礦山地質災害的主要類型及其防治

　　礦山地質災害是地質災害學科的一個分支，是由于自然地質作用和人為因素導致礦山生態(tài)地質環(huán)境惡化，并造成人類生命財產(chǎn)損失或人類賴以生存的資源、環(huán)境嚴重破壞的災害事件。隨著我國新一輪的經(jīng)濟快速發(fā)展，礦山資源需求量的增加將加速礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，顯著加大對環(huán)境的壓力。目前我國礦山存在種類多，分布廣，影響大，潛在災害隱患突出等特點，并且存在上升的趨勢，給人民生命財產(chǎn)安全帶來很大的威脅。因此，加深了解礦山地質災害的主要類型，對合理有效地利用資源和防止礦山地質災害具有重要意義。
　　1　礦山地質災害的主要類型
　　礦山地質災害種類繁多，礦山目前涉及較廣危害較大的地質災害主要有地表崩塌，井下突水、深井巖爆等。
　　1.1地表塌陷
　　地表塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開采的礦山。礦山開采到一定的程度，形成大面積的采空區(qū)。在采空區(qū)，若保留的礦柱不足，或因礦柱受損而失去支撐能力，就會造成地面塌陷。特別是那些礦體埋藏較淺，產(chǎn)狀較平緩的礦區(qū)(如煤礦)，地面塌陷的現(xiàn)象更為常見。若采空區(qū)不回填，當?shù)V層開采的范圍擴大到某一時刻，在地表就會形成一個比采空區(qū)大得多的塌陷盆地。此外，在巖溶分布區(qū)，還會因礦山排水疏干而導致溶洞上方地面塌陷。但是，由于采礦過程是十分復雜的，并且涉及巖層的結構、構造、巖性、成分等許多因素，因而至今尚未形成公認的通用的采礦塌陷機理。
　　1.2井下突水
　　我國有許多礦山地質和水文地質條件很復雜，采礦時對地下水必須進行疏干排水，甚至要深降強排，由此而出現(xiàn)了一系列的地質環(huán)境問題，給礦山生產(chǎn)帶來許多災害。井下突水是最常見的礦山災害，突發(fā)性強、規(guī)模大，后果嚴重。井下突水主要由含水層引起，在違規(guī)操作或者非正常開采條件下，遇到積水巷道或采空區(qū)、溶洞、地下暗河等含水體，容易引起隔離巖層失穩(wěn)，從而引起災害。尤其是在水體下采礦，應經(jīng)過專門論證以及采取專門的防治措施。另外，礦坑突水往往水文地質條件復雜，存在軟弱破碎帶及斷裂構造，造成頂、底板的穩(wěn)定性差。
　　1.3深井巖爆
　　在我國，當硬巖礦山開采深度超過600m即公認為深部開采。近年，部分金屬礦山進入1000m以下深部開采，高應力條件下的硬巖層往往會發(fā)生地下巖爆。巖爆問題已是困擾采礦正常生產(chǎn)的主要問題之一。巖爆是高地應力條件下地下工程開挖過程中，硬脆性圍巖因開挖卸荷導致洞壁應力分異，儲存于巖體中的彈性應變能突然釋放，因而產(chǎn)生爆裂松脫、剝落、彈射甚至拋擲現(xiàn)象的一種動力失穩(wěn)地質災害。它可能造成施工人員傷亡、施工設備毀壞、施工進度延緩，導致施工綜合成本增加，已成為世界性的地下工程難題之一。如紅透山銅礦目前開采已進入+900～+1100m深度，在1999年發(fā)生的一次中等程度的巖爆，導致近100m長的斜坡道一次性崩塌報廢和部分采場停產(chǎn)。
　　2　礦山地質災害的防治
　　礦山的開采、挖掘是直接在巖土圈進行的，伴隨著我國礦山開采強度的增大，其所造成的環(huán)境破壞也越來越嚴重。下面主要從技術方面提出地質災害防治措施。
　　2.1地表塌陷的防治
　　金屬礦山采礦引起的地表沉降塌陷主要是由于采空區(qū)塌陷(空場采礦法礦柱支撐系統(tǒng)崩潰造成采空區(qū)頂板垮冒，崩落采礦法崩落頂板巖石形成覆蓋巖層)造成的。金屬礦山礦體開采多屬于非充分開采，地質條件復雜多變，地表沉降、塌陷多具有局部性、突然性、隨機性，規(guī)律性較差。因此，對采礦引起的地表沉降、塌陷，國內(nèi)外開展的研究工作都較少。對于煤礦山采空區(qū)塌陷的治理方法很多，但較常用的方法是充填復墾法。這種方法是利用礦區(qū)附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地復田。這種方法多用于有足夠的充填材料且充填材料無污染，可經(jīng)濟有效防護治理的地區(qū)，因其既解決了塌陷地復墾問題，又解決了礦山固體廢棄物的處理問題，所以經(jīng)濟效益最佳。
　　2.2井下突水的防治
　　預防斷裂出水是礦井防治水工作的主要內(nèi)容之一。首先應當查明工作面斷裂分布情況，為預防斷裂出水提供依據(jù)，對于斷裂處要加強支護，重點監(jiān)測，防止滯后出水。水壓是造成隔離巖層出水的重要因素，通過降低水壓來減少水壓對于隔離巖層的“頂劈”作用，預防出水。此外，應當加強對礦井開采工作的管理，嚴禁違規(guī)操作和非正常開采。
　　2.3深井巖爆的防治
　　近年來，國外一些經(jīng)常發(fā)生巖爆的采礦大國在巖爆形成機理、預測預報等方面取得了很大的成就。如波蘭在煤的沖向傾向性實驗研究、沖擊傾向性的井下測定等都取得了很好的成就。我國在巖爆方面的研究起步比較晚，但是發(fā)展較快，取得的成就也比較顯著。例如，冬瓜山的微震監(jiān)測系統(tǒng)已調試成功。國內(nèi)外在巖爆的現(xiàn)場控制上，利用合理接排采掘順序，壓力預注水防止巖爆，卸壓爆破，改進施工方法以及合理的支護方式等措施。然而，對采礦引起的巖爆發(fā)生機理，或者說采礦引起的能景集聚或消散過程、規(guī)律，人們還遠未掌握。因此，在巖爆發(fā)生機理、條件、預測和控制等方面仍有許多問題，還須在理論和實踐上對巖爆做更深入地研究探索。
　　3　結語
　　我國是一個資源大國，隨著國家建設對于礦產(chǎn)資源需求的增長，礦山的數(shù)量也不斷增長，生產(chǎn)規(guī)模也日趨擴大。然而由于技術、管理、效益等原因，使得在礦石開發(fā)中，時有地質災害發(fā)生。礦山地質災害種類繁多，不同的礦山地質災害有著不同的形成機制和誘發(fā)因素，針對不同的地質災必需采取不同的防治措施，保護人民生命財產(chǎn)安全，做到人與自然的和諧統(tǒng)