層的形變,往往導致地表巖土圈層下陷、沉降、開裂等,進而引發危害性巨大的礦山地質災害。例如,礦山地面和采空區塌陷、礦區地面沉降,地面開裂。一般的礦區地面塌陷主要發生在井巷開采的礦山地區。礦脈埋藏較淺,礦區地面平緩,地面塌陷與沉降的現象較為常見。而礦脈埋藏深、距地表較遠的開采區,如果不能及時回填礦渣,就有可能發生大面積塌陷,地面塌陷、沉降和開裂不僅可破壞水土、建筑物,還可能毀壞道路、水庫等公共資源與建筑,造成更大的危害。
2.1.4 斜坡巖土體運動
這一類災害是由于采礦區地質邊坡或地表斷層邊緣結構不穩造成的災害,如崩塌、滑坡、泥石流等。例如采礦邊坡失穩,常常會造成邊坡巖土滑坡,巖崩等災難,泥土邊坡在雨后形成流動性土體,形成災害性泥石流等。這些地質災害發生的主要原因是不合理造成的采剝失調、邊坡角度過陡等形成不穩定結構。此一類型礦山地質災害多發生在露天開采或掘坑開采礦山。這種災害常常瞬時發生,但造成結果危害性更大,如礦山山崩,往往使礦產毀于一旦,造成人員大量傷亡,危害極大,是此類災害的典型例子。
2.1.5 礦坑工程災害
不合理的礦山開采手段與落手的開采方式,常會造成礦山地下工程災害事故的發生,如洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、巖爆等。這些災害均是因為礦井、礦坑內的巖土圈層發生地殼應力變化,而導致巖層、土層應力突然釋放,導致大量巖石、碎屑,并向坑井內突進,給礦井開采帶來危害,危急礦工安全并造成財產損失。例如坑內巖爆就是因礦坑周邊和頂底板圍巖,在受到巨大的巖石圈層應力作用狀況下,一旦因采掘面不能維持平衡,即有可能產生巖石圈層應力突然釋放,導致巖石破裂迸裂,并向坑內大量噴射、爆散,從而給礦山帶來毀滅性災難。
2.2 地下水位異變災害
礦山開采過程中,深層開采有時會破壞地下水自由淺水層或層壓含水層的結構穩定性,進而引起地下水位和礦山地質環境的改變,造成災害性后果。
2.2.1 礦坑突水涌水
礦坑、礦井突水、涌水是最常見的礦山災害之一。由于地下水位的短時間迅速改變,致使礦坑突然進水。這種礦山地質災害突發性強、規模大,導致后果也十分嚴重。
采礦過程中常因對礦坑涌水量的排空速度估計不足,采掘過程中穿透隔水斷層,或者驟遇蓄水溶洞、暗河,導致地下水大量涌人,造成坑井被水淹沒,造成人員傷亡或其他嚴重災難性后果。這種災害在盜采嚴重礦山頻發,多數因為開采技術低下,私挖亂采的盜采現象存在,相互均有可能突破蓄水坑洞,引發災難性后果。
2.2.2坑內潰沙涌泥
坑內涌砂是礦坑突水的伴生災害,當礦坑采掘過程中遭遇富含泥沙的蓄水層或溶洞,突破隔水層后,泥沙和巖屑隨水一起涌入礦坑,造成涌漿災害。另外一些透水斷層和潛水層也常會因為斷層錯位,夾雜沉積物下漏涌人坑內,其結果是使礦坑被泥漿阻塞,設備和開采人員被泥沙掩埋,致使礦山遭受災難性后果。
2.2.3地下水漏失
由于礦山開采,破壞了地下水埋藏條件,造成地下水的水源補給跟不上消耗的速度。比如礦山開采造成地下河流的改道,過分開采破壞潛水層,這些地質環境的改變,造成地下水位超常下降,從引發地下水源枯竭災害,進而引發河水漏失、泉水干涸,造成局域性干旱區。
2.3 礦體內因引起的災害
這類礦山地質災害常常是因為礦山地質環境改變后,一些偶發因素造成的突變性的災難性后果。
2.3.1 瓦斯爆炸
瓦斯爆炸災害最常見于大小煤礦,由于礦坑通風條件不良,使瓦斯在封閉空間內積聚到一定程度,偶然因素引發爆炸。這種災害常常造成礦山開采人員群死群傷,礦井被劇烈的爆炸損毀,造成巨大的人員與財產損失。
2.3.2 煤層自燃
由于煤層開采,是一部分開采礦面暴露在空氣中,部分煤礦石因氧化放熱導致溫度逐漸升高,熱量集聚后溫度升高速度驟然加快,溫度升高到煤的著火點時,便會引起燃燒。煤層自燃現象在古今中外時有發生,我國每年因為煤層自燃破壞煤炭資源多達2億噸,經濟損失巨大。
2.3.3 礦山火災
礦坑火災常見于煤礦的煤矸石山和硫化物礦床,因為煤矸石和硫化物也能氧化生熱,進而引發火災。礦山火災對周圍環境的大氣危害也十分嚴重,一些常年燃燒的礦山,使當地空氣污染嚴重,區域小氣候發生改變,礦區周圍苗木大量死亡,田地荒蕪,環境狀況堪憂。
2.3.4 地熱
礦山開采過程中,凡需通過深入巖土圈層開采礦產資源,包括煤炭、金屬和非金屬礦等,當達到一定深度后都會遇到礦井溫度升高的危害。通常礦山開采深度達到800 米以后,礦山因含硫量高,開采深度大,地溫非常高,也會導致礦工勞動環境惡劣,嚴重影響正常生產。
2.4 礦山環境化學污染災害
采礦、選礦產生的廢渣、廢水、廢氣物質造成環境污染,也是礦山地質災害日趨凸顯的一種形式。這些廢棄物未經有效處理,直接堆棄或者無序排放,都會造成環境污染公害事件。這種環境災難還會引發水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水斷流等相關次生災難。這些污染事件的后果,往往長期影響人與動物的身體狀況,導致國民經濟和資源、環境的不可持續發展。
2.4.1 尾庫、場庫災害
許多礦山開采,都伴隨著礦場與尾礦庫的存在。場庫失穩主要是由于尾礦壩體不能承受壓力決堤后形成泥石流造成巨大的危害。尾礦庫潰壩常常因為壩體穩定性在日益增加的壓力,或因廢礦液溢出,壩體管涌而發生決堤。尾礦潰堤給礦區人民生產生活都帶來不可估量的災難性后果,同時也會給當地水土環境造成污染和長期危害。
2.4.2 水土環境污染
礦山開采廢水礦坑地下水、選礦、冶煉污水、尾礦滲漏水等,都會造成礦區水源與地下水的污染,同時廢液中的重金屬污染元素、有毒有害元素的存在,也會長期存留在土壤中,形成持久性的環境災害。礦業廢水量大,多數來不及處理,直接被無序排放進入環境水體,直接或間接造成區域性水土環境污染,致使礦區地表水、地下水源、農田遭受長期污染。這種如此危害性常常是潛在性的,其危害性更大。
2.4.3 土地退化
露天開采和掘坑開采是水土流失和土地沙化的一個影響因素。在露天開采和掘坑開采過程中,地表植被、土坡土體的破壞,尾礦的擴展都會導致水土流失和土地退化。而大量的采礦排水,致使土地鹽堿化。
3、礦山地質災害的勘查方法
由于礦山的地質災害都在深部發生,勘查多采用遙感信息技術與物理勘查方法。
3.1 地球信息技術綜合方法
目前的信息技術主要是利用遙感集合“3S”技術,及時掌握地質災害可能的分布、發生地點與區域。如利用全球衛星定位系統對地質災害發生的高危點位精確定位,并利用遙感衛星進行疊加分析,預測災變發生趨勢。
3.2 地球物理勘查方法
主要指應用物理手段,探測巖土圈層相關信息,確定采空區、斷層位移、磁場變化等可能的災害伴發信息,對地質災害進行提前分析與預測。地球物理勘查礦山地質災害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等。這些方法是預測潛在礦山地質災害重要技術手段。
3.3 環境化學勘測方法
在礦山地質災害預防過程中,人們也常常使用地球化學勘查方法。例如對礦區環境污染的監測,化學探測方法具有不可替代的優勢。這種方法的應用能夠有效確定污染因素、預測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區,為污染治理方案的制定提供重要的科學依據和技術支持。
4、礦山地質災害的防治措施
綜上所述,礦山地質災害由于時空特點與產生條件各有特點,隨著礦山地質勘查的手段逐步應用,我們應針對上述分類和勘查手段,采取有力的防治措施,才能防止礦山地質災害的發生,有效地減少人員傷亡和財產損失。根據礦山地質災害發生的特點,有些礦山地質災害我們能從主觀上加以預防,有些地質災害由自然誘因引起,我們不可能有效預防,因此我們制定具體的防治手段應包括如措施:
(1) 建立和完善礦山開采前的風險評估與環境評估,并制定環境保護與恢復治理的政策法規和規劃體系。做到開采前嚴格評估,開產中積極防范,開采后積極恢復,把礦山地質環境恢復與土地復懇納入法規,強制推行。
(2) 加強宣傳,普及礦山地質災害防治知識,提高礦山開采人員素質,增強其對地質災害的危機感與警覺性。提高礦山生產過程中全員防災、減災技能與手段,強化礦山地質災害的防、險避險、搶險培訓。
(3) 開發與應用先進的信息化、地球物理勘查手段、地球化學勘查手段,對礦山地質進行嚴密監視,對可能發生的潛在災害施行實時監測、動態監測,建立礦山地質災害監測系統,實現礦山地質與環境生態動態跟蹤與管理體系,避免重大人員財產損失。
(4) 加強礦坑、礦井邊坡設計,進行邊坡監測,堅固擋墻穩固邊坡地質構造,開挖后如果出現開裂變形,及時做地質勘察,并做好預防措施。合理建設尾礦礦壩,形成穩定礦場與尾礦庫,降低滑坡和塌方風險。
(5) 對于坑道開采,在坑道內一定要做好支護,做到邊開采邊支護,防止因礦頂坍塌、冒頂等產生的危害,尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂,同時做好坑道的排水設計,以防因礦坑涌水造成危害。
(6)加強礦山環境監督與檢查,進行全面、系統的地質環境和地質災害影響評估。對破壞生態環境的小礦、低產能礦場進行堅決關停。對于污染型采礦區,制定科學開采和“三廢”排放方案,減少次生地質災害的發生。進行礦場開采后生態環境恢復治理,對于可回填的廢礦進行積極回填。
(7)對于閉坑礦山地質災害的防治和生態環境恢復,應該及時進行治理和生態恢復工作,全面推進礦山地質災害防治與環境綜合治理,進行復墾,提高土地復墾率,結合生態措施實施礦山生態環境綜合治理示范工程。棄渣場經處理后再敷表土、植草種樹。通過上述地質環境恢復工作,減少水土流失,恢復礦山的生態功能,達到生態恢復和維護人類與環境和諧的目的。
(8)將礦山地質災害防治工作納入政府議事日程和國民經濟發展規劃、計劃,按一定比例安排地質災害防治經費,如建立礦山環境恢復治理、政府資助礦山環保、地質災害調查防治等基金。
(9)在礦山開采區應嚴格禁止私采亂挖和越界開采,減少人為擾動,做好植被保護和水土保持工作,積極推行地質環境恢復方案及措施為防止水土流失、恢復植被和景觀。監督與制止開采棄渣胡亂堆棄和不加處理排放,強制其必須統一堆放到開采境界線以外的礦山棄渣場內。
(10)加大防治工作的資金支持,加強應該礦山等相關企業對礦山地質災害的關注度,預留地質災害調度金,構建地質災害、環境災難補償制和問責制。同時加強生態補償制度,加大懲罰力度,用經濟手段調節災害防治力度。
5、結語
礦山地質災害類型多,引發因素多樣,不同類型的礦山地質災害有著不同的形成機制和表現形式。針對不同礦區的地質環境特點,我們應該選擇適當的礦山開采方案,并進行積極的地質災害勘查方法,做到將災害消滅在萌芽期。綜觀當前對礦山地質災害類型、勘查技術方法和預防措施,查明礦山地質災害特征,預測災害體的發展變化,提出防治措施,為礦山防災減災提出合理建議。
參考文獻:
[1]丁雅麗.唐山市體育場巖溶塌陷地質災害治理工程實例[J].西部探礦工程,2002(1).
[2] 黃釗文.露天礦山地質災害防治淺析[J].勘察、測繪與測試技術.2007,(8).
[3] 閆車杰.礦山地質災害研究及防治探討[J].中國地質,2004,13(3):66-68.
[4] 張琦.遼寧省主要礦山地質災害及防治對策探討[J].化工礦產地質,2004(1).
[5] 劉會平廣東省的地質災害與防治對策[J].自然災害學報,2004(2):l0l-105.
[6] 岳 境,鄒繼興.露天礦山地質災害治理方案[J].河北理工學院學報,2007,(2).
[7] 張衛東.大周市礦山地質災害的現狀及防治對策[J].科技情報開發與經濟,2008(1).
[8]郭君科,田紹義 等.高密度電阻率法技術與應用[J].黑龍江水利科技,2005(1):ll6-ll7.
關鍵詞: 礦山環境; 地質問題; 治理對策
1. 礦山環境地質問題的誘發因素
誘發礦山地質環境問題的因素主要可以概括為兩個方面:一是自然環境的因素,一是人為的因素。①從自然環境因素的角度去分析: 我國的礦場資源具有地域分布不均等特點,我國很多地區的礦場資源都分布在生態環境比較脆弱的地區,在這些地區進行礦場資源的開采,往往多伴有崩塌,滑坡,泥石流等,在這些自然災害多發的地區進行礦場開采,很容易就觸發地質問題,加劇災害的強度,這些地質問題由原生地質條件引起,相對來說是次要原因。②從人為因素的角度去分析,人類的經濟活動是造成我國礦山環境地質問題的主要原因。大規模的礦山開采活動不僅改變了礦區地質環境,還影響到了礦山的自然生成,造成地質災害及環境問題。例如,目前人類對礦山地區的開采方式主要有露天開采和地下開采,前者對地形地貌生態環境造成了較大破壞,還有可能誘發地質災害,后者則易造成塌陷、裂縫等一些列的問題。
2. 礦山環境地質問題的基本類型
2.1 地面裂縫問題。地面裂縫問題在礦區的開采過程中經常出現,導致地面出現裂縫的主要因素就是采礦。通常情況下把地面的裂縫分為兩種: 其一,規模較小的裂縫,這種裂縫通常在中小型礦開采中出現,裂縫只是一些小陷坑,裂縫之間的間距很大; 其二,沉陷盆地附近出現的裂縫,這種裂縫的分布非常均勻,且多呈平行關系,規模較大、影響范圍也較大。
2.2 地面塌陷問題。地面的塌陷問題在我國礦區中屬于一種常見的現象,塌陷的狀態同開采區位置的地質環境和開采的方式都有著直接的關系。例如山西省長治礦區開采區地面塌陷的形狀為波浪式,塌陷的面積很大、深度較淺。
2.3 坍塌問題。在礦山中出現的坍塌情況多為小范圍坍塌,出現的地方多為采空區域,由于開采而造成邊坡失穩形成的。坍塌問題對人們們的人身和財產都會造成極大的損失,因此如何處理坍塌問題已經是迫在眉睫的一項重要任務。
2.4 泥石流問題。在開采的過程中會持續愛你很多垃圾、廢棄礦物等,這些都為泥石流的出現提供了條件,出現泥石流的地區多為連日降雨、堆積物松散的地區,礦山廢棄物就會觸發,進而導致泥石流問題的發生。
2.5 礦區開采后的“三廢”問題。礦山環境地質中的三廢問題,主要是針對礦區開采后給環境帶來的影響問題來說的。所謂的三廢,是指固體廢棄物,液相廢棄物和氣相廢棄物。固相廢棄物主要包括了煤矸石、粉煤灰、剝離廢棄物、廢石等固相廢料,此項廢棄物一般都具有放射性物質,帶來的危害主要包括了占地、邊坡穩定、淋濾污染、風化揚塵污染等等。液相廢棄物一般指廢水,包括無機無毒水、無機有毒水、有機無毒水和有機有毒水四項,包含的化學物質會帶來水體污染。氣相廢棄物主要包括廢棄,粉塵,揚塵等,所夾雜的有害物質會對自然大氣造成影響。
3. 礦山環境地質問題的治理對策
3.1 管理措施
管理措施包括: ①在政府的引導下完善立法及規章。例如,認真貫徹國家《礦山地質環境保護規定》,將礦山環境的治理與保護列為企業的重要義務,落實責任歸屬與權限,做到有法可依。②進一步完善礦山地區的責任機制。針對人們不合理的開采活動,造成了較為嚴重的環境地質問題,除了要政府加強行政管理外,對于已經造成危害的區域則需要進一步完善責任機制,加強治理力度。③提高重視,建立礦山環境地質問題機構。政府要建立專門的礦山環境地質問題機構,協調氣象、水文、民政、公安等相關部門建立長效的管理機制。
3.2 技術措施
3.2.1 工程技術措施
對涉及到工程技術的內容進行分類,具體包括崩塌地質災害防治、滑坡地質災害防治、泥石流地質災害防治、地面塌陷地質災害防治。①崩塌地質災害防治: 崩塌地質災害的防治技術主要包括了危巖清除,坡面清理和廢渣清理。②滑坡地質災害防治: 滑坡地質災害防治的技術包括截排水措施、錨桿措施、土釘支護措施。③泥石流地質災害防治: 泥石流地質災害的防止方案分為四種,包括了水治方案方案、土治方案、排導方案以及綜合質量方案。④地面塌陷地質災害防治: 地面塌陷地質的防治方案分為兩種,第一種為廢棄土地的治理,使土地重獲新生; 第二種是對采空區進行強化,采用注漿或維修的方式進行治理。
3.2.2 生態環境恢復技術措施
礦山生態環境的恢復對象包括土壤和植被。①對土壤環境的恢復方法包括兩種,第一種為地形的修復,也就是對裂縫、沉陷進行回填或設計高程; 第二種為土壤的物理修復、化學修復和生物修復。①在對植被進行恢復時,植物種類的選擇是非常重要的一個環節,要盡量選擇適應性強、經濟價值高、抗旱耐濕的樹種; 關于植被的恢復技術無疑就是在廢棄的土地上進行植被的栽種; 另外一種方法就是把廢棄的土地分割成多個小塊,相間的進行植物的種植,一方面節約了經濟的支出,另一方面還能使植被快速的恢復。
4. 總結
綜上所述,礦山環境地質問題是一項復雜且系統的內容,在我國經濟飛速發展的今天,探究我國礦山環境地質問題及對策具有極強的現實意義。本文就我國礦山環境地質的常見問題進行了分析,并根據相關實踐經驗給出了合理化對策,以供參考。需要指出的是,做到經濟環境的可持續發展是當今時代的主題,發展經濟并不能以犧牲環境為代價,在對礦山資源進行開發的過程中,要仔細分析可能出現的環境地質問題,防止污染,防止破壞。相信隨著我國對礦山環境地質問題研究的不斷深入,相關工作的發展將會邁向一個新的高度。
在進行礦場資源的開發利用過程中,不可避免地會帶來許多環境地質問題。本文首先介紹了礦山環境地質問題的誘發原因,進而對我國礦山環境地質問題的基本類別進行了逐一介紹,最后對礦山環境的治理對策給出合理化化建議,以供參考。
參考文獻:
[關鍵詞]煤礦 地質災害 預防措施
[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-325-1
0引言
中國是世界煤炭生產和消費大國。但是煤炭這種資源屬于不可再生能源,如果只注重經濟效益,而忽視了生產過程中存在的安全問題及環境問題的話,加上煤礦地質災害具有群發性、衍生性、區域性、滯后性等特點,導致煤炭開采過程中發生一些地質災害,對人們的生命財產安全造成極大的威脅。因此我們必須先了解其特征,這樣才能做到有效預防。
1誘發煤礦地質災害的因素
誘發煤礦地質災害的因素多種多樣,它不像水利水電工程建設那樣,可以根據地質情況針對災害可能多發地段,采取避讓原則進行事前預防,在大多數情況下不得不在明知條件不好的情況下進行煤礦開采工作,所以易于產生并加劇煤礦地質災害。
1.1地面塌陷
地面塌陷是煤礦開采后經常出現的一種地質災害。煤礦在開采過程中,由于破壞了礦體周圍的原始應力,使應力重新分配,以達到新的平衡,在這個過程中,巖層和地表產生連續的移動、變形及開裂等現象。
1.2滑坡
煤礦開采產生的矸石堆積于地表,破壞了斜坡的原始平衡,以致產生滑坡、崩塌災害。
資料顯示,我國發生滑坡、崩塌等災害每年接近3萬起,平均每年近800人因災害失去生命,造成直接經濟損失超過40億元人民幣。
1.3礦井突水
礦井突水在煤礦生產過程中也較為常見,它直接影響煤礦的生產、效益和安全,具有來勢兇猛、瞬間涌水量大、造成損失嚴重等特點,也成為目前煤礦安全生產的重大災害之一。
例如:“1?30朱仙莊煤礦突水事件”由于淮北礦業集團及朱仙莊煤礦對水害預防的復雜性認識不足,導致該事故造成7人死亡,7人受傷,直接經濟損失1253.34萬元;早在1984年開灤范各莊煤礦發生特大型“突水”淹井事故,最大水量高達12318m3/h,直接經濟損失高達5億元以上。
2煤礦地質災害的預防措施
2.1提高認識,著力抓好煤礦安全生產工作
各級都要從思想上重視煤礦安全生產,要從維護人民群眾的根本利益及國家改革發展的大局出發,堅持以人為本,正確處理安全、生產、效益的關系;落實主體責任,改進煤礦安全生產工作,堅持“安全第一,預防為主”的方針,建立安全生產的長效機制。
2.2開展礦區地質情況調查
礦區地質情況是發生各類地質災害的地質背景,由于開采活動導致災害加速,導致災害程度增加。
所以要充分調查礦區內地形地貌、構造特點,了解地質災害點的分布規律并采取措施,最大限度防患于未然,減少地質災害的發生。
2.3滑坡、地面塌陷地質災害的預防措施
滑坡、地面塌陷地質災害是煤礦重要的地質災害之一,不容忽視。
因此,針對可能發生的滑坡地質災害,我們可以構建抗滑工程,利用擋墻、抗滑樁等措施進行預防;同時也要注意排水工程的建設,由于水是形成滑坡及崩塌的重要作用因素,在進行地表排水時,主要以攔截和旁引為主,用截、排水溝將地表水引入天然溝谷。
此外,還要加強地表監測,做好礦區內一些不穩定斜坡的動態監測工作,建立并完善監測制度,切實做好滑坡的預測預報工作,減少滑坡帶來的損失。
地面塌陷地質災害的預防可以說是一項極為復雜的系統工程,一種人為的地質災害,所涉及的因素很多。所以我們要因地制宜,根據礦區實際情況,制定合理的開采方案和防治方案,通過加強預測預報、采用先進的采煤技術、開展預防地質災害知識的培訓及礦區環境綜合治理等,來預防地面塌陷地質災害的發生。
2.4礦井突水的預防措施
礦井水的主要補給來源是大氣降水,必須查清礦區及附近地表水的匯水、滲漏、疏水情況,掌握當地歷年的降雨量對礦井充水的影響。
當井口附近或塌陷區內的地表水可能滲入井下時,必須采取措施填堵裂縫和陷坑,以減少地表水滲入井下。
在礦井邊界必須留設防隔水煤柱;巷道靠近斷層時,要加強觀測,堅持“超前探水、邊探邊掘”,在斷層兩側留足斷層隔水煤柱;開采到鉆孔附近時,應制訂預防鉆孔通水的措施。
3結束語
煤炭資源對我國經濟發展有著非常重要的作用,煤礦在開采過程中,會產生眾多類型的地質災害,對人民群眾的生命財產安全造成極大的威脅。
所以,我們要加強對煤礦地質災害的預防,在制定預防措施時,應遵循經濟合理的原則,做到預防與治理相結合,制定一套完善的、科學的制度,采用先進的開采技術是必不可少的。
參考文獻
[1]高新民,趙生茂,余子彤.立足煤炭資源 發展循環經濟[J]. 陜西煤炭. 2006(02) .
[2]趙淑英.煤炭過度開采對生態環境的破壞及防治措施[J]. 陜西煤炭. 2004(01).
[3]武強,王龍,魏學勇,傅耀軍,沈智慧.榆神府礦區大柳塔井田煤層群采地面沉陷可視化數值模擬[J].水文地質工程地質. 2003(06).
[4]張春山,吳滿路,張業成.地質災害風險評價方法及展望[J]. 自然災害學報. 2003(01) .
[5]朱良峰,殷坤龍,張梁,李閩.GIS支持下的地質災害風險分析[J]. 長江科學院院報. 2002(05) .
[6]魏秉亮.淺埋近水平煤層采動巖移與塌陷機理研究[J]. 中國煤田地質. 2001(04).
一、地質地貌情況
區地處市的西部,東部、北部地勢平坦,西部及西南部屬丘陵地帶。轄區內礦產資源主要集中在西部山區,該區域是區地質災害易發區,是地質災害防治與防范的重點區域,地質災害易發時間主要是汛期,隨著降雨量加大,容易發生崩塌、滑坡等地質災害。地質災害發生的后果是可能造成道路塌方,或造成人員傷亡。
二、地質災害防范重點及措施
(一)防治重點
根據區多年來對地質災害的調查情況,結合近幾年開展的地質災害防治巡查和集中檢查資料,通過研究地質災害形成的原因,初步確定防范重點2處:
1、河上游沿岸
隨著河上游濕地的建設,流域內發生地質災害的可能已大大降低。在此基礎上,應進一步加大植樹、植綠等水土保持工作力度,以應對可能發生的長時間、強降水天氣對沿岸造成的地質災害。
2、生態經濟發展區石灰石礦區
由于十幾年乃至數十年的無序開采,使該區域變得千瘡百孔,個別采空區深達十幾米甚至達二十米以上。該區域的這些礦坑容易引發一些地質災害,是地質災害防治與防范的重點區域,特別是每年的汛期,隨著降水數量的不斷增加,巖層間及巖石裂隙中的水不斷增多,甚至到達飽和的程度,容易發生崩塌、滑坡等地質災害。地質災害發生的后果是可能造成礦坑周邊的道路塌方,給當地人民群眾生產生活帶來不便,甚至造成人員傷亡或財產損失。
山水水泥有限公司現階段開發利用的水泥用灰巖就在此區域內,但其礦區本身引發地質災害的可能性不大。
因此,石灰石礦區是區地質災害的危險區,是區地質災害防治工作的重點區域。
(二)防治措施
根據我區地質災害調查資料,結合地質災害穩定性與危險性評價與預測,遇到暴雨天氣或連續降雨50毫米以上,立即組織受威脅區人員撤離,整個汛期還要采取以下防范措施:
1、加強動態監測,適當避讓;
2、在采空區邊界設立警示標志、網護等措施;
3、采用回填、恢復植被等工程措施。
三、加強地質災害防治方案落實的措施
(一)加強領導,落實責任。區政府成立區地質災害防治工作領導小組,負責全區地質災害防治工作,由分管領導任組長,區安全生產監督管理局、國土資源分局主要負責人任副組長。領導小組下設辦公室,辦公室設在國土資源局。各級各部門,要高度重視地質災害防治工作,將其列入重要議事日程,主要負責人要對本地區的地質災害防治工作負總責,要層層建立和落實責任制,加強對地質災害防治方案的監督檢查。安排一定專項資金用于突發性地質災害應急調查治理和隱患點必要治理。國土資源部門應當會同有關部門加強對地質災害險情的動態監測,在存在突發性地質災害隱患的礦山應當加強群測群防工作。
(二)切實加強隱患點巡查和地質災害預警預報。安監、國土資源等部門,要在汛期前開展地質災害調查,進一步加強對地質災害隱患點的排查工作,確保不留死角。針對排查出的地質災害隱患點,要做出相應的預防預案和防治措施。
關鍵詞:礦山;地質;災害;治理
中圖分類號:TL75文獻標識碼: A
1. 金礦開采引發的主要地質災害類型
1.1崩塌滑坡。金礦開采所引發的崩塌滑坡,這是礦山常見的突發性地質災害之一。因為采礦而導致的高陡邊坡,形成懸空危巖體及山體開裂等,尤其是在運用崩落法采礦、暴雨不當時,易出現山體的崩塌等清況,主要分成巖質崩塌與土質崩塌等兩類。
1.2地面塌陷與地裂縫。金礦山開采所引發地面塌陷也被稱之為采空塌陷。采礦塌陷的原因很復雜,受到礦體的形態,采空區的埋深與采厚比,金礦圍巖的地質結構、礦區的地質構造以及地下水狀況等諸多因素之影響。
1.3 泥石流。泥石流是溝谷中,由暴雨、冰雪融水等含有大量泥沙石塊的特殊洪流,在礦山的資源開采中,由于山上的植被和巖石遭到破壞,特別是在暴雨天氣經過水的搬運作用,會形成降雨性的泥石流,這種泥石流的發生也有其自身的特點,一般由石塊、沙礫和粘土組成,目前中國礦山泥石流的發生和隱患主要與礦山開采中的廢石堆較多、攔護措施差、結構松散等有關。
1.4 采空區的塌陷。采空區塌陷的現象主要發生在以空場法、崩落法進行開采的地下礦山區域,在形成一定規模后自然發生垮落,一旦無法及時有效地進行預防處理,將會誘發嚴重的事故隱患,甚至在近地表的巖移中,威脅到地表建筑和道路的使用質量安全,嚴重的還可進一步引發大規模山體滑移。一旦達到一定的采空規模,而不進行及時有效的填充,就很容易導致崩塌災害,這一情況在對金屬礦的開采中更為常見。此外,采空區塌陷災害還會引發其它的地質災害,比如地裂縫、滑坡、崩塌等,都會給地表的各種建筑和農田等造成不同程度的危害。究其根源,影響采空區塌陷的因素是多方面的,從災害塌陷區的范圍、塌陷幅度和塌陷時間進程等方面研究考察可以發現,其成因過程是十分復雜的,除了受到礦區地質地形 (巖層的結構、構造、巖性、成分) 等客觀自然條件因素的影響外,還與開采技術(現場觀察、測量、自我意志) 等人為條件有著密切的關系。因而,至今尚未形成公認的通用采礦塌陷機理,當前業內盛行的幾種假說也只是從多角度對各類礦山塌陷的形成機制進行了某些側面的詮釋。
2.解決金礦開采所引發環境地質問題的對策
2.1實施金礦地質環境恢復的系統化治理
要充分運用系統治理的理念,以綜合治理方案來取代以往逐一進行礦山治理的方案,應用攔渣墻、廢渣清運以及排水工程等手段,讓金礦的地質環境能夠得到很好地改善,從而有效預防泥石流等各類地質災害之發生,這樣一來就能防止出現水土流失,讓當地的生態環境能夠得到切實地改善。在治理工程實施過程中,應當依照先治理危險性比較大易造成嚴重后果的廢渣坡,后治理其他廢渣坡;先治理水域上游,再治理水域下游的次序來加以實施。對于需要進行治理的溝谷則應運用比較高的標準進行綜合整治。
2.2加強對金礦環境管理與土地復墾的監控工作
對于金礦環境治理和土地復墾等問題,我國已經出臺的《礦產資源法》《環境保護法》及《土地管理法》、《黃金礦山砂金生產土地復墾規定》等法律法規中明確了“誰破壞、誰復墾”以及“誰復墾、誰受益”等原則,并且要求開發企業開展植樹、種草、恢復表土層與地表植被等活動。然而,各礦區尚未真正將礦山環境的治理和礦區復墾視為持續發展的重要基礎來加以對待,甚至一些地方的礦山環境治理與復墾只是企業無利可圖的一個副業而已,所以在具體執行中國家有關政策無法兌現。
有鑒于此,各有關部門有必要對礦山的執行情況加以督查。對于新建金礦項目一定要評估其對于生態環境所產生的影響,主要包括了水土保持和土地復墾、礦山地質災害防治等相關方案,并在報請政府主管部門同意后依法對金礦環境保護以及采金區復墾等實施督查。
2.3努力實現土地復墾模式的產業化
筆者認為,金礦土地復墾模式一定要實現產業化,也就是應當在政府部門的積極支持之下,以礦山企業為主要依托,把采金用地復墾視為礦山可持續發展的重要基礎產業來抓,具體來說就是應當把金礦企業的發展用地、采金破壞區土地復墾、土地復墾后的開發與生產、礦山產品加工等結合起來,實現一體化和產業化經營,這樣就能更加切實有效地解決金礦企業采金征地難、礦區環境治理難等問題,不僅能夠貫徹落實國家關于金礦環境治理、土地復墾等政策的落實,而且還能強化當地政府部門對于礦山復墾的支持,對于我國金礦企業的可持續發展具有非常重要的意義。
2.4健全完善金礦生態環境治理信息系統
鑒于目前嚴峻的現實,應當盡快啟動國金礦的環境調查與評價工作,從而更好地掌握我國金礦的地質環境現狀以及地質環境問題的分布規律,形成金礦生態環境檔案與生態環境預警體系,對于閉坑之后的金礦過采區實施礦山生態環境治理;對于新建金礦應當要求其建立無廢礦業之理念,在生產過程中施行更為嚴格的環保政策,促進我國金礦開采所導致的采金區和周邊環境惡化趨勢能夠得到切實有效的管理和控制。
3. 地質災害的預防和治理措施
3.1 預測報告。我們在現實的井下地質災害預測預報中可利用技術手段采用一些探測儀器來進行地質情況的勘測,為地質災害的防治提供參考。其中在當前的隧道開挖地質災害預警預報中運用比較廣泛的有:a TSP 方法。具有適用范圍廣、預報距離長、對隧道施工干擾小、預報精度高的特點。有效預測掌子面前方100 m~150 m 距離的采空區位置和規模、塌方、突泥、突水等施工地質災害;b 直流電法。即利用空間電法勘探,來判斷圍巖的含水、導水地質構造狀況,從而有效避免斷層、裂隙、塌陷等地質災害的發生;c 地質素描法、地質雷達法、紅外探測法、超前水平鉆孔等其它探測法。
3.2 巖土治理。該種技術更注重對一些具體地質災害的防治。環境巖土工程的治理技術主要包括如下幾種情況:a 巖爆應力集中,限元方法能有效釋放應力;b 尾礦的塌陷,可采用邊采邊充填、集中充填、壓力注漿等填充法,來增加尾礦庫的整體總量;c 井下突水,除了物理探測法外,還采取注漿封堵、帷幕注漿截流等措施,預測方法主要有統計學方法、突變論方法和現場試驗等;d 采空區的塌陷,通常采用減少沉降高度的方法來預防,從而提升安全保障;e崩塌、滑坡災害,要控制超采濫挖現象,做好排水工作;f 對排石場內的空洞和裂縫現象,可通過高密度電阻率法和工程地震法來進行探測驗證。這里需要提醒的是,對地形較為復雜的礦山場地,一定要分段勘查,在進行必要的現場試驗后再確定加固設計。
3.3 其他措施。即非技術措施,主要有加強立法,建立健全各項規章管理制度;建立礦山生態風險評價體制,建立災害監測網絡和預警信息系統,因地制宜地綜合治理,加強環境保護和污染治理。在礦山開采規劃和報批的同時,明確礦山企業保護礦山環境的責任,采用先進的采礦工藝,制定礦山環境恢復治理規劃,對礦山環境保護工作進行定期監督檢查。通過各級政府和國家財政為礦山的地質環境恢復提供資金保障和技術支持,積極推行地質環境保證金制度,設立防治基金來完善投入機制,減少礦山地質災害的發生。
結束語
總的來說,對金礦開采所造成的環境地質問題的研究,應當貫穿于礦山開采的全過程之中。要全面細致地分析與調查金礦范圍內礦渣堆積的狀況和潛在的威脅,充分考慮到災害鏈效應,從而對所存在的問題開展危險性評價,并且采取積極措施,有效地改善與治理我國金礦的地質環境以及生態環境。
參考文獻
[1]閆車杰. 礦山地質災害研究及防治探討[J]. 中國地質,2004,13(03):66-68.
關鍵詞:礦區;泥石流災害;水土保持;礦區治理;發育程度 文獻標識碼:A
中圖分類號:TD82 文章編號:1009-2374(2017)10-0233-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.117
某礦區的位置處在三省交界處,區內的山勢陡峭,為巖金基地,年產黃金量巨大。礦區的經濟的飛速發展也帶來了一些安全隱患,諸如礦業產業基地等位置由于受到過分的開發,自然環境已經損毀,礦渣尾沙等無序堆放,堆放的過量帶來了泥石流的頻繁發生,不僅帶來了河道水庫的淤塞,也破壞了周邊的環境,導致國家和人民生命財產安全受到威脅。
1 泥石流的形成
(1)降雨造成的雨量不斷增大,使得礦區的年平均降水量在7、8、9三個月較為集中,_到了全年降水量的51%,最大的降雨量甚至達到了20cm。地下水的成分包含了基巖的裂隙水、碳酸鹽類溶洞水等,由于沉積物的松散較大,因此整體的流量是較為巨大的;(2)由于該礦區所在的區域地形為流水地貌,海拔也較高,因此山坡較為陡峭,深切的溝谷發育較完整,坡度達到了45°以上;(3)泥石流形成多需要松散的固體物質,因此該礦區的地表低層由于固體物質條件較好,而且地層多為金礦脈,巖性以斜長角閃巖為主,另外還包含了片麻狀斜長花崗巖、花崗閃長巖石、片麻狀似斑狀閃長巖等,在地質構造上較為復雜,形成了多構造類型和多期次構造的相互疊加,褶皺和韌性斷裂帶的形成,發育以及構造都較為成熟,因此大量的松散固體物質發生了破碎和崩塌,河道被淤堵,泥石流的形成構成了豐富的固體物質。加上區內的工程活動非常多,地質環境的惡化帶來了眾多的礦山坑口,山體被開挖的千瘡百孔,山體的富水性帶來了大量的水土流失,山坡的植被因為缺水被枯死,自然平衡遭到了嚴重的破壞,區內的崩塌、滑坡等地質災害發生較多,很多沖溝都被廢石廢渣所充填。
2 泥石流的災害分布現狀分析
由于區內早有記載多次受到泥石流災害的侵襲,每次的經濟損失都較為嚴重,造成交通中斷、礦區停產等問題。而且洪水將礦區的公路、尾礦也沖毀,導致溝渠的淤泥淤積嚴重。
根據統計,區內的泥石流造成了上百人的傷亡,并且經濟損失達到了幾千萬元。
根據調查資料現實,崩塌、滑坡、水土流失等情況,使得地表的巖性、溝口的泥石流的堆積活動,泥沙的補給長度,流域內的植被覆蓋率,山坡坡度,松散物的平均厚度等不斷發生著變化,需要采用單溝泥石流易發程度評價模型進行評價,對區內的泥石流的災害的沖溝進行分析后,得到了固體物質以采礦廢氣的石渣為主,溝道的堵塞嚴重。
3 防治泥石流措施以及建議
由于該礦區的泥石流在環境治理上屬于工程建設的重要內容,因此對該區的泥石流災害進行了綜合的治理,堅持了以人為本、預防為主的原則,將廢棄的土渣等進行了再利用,將廢土廢渣工程用在了排疏修建的工作中,實行了水土保持的治理措施。
對人為棄土棄渣進行了控制,將廢土廢渣等堆放的位置進行了規劃,采用土體固定等措施加以處理;然后將泥石流的通道系統進行了劃分,包括匯水區、形成區,流通區等,每個區域都有其功能,包含了建設基本農田、植樹種草、溝道的攔沙壩的修建等,修建欄桿的措施以形成區為主,降低溝床的排導,將溝床的坡進行降低后,堆積其泥石流沉積物以達到排導的目的。
開展區內的泥石流的地質災害的隱患點的勘查工作,研究區域內的泥石流災害危險型。加強水土保持工作,實施造林和種草工作,做好保土耕作的措施,強化對礦區的土壤的侵蝕規律的研究,做好廢土廢渣的綜合利用工作,采取行政法律手段,嚴禁廢土和廢渣的亂堆濫放,必要的時候可以采用閉坑礦山的方法加以環境的修復。
建造植被生物工程,種植樹木草皮,建造防護林等,使流域內的地面的保護層增加地表水的匯水和入滲能力,將流域內的水文循環進行改變,減輕坡面的侵蝕。采用攔擋工程,將流域內的松散固體物質加以防護,減輕泥石流災害的危險性,減小礦區的過度開采的規模,采用攔擋工程,加強泥石流的災害的治理工作,大幅度降低流域內的固體物質的下泄量,將大量的松散固體物質滯留在原地,將泥沙進行攔截,減小下游的淤積,將溝床的侵蝕基準面進行抬高,改變溝床的下切和流體的動力條件,將流向進行穩定,并將泥石流的側向加以減輕,將泥沙的數量進行調節,達到固山穩坡的工程目的,主要的攔擋工程形式包括了防沖穩壩坡、攔擋護岸壩、攔擋固坡壩等。
4 結語
對于礦區的泥石流的自然條件,包含了溝谷的結構、植被的系數、坡面的破碎、溝道的侵蝕,種種原因都造成了泥石流的災害的嚴重性,礦區的溝谷泥石流的發育具有頻率較高、發育旺盛的特性,因此采用生物工程,攔擋工程措施是行之有效的減緩流域水土流失、恢復區域生態環境的措施,因此適合在礦區泥石流防治工作中加以推廣。
參考文獻
[1] 劉曉玲,魏奧林,,等.淺析陜北煤礦礦區地質災害發育特征及其成災過程[J].中國地質災害與防治學報,2016,27(4).
[2] 陳華清.基于潼關“7.23”泥石流形成模式的礦山泥石流風險評價[D].長安大學,2012.
[3] 張勇,王亞峰,趙曉光,等.陜西省彬長礦區水土流失與地質災害的關系初探[J].水土保持通報,2013,33(5).