礦山工程地質(zhì)災害防治技術及預防措施

李繼生

摘?要新中國成立以來，國家對礦山建設及資源開采的安全要求十分嚴格，先后出臺了一系列礦山安全生產(chǎn)法規(guī)。近年來為構建和諧社會，更是把安全生產(chǎn)放在了十分重要的位置，并投入大量的人力物力來確保安全生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，礦山重大安全問題，80%來自于地質(zhì)災害，認識、了解、掌握、預報地質(zhì)問題自然成為礦山安全的首要任務。本文從分析巖體入手，對巖土工程和地質(zhì)災害進行分析，通過種種存在的不安全因素的規(guī)律結(jié)合自然科學知識，提出預防和控制措施，確保連續(xù)安全的進行工程建設和資源開發(fā)。

關鍵詞巖體；礦山地質(zhì)災害；防治措施

中圖分類號TD文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2011)071-0193-01

礦業(yè)的大力發(fā)展為中國成功進行現(xiàn)代化建設提供了資源保障。近年來，我國各類礦山建設均取得了巨大的成就，開采能力和規(guī)模不斷擴大，隨之而來的地質(zhì)問題也日益突出。由于對礦山建設工程地質(zhì)條件缺乏正確的認識和研究，造成投產(chǎn)后每年投入大量資金對礦山工程進行維護和翻修的例子不勝枚舉。因此研究工程地質(zhì)條件和將要遇到的地質(zhì)工程問題非常重要。

1巖體的賦存環(huán)境和特征

研究礦山工程地質(zhì)，必須首先對巖體有一個明確的認識。巖體是地質(zhì)體，它的形成過程延續(xù)了漫長的地質(zhì)年代，在巖體形成和存在的整個地質(zhì)歷史中，它經(jīng)受著各種地質(zhì)構造力的作用，因此，即使是相同物質(zhì)組成的巖體，也會存在差異，這是巖體性質(zhì)非常復雜的原因。巖體是非均質(zhì)各向異性的，這一特點是由于它的形成和存在均受地質(zhì)構造力作用的結(jié)果。巖體內(nèi)存在著原始應力場，主要包括重力和地質(zhì)構造力，重力場是以鉛錘應力為主，構造應力場通常以水平應力為主。巖體內(nèi)存在著一個裂隙系統(tǒng)。巖體既是斷裂的又是連續(xù)的。當巖體承受的應力超過其強度時，就會使原有的斷裂進一步擴展或形成新的斷裂，而舊斷裂的擴展和新斷裂的形成又會導致巖體的應力重新分布。

2礦山建設中經(jīng)常遇到的工程地質(zhì)問題

礦區(qū)采礦后留下了大量的棄土、棄石，雨水沖刷極易發(fā)生巖體移動、滑坡、崩塌、泥石流等自然災害。據(jù)資料統(tǒng)計分析，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫等種類的地質(zhì)災害在我國發(fā)生的比較多。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范圍約占國土面積的一半左右，其中以西南地區(qū)、西北地區(qū)比較嚴重。

1）滑坡?；率亲顬槌Ｒ姷牡刭|(zhì)災害，這種破壞是在較大范圍內(nèi)邊坡沿某一特定的畫面發(fā)生的滑移。一般在滑坡前，滑體的后緣會出現(xiàn)張裂隙，而后緩慢移動，或周期性的快慢更迭滑動，最終突然滑落。各類滑坡的共性是滑坡發(fā)生前一般都顯示出不同程度的前兆現(xiàn)象?；麦w積運距不遠，故滑體各部分相對層次在滑動前后變化不大。

2）崩塌。崩塌現(xiàn)象主要發(fā)生在邊坡，由于局部巖體受重力、水以及爆破作用，表層巖體脫離母體突然下落，堆積在坡腳。

3）泥石流。泥石流是由于降水（暴雨、冰川、積雪融化水）產(chǎn)生在溝谷或山坡上的一種挾帶大量泥砂、石塊和巨礫等固體物質(zhì)的特殊洪流，是高濃度的固體和液體的混合顆粒流。

4）地面塌陷。地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一種動力地質(zhì)現(xiàn)象。

3地質(zhì)災害防治工程的主要施工技術標準及防治措施

3.1影響邊坡穩(wěn)定的因素

分析邊坡發(fā)生的變形破壞現(xiàn)象可以看出，他們就發(fā)生的條件、時間和性質(zhì)都有一定的共性：歷次變形破壞是隨剝離工作的進程自上而下發(fā)生；都發(fā)生在雨季或雨后；發(fā)生的地點和形成的規(guī)律雖有不同但大多以順層滑移為主。由此可以認為邊坡本身是一個不穩(wěn)定邊坡，其所以一再失穩(wěn)以至變形破壞是由于巖體內(nèi)存在的不穩(wěn)定因素決定的，至于發(fā)生的時間、地點、方式形成的規(guī)模等又往往取決于外界因素的誘發(fā)。影響邊坡穩(wěn)定的因素很多，其中主要是地質(zhì)構造、地下水、爆破和地震。

3.2地質(zhì)災害防治工程防治措施

1）做好防治工程設計。地質(zhì)災害防治工程設計，必須根據(jù)崩塌、滑坡、不穩(wěn)定斜坡的成因機制、運動模式、易發(fā)性及防治目標制定。根據(jù)致災的成因確定主要防治途徑；根據(jù)災害的易發(fā)程度、防治目標確定防治工程的強度和工程量。

2）地質(zhì)災害防治措施由工程防治措施和生物防治措施兩部分組成。工程防治措施的適用條件及方式：大多數(shù)房后切坡造成的小型土質(zhì)滑坡，選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護坡等工程措施較為適應；對于中型以上滑坡，應根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料選擇工程防治措施。根據(jù)地質(zhì)災害防治工程勘查設計現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范，技術標準及資料分析，國內(nèi)防治地質(zhì)災害的主要工程類型有：排水疏干、控制爆破、修坡減載以及人工加固等。排水疏干，應以排為主，以擋為輔，排擋結(jié)合，事半功倍。疏干的目的是要將積水和地下水疏干?？刂票剖蔷S護礦山邊坡穩(wěn)定比較有效的方法，其中預裂爆破和光面爆破是主要的，是20世紀50年初于國外興起的主要手段。修坡減載是在生產(chǎn)過程中根據(jù)邊幫巖體情況和積累的經(jīng)驗對邊坡及時平整和刷幫，改善邊坡輪廓形狀，是提高邊坡穩(wěn)定性必不可少的工作。人工加固露天邊坡，不僅對已移動的不穩(wěn)定邊坡是一項有效的防滑措施，而且經(jīng)過加固的邊坡角可以提高度數(shù)，從而漸少剝離量，充分回收地下資源，降低開采費用。人工加固包括設置擋墻、抗滑樁、安裝錨桿或鋼錨索、邊坡注漿加固以及坡面敷設金屬網(wǎng)伙噴砂漿護坡等。

生物防治措施就是以植被恢復為主，堅持“生態(tài)優(yōu)先”的原則。由于礦山在開采過程中，對已有環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成了破壞，如平臺開采、坡面形成導致原有地貌發(fā)生變化，具有價值的地貌景觀遭到破壞；鉆孔和爆破產(chǎn)生的粉塵滯留植物葉片，影響植物呼吸作用與光合作用正常進行，對附近植被的正常生長將產(chǎn)生不同程度的影響。露天采坑的形成影響了大氣降水的自然排泄，礦區(qū)采礦后留下了大量的棄土、棄石，雨水沖刷易發(fā)生巖體移動、滑坡、崩塌、泥石流等自然災害，需要利用植被恢復有效發(fā)揮固土保濕，防災減災的作用。礦區(qū)植被恢復治理的關鍵是植物選擇，它關系到生態(tài)治理成敗。樹種選擇以“適地適樹、生態(tài)價值、經(jīng)濟實惠、速生”為原則，以鄉(xiāng)土樹種為主，引進樹種為輔。對覆土的要求，先將原表層土壤做適當清理，清除10cm以上石塊和大樹根，石礫含量應小于20%；盡量采用含有機物高的土壤，清除未風化的巖石母質(zhì)，其含量不得超過10%，以確保植物生長所需的土壤肥力。

4結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)有的措施中還沒有一個完善的解決辦法，所以不能只用一種方法，而應根據(jù)礦山的不同條件，經(jīng)過周密的現(xiàn)場調(diào)查和實驗室研究，采用綜合措施來防治地質(zhì)災害。

參考文獻

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