矿山地质灾害类型与防治措施分析

(整期优先)网络出版时间:2023-10-17
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矿山地质灾害类型与防治措施分析

杨卓

612523199302134011,四川 成都 610051

摘要:随着矿山开采的不断深入和规模的扩大,矿山地质灾害问题日益突出。本文对矿山地质灾害的类型进行了详细分析,包括地震灾害、滑坡灾害、崩塌灾害、地面沉降、地面塌陷以及煤尘爆炸等。同时,本文探讨了矿山地质灾害的防治措施,包括前期勘察、安全开采技术、瓦斯抽采和处理、边坡稳定措施、地下水管理以及监测与预警等方面的措施。通过采取有效的防治措施,能够减少矿山地质灾害的发生,保障矿工的安全和矿山的持续经营。

关键词:矿山;地质灾害类型;防治措施

引言:

我国是一个地质灾害多发国家之一,其地质灾害种类繁多、分布广泛、影响深远,造成的经济损失相当严重。其中,矿山地质灾害作为地质灾害的一个分支,主要由人为因素引发,通常与矿山开采活动直接相关。我国是一个重要的矿产资源开采国家,然而,矿山开采技术和设备相对滞后,导致了矿山开采对自然环境的持续恶化。近年来,我们不难发现,重要的地质灾害事件明显增多。

一、矿山地质灾害类型

(一)地震灾害

地震是一种常见的自然灾害,对矿山造成的影响十分重大。地震引发的地质灾害主要包括地震、地裂、滑坡和岩体崩塌等。地震导致地裂,不仅危害人员生命安全,还可能损坏矿井的基础设施,如井架和通风系统。此外,地震还可能引发滑坡和崩塌,导致矿井的塌陷和封闭,对矿山生产造成重大损失。

(二)滑坡灾害

滑坡是指土壤或岩石在坡面上因受到外力作用而失去稳定性,向下滑动的现象。在矿山中,滑坡可能由于开采活动引发,也可能是由于降雨等自然因素触发。滑坡不仅破坏了矿山的地质结构,还可能导致矿井入口被封闭,威胁到矿工的生命安全。

(三)崩塌灾害

崩塌是指山体或岩体突然坍塌或倒塌的现象。在矿山中,崩塌通常由于采矿活动、地质构造不稳定或地下水位上升等因素引发。崩塌不仅会破坏矿山设施,还可能导致人员伤亡和矿井的关闭。因此,崩塌是矿山地质灾害中的一种严重威胁。

(四)地面沉降

地面沉降是指地表下陷或下沉的过程。在矿山中,地面沉降通常与采矿活动有关,特别是在长期大规模开采的情况下。地面沉降可能导致地表设施损坏,如建筑物、道路和管道。此外,地面沉降还可能引发地下水位上升,增加矿井涌水的风险[1]

(五)地面塌陷

地面塌陷是指地表突然下陷或坍塌的现象,通常发生在矿山废弃区域或地下空洞坍塌时。地面塌陷可能造成附近地区的地面沉降,威胁到周边的建筑物和基础设施。这种地质灾害的影响通常难以预测和控制,因此需要采取预防措施来减少风险。

(六)瓦斯和煤尘爆炸

在煤矿中,瓦斯和煤尘爆炸是严重的地质灾害类型。瓦斯(主要是甲烷)在矿井中积聚,一旦达到爆炸极限,就可能在火源的作用下引发爆炸。煤尘也是煤矿中的潜在危险,当煤尘浓度适合爆炸时,火源一旦触发就会引发煤尘爆炸。这种爆炸不仅危及矿工的生命,还会破坏矿井设施。

二、矿山地质灾害防治措施

(一)前期勘察

矿山地质灾害前期勘察是保障矿山安全的重要步骤。通过对矿山地质、矿体结构、矿层赋存条件等进行全面调查,确定潜在地质灾害隐患点,为后续防治工作提供依据。勘察内容包括地形地貌、岩性、构造、水文地质、矿床矿化特征等的详细调查和分析。同时,还需检查矿井周围巷道和支架的架设情况,保证其稳定性和强度。彻底了解潜在危险程度有助于评估矿山地质灾害对安全的威胁。勘察重点还包括矿山地质灾害规模、特征、发生机制和影响因素的确定,以及设计参数和工程要求的确认。此外,要根据勘察结果制定相应防治措施,提高矿山安全稳定性[2]

(二)安全开采技术

安全开采技术是矿山地质灾害防治的重要手段,包括合理的采矿方法选择、科学的工艺流程设计、有效的支护技术和安全的运输方式等。在选择采矿方法时应考虑矿层厚度、矿体形态、倾角、岩性等因素,避免采用易引发地质灾害的方法。工艺流程设计应合理布置运输系统和通风系统,确保矿石的及时、安全地运输和日常的通风换气。支护技术应用于巷道、采煤工作面和特殊地点以提供稳定的工作环境、防止地质灾害的发生。安全的运输方式包括轨道车、皮带输送机和风送等,应根据矿山的实际情况选择适当的方式。

(三)瓦斯抽采和处理

瓦斯爆炸是矿山地质灾害中最为严重的一种,因此瓦斯抽采和处理是矿山地质灾害防治的关键环节。通过安装瓦斯抽放设备,将矿井中累积的瓦斯快速抽出,降低矿井瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸的风险。同时,对抽放的瓦斯进行处理,如利用瓦斯发电技术将瓦斯转化为电能,减少环境污染,并为矿山提供经济效益。

(四)边坡稳定措施

矿山地质灾害防治中,边坡稳定是一个重要的措施。由于矿山边坡长期受到人为开挖、地质变形和水文地质条件等多种因素的影响,边坡的稳定性容易受到破坏,进而导致边坡滑坡或崩塌等灾害事件的发生。因此,采取适当的边坡稳定措施显得尤为重要。在边坡稳定措施中,一种常见的方法是采用支护工程。支护工程包括护坡、钢支护、预应力锚杆和喷锚等技术手段,能够有效地提高边坡的稳定性。例如,通过设置护坡结构,可以增加边坡的抗滑能力,减少边坡的变形和位移。而采用钢支护技术,则可以增加边坡的抗拉强度和刚度,防止边坡发生塌方。此外,预应力锚杆和喷锚技术则可以通过增加边坡的内聚力和摩擦力,提高边坡的整体稳定性。此外,边坡稳定措施中还应考虑水文地质因素。水文地质因素是导致边坡灾害发生的主要原因之一。因此,在边坡稳定措施中,应加强边坡的排水与防渗工程,确保边坡内的水分得到有效地排泄,减小边坡的饱和度,从而提高边坡的稳定性。

(五)地下水管理

在矿山地质灾害防治中,地下水管理是一个重要的措施。首先,要建立地下水监测系统,及时掌握地下水位、水质和水动力学等信息,为矿山防灾减灾提供科学依据。其次,要加强地下水排涝工程建设,保持矿井附近地下水位在安全范围内,避免矿井涌水和溃坝灾害的发生。此外,要合理控制地下水开采量,避免造成地下水位下降过快,引发地表沉陷和岩溶塌陷等灾害。另外,对于已经发生的地下水灾害,要及时采取补充水源和封堵措施,以防止继续扩大。

(六)监测与预警

矿山地质灾害监测与预警是矿山生产安全管理的重要环节,是保障矿山安全生产的关键措施。在矿山地质灾害防治中,监测与预警系统起着至关重要的作用。

首先,矿山地质灾害监测可以通过不同的技术手段,如地质勘探、地下水位监测、岩体位移监测等,实时获取矿山地质环境的变化情况。通过监测数据的分析与研判,可以及时发现矿山地质灾害隐患,为采取相应的防治措施提供科学依据。其次,矿山地质灾害预警系统可以根据监测数据的变化趋势,对可能发生的地质灾害进行预警和预测。通过建立有效的预警模型和算法,能够提前预测地质灾害的发生概率和程度,并及时向相关人员发出预警信息,使其能够采取必要的应对措施,以最大限度地减少灾害损失。此外,矿山地质灾害监测与预警还可以通过信息化技术手段,实现监测数据的远程传输和实时分析。利用云计算、大数据和人工智能等先进技术,可以快速、准确地对监测数据进行处理和分析,提高灾害预警的准确性和及时性[3]

结束语:

综上所述,矿山地质灾害的类型多种多样,但通过科学合理的防治措施,我们能够有效减轻其对矿山安全的威胁。在未来,矿业企业和政府监管机构应继续致力于改进和完善矿山地质灾害防治措施,以确保矿山活动的可持续性,并保障工人和环境的安全。

参考文献:

[1]王浩.矿山地质工程灾害类型与防治措施[J].世界有色金属,2021(20):210-211.

[2]曾国星,彭文祥.矿山地质灾害勘查方法与防治措施分析[J].世界有色金属,2020(11):116-117.

[3]莫涛.矿山地质灾害勘查方法与防治措施分析[J].世界有色金属,2021(05):184-185.