山东黄金矿业股份有限公司新城金矿 山东莱州 261438
摘要:我国矿山山采矿过程中的地质灾害具有种类多、分布广以及影响大等特征,因此为了保障矿山山采矿的顺利实施,本文阐述了矿山山采矿过程中的地质灾害防治原则,对矿山山采矿过程中常见的地质灾害及其防治策略进行了探讨分析。
关键词:矿山;采矿;地质灾害;防治原则;防治策略
矿山采矿是一个综合性的技术行业,涉及到地质、采通风、运输、安全、机械和电气、爆破、环境保护及企业管理等多方面内容,因此为了保障矿山山采矿的顺利开展,以下就矿山山采矿过程中的地质灾害及其防治策略进行了探讨分析。
一、矿山采矿过程中的地质灾害防治原则
1、坚持预防为主的防治原则。坚持预防为主的矿山山地质灾害防治原则,可以有效地预测预报地质灾害,做好预防和避免灾害的发生。要以地质灾害的危险程度作为依据,来及时快速地对人员进行疏散,来减少灾害的损失。事实上,减少灾害损失的最好办法就是做好一些预防地质灾害的措施。
2、将重点防治和全面规划结合起来。矿山山采矿过程中的地质灾害防治具有一定的广泛性,在多个方面都要有所注意。在防治过程中,要以不同区域地质灾害的情况和不同时期社会经济发展的需求作为依据,来提出科学的矿山山地质灾害防治目标方向以及措施,最终起到一个指导防治矿山山采矿过程中的地质灾害效果。
二、矿山山采矿过程中常见的地质灾害分析
1、采空区的地面变形。采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”,采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题,人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点。如若出现采空区的地面变形,在矿山中容易出现将井下作业人员因矿区塌陷导致的在井底被困。
2、瓦斯爆炸。是由瓦斯和空气混合后,在一定条件下,遇高温热源发生的热链式氧化反应,并伴有高温及压力(压强)上升的现象。是在一定条件下是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量灰尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。在我国矿山中,其发生的几率较大,必须严格控制瓦斯浓度和火源才能降低其发生的几率。
3、滑坡。滑坡是矿山山最常见的矿山山地质灾害,它也是发生频度较高、对矿山山安全影响特别重大的灾害,凡是露天采矿的矿山都存在不同程度的滑坡地质灾害。歌乐山矿从过去和已有的资料来看,采矿边坡和高陡边坡滑坡规模较小,最后都是以崩塌的形式完成能量释放寻求边坡稳定,滑坡地质灾害主要表现为排土场大规模的滑坡变形。
4、泥石流。矿山山由于采矿范围大,采矿高度深,无植破覆盖,排土场渣上堆积高,在雨季因边坡滑坡、崩塌都极易形成泥石流灾害,造成对采区内设备冲毁和破坏采区生产系统,也是矿山山一种常见的地质灾害。受雨水冲刷,水土流失现象较为严重,下雨时地表积水就裹带大量泥沙经排水系统流向下大天池池塘,淤堵排水沟渠;同时排土场在持续降雨和大暴雨时,山水汇集对排土场渣仁冲刷形成泥浆混合体,侵蚀排土场附近土地。
5、矿坑突水。也称坑道突水,是在工程开挖和矿床采掘等过程中,大量水流突然涌入地下洞室和矿山井巷的现象。坑道突水是一种与工程和采矿活动有关的诱发性地质灾害,是工程地质问题。
发生坑道突水的直接原因是掘进和采矿过程揭穿或沟通了富水和导水结构,以及暴雨、山洪等暴发水源,使地下水或地表水大量而突然地涌入坑道。影响坑道突水的因素很多,涉及补给水源、富水、含水和导水结构、突水途径和通道,以及影响突水性质和特征等地质和水文地质条件,并与现代地应力作用和工程作用密切相关。某一坑道是否会发生突水,由该坑道在地下(地表)水补给、径流和排泄的统一流场中所处部位,以及工程和采矿对围岩的影响来决定。
三、矿山山采矿过程中的地质灾害防治策略分析
1、采空区地质灾害的防治策略分析。主要是运用先进的技术高密度电法等地球物理方法探测到采空区的大概位置,用激光扫描设备对采空区进行数字化和可视化,达到科学探测采空区目的。但是很对矿区没有此条件对其进行勘探,主要是采取以下措施进行防治:(1)建立可行化的系统,对不符合安全或设施不健全的不允许其私自采矿。(2)加强采矿人员的培训,合理进行采矿。只有合理设计边坡参数,加强边坡监测,做好挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,应有专门的工程地质勘察。应严禁越界采矿,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。(3)建立系统化的防护措施,有计划进行采矿。为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。在矿山采矿过程中,要严禁采矿弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到采矿境界线以外的矿山弃渣场内。
2、瓦斯防治策略的分析。主要有:第一、加强通风。使瓦斯浓度降低到《矿山安全规程》规定的浓度以下,即采掘工作面的进风风流中不超过其百分之 0.5,回风风流不超过百分之一,矿井总回风流中不超过百分之0.75。第二、加强检查工作。及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度,查明隐患进行处理,是日常进行瓦斯管理的重要内容。
3、滑坡防治策略。主要是指排土场的滑坡治理,通过改变排土场边坡形状,降低排土场分层高度和增加分层个数,清挖和形成安全平台,放缓排土场最终边坡角,使其小于渣土自然堆积角,永久性地改变排土场受力的应力状态。排土场排土工作面形成2%的反坡,防治雨水汇集冲刷排土场边坡;排土场顶部适当设置截洪沟和排水沟,及时将地表积水通过排水沟排出排土场外;加强对截洪沟、排水沟检查疏导,确保排水畅通;暴雨过后,及时对排土场进行检查和积水疏通,防止积水倒灌排土场。降低排土场边坡滑坡区域分层高度和增加分层个数,放缓排土场最终边坡角,使其小于渣土自然堆积角,降低排土场的重心高度,根本性的改变排土场受力状态。
4、泥石流的防治策略。其主要是减少粘土层渣土堆排量,实施采区内部排土场堆排,自果树排土场终了部分及时绿化植树种草;消除或减轻水的危害,与排土场治理滑坡治水方法一致;废石、渣土剥离合理堆放;采区内禁止乱倒乱排废石和渣土,剥离按照采区统一规划、指定位置堆排;同时根据剥离开挖中岩土体性质的不同区别对待,坚硬的岩块排于底部,渣土排于表层。
5、坑道突水防治策略分析,突水防治措施很多,其原理都是尽可能地保持固有地质体及其水文地质的平衡状态,强化抗突能力,削弱突水条件。常用的基本上分为地面和地下两类针对性设施和手段,包括排水疏干、工程与水源之间保留防水矿柱、修建水闸墙、门、灌注水泥浆、堵塞可能的渗透途径和通道等。
结束语
综上所述,基于各种因素的影响,使得矿山山采矿过程中的地质灾害问题比较多,并且其对社会经济发展以及生态环境具有重要影响,因此为了保障矿山山采矿的有效性,对其地质灾害防治策略分析具有重要意义。
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