彭明章
中化地质矿山总局山东地质勘查院
摘要：由于地质的常年开采, 导致集中采空区域面积占据总矿区面积较大, 使勘探人员的生命安全以及矿区居民的生活问题都受到了严重的威胁, 而传统的地质灾害防治对策已经不能满足矿区安全问题, 为此, 对矿山地质勘查中地质灾害防治对策进行了探讨。通过具体数据的列举, 分析了矿山地质灾害地面沉降原因, 并对地表塌陷的问题也进行了详细的描述;针对地质灾害问题进行了防治对策的探讨, 强化地面沉降防治、提高矿区生态环境保护意识、建立矿山环境动态监测系统、积极开展矿区地质环境保护科学研究能够有效的提高矿山区域的开采效益, 并保障了人们的生命安全。
关键词： 矿山地质勘查 地质灾害 防治对策
Mine geological prospecting geological hazard prevention and control countermeasures
Abstract: Due to the perennial geological mining, the mining area in goaf domain area of concentration is larger, the exploration personnel life safety and life of the residents in the mining area are under serious threat, some prevention measures on geological disaster and traditional cannot have satisfied mining safety problems, therefore, some prevention measures on geological disaster in mine geological exploration are discussed in this paper. Through the enumeration of specific data, the causes of ground subsidence of mine geological disaster are analyzed, and the problem of surface subsidence is described in detail. Discussed the countermeasures for geological hazards problems, strengthening prevention and control of ground settlement, improve mining ecological environment protection consciousness, establishing the dynamic monitoring system for mine environment, actively carry out mine geological environment protection science research can effectively improve the efficiency of the mining areas of mining, and to ensure the safety of the people's lives.
Keywords: mine geology exploration Geological disasters Prevention and control countermeasures
1 矿山地质灾害研究
随着常年地质的开采, 导致集中采空区域面积占据总矿区面积的60%[2], 使勘探人员的生命安全受到严重的威胁, 造成矿山地质灾害的主要原因有:地面沉降、地表塌陷。
由于地表的连续性不断下沉, 导致地面沉降的现象发生, 据资料记载, 矿区的开采是19世纪后半期[3], 并于20世纪初期开始大规模的开采, 这就严重造成了矿山地区大面积采空区的出现[4]。
矿区的煤层[5]一般是由薄层砂岩、页岩、泥岩等组成, 其硬度较小、抗击能力差, 容易受到地下水的影响, 引发大面积的地面沉降, 据资料记载矿区的开采已经导致足有105km2的地面发生变形, 随时都有可能出现沉降的危险, 其具体数据如表1所示。
地表的连续性变形就会发生塌陷的情况, 近年来, 地表塌陷灾害的发生都是在地面沉降区域内, 并且都出现在已经开采的矿区, 最大地表塌陷规模达到500m2, 塌陷的直径为30m, 塌陷的深度为20m。
2 防治对策与探讨
2.1 强化地面沉降防治
强化地面沉降防治的流程是:预测预报→地下处理→沉陷区治理。
(1) 预测预报:通过对踩空区域进行资料收集和钻探查明历史原因, 并对易发生沉降的区域进行稳定性的跟踪与分析, 尽快的掌握地面沉降规律。
根据采空区的地质条件和地面沉降规律对容易发生沉降的区域进行分析, 及时的排出安全隐患问题。除了分析沉降的区域, 还要掌握易发生沉降的范围、深度、速度和时间, 认真的研究, 提出准确的预报。
(2) 地下处理: 地面沉降对地下影响的深度足以威胁整个矿区的生命财产安全。
因此可采用条带式、房柱式的开采方法减少矿区地面沉降的次数, 也可以使用在离层处注入泥浆的的方法对采空区进行填充, 避免了岩石层的下沉, 从而防治了矿区地面的沉降。
(3) 沉陷区治理:利用粉煤灰和少量的日常垃圾对已经发生地面沉降的区域进行填充, 预防进一步地面的下沉, 也可以实行土地复垦、积水区域养殖水产品、修建景点等方法来弥补已经发生地面沉降的灾害。
2.2 提高矿区生态环境保护意识
虽然矿产资源开采带领国家的经济飞速前进, 但是也给生态环境带来了影响。矿产资源是有限的, 不可再生的, 如果过度的开发直接或间接的对地质生态环境起到具有破坏性的影响。
因此, 大力开发矿产资源的同时, 应该促进经济的快速发展, 也要科学合理的开发, 提高矿区生态环境保护意识。利用矿业资产的原始资源, 促进经济与环境的协调发展, 走向绿色开发和社会环境的可持续发展道路。
2.3 建立矿山环境动态监测系统
针对矿区的地质灾害问题, 实行动态监测系统能够准确搜索信息的第一来源, 而地质灾害管理信息系统主要包括地质灾害的动态信息存储、分析与处理, 以及开采后对信息资料的收集。
该系统的建立是以矿区地质条件与空间环境对预测管理为目标的技术系统, 为监测系统中主机的硬件与软件提供技术支持的作用。
以矿区的地表和地下各种数据为基本信息源, 并对应用系统进行综合分析以及矿区地理位置、水质、构造、采矿信息、开采顺序、保护措施等各种不同信息的动态存储与综合评价, 从而达到预防可控制的目的。
对于矿山环境信息的管理有利于矿山环境地质灾害的动态监测, 因此对于科学实用的矿山环境动态监测系统, 必须具备对实时信息的动态检测功能, 并设置报警功能, 对发生地面沉降、地表塌陷等灾害及时的向工作人员传送报警的信息。
2.4 积极开展矿区地质环境保护科学研究
积极开展矿区地质环境保护科学研究是正确理解环境地质灾害的动态检测信息, 能够准确的控制矿山环境灾害的问题。
因此, 大力开展信息系统并综合分析理论, 采取科学的相互渗透方法, 使用模糊数学和混沌理论的非线性研究信息, 提升检测信息的利用效果并深度挖掘。该科学的开展能够为矿山环境地质灾害问题提供准确的预报信息, 并且为矿山环境地质打下坚实的理论基础。[1]
3 结语
由于地质的常年开采, 导致集中采空区域面积占据总矿区面积的60%, 使勘探人员的生命安全受到严重的威胁, 传统的矿山地质勘查中地质灾害防治对策面对如今的现象已经力不从心。
针对矿山地质勘查中地质灾害防治对策的研究已经迫在眉睫, 通过对地面沉降、地表塌陷的情况进行分析, 得出了整治地质灾害的措施。
总之, 强化地面沉降防治、提高矿区生态环境保护意识、建立矿山环境动态监测系统、积极开展矿区地质环境保护科学研究能够有效的提高矿山区域的开采效益, 也可以保障勘探者的人身安全, 对进一步提升我国矿山地质勘查的能力和减少地质灾害具有非同一般的影响。
参考文献
[1]张昭年, 张帅, 谢经涛.钻孔测斜技术在车集煤矿地质灾害防治中的应用[J].煤炭技术, 2017, 36 (5) :199-200.
[2]宋亚新, 石福龙, 李高, 等.成县铅锌矿区矿山地质灾害分布特征及成因[J].中国矿业, 2015, 24 (s2) :96-99.
[3]赵兴权, 张迎宾, 陈光齐, 等.非连续变形分析方法及其在灾害防治研究中的应用[J].西南交通大学学报, 2016, 51 (2) :300-312.
[4]徐士申.大红山铁矿工程地质灾害综合防治措施研究[J].矿业研究与开发, 2016, 36 (1) :99-105.
[5]吉学文.某矿山古采空区塌陷地质灾害治理技术研究[J].有色金属工程, 2015, 5 (3) :81-102.
作者简介：彭明章（1982- ），男，高级工程师，主要从事地质勘查相关工作。