地质灾害防治与地质环境保护探究

2022-11-21 16:28张学红顾婧媛
中国金属通报 2022年4期
关键词:矿区滑坡矿山

张学红,王 强,顾婧媛

在现代化社会当中,大部分矿山企业要想在越演越烈的市场竞争当中稳步前进,便会逐步拓宽自身的开采作业规模,进而对矿山地区的地质条件起到不良的影响,进而导致地质灾害问题的出现。一方面对矿山开采作业产生严重地影响,另一方面对人们的生产生活有着不利影响。在这样的情况下,矿山企业要和政府部门加强合作,采取相应的措施防治地质灾害。因此,加强矿山地质灾害防治与地质环境保护研究具备现实方面的意义。

1 矿山地质保护工作的主要原则

在当前的矿山地质环境实际保护过程当中,需要严格遵守相关的原则。因此,在矿山资源实际开采过程当中,需要严格遵守相应的原则,更好地保护矿山地质环境和条件,严格遵守合理规划、安全施工以及防治结合的有关原则。经过这些原则的全面落实,更好地保护矿山地质环境以及条件,有效提升矿山开采的质量与实际成效,保证其开采作业的可靠性及稳定性。

1.1 合理规划原则

在对矿山地质环境进行实际保护的时候,可能会出现某些方面的问题。比如,废水以及废石等。这样的问题在开始建设矿山的时候得到了验证应合理安排,在实际建设作业以前,应该保证规划的合理性以及全面性,防止在实际建设作业当中由于此方面的问题导致差错。所以有关人员需要提升自身的规划认知以及意识,在多个方面了解与掌握地质条件,保证地质环境保护作业的顺利展开。在具体施工作业以前,应该展开整体规划,为工程项目之间的顺利进行打下坚实的基础条件。

1.2 安全施工原则

我国在实际发展过程当中,需要将以人为本的原则落实在实处,这是可持续发展得以全面落实的观念。所以在矿山地质环境保护作业正常展开的时候,需要严格遵守我国的有关标准与规定展开,制定科学合理的安全管理制度,构建一支高素养的安全管理团队,对建设作业当中存有的风险问题展开评估分析,更好的规避风险问题,对有关人员展开安全方面的定期培训,保证防护作业落实到实处。

1.3 防治结合原则

事实上,防治结合原则在地质灾害防治过程当中占据着十分重要的位置。需要对矿山整体环境展开调查以及分析,之后结合矿山的具体情况,对其存有的地质灾害问题进行治理,加强实时性的监督管理作业,对地质灾害问题进行整体预防,保证预警作业的顺利展开。在这样的情况下,需要制定完善以及健全的地质监督管理体系,对地质灾害情况加强多个方面的防护监护。在灾害来临的时候,可以提前进行预警,采取科学合理的抢救措施不方法,避免地质灾害导致更多的经济损失,减少人员伤亡现象。与此同时,也需要加强防护建设,尽可能预防地质灾害现象的出现,防止因为地质灾害导致的巨大经济损失。保证地质灾害预防工作的顺利展开,有效提升相关人员的逃生水平以及自救能力,最后结合上述这些措施以及方法,保证相关防治作业的顺利展开。

2 矿山开采中常见的地质灾害分析

2.1 地面坍塌和滑坡

在当前我国矿山实际开采的时候,不管是地下,还是露天,都非常容易出现地面滑坡及塌陷等现象,这在地质灾害当中占据着十分重要的位置。在矿产实际开采的时候,地面崩塌及滑坡主要是开采地区在不断地开采过程当中展现出内空的状态。如若表层剥离非常容易出现泥石流,地下水水位不断降低,非常容易出现沉降的现象。通常情况下,露天开采发生滑坡或者是崩塌主要是在矿区的边缘位置。

2.2 矿区地下水位变化引起的灾害

在矿山资源实际开采作业的时候,经常出现的地质灾害主要是因为地下水水位的改变造成的,这样的地质灾害具备十分严重的危害。相关人员在对矿产资源进行实际开采作业的时候,需要对矿井进行水文地质研究,计算作业区域的突水量以及涌水量,让有关数据信息在相应的控制范围当中,之后才能让相关人员进入矿井,对矿产资源展开实际开采作业。虽然作业前有分析和计算井下水位的相关数据,但是在矿井实际开采当中,其水位非常容易被多个方面的因素所影响。例如,裂缝水以及降水等,进而造成突水量或者是涌水量产生十分明显的变化,导致矿井当中的地下水水位出现显著的改变,在对涌水量进行实际判断的时候便会出现差错。与此同时,地下水的水位出现改变,也会造成溃沙涌泥灾害。此灾害现象的出现主要是在实际采矿的时候会出现蓄水溶洞,在矿区水位出现显著改变的时候,水便会直接进入到蓄水溶洞当中,将其中含有的泥沙以及石屑等共同带出,在石屑比较大或者是泥沙比较多的时候,非常容易出现堵塞溶洞的现象,进而对有关人员的生命财产安全起到非常严重的威胁。如若情况较为严重,甚至会出现矿山崩塌的现象,导致其地质结构出现严重的损坏,在一定程度上对矿山地质条件起到不良影响。

2.3 矿区内部原因引发的灾害

在矿山地区存有许多的地质灾害现象,主要是由于矿产在实际开采作业的时候,非常容易导致岩石松散滑落,因而没有办法不能恢复到开采前的地质环境,造成此采空区域缺少相应的填充物当作支撑。由于地层风化以及地壳运动,被暴雨以及其他方面的地质所影响,导致地表沉降或者是采空区的地面出现严重的塌陷情况。

2.4 滑坡、崩塌、泥石流危害

在对矿山进行开采作业的时候,因为开采活动会对岩石受力情况起到明显的影响,再加上在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不方法。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 地面塌陷、裂缝的防治

进行矿山开采过程中因为受到复杂地形以及高差变化大等特点影响,所以无法避免会出现地面裂缝、塌陷等问题,地表变形区常常会出现塌陷台阶或是错动型地面裂缝。在对该类地质灾害进行防治过程中主要可以采取局部整平恢复土地功能的方法。在填埋地表裂缝、塌陷部位时可以选择附近的泥土来进行填平。不过具体要根据具体地质类型来选择相应的工艺类型。例如,对于耕地区,其往往出现的是不稳定沉降,所以通常可以对该类采取较为简单的复垦方式即可,以达到降低损失的目的。如若裂缝或塌陷面积较小,那么则可采取就近取土的方式来进行填平处理,确保其能够开始排出水分。对于有林地、园地以及人工草地,可以采取就近取土的方式来对裂缝、塌陷部位进行填埋与夯实。如若塌陷范围较大的情况下,填埋完毕还会有局部洼地的出现,则需要根据其实际地势情况来进行整平处理,并做好水通道的疏导工作。如若出现树木、草地受损的情况,则需要选择恰当的时机进行补种。而有林地通常都是人工林,主要树种有松树、槐树以及杨树,在进行复垦过程中需要维持其原来的地形坡度不发生改变。如若林地出现的塌陷以及裂缝不多,那么就尽可能不动用工程量,对其进行局部土地的整平,以及裂缝的封堵。如若上述灾害范围较大,那么能够采取就近取土、小环陷坑边坡等方式来对塌陷部位实施填平处理,并且需要对过水通道进行疏通,防止采区内有陷坑积水流入。如若林地区遭到破坏,则可通过人工种植植被的方式来进行处理。

除此之外,还需要构建起健全的岩移监测体系,需要将地表岩移观测站设置于矿区当中,用以对地表的位移还有变形规律进行全面的观测与反映,同时将观测线设置在主断面以及矿体走向,以最大限度降低对矿区中建筑物以及人们生命财产安全的威胁。工作人员能够通过地表岩移监测来收集到许多具体信息数据,并以此为依据来开展综合计算分析,从而得到具体矿山地形地质情况、特征、移动变形的规律以及对应参数数据等,为后续煤柱的设置以及土地复垦工作的开展提供有效指导。

3.2 滑坡、崩塌灾害的防治

在实际开采时,要求工作人员能够密切监测引发滑坡、崩塌事故高发地段。如若该类灾害发生区域位于荒沟荒山当中,并未影响到人们的日常生活与工作可不予处理。如若对矿区中的河道、道路以及居民区产生影响的则需要在第一时间进行治理。其中,在防治滑坡灾害时,首先需要先将水对坡体产生的影响减小或是消除。其次,需要将环形截水沟建设在滑坡体可能会进一步扩大的边界5m 之外的地形稳定区,用来对地下水以及地表水进行拦截或引导,防止其留到滑坡体处。再者,应当要将排水系统设计为树枝形状,并将其建设在滑坡周边,用以将滑坡体中存在的地下水与地表水排出。此外,需要在稳定地层上建设抗滑桩、抗滑挡墙,来达到锚固或支挡滑体的目的。最后还需要将滑落的滑坡堆积物清洁干净。在防治不稳定斜坡时,需要将部分岩土体清理干净,将临空面的高度减少,同时将上部荷载与斜坡坡度减小,实现整体斜坡稳定程度的提升,控制为岩土体的威胁。不仅如此,还需要密切监测岩土体的形变情况,具体可以采取形变测量、地面观察等方式来对其位移以及裂缝变形情况进行测量与监查,一旦发现异常能够及时进行处理。

3.3 弃渣场的地质灾害与防治

由于开采矿山需要进行排土弃渣,而弃渣场中的物资通常都是从地下采掘所得的松散废石,由于场地不大,所以通常都是大量堆积废石,如若没能采取有效的拦挡措施,如若遇到暴雨或是其他因素的影响就有可能会出现泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害风险。所以要求工作人员在开采矿山时能够将挡墙建设在渣场外侧,闭坑后尽可能往采空区内回填弃渣,避免堆积过高的废石堆。不过因为回填弃渣往往工序较多繁杂,尤其是回填地下开采的坑道往往会面临较大难度。所以许多矿山企业都未能做到这一点,使得渣场一直存在潜在的灾害危险,大大增加了土地复垦的难度。

4 常见矿山地质环境问题

4.1 崩塌和滑坡

①崩塌。崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下,发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°~70°的斜坡上。采矿造成的塌方和山体滑坡是矿山中常见的突发地质灾害之一。长时间露天开采导致矿区遗留大量高陡边坡,受人工扰动(如爆破和开挖)和长时间自然风化的影响,岩体破碎、松散,极易产生崩塌地质灾害。②滑坡。滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象。滑坡是我国地质灾害中比较常见的一种地质灾害,其所带来的后果较为严重,不仅会对周围的居民和环境设施等造成严重的破坏,还会严重影响社会的稳定发展。滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失,摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等,有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。在一些矿区开采过程中,不注意开采顺序,盲目开采,开挖坡脚,极易造成滑坡地质灾害。

4.2 水生态环境破坏

矿山开采对植被的破坏不利于水源的涵养及水土保持,会对矿区的含水层补给产生影响。由于开采工艺落后,产生大量废渣废水,随意排放,污染水质,破坏地下水补排平衡,地下水位降低。矿山深部贮存大量地下水,矿山开采过程中不断引用地下水资源致使其水位持续下降,而随着矿体逐渐消失殆尽,矿山遭到废弃后水资源重新汇集,水位逐步回升,一旦与废弃矿山污染物接触,便会引发新污染,从而对区域内水文环境产生影响。

4.3 地面坍塌

由于矿区长期盲目无序开采,非法滥采乱挖,在一些矿区及周边留下大量采空区,且在其周围堆积大量废渣废石,后续无责任主体跟进治理,无人监管及任何防范措施,导致矿山开采条件恶化,产生地面坍塌,危及采矿人员生命财产安全,严重威胁矿区生产安全。

4.4 土壤植被及地形地貌景观破坏

矿山开采区分布有大量的煤矸石堆,且随意堆放,侵占大面积的土地,地表植被、土壤遭到破坏,松散的泥土和岩石暴露在地表,大大加剧了土壤的侵蚀和风化。开采矿山的尾矿粉尘飞扬进人土壤,经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗人土壤中,造成土壤的强酸污染、有机毒物污染与重金属污染。矿区的地形地貌、植被等环境条件和自然风貌遭到破坏。

5 矿山地质生态环境修复措施

5.1 清除滑坡体

前期进行地质灾害治理工程勘察,尽量不采用坑探、槽探,减少大规模的开挖;钻孔勘探竣工后及时封孔。在设计阶段,应根据实际施工条件,在能满足地质灾害稳定性需要的前提下,对山体陡崖及临空面进行台阶式削坡,对残山、残丘等进行削除,以最大限度地减少对原始生态环境的破坏。根据修复区的工程地质条件、生态环境条件和矿山开采造成的地质环境问题,坡面整治工程主要是对修复区内的高陡边坡进行修整,根据不同的坡面情况,设计多级平台。

5.2 保护水生态环境

水生态保护要坚持生态优先,动态监测,预防结合的原则。加强矿区水文地质勘察工作,制定科学合理开采规划,严格控制矿区废水污染排放,合理开发利用采空区积水,做好地下水污染的调查。同时建立地下水动态监测机制,定量分析污染范围及程度。

5.3 适当进行矿产开发工作

如若出现矿产资源过度开发的现象,便会导致多样性的地质灾害出现,这样的灾害特征并不一样,所以需要做好整体的防治工作。由矿产的实际情况着手分析,保证矿产开发作业的合理展开,避免其地质条件遭受严重破坏,减少灾害现象出现的可能性。基于此分析表明,有关开采人员不可以过度的进行开采作业,应该保证防治措施不方法的全面落实。在对矿产资源展开实际开采的时候,应该对实地情况进行考察,了解不掌握矿山资源的具体情况,对其环境方面的因素展开全面的探究和测算,保证方案设计的可靠性以及针对性。如若在工作实际展开的时候发生了山体变形情况,应该采取相应的方法及时展开整治。在此以外,在实际开采矿山以前,应该做好之后的安排工作。比如,对矿山山体的坡度展开测算作业,做好相应的准备工作,防止出现安全方面的隐患问题。于此同时,矿山人员需要做好定期的巡查作业,了解矿山的各个角落实际情况,防止施工人员的行为与有关规定不相符,保证矿山环境的整治程度。

5.4 建立健全的防护体系

制定完善以及合理的防护体系至关重要,其可以对地质灾害实际形成的原因等展开全面以及深入地探究分析,然后做好科学合理的防护作业,防止二次灾害现象的出现。虽然地质灾害没有办法进行控制,但是其具备可预见性特征,能够保证防护预测作业的顺利展开,结合矿山地质条件存有的风险问题,对地质灾害展开整体评估。如若出现了地质灾害现象,应该采取相应的措施不方法进行处理,保证工作人员的安全撤离,对他们的人身安全进行保障。

5.5 做好地质环境的恢复工作

根据现阶段的实际情况分析,我国矿山的地质条件遭受十分严重的破坏,所以环境恢复作业至关重要。然而,在具体恢复的时候依然存有许多的问题,在对矿山资源展开开采作业的时候,需要做好相应的规划,避免造成泥石流等地质灾害现象的出现。在此以外,有关人员也需要提高自身的监督以及管理力度,预防在实际建设作业的时候出现并不规范的行为。确保地质条件恢复作业的正常展开,这对矿山资源的可持续发展起着十分重要的作用。

6 结语

在现代化社会当中,矿山企业在对矿产资源进行实际开采作业的时候,需要做好防治地质灾害的有关作业,与作业人员在实际开采作业以前需要对有关数据信息展开探究以及分析,之后对可能会发生灾害的地方展开划分,采取科学合理的防治措施以及方案。与此同时,矿山企业也应该加强开采作业的管理。在对地质方面存有的灾害现象展开实际防治的时候,应该对地质环境进行保护,保证矿产开采作业的顺利展开。

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