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[摘 要]矿山地质灾害是因人类的采矿而造成的地质环境的变化,已经影响到了人们的正常生活。我国是矿业大国,是发展中国家,对矿产资源的消耗是巨大的。粗放式的采矿方式加剧了地质灾害的发生。我们要正确认识矿山地质灾害,采取有效的勘查方法进行控制。
[关键词]矿山;勘查方法;地质灾害;防治
中图分类号:U231.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0287-01
1.地质勘查工作地质内容
矿产多埋于地下,受地质构造、水文环境等影响较大,在找矿之前往往要认真开展地质勘查工作。主要是对某区域的地形地貌、地质构造、地下水、岩土等采样分析,然后对调查结果进行分析,从而对矿产的位置、形状、储量等做出初步判断。勘察内容可从以下4方面考虑:
1.1矿产资源有限,在开发时就应寻找接替资源,使得矿产资源能够持续供应。尤其是一些危机矿山,或有一定规模且对当地经济影响较大的矿山,应确保其接替资源有足够的潜力。同时结合市场需求、地质环境等因素综合考虑,有重点地进行勘察。
2、合理利用已有矿山,提高矿产资源利用率十分重要。在矿山生产勘察过程中,通常要借助先进的勘探设备,采用科学的勘探方法对已有矿区进行勘察,进一步确定其资源储存量。考虑到长远发展,还需对现有矿山的周边区域进行勘探,掌握其地质条件、水文环境等基本信息,估测新矿山的开发方向和范围。勘探时还要做好全面记录,根据记录结果制定采矿规划,并了解矿山的服务年限,实现科学的开发利用。
1.2加大对紧缺矿床所藏资源的开发力度,提高资源利用率,其伴生矿及尾矿也应受到高度重视,国家部门应制定相应的制度对其展开综合评价和勘探。同时要合理规范地进行矿产生产和利用,以缓解资源紧张的矛盾。
1.3勘查工作的另一项重要内容是在关闭阶段,此时矿产资源已经全部开发,但矿山的生态环境急需保护。所以在关闭前后应全面检查地质环境,并详细记录关闭地址、前后变化等内容,然后向上级汇报。
2.矿山地质灾害的类型
2.1 岩土体变形灾害
2.1.1 矿山地面和采空区塌陷
塌陷主要是在井巷开采作业的矿山中。矿山的采空区如果矿柱的保留不够,或者矿柱受到外力因素而失去了支撑的能力,就会出现地面的塌陷,尤其是在矿体埋藏浅的地方,比如煤矿区等,地面的塌陷更为普遍。在矿体埋藏较深的地下开采的矿山,如果没有及时回填,当采空区积累到一定面积,就会出现大面积的深陷。除此之外,岩溶分布的地方,矿山排水疏干就会出现溶洞上面的地面塌陷。塌陷的危害是很大的,会破坏地面的耕地、建筑、道路,还会影响到矿山地下巷道的塌毁或者大气降水和地表水沿裂缝进入坑内,造成事故,造成停工停产。
2.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩
造成这样现象的主要原因就是不合理的开采。如采剥失凋、边坡角度过陡等,常见于露天开采的非金属矿和建材矿。比如湖北盐池河磷矿的山崩事故,造成307人死难,是非常典型的灾害。还有广西锰矿开采区,由于多雨等原因出现坡度过陡出现边崩等滑坡的灾害。
2.1.3 坑内岩爆
坑内岩爆又叫矿山冲击,当坑边和顶板的围岩在地壳应力的作用之下,受到强烈的压缩,一旦开采出现自由面,就会出现岩石内应力的突然释放,致使岩石破裂并释放出来,造成地质灾害。
2.1.4 采矿诱发地震
采矿作业能够诱发震源浅、危害大的地震,小震级的地震会使地下水和地表受到破坏。随着矿山开采深度的增加,地震也将更加频繁,对矿山周围的危害也会更大。
2.1.5 场库失稳
场库失稳的主因就是尾矿坝溃决崩塌形成泥石流所发生的危害。造成崩塌的原因是坝体稳定性差、洪水漫顶或者是坝体渗漏等。也有可能跟坝体的不正规设计施工有关系。
2.2 地下水位造成的灾害
2.2.1 矿坑突水涌水
這是最为普遍的矿山灾害,突发性很强,而且规模大,后果极其严重。在作业过程中,对矿坑的涌水估计不充分,打穿老窿或者穿透暗河,会使地下水大量涌入,使井巷淹没,造成人员伤亡。尤其是在采集中干扰的矿山,开采技术落后,滥采现象严重,没有监督,这种突发性的涌水灾害有极大的威胁。
2.2.2 坑内溃沙涌泥
这种情况常与矿坑突水共同发生。在开采作业中,突然遇到蓄水的溶洞,溶洞中的填充泥沙等会跟地下水共同涌出,造成坑道的堵塞,使作业机械和人员被埋,严重的时候会造成矿山毁灭性的打击。
2.3 环境污染
环境污染是矿山灾害的另外一种形式,采矿产生的三废,没有经过处理就排到了江河之中,造成环境污染公害,还会出现水土流失、砂化、盐渍化等,使采矿区的环境造成极其恶劣的影响,也最终影响到采矿区的生产。
2.4 矿体内因引起的灾害
2.4.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾
在通风不畅的开采区内,瓦斯的集聚以及爆炸,会使井下作业人员的人身安全受到威胁。除此之外还有硫化矿床,硫化物氧化产生热量,当热量集聚到一定程度就会自燃引发火灾。火灾会使地下矿产受到损失,造成资源损失,也会造成农作物和树木的室外,严重破坏环境。
3.矿山地质勘查灾害的防治工作
3.1勘察采空 区的措施
31.1高密度电阻率法
高密度电阻率法是以岩土体导电性差异为基础的一种物探方法,对较浅的采空区地下水系勘察十分有效。
3.1.2视电阻率法
视电阻率法是与导体材料地性质相关的,普遍的金属矿山都是块状硫化物矿体,它是一种良导的电体,电阻率较低,而有待探明的采空区为空气充填,空气属于绝缘高阻,其电阻率与硫化物矿体的电阻率有明显的差异,充分利用这种差别可以找出采空区。
3.1.3瞬变电磁法
瞬变电磁法主要是通过半空中与地面形成一个圈形的磁场,通过磁场的回流状态监测下班空间的磁场、磁流状况以至于达到最终的检测目的。这个模式具有效率高、速度快、分辨能力强的特点。在某矿区,我们发现采空区:低阻、高感应、高纵向电导。然而在回填区:低阻异常中间夹较高阻层。氧化矿区:中低阻较为异常,层位厚度较大,并且其深度小于200m,部分地段的电阻率相对较低,应为空区。
3.1.4其它方法
近年来利用地质雷达、浅震和瑞利面波物探勘察方法,探测地表至50m深范围内的地下溶洞、地下管线、地下水道和空区,并且取得了显著效果。
3.2(二)矿山地质灾害的防治
3.2.1在进行矿采的过程中需要马上进行回填措施
3.2.2对于有潜在塌陷的地方马上提出预警备案,及时采取预防措施
3.2.3对于矿山的设计不要在城市或者重要的地方进行勘察。
结语
在进行矿山地质的勘查,以及勘察灾害的防治过程中,充分运用以上所述的措施和技术,科学、合理地实施矿山地质的勘查工作,提升矿产资源地综合利用率,积极鼓励广大矿山开采企业,运用先进地科学技术,努力探索后备的结题资源,并且不断的加大对于矿山地质灾害地防治力度,实施以预防为主,与治理和避让有机结合的模式,就能够促进矿山开采工作的持续、安全、健康的发展。
参考文献
[1] 高树志,丁继新,初娜.矿山地质灾害评估与治理工作思路探讨[J].中国矿业,2014(1):106-108.
[2] 李磊.邢台地区矿山地质环境综合评价与治理恢复研究[D].石家庄经济学院,2013(8):89
[关键词]矿山;勘查方法;地质灾害;防治
中图分类号:U231.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0287-01
1.地质勘查工作地质内容
矿产多埋于地下,受地质构造、水文环境等影响较大,在找矿之前往往要认真开展地质勘查工作。主要是对某区域的地形地貌、地质构造、地下水、岩土等采样分析,然后对调查结果进行分析,从而对矿产的位置、形状、储量等做出初步判断。勘察内容可从以下4方面考虑:
1.1矿产资源有限,在开发时就应寻找接替资源,使得矿产资源能够持续供应。尤其是一些危机矿山,或有一定规模且对当地经济影响较大的矿山,应确保其接替资源有足够的潜力。同时结合市场需求、地质环境等因素综合考虑,有重点地进行勘察。
2、合理利用已有矿山,提高矿产资源利用率十分重要。在矿山生产勘察过程中,通常要借助先进的勘探设备,采用科学的勘探方法对已有矿区进行勘察,进一步确定其资源储存量。考虑到长远发展,还需对现有矿山的周边区域进行勘探,掌握其地质条件、水文环境等基本信息,估测新矿山的开发方向和范围。勘探时还要做好全面记录,根据记录结果制定采矿规划,并了解矿山的服务年限,实现科学的开发利用。
1.2加大对紧缺矿床所藏资源的开发力度,提高资源利用率,其伴生矿及尾矿也应受到高度重视,国家部门应制定相应的制度对其展开综合评价和勘探。同时要合理规范地进行矿产生产和利用,以缓解资源紧张的矛盾。
1.3勘查工作的另一项重要内容是在关闭阶段,此时矿产资源已经全部开发,但矿山的生态环境急需保护。所以在关闭前后应全面检查地质环境,并详细记录关闭地址、前后变化等内容,然后向上级汇报。
2.矿山地质灾害的类型
2.1 岩土体变形灾害
2.1.1 矿山地面和采空区塌陷
塌陷主要是在井巷开采作业的矿山中。矿山的采空区如果矿柱的保留不够,或者矿柱受到外力因素而失去了支撑的能力,就会出现地面的塌陷,尤其是在矿体埋藏浅的地方,比如煤矿区等,地面的塌陷更为普遍。在矿体埋藏较深的地下开采的矿山,如果没有及时回填,当采空区积累到一定面积,就会出现大面积的深陷。除此之外,岩溶分布的地方,矿山排水疏干就会出现溶洞上面的地面塌陷。塌陷的危害是很大的,会破坏地面的耕地、建筑、道路,还会影响到矿山地下巷道的塌毁或者大气降水和地表水沿裂缝进入坑内,造成事故,造成停工停产。
2.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩
造成这样现象的主要原因就是不合理的开采。如采剥失凋、边坡角度过陡等,常见于露天开采的非金属矿和建材矿。比如湖北盐池河磷矿的山崩事故,造成307人死难,是非常典型的灾害。还有广西锰矿开采区,由于多雨等原因出现坡度过陡出现边崩等滑坡的灾害。
2.1.3 坑内岩爆
坑内岩爆又叫矿山冲击,当坑边和顶板的围岩在地壳应力的作用之下,受到强烈的压缩,一旦开采出现自由面,就会出现岩石内应力的突然释放,致使岩石破裂并释放出来,造成地质灾害。
2.1.4 采矿诱发地震
采矿作业能够诱发震源浅、危害大的地震,小震级的地震会使地下水和地表受到破坏。随着矿山开采深度的增加,地震也将更加频繁,对矿山周围的危害也会更大。
2.1.5 场库失稳
场库失稳的主因就是尾矿坝溃决崩塌形成泥石流所发生的危害。造成崩塌的原因是坝体稳定性差、洪水漫顶或者是坝体渗漏等。也有可能跟坝体的不正规设计施工有关系。
2.2 地下水位造成的灾害
2.2.1 矿坑突水涌水
這是最为普遍的矿山灾害,突发性很强,而且规模大,后果极其严重。在作业过程中,对矿坑的涌水估计不充分,打穿老窿或者穿透暗河,会使地下水大量涌入,使井巷淹没,造成人员伤亡。尤其是在采集中干扰的矿山,开采技术落后,滥采现象严重,没有监督,这种突发性的涌水灾害有极大的威胁。
2.2.2 坑内溃沙涌泥
这种情况常与矿坑突水共同发生。在开采作业中,突然遇到蓄水的溶洞,溶洞中的填充泥沙等会跟地下水共同涌出,造成坑道的堵塞,使作业机械和人员被埋,严重的时候会造成矿山毁灭性的打击。
2.3 环境污染
环境污染是矿山灾害的另外一种形式,采矿产生的三废,没有经过处理就排到了江河之中,造成环境污染公害,还会出现水土流失、砂化、盐渍化等,使采矿区的环境造成极其恶劣的影响,也最终影响到采矿区的生产。
2.4 矿体内因引起的灾害
2.4.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾
在通风不畅的开采区内,瓦斯的集聚以及爆炸,会使井下作业人员的人身安全受到威胁。除此之外还有硫化矿床,硫化物氧化产生热量,当热量集聚到一定程度就会自燃引发火灾。火灾会使地下矿产受到损失,造成资源损失,也会造成农作物和树木的室外,严重破坏环境。
3.矿山地质勘查灾害的防治工作
3.1勘察采空 区的措施
31.1高密度电阻率法
高密度电阻率法是以岩土体导电性差异为基础的一种物探方法,对较浅的采空区地下水系勘察十分有效。
3.1.2视电阻率法
视电阻率法是与导体材料地性质相关的,普遍的金属矿山都是块状硫化物矿体,它是一种良导的电体,电阻率较低,而有待探明的采空区为空气充填,空气属于绝缘高阻,其电阻率与硫化物矿体的电阻率有明显的差异,充分利用这种差别可以找出采空区。
3.1.3瞬变电磁法
瞬变电磁法主要是通过半空中与地面形成一个圈形的磁场,通过磁场的回流状态监测下班空间的磁场、磁流状况以至于达到最终的检测目的。这个模式具有效率高、速度快、分辨能力强的特点。在某矿区,我们发现采空区:低阻、高感应、高纵向电导。然而在回填区:低阻异常中间夹较高阻层。氧化矿区:中低阻较为异常,层位厚度较大,并且其深度小于200m,部分地段的电阻率相对较低,应为空区。
3.1.4其它方法
近年来利用地质雷达、浅震和瑞利面波物探勘察方法,探测地表至50m深范围内的地下溶洞、地下管线、地下水道和空区,并且取得了显著效果。
3.2(二)矿山地质灾害的防治
3.2.1在进行矿采的过程中需要马上进行回填措施
3.2.2对于有潜在塌陷的地方马上提出预警备案,及时采取预防措施
3.2.3对于矿山的设计不要在城市或者重要的地方进行勘察。
结语
在进行矿山地质的勘查,以及勘察灾害的防治过程中,充分运用以上所述的措施和技术,科学、合理地实施矿山地质的勘查工作,提升矿产资源地综合利用率,积极鼓励广大矿山开采企业,运用先进地科学技术,努力探索后备的结题资源,并且不断的加大对于矿山地质灾害地防治力度,实施以预防为主,与治理和避让有机结合的模式,就能够促进矿山开采工作的持续、安全、健康的发展。
参考文献
[1] 高树志,丁继新,初娜.矿山地质灾害评估与治理工作思路探讨[J].中国矿业,2014(1):106-108.
[2] 李磊.邢台地区矿山地质环境综合评价与治理恢复研究[D].石家庄经济学院,2013(8):89