礦山設計與礦山地質災害安全關系

1、<p>　　礦山設計與礦山地質災害安全關系</p><p>　　【摘要】我國的礦山開采業(yè)迅速地發(fā)展著，但在開發(fā)的過程中采用相對落后的開采技術及設備，使得礦區(qū)發(fā)生地質災害的次數(shù)增多，礦山環(huán)境不斷惡化。廣西自治區(qū)是我國有色金屬的主產(chǎn)地之一，作為重要的能源基地廣西的地質災害頻發(fā)，嚴重制約著地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展并危害民眾的生命安全。所以有必要對這些地質災害做深入的了解，并及時進行全面科學的預治。 </p>

2、<p>　　【關鍵字】礦山設計；地質災害；解決方法； </p><p>　　中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　礦業(yè)的發(fā)展很大程度上滿足了國民經(jīng)濟對原材料和能源資源的需求，環(huán)境安全問題卻不斷涌現(xiàn)。究其原因既有自然方面的因素，更是人類的開礦活動誘發(fā)的。本文通過分析礦區(qū)常見地質災害的成因及種類，結合采礦現(xiàn)狀研究具體的防治方法，以減少地質災害

3、的發(fā)生，保護礦區(qū)的環(huán)境，實現(xiàn)礦區(qū)的全面協(xié)調可持續(xù)。 </p><p>　　礦山設計和礦山地質災害概述 </p><p><b>　?。ㄒ唬┑V山設計 </b></p><p>　　礦山設計是對礦產(chǎn)資源進行開發(fā)的必經(jīng)階段，也是對礦山進行建設的重要環(huán)節(jié)。目的在于對礦山的建設及生產(chǎn)進行全面規(guī)劃，根據(jù)礦床的儲存狀況和開采的技術條件，選擇科學合理的資源開發(fā)

4、方案。礦山設計的主要內容首先是確定礦山的規(guī)模、年限、開采流程及產(chǎn)品方案；其次是對采礦的方法、礦床的開拓、礦石的加工工藝、礦山的地下設備（如：排水、供電、施工）等方面選擇科學的方案；最后，對建設投資進行核算，編制出施工圖和技術設計。由上面可看出，礦山設計與礦區(qū)的開發(fā)密切相關，對礦山實現(xiàn)均衡可持續(xù)生產(chǎn)有重要影響。 </p><p>　?。ǘ┑V山地質災害 </p><p>　　人為開礦所誘發(fā)的

5、礦山地質災害，對地區(qū)經(jīng)濟及人民的生命財產(chǎn)安全帶來很大的損失。在礦山開發(fā)過程中，由于大量的采掘造成了巖體變形、井壁破壞、地質水文條件嚴重惡化，破壞了礦區(qū)的資源環(huán)境和工程設備。礦山地質災害的種類很多，地面上的有滑坡、泥石流、地面塌陷、崩塌等，井下的地質災害有冒頂、突水、片幫、礦震、煤自燃等。礦井地質災害具有種類多、分布廣、發(fā)生頻率高、損失大等特點。礦山地質災害的發(fā)生，一方面與礦區(qū)的地質、地形、氣候等自然的條件；另一方面取決于礦井的深度、回填

6、方式、采空范圍及防災救災能力。地質災害也嚴重危害著礦業(yè)的發(fā)展，具體表現(xiàn)有危害礦工的生命安全，有時大的礦井災害會造成上百人死亡；破壞采礦的設備，影響礦區(qū)的生產(chǎn)；破壞礦區(qū)的環(huán)境及周圍的土地、水資源。 </p><p>　　礦山開發(fā)造成的地質環(huán)境問題 </p><p>　　經(jīng)濟的迅速發(fā)展，導致資源供需矛盾日益突出，資源開發(fā)的力度也不斷增強。雖然我國有豐富的礦產(chǎn)資源，但開發(fā)技術落后、礦區(qū)地質環(huán)境的

7、保護滯后，使得地質環(huán)境遭到較為嚴重的破壞。如廣西的有色金屬資源儲存量大，但開發(fā)過程中不注重環(huán)境保護出現(xiàn)泥石流、滑坡、崩塌、地面塌陷、水污染及土地污染等地質災害。 </p><p>　?。ㄒ唬┑V井突水嚴重 </p><p>　　隨著礦井開采深度的不斷增加，特別應注重地下水的疏通。但在疏干排水時，需深降強排，由此會出現(xiàn)許多地質問題。最突出的問題首先是礦井突水，這是由于礦區(qū)有豐富的含水石灰?guī)r隨著

8、礦床開采的不斷延伸，產(chǎn)生了很大的水頭差，在一些隔水薄弱的地層礦井承受著灰?guī)r的高水壓，威脅著工人和礦井的安全。其次是巖溶礦區(qū)的排水易引起地面的塌陷，給城市交通及農業(yè)發(fā)展帶來嚴重災害，礦區(qū)周圍的地下地面塌陷、水位下降使水源系統(tǒng)出現(xiàn)吊泵，造成水無法正常供給。 </p><p>　　（二）礦區(qū)環(huán)境污染嚴重 </p><p>　　現(xiàn)在的采礦業(yè)迅速發(fā)展，采礦的技術和污染處理技術卻很落后。如廣西的金礦資

9、源豐富，隨著采礦業(yè)的快速發(fā)展，仍采用傳統(tǒng)的混汞技術和氰化物堆浸技術，產(chǎn)生大量含汞和氰化物的廢水、廢氣和固體廢棄物，使得環(huán)境污染問題突出。與此同時大量的汞及其化合物侵入水體和土體，導致水質和土質污染程度不斷加深。雖然有的礦區(qū)采用污染處理設備，將廢水、廢氣集中堆放于尾礦庫，但保護措施實施不利，洪水爆發(fā)時汞和氰化物就會被帶到下游，污染下游居民的生活用水。此外，尾礦庫大多建在灰?guī)r上，庫低很難進行防水處理，有毒液體很有可能順著溶洞及庫低裂縫滲入到

10、地下水中，嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境及周邊居民的身體健康。 </p><p>　?。ㄈ┑V區(qū)巖土變形嚴重 </p><p>　　礦產(chǎn)資源的開發(fā)大多采用井下作業(yè)，若空礦井的支柱不足或受損導致支撐能力弱，就會出現(xiàn)地面的塌陷。開采埋藏較深的礦體，如果不能對采空區(qū)及時進行回填或崩落，很有可能發(fā)生大規(guī)模的地面坍塌。地面塌陷產(chǎn)生的破壞范圍極廣，不僅有建筑物、交通道路及耕地，還可能導致礦山地下的巷道塌毀，或者是

11、水沿著塌陷的裂縫直接灌入井內，造成井淹。 </p><p>　　三、礦山設計如何有效防治礦山地質災害 </p><p>　　地面塌陷的防治措施 </p><p>　　1.加強監(jiān)測對地質災害的防治。因為開礦所引起的地質災害，是在生產(chǎn)過程中不斷地積累及延續(xù)的結果，所以利用先進的理論技術及時對監(jiān)測的結果進行預測，提前對可能出現(xiàn)的災害采取恰當?shù)拇胧?。總結各大礦山地質災害的成

12、因，協(xié)調處理經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護和社會穩(wěn)定之間的關系。 </p><p>　　2.利用填充復墾的方法防治。采空區(qū)沒有填充，板巖層上覆巖層的壓力和自身的重力使得巖層不斷向下彎曲和移動。當巖層內部的張力超過其能承受的最大強度時，頂層巖層首先就會出現(xiàn)破碎和斷裂，接著形成斷層。所以充分利用礦區(qū)豐富的廢棄料填充采空區(qū)和塌陷區(qū)，形成可以重新耕作的土地。這種方法既解決了塌陷地的復墾問題，又時礦區(qū)的廢棄物得到了合理解決。 <

13、/p><p>　　3.在采空區(qū)建構建筑物前，應采用鉆探和地球物理勘探技術對建筑場地的巖土地質和地基的穩(wěn)定性進行評價。根據(jù)采空區(qū)的面積和分布范圍，設計房屋的結構框架和基礎，并采取合理有效的結構措施，減少地表的變形對建筑安全的影響。 </p><p>　?。ǘ┘訌姷V山地質環(huán)境評測體系的建設 </p><p>　　隨著礦產(chǎn)開發(fā)規(guī)模的不斷擴大，環(huán)境的破壞和污染日益嚴重。礦山環(huán)

14、境評測的標準與地質和社會環(huán)境密切相關，但面對各地區(qū)的環(huán)境差異，礦山地質環(huán)境質量的評測應采用不同的指標體系。但任何評測的標準都影響著礦區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境的保護，因為，對地質環(huán)境的評測體系涉及到礦區(qū)發(fā)展的整個方面，這些因素之間的相互作用很大程度上影響著地質環(huán)境的好壞。因此，必須建立能夠體現(xiàn)礦區(qū)綜合環(huán)境質量和人類適宜居住的評測指標體系，指標體系的建設應遵循系統(tǒng)性、針對性、科學性、可操作性和時空的多層次性當原則，這樣環(huán)境評測就能選取內涵豐富

15、、敏感便捷的主導性指標，使得評測體系能準確地反映礦區(qū)的地質環(huán)境狀況及其變化趨勢，從而實現(xiàn)有效的環(huán)境防治。 </p><p>　　（三）運用可視化技術，提供資源勘測和開發(fā)的支持 </p><p>　　近年來隨著信息科技在礦產(chǎn)領域的不斷運用，地質數(shù)據(jù)三維可視化成為礦產(chǎn)開發(fā)關注的重點。地質數(shù)據(jù)的可視化具有科學研究和空間決策的雙重屬性，針對地質過程和現(xiàn)象存在的結構信息、參數(shù)信息、關系信息等的不完全

16、，通過可視的方法動態(tài)地分析數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對半結構化或著非結構化地質的建模和表達。對工程的地質條件及礦產(chǎn)資源進行可視化評測，可以為資源開發(fā)和工程的建設提供優(yōu)選的支持。所以無論是在地質、水文、礦產(chǎn)的勘測，還是地質災害的防治過程中運用空間可視化技術，可以有效地提高礦產(chǎn)的分析、管理和決策水平。 </p><p>　　總之，我國采礦業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了財富，也造成了許多地質災害。因此有必要對礦區(qū)當前地質環(huán)境進行分析，制定出科學的措施