矿山地质灾害勘查方法与防治策略

(整期优先)网络出版时间:2022-09-06
/ 2

矿山地质灾害勘查方法与防治策略

杨国华

山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿 山东烟台261400

摘要:随着矿产资源开发利用需求的不断增加,各种搭载现代科技的机械设备被积极应用到矿山开发和生产中,矿产资源的开采范围持续扩大。在很多地质条件不佳、岩土结构不稳定的地区,矿山环境地质灾害正随着高节奏、高强度的开发和开采作业而频频出现。为有效控制矿山环境地质灾害,避免造成更严重的安全问题,对矿山环境进行科学、全面、系统的勘查,同时对潜在的矿山环境地质灾害隐患进行识别和防范,对实际生产具有重要意义。

关键字:矿山地质灾害;勘查方法;防治策略

1矿山防治地质灾害和环境保护的重要性

地矿工作过程中,加大地质环境的保护以及矿山地质灾害的防治力度,发挥着极其重要的作用,除了能够预防各类灾害和保证工作人员安全之外,还能够为企业提供与防治地质灾害有关的信息,进而制定更加科学的采矿路线。例如,某煤矿处于地质与水质环境较为复杂的地区,周围存在许多暗河,采矿前应明确掌握该地段暗河数量与未知,防止产生突水等情况,科学规划路线,如此便能够在保证工作人员安全的同时,提高采矿效率。立足于企业角度进行分析,加大地质环境保护以及矿山地质灾害防治力度,可以最大化节省物力与人力,有效控制企业成本,并保障员工安全性,与传统探测方式相比之下,具备许多优越性,因此需增强对矿山地质灾害防治与地质环境保护的探究。

2矿山开采中常见的地质灾害分析

2.1地面坍塌和滑坡

有关企业开采矿山资源的过程中,无论地下还是露天,均容易产生地面滑坡和塌陷等情况,这在地质灾害中占据着重要位置。对于地面崩塌与滑坡而言,表现为开采时开采地区出现内空的情况。同时,如果表层剥离极易引起泥石流,地下水水位降低则会引起沉降的情况。

2.2矿区内部因素造成的灾害

矿山地区涉及诸多地质灾害类型,形成原因主要为矿产在开采作业的过程中,极易引起岩石出现松散滑落的情况,难以恢复到之前开采的地质环境,导致该采空区域缺乏填充物作为支撑。受地层风化和地壳运动等因素影响,出现地表沉降,亦或是采空区地面塌陷等现象。同时,对矿山资源进行开采作业的过程中,地下水水位产生变化,属于引起各类地质灾害的主要原因。对此,有关人员需加强对矿井水文地质的探究,准确计算作业区域中的涌水量和突水量,确保相关数据处在可控范畴中,待确认不存在隐患后才可以让有关人员进入矿井。尽管具体作业前可以对井下水位等数据进行分析、计算,但在开采时,水位会受到各类因素的影响。

2.3滑坡、崩塌、泥石流危害

有关单位或部门对矿山进行开采作业的过程中,各类开采活动会影响岩石受力状况,再加上具体开采的时候容易出现废弃物等,并且没有采取合理的措施与方法。在这样的状态之下,若存有外力现象,非常容易出现崩塌、滑坡或者是泥石流等地质灾害。

3矿山地质灾害修复技术分类

3.1土壤重构技术

矿山的复绿工作领域中使用土壤重构技术方式,主要是针对土壤的结构与基质进行重构,将修复工作与重建工作有机整合,主要涉及土壤酸碱度修复方面、团粒结构恢复方面、保水能力提升方面、土壤生物特性修复方面等,使用先进的生物学技术、化学技术、物理学技术、生态学技术等,打造适合生物生存的良好土壤结构。为起到环保的作用,建议使用生物修复技术方式,通过动物活动、植物活动、微生物活动的形式与施加有机肥的形式提升肥力,使得土壤的指标与性质大幅度改善,此类技术方式在应用期间的优势非常明显,能够快速实现土壤中污染物质的降解目的,有效吸附其中的污染物,不仅可以改善土壤结构的质量,还能形成水资源、大气环境的保护作用,降低污染物对环境和人类所产生的危害,减少复垦工作的成本费用。在此过程中应注意根据矿山的土壤特点、地域情况、气候情况等,因地制宜选择能够修复土壤结构的植物,尽可能选择根系较为发达、生长速度很快、具有长期使用优势、具备固土性能的植物。

3.2矿山废弃区域复绿技术

由于矿山废弃地区土壤污染严重,不适宜植物和生物生长,必须加强复垦技术的应用,并结合当地的规章制度、规范标准等,在完成所有开矿作业后及时进行排土处理和造地处理,建立综合复垦工作模式。如:金属矿矿山的废弃复绿工程,采用回弹技术,将在采掘过程中产生的废石、尾砂等及时回填到周边地区,经过基础沉降后,利用碾压机械设备多次、反复性地将其压实,使其平整。在此基础上,结合高层裂隙内部浆料流向规律,采用覆岩离层注浆减沉的技术方法,统一明确钻眼的数量和位置,使每个钻孔的间距保持在100m左右,然后结合施工设计图纸的内容,确定导水裂隙带的情况。此后还需结合冲击井径指标来设置套管,用钢管进行灌浆处理,操作过程中要注意粉煤灰在煤质差异性的影响下可能会出现焦渣现象,因此必须在排浆管的出口区域设置过滤筛,在注浆站搅拌池中设置振动筛,直径超过3mm的焦渣在进入泵体设备之前完成过滤。为了保证该技术的稳定应用,要求浆液中的水灰比控制在5:6左右,在完成复垦工作后,在上面种植适合生长的不同植物,促进生物多样性,加速环境恢复。

3.3矿山塌陷区域复绿技术

一般矿山在采掘工作的影响下,以前的土壤结构会发生较大的变化,再加上地表有塌陷、裂缝等问题,所以复绿的难度会加大。针对这一情况,应注重塌陷部位的复垦处理,采用井下充填技术,对地表不均匀沉降有较好的控制作用。提出了选择地面矸石作为主要材料,并将其与粉煤灰进行混合,比例控制为1:0.61,以保证填料的充实率、强度、稳定性。之后需要做好钻孔工作,孔径大约50cm,在底部设置一个直径3m、深度50m的储料仓,在里面装上缓冲装置和防止堵塞的基础设施。利用皮带和计量装置,可定时、定量地输送矸石物料,将物料送入直径较大的投料孔内,将物料连续送入井下储料仓。综采工作面应设置充填支架设施,采煤作业与充填作业同步进行,在一定程度上增强了塌陷区土地整平效果。

3.4联合技术

为了解决矿山复绿难题,必须从两方面加以改进。一是改进喷播施工工艺、材料配比,使有机基材能粘牢,具有足够的抗冲刷能力,植物不但要成活,而且要成长得快,还要尽快构成植物群落,发挥绿化美化和护坡固土作用,另外还要采用环保粘结剂并尽量减少人工养护的工作量。二是人工构建的沟槽,要施工简便,经济适用;绿化基质土力肥沃,保水性好;选择种植的植物抗性强,配置合理;另外构建的沟槽要具备足够的强度,不但能承受槽体和耕植土、植株的重力,而且对潜在的小型滑塌有支撑作用。高陡岩质边坡植生槽与团粒喷播联合复绿就是发挥各自的优点,解决高陡岩质边坡快速复绿和永久复绿。该方法和分台阶宕穴覆土复绿相比,属挖损土地的一次性快速全坡面复绿。植生槽在形成人工植生平台的同时,对植生槽以上喷播复绿段也起到了阻滑作用。

结束语:综上所述,矿产资源作为人类赖以生存的重要资源,对生产制造以及人们的生活意义重大。在对矿山资源开采时,要依照实际的地质情况进行科学的开采,严禁盲目开采和过渡开采,要加强对生态环境的保护,不能一味的追求经济效益,而忽视对生态系统的保护。另外,在矿山地质环境治理及生态修复工作中,要加强对生态体系的建设,实现人与自然的和谐共生,和平共处,由此不断推动可持续发展战略的实施。

参考文献

[1]张昊.矿山土地污染现状及修复技术进展[J].华北自然资源,2021(05):97-98+101.

[2]强建华.遥感技术在新疆南部地区矿山环境调查及生态修复中的应用[J].西北地质,2021,54(03):253-258.

[3]吴岩.废弃露天矿山生态修复治理研究[J].中国资源综合利用,2021,39(08):150-152.

[4]许鸿.关于矿山修复的现状分析与探讨[J].中国建材科技,2021,30(04):97-99.

[5]胡波银.矿山生态环境破坏与生态修复方案[J].低碳世界,2021,11(08):49-50.