矿山地质灾害防治与地质环境保护策略探析

2022-11-26 23:55何正岗
四川有色金属 2022年2期
关键词:采空区滑坡矿山

何正岗

(中钢集团山东矿业有限公司, 山东临沂 277700)

虽然我国丰富的矿产资源可以推动社会经济的迅速发展,但长期高强度的开采矿产资源,会对地质与生态环境造成损害,并引起严重的地质灾害。这样除了会破坏生态环境之外,还会对地区发展造成不良影响。所以,有关部门需要增强对矿产企业的管控,而矿产企业则应在合理利用矿产资源的基础上,保护地质环境,构建合理的地质灾害预防机制,提高矿产企业安全环保意识。

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[1]。

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[2]。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。比如,裂缝水和降水等,导致突水量、涌水量形成显著的变化,这样在判断用水量的过程中,就容易出现差错。

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 矿山地质灾害的防治策略

3.1 滑坡地灾防治

(1)支挡与锚固

对于滑坡治理主体工程而言,主要运用支挡、锚固以及复合型式等,并通过支护结构具有的抗力,使滑坡稳定性得到保证,以免因为稳定性不足导致财产损失和人员伤亡的情况出现[3]。其中,支挡工程能够划分成桩和墙,锚固工程可以分为预应力锚索和锚杆,复合型式则包括桩板墙、锚拉桩以及锚杆挡墙等,所有抗滑工程都具备一定的适用条件及优点。通常情况下,挡土墙主要在支挡剩余下滑力较小的滑坡中运用,预应力锚索和抗滑桩在加固剩余下滑力较大滑坡中应用。在原理方面,挡土墙与抗滑桩等相关支挡工程,属于从外部加强边坡结构的被动加固,可确保边坡具备的稳定性,锚固则表现为对岩土体结构面强度进行改善,实现主动加固的目的[4]。立足于滑坡类型进行分析,岩质滑坡主要通过预应力锚索进行加固,其效果比抗滑桩加固更佳,土质滑坡则与之相反。另外,减载和反压也属于对滑坡进行治理的主要有效方式。对于削方减载而言,主要是利用减载的方式降低滑坡后部坡面下滑段土体重量。

(2)截排水沟

通过对截排水沟的设置,能够控制与排放地下水,减缓雨水渗入对岩体造成的侵蚀作用,进而让土壤重量得到降低,促进岩体结构稳定性的提高,进而防止出现滑坡的情况。通常情况下,截水沟主要设置在滑坡后缘2m外,然后在两侧分别接入自然沟道,方便排水,如果滑坡片面范围存在较大的情况,则可将纵横向排水盲沟设置到滑坡体上,确保滑体中包含的地下水能够得到顺利的引排[5]。对截排水沟进行设置的过程中,需要保证水渠结构能够适应当地环境,进而顺利的展现出排水作用,维护岩土结构的稳定性。所以,对截排水沟进行具体施工前,需落实好现场调查工作,科学设置流路、纵坡,以及入流和出流等,减小水对滑坡稳定性造成的影响。

3.2 采空区地灾防治

在对采空区地质灾害进行防治中,可以分为四个阶段,即矿山建设、地质勘查、生产、闭坑等相关阶段。就生产空区、老采空区、未来空区的不同阶段而言,均需要将风险管控和测绘工作落得实处。矿山顺利投产后,企业需要和设计好的开采顺序以及工艺布设为基础进行开采,针对废弃采空区,应通过封闭隔离等相关方式治理。具体治理时,需要对矿山排土场中存在的固体废弃物进行合理的运用,注重加快对矿山井上下地质环境的保护力度。运用科学、合理的矿柱保护方式,可避免闭坑后,亦或是生产中出现大面积采空区坍塌的情况。另外,健全水害检测、探测和应急处理措施,确保险情出现后,可以第一时间启动预案,加强巡查力度,防止人员伤亡、态势进一步扩大。

3.3 排土场和尾矿库地灾防治

排土场和尾矿库属于半永久性建筑物。矿山地质灾害防治工作直接影响着企业的安全生产工作,若出现处理不当的情况,便会加剧事故严重性,埋下极大的安全隐患。因此,在刚开始建设时,需要合理选址,确保修建区域地质条件稳定,以免为后期埋下安全隐患,提高建设成本。就不均匀沉降区域或岩石移动范围,若是未由专家进行评价论证,则不能修建,同时还需要综合利用废土废石、改善排土工艺、完善防排水设施、落实防洪防震等手段,从而促使滑坡、泥石流和坍塌现象的发生率有效降低[6]。

4 矿山地质环境的保护策略

4.1 健全矿山开采标准

对矿山资源进行开发的过程中,必然会破坏周边地质环境以及生态环境,进而容易出现矿山开采安全事故,并影响周边整体环境的持续发展。所以,在矿山开采的过程中,开采企业应给予地质环境保护更多的重视。一方面,需要完善矿山开采标准,以免开采工作严重破坏地质环境。另一方面,针对矿山开采废渣和废料,应采取科学手段有效处理,规划专门的对方区域,之后统一处理,严禁随意堆放废物,以免污染环境。同时,应由专门人员负责监测矿山周边环境,确保能够第一时间发现地质环境问题,并通过相应的措施进行解决,避免矿山地质环境遭受严重破坏,推动矿山开采和环境保护的良好发展。

4.2 恢复矿山采空区植被

对矿山进行开采前,应将开采区域中原有的植被清除,保证后续开采工作的有序进行。矿山开采完成后,开采企业需要在采空区重新栽植树木。如果植被覆盖率较低,再加上矿山开采对地质环境的破坏,极易导致采空区地质环境进一步恶化,若情况严重还会引起各类地质灾害[7]。所以,针对采空区地质环境治理和保护工作来说,开采企业应引起高度重视。通常情况下,可通过砂石和土等填充采空区,然后落实好植被恢复工作,防止地质环境变化导致地质灾害发生。为实现以上目标,开采企业种植能够适应当地气候环境的树木,以此提高采空区植被覆盖率,同时避免采空区出现泥石流、山体滑坡等相关地质灾害,维护矿山地质环境,并保护周边居民生命财产安全。另外,恢复植被可以使矿山采空区的自然环境条件得到有效改善,这对当地居民身体健康来说,发挥着极为重要的作用,同时还能助推当地生态环境良好发展。

5 结论

综上所述,矿山资源属于促进我国经济增长的重要力量之一,如何将生产与环境保护工作融合属于现阶段急需解决的难题。所以,开采企业与有关部门需要给予环境保护更多的重视,从滑坡、采空区、排土场和尾矿库等多个不同方位开展矿山地质灾害的防治工作,有效防治矿山地质灾害以及保护好地质环境,以坚实的基础助推经济建设良好发展。

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