田宇鹏 吕成对
吉恩镍业股份有限公司 132311
摘要：经济社会的不断发展，对矿产资源的需求越来越大，促使矿山开采工作不断扩展，开采深度也在日渐加深。不仅增加了矿山开采难度，而且还造成严重的地质灾害问题，不仅严重影响矿山开采活动的稳步进行，同时还给人民、企业、环境等方面带来了极为严重的负面影响。而矿山地质灾害发生过程当中，不稳固岩层是引发矿山地质灾害的重要因素之一，常常造成矿山地质灾害频繁发生，给矿山企业带来巨大经济损失，严重威胁到人民的生命财产安全。为此下文针对不稳定岩层开采过程当中存在的一些问题进行详细分析和探讨，研究主要地质灾害的发生概率，介绍了有关矿山地质灾害类型充分结合对应采取的对策。参照类似矿山地质灾害实例，提出不稳固岩层前期新技术预测和治理相结合的反馈体系模型，为控制和减少不稳固岩层矿山地质灾害，起到有效的参考作用。
关键词：不稳固岩层;?地质灾害;?安全监测;
我国地大物博，矿产资源非常丰富，同时还存在很多零星矿藏，这些矿床整体开采条件较差，常常发生一些地质灾害问题，给矿山安全开采造成很大影响。近年来我国经济快速发展，对矿产资源的需求越来越大，这对于矿产品市场的发展起到了刺激作用。各大矿山企业也不断扩大矿产资源勘探工作，大量购买矿藏资源。在此背景下涌现出很多私人采矿队和矿山企业，他们在矿山开采过程当中，一味地追求矿山开采利益最大化，不重视矿山安全管理工作，投入方面还存在很大不足，开采观念比较落后，缺少先进的技术力量，而且还存在环境保护意识淡薄的情况，再加上不规范的民采活动，对于开采环境造成了巨大破坏，致使矿山开采过程当中，不断集聚灾害隐患，一旦矿山灾害爆发，不仅对矿山企业造成巨大经济损失，影响采矿工作的顺利进行，而且还会造成人员伤亡，破坏周围环境，并造成严重的矿产资源浪费，得不偿失。
1矿山地质灾害类型及机理
1.1 采空区塌陷机理
在地下矿山开采过程当中，由于采矿阶段的不同，同时再加上各个采矿盘区中的矿块被采出之后，造成大量缺少支撑的空区面积。由于采空区面积不断扩大，加上顶板自身存在的重量和上覆层带来的巨大压力作用，会逐渐出现变形问题，引发弯曲或者移动现象。当逐步积累到一定程度之后，顶板岩层内部所形成的拉应力大于该岩层的抗拉强度极限值时，便会导致空区顶板出现断裂或者破坏，导致顶板破碎的岩石出现冒落。在破坏采空区顶板时，处于上覆的岩层还会不断向下进行弯曲与移动，导致冒落灾害的发生，特别是由于开采范围逐渐增大，再加上矿山开采过程当中爆破因素影响以及人体自身存在的重量，采空区顶板稳定性被彻底打破，同时对周围岩体也造成很大影响，并且这种影响是持续性的还会不断加大。随着矿层开采范围逐渐扩大，由于爆破因素扰动，导致采空区顶板以及分布在上覆岩体和周边破碎的围岩不断下落，或者突然垮塌，造成严重的地面塌陷，形成崩落带，如果这些破坏区域存在建筑物或者农田，也必定会受到相应的影响。
1.2 边坡失稳与滑坡机理
由于风化侵蚀以及水、爆破震动等各种因素影响导致坡体底部软弱结构面强度出现改变，顺着软弱的结构面产生倾倒或者滑动，便会引发边坡失稳灾害的发生。露天开采过程当中，应当开挖一段台阶，这一阶段矿山开采活动结束之后，需要对一定台阶坡度进行保留，来确保台阶外侧岩体稳定性。伴随露天采矿工作的不断扩大，形成很多台阶面，产生很多工作帮或者非工作帮，而在朝向采场一侧，帮坡面上的岩体处于一种临空状态，侧面支撑能力缺失。而且在开采过程当中台阶面逐渐扩大，由于并帮，致使边帮的角度越来越大，减弱了破体稳定性，同时重新分布岩体中的各种应力，导致坡体发生变形，坡体的平衡难以维持，某一结构面剪切强度无法承受岩体应力，结构弱面逐渐延伸，破坏岩体结构，而导致滑移现象的产生，滑移在不断积累过程当中，便会形成滑坡灾害。
1.3 冒顶与片帮机理
在矿山开采过程当中，冒顶片帮具有普遍性，同时也具有偶然性，近年来矿山安全生产问题受到了人们的普遍关注。但是矿山开采过程当中，伴随开掘活动以及采矿活动等对岩石进行切割，原来的应力平衡被打破，导致应力条件在井巷以及周围岩矿中进行重新分布。
很多节理层理发育于不稳固的岩层当中，形成很多新的裂隙，难以有效支撑围岩，同时具有应力集中现象存在于巷道顶板以及两侧，由于风化以及水解等各种因素影响，顶板以及两帮的岩矿不断变形引发垮落。采掘活动又扰动顶板及其两侧围岩，由于重力因素影响，出现脱落与垮塌，在缺少支护或者支护不对时，极易导致冒顶片帮事故出现。
2地质灾害实例及对策
2.1 采空区塌陷事件及对策
这种灾害的事例非常多，而且造成的破坏和影响非常的大。都里铁矿是安阳市的一个重要铁矿，在开采过程中突然出现大面积的地面塌陷，塌陷坑长、宽、深分别为100m、50m、60m。定远县石膏矿在开采过程当中，也出现大面积的采空区塌陷，达到23000m2，大于2m的最大沉降。黑龙江的西林铅锌矿以及河北寿王坟铜矿在开采过程当中，也产生大面积的采空区崩塌问题。
在治理这些采空区塌陷过程当中，应当对应力集中位置进行转移，避免岩体应力过度集中，也可释放围岩中的应力，来减少此类灾害发生，确保矿山安全生产。对于这些采空区塌陷，可以通过崩落围岩手段进行处理，也可利用充填料进行填充，还可预留矿柱进行支撑，并可开展封闭隔离，通过混合法进行处理。
2.2 边坡失稳与滑坡事件及对策
这类灾害造成的破坏性非常巨大，常常会引发严重的经济损失和人员伤亡。如姑山露天采场在矿山开采过程当中，东北角区域曾经出现严重的坍塌位移，滑体的长、宽分别为120m、25m，达到8×104m3。拉拉铜矿在2001年时，出现的滑坡灾害、滑坡体达到3×104m3的塌方量；在2006年时还在同一位置再次发生滑坡灾害，而且此次发生面积更大，塌方量达到了6×104m3。在应对此类灾害过程当中，应当对坡面角合理确定，并做好监测检查工作，将维护工作充分落到实处，把防洪设施设置于露天矿的边缘进行水流疏导，同时加固边坡，有效监测滑坡体，避免无证开采情况，严禁非法开采。
2.3 冒顶与片帮事件及对策
在采矿作业过程当中，冒顶片帮事故发生概率在40%左右，规模相对较小，然而引发的破坏性却非常巨大。如罗子沟油页岩矿在2007年曾经发生过严重的冒顶片帮事故，造成二人死亡。包头泉山金矿在2008年4月发生一次严重的冒顶片帮事故，引发一人死亡。为了更好地应对冒顶片帮事故发生，应当及时检查顶板松石并做好相应的处理工作，对采矿方法科学选择，以免延时长时间暴露，及时支护、锚固，做好位移监测预报。
3灾害预测控制新思路
地质灾害不仅具有偶发性的特点，同时还有其发生的必然性，对各类地质灾害发生情况进行分析研究，很多地质灾害的发生机理是由于长时间的积累所引发。在地质灾害控制过程中，一些矿山企业采用被动式的措施进行防治。巷道与采场掘进初期采取的措施较为主动，通过支护措施来保护岩层破碎地带，面对不稳固的围岩采掘过程当中，利用边采掘边支护的方式，由于后期阶段不重视收集处理岩层信息，致使一些灾害发生之后利用补救措施进行应对，而很多地质灾害的发生主要是由于监测处理不完善所致，所以，应当针对矿山地质灾害制定完善的信息反馈系统。
4 结语
当前，高速发展的信息化技术，并在矿山建设中得到了普遍应用。矿山地质灾害信息反馈系统的构建，对矿山安全生产提供了很大帮助，不仅可以对矿山地质灾害进行监测与分析，同时还能动态地进行监测与预报。这些先进的信息化技术手段应用于矿山建设与发展过程中，不仅大大提升了矿山地质灾害的监测预报能力，还为矿山地质灾害治理提供了很大的便利，有效预防矿山地质灾害的发生，对提高采矿的安全性意义重大。
参考文献
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