论大型矿山地质灾害预防及防治措施

2018-01-31 18:23
世界有色金属 2018年13期
关键词:矿柱降雨预防措施

谭 颖

(重庆地勘局川东南地质大队,重庆 400018)

在矿产勘查和开采中严格执行生态优先,全国各地掀起矿山整合,形成较多大型矿山。由于大型矿山开采面较大、开采高度大或矿区范围大,地形地貌、地质环境条件较复杂,在开采过程中若未按开采设计开采或预防措施不合理,极易诱发或产生地质灾害,所以对大型矿地质灾害预防和防治措施尤其重要。

1 矿山地质危害类型

(1)露天矿山地质危害主要类型。①滑坡:矿山滑坡主要是由于矿山开采形成高陡边坡后,在边坡顶部的土层沿基岩面或土层内滑动、岩石沿不利结构面滑动形成的地质灾害。②崩塌:矿山崩塌主要是由于矿山开采形成高陡边坡后,在边坡部位由不同结构面切割形成的危岩块体沿不利外倾结构面失稳形成的地质灾害。③泥石流:矿山泥石流主要由于开采过程造成山体松动或矿渣堆积一起,由于暴雨冲刷,在沟谷或山坡上产生的夹带大量泥砂、石块或巨砾特殊洪流的地质灾害。

(2)地下矿山地质危害主要类型。①地面塌陷:矿山地面塌陷主要是由于地下矿山开采区、井巷等顶板厚度较薄、未按要求保留足够矿柱或未按开采设计进行支撑而形成顶板塌落、垮塌,在地面形成坑、洞和洼地的地质灾害。②地裂缝:矿山地裂缝由于地下矿山开采区、井巷等顶板厚度较薄、未按要求保留足够矿柱或未按开采设计进行支撑而造成顶板变形、弯曲、沉降,在地面形成区域开裂的地质灾害。[1]。

2 地质灾害诱发的原因

(1)滑坡诱发的原因。滑坡类型较多,其诱发产生滑坡的因素也较多,按主体不同可分为自然因素和人类活动因素。自然因素主要包括降雨、水库河水冲刷、季节温差变化、地震等,尤以暴雨、长时间连续降雨是产生滑坡的最主要自然因素;人为因素主要为开挖边坡、堆填加载、采掘矿产资源、乱砍乱伐、渠道渗水、劈山采石等。

(2)崩塌诱发的原因。诱发产生崩塌的因素较多,按主体不同可分为自然因素和人类活动因素。自然因素主要包括降雨、季节温差变化、地震、风化剥蚀、地表水冲刷等,尤以开挖边坡,形成人工高陡边坡,使原有危岩下部失去支撑或临空,是产生崩塌的最主要人为因素。

(3)地面塌陷诱发的原因。诱发产生地面塌陷的因素按主体不同可分为自然因素和人类活动因素。自然因素主要包括降雨、地震、地表水冲刷等,尤以暴雨、长时间连续降雨是产生地面塌陷的最主要自然因素。

(4)地裂缝诱发的原因。诱发产生地裂缝的因素按主体不同可分为自然因素和人类活动因素。自然因素主要包括降雨、地震、地表水冲刷等,尤以暴雨、长时间连续降雨是产生地裂缝的最主要自然因素;人为因素主要为地下开采、堆填加载、地下水开采、爆破等,尤以地下开采,使原有地质结构改变和应力改变,是产生地裂缝的最主要人为因素。

(5)泥石流诱发的原因。泥石流诱发因素按主体不同可分为自然因素和人类活动因素,自然因素降雨为驱动诱发主要因素,风化剥蚀、地震、矿山开采、堆填加载、爆破为泥石产生提供物源。

3 预防及防治措施

(1)滑坡预防及防治措施。预防措施:①对浅表土层进行清除或按要求进行放坡处理;②对岩质边坡按设计坡比进行开挖和临空面进行及时支护;③矿渣堆场按要求进行堆放和设置拦挡措施;④矿山开采尽量避免形成高、陡的顺向坡;⑤合理利用预裂爆破手段;⑥合理处理好矿区及周边排水和积水;⑦加强动态监测和巡排查问题。

防治措施:①削方减载,即对滑体部位的物质进行清除或减少,从而减小下滑堆力。②锚固处理,即对滑体采用锚杆或锚索进行加固,通过增加抗滑力来阻止滑坡产生滑动破坏;③支挡处理,即滑坡前缘设置重力式挡墙或抗滑桩来阻止滑坡产生滑动;④截排水处理,即通过修建排水沟或其它措施防止地表水渗入滑坡体及滑面,从而减小滑体重度,增大滑面抗滑力来阻止滑坡产生滑动。

(2)崩塌防治措施。预防措施:①对浅表孤石进行清除;②对岩质边坡按设计坡比进行开挖和临空危岩进行及时清除和支护;③矿山开采尽量避免形成高、陡的顺向坡;④矿山开采尽量避免形成高、陡的顺向坡;⑤合理利用预裂爆破手段;⑥加强动态监测和巡排查问题。

防治措施:①清除,即对边坡部位的危岩体或孤石进行清除;②锚固处理,即对危岩采用锚杆或锚索进行加固,通过增加锚力防破坏发生;③支撑处理,即对危岩进行顶撑或斜撑,阻止危岩体沿不利外倾结构面失稳。

(3)地面塌陷预防措施。预防措施:①按开采设计要求设置好矿柱和支撑柱;②合理利用爆破手段;③合理处理好矿区及周边排水和积水;④加强动态监测和巡排查问题。

防治措施:对①回填,即对已形成的塌陷区采用其它物质回填处理;②支撑加固处理,即对回采矿区顶板及巷道采用增加矿柱和支撑柱进行加固。

(4)地裂缝预防措施。预防措施:①按开采设计要求设置好矿柱和支撑柱;②合理利用爆破手段;③合理处理好矿区及周边排水和积水;④加强动态监测和巡排查问题。

防治措施:①封闭处理,即对已形成的地面裂缝采用其它物质回填封闭;②支撑加固处理,即对采矿区顶板及巷道采用增加矿柱和支撑柱进行加固。

(5)泥石流预防措施。预防措施:①合理利用爆破手段,防止造地表松散;②合理处置矿渣的堆放;③合理处理好矿区及周边排水和积水;④加强动态监测和巡排查问题。

防治措施:①设置拦石墙,即对在沟口部设置挡墙来阻止泥石流中物质;②护坡处理,即防止坡体表面松散物质冲涮合汇入沟谷形泥石流;③截排水处理,即通过修建排水沟防止地表水大量汇入同一条沟谷,从而减少水量。

4 结束语

我国拥有类型繁多的矿山,其分布在广阔的区域,并且很多规模都较大,由于技术操作和经济收益等因素的影响,在开发资源过程中出现地质灾害,特别是废旧矿山产生的塌陷和尾矿坝等问题都会较大影响本地人们的正常工作与生活。

应当利用科学方式合理开发资源,并且充分认识到环境保护的重要意义,将减灾理论以及环境学科作为理论分析,最大程度应用全新的技术方法,尽量降低产生灾害的几率,促使矿山健康发展。

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