金属非金属矿山课件 浅析金属非金属矿山工程地质灾害的防治



   1.概述

  中国是世界上最大的发展中国家,工业发展迅速,消耗大量的物质能源和能量能源,在此背景下,缺乏相应安全措施的金属与非金属矿山工程快速建立,大量矿产资源被开采,引发了众多种类的矿山地质灾害,影响范围大,损失惨重。目前,国家正在采取各种措施来防治地质灾害的发生,降低地质灾害对人类的生活的影响。

  2.金属非金属矿山工程地质灾害类型

  中国的矿山企业的综合安全管理比较落后,常发生矿山地质灾害。据统计,由于人类不合理地开采金属非金属矿山活动,而诱发的地质灾害类型有10种,具体为高地应力,泥石流、滑坡、崩塌、冒顶片帮、岩爆、岩震、地热、矿坑积水以及水资源污染等类型,本文仅从较为常见的几种地质灾害类型出发,剖析其形成原因和特征。

  冒顶片帮。冒顶片帮是指矿井、隧道、涵洞开挖、衬砌过程中因开挖或支护不当,顶部或侧壁大面积垮塌造成伤害的事故。冒顶片帮发生前无前兆发生,频度高,是金属非金属矿山开采最直接的地质灾害,严重威胁着金属非金属矿山的安全,是最难防范的地质灾害之一,且死亡人数具各种人为地质灾害之首。

  地表塌陷。据统计,我国的金属非金属矿山具有不同程度的地表塌陷,且呈现出急剧上升的势头。例如在金川镍矿、凡口铅锌矿、程潮铁矿等矿山中,均因企业缺乏长期眼光,为谋求暴利,而采取的采后不充,采充失调等短视行为,给矿山安全带来了巨大隐患,诱发地表塌陷,危害极大,造成的损失最重。不仅给金属非金属矿企业自身造成了严重的经济损失,还大量引发当地政府和群众之间的矛盾,甚至引发社会动乱,造成不良的社会后果[1]。

  崩塌与滑坡。 崩塌是指陡坡前缘部分岩、土体突然与母体分离,翻滚跳动崩坠崖底或塌落而下的过程和现象。滑坡是指边坡部分岩、土体沿着先前存在的地质界面,或新形成的剪切破坏面向下滑动的过程和现象。崩塌和滑坡形成具有较为相似的形成条件,既受到斜坡自身的基础条件影响,也和斜坡所受到的营力作用有着密切的联系,从一定程度上来说,崩塌与滑坡是一种较为严重的斜坡变形现象[2]。引发崩塌与滑坡的直接原因有两种,一是洪水、暴雨等自然因素;二是爆破、工程挖掘等工程因素,其中,自然因素能够导致大量雨水渗入地表层,表层土的含水量变大。雨水使表层土的自重加大,抗剪强度降低,稳定性变差,进而导致崩塌与滑坡;工程因素改变斜坡应力的状态,也会由于斜坡失稳进而激发崩塌与滑坡。

  崩塌与滑坡是最为典型的人工矿山自然灾害,对矿山企业、矿工以及周边群众有着巨大危害性,造成了巨大的损失。

  泥石流。金属非金属矿山的地表破坏严重,尤其是矿区的地表植被基本上全部被破坏,若遇到强暴雨天气极易发生泥石流灾害。由此,泥石流的形成必须具有两个条件,一是有大量松散的泥沙和石快,二是急促的水流。而金属与非金属矿山同时具备这两个条件,无论是露天矿还是地下矿都会发生泥石流灾害。露天矿山,因雨季的滑坡、山体崩塌都可能形成泥石流,并冲进露天矿坑,造成重大灾害。在地下矿山,特别是采用崩落法开采的矿山,当崩落范围贯通地表时,地表泥石和水极易从崩落通道涌入地下采场作业面而形成泥石流。由于地下采场作业面狭小,泥石流一旦形成,其破坏性是可想而知的。造成重大事故和经济损失。此外,地表废矸石堆、矿渣和尾矿砂等,在雨季极易形成泥石流。

  3.金属非金属矿山工程地质灾害防治措施

  灾害体和受灾体是地质灾害发生的必要条件,同时又决定着灾害危害性的程度。所以,防治金属非金属矿山工程地质灾害主要采用限制灾害源和保护受灾体两种方法来完成,有着共同的防治原则和防治要素,但是不同的灾害类型肯定有其独特的成因,在灾害防治的具体操作中又有区别,需要具体问题具体分析,进行深入实地的勘察工作,分析灾害形成的条件,对症下药,限制灾害形成的条件。

  防治的主要原则。金属非金属矿山工程地质灾害防治是一项系统性的工程,需要有纲领性的原则进行约束,减少地质灾害的发生,在防治灾害工作必须坚持以下原则。

  预防为主,治理为辅的原则:需要坚持预防为主,治理为辅的原则,时时刻刻监控金属非金属矿山,将人为地质灾害消灭在萌芽之中,既可以消除潜在威胁,降低灾害的危害性,又可以减少企业的损失,提高企业的经济效益。

  全面规划,重点防治原则:由于金属非金属矿山的地质灾害范围广,但是灾害的危害性具有不同程度,不可能对所有金属与非金属矿山地质灾害进行防治,所以在防治灾害的过程中,需要坚持全面规划,重点防治的原则,重点治理危害性大的地质灾害,达到企业效益的最大化。

  利益最大化原则:在金属非金属矿山地质灾害防治中,坚持防灾利益最大化的原则,优化资源配置,做到防灾的收益与成本匹配,尽可能地用最少的成本达到最大的防灾收益,

  防治措施。前文已经谈到金属非金属矿山工程地质灾害中的冒顶片帮、泥石流、崩塌与滑坡以及塌陷等灾害形成条件以及特征,针对这些危害,提出具体的灾害防治措施。

  冒顶片帮灾害防治措施:针对上文提到的冒顶片帮发生的原因,预防冒顶片帮,采取一定的措施避免伤亡事故的发生。1、根据金属非金属矿床地质条件,合理选择采矿方法和采场布置;2、按照安全技术操作规程作业,建立正常的生产秩序和作业制度,加强职工安全技术教育、培训,提高职工安全防范意识和技术水平;3、加强采场顶板观察、检查,加强顶板管理;4、注意观察顶板冒落预兆,防止发生大面积冒顶片帮事故。

  泥石流灾害防治措施:泥石流灾害的发生必须同时具有松散的泥沙与石块和急促的水流。防治泥石流灾害主要从减少松散泥沙与石块和准备预报天气情况来防治。一是采取植物和工程措施来保持水土,降低泥石流活动。二是加强暴雨等恶劣天气的准备预报,提前采取措施预防泥石流灾害的发生,或者提前撤离,避免对人类造成伤害。

  崩塌灾害与滑坡灾害防治措施:崩塌和滑坡灾害的发生既和斜坡的自身稳定性相关,又和外界的营力有联系。防治崩塌和滑坡灾害主要是从加固斜坡的稳定性和减少外界营力两个方面来防治。加固斜坡的措施主要包括清除危岩、部分削坡、排水防渗、加固斜坡、改善危岩岩土结构、拦截与遮挡等;减少外界营力的措施主要有包括坚强监测预报,提前做好防护措施或者躲避搬迁等。

  地表塌陷灾害防治措施:地表塌陷主要是由于企业的短视行为,不注意采后的合理补充而造成。防治地表塌陷的措施也比较多,主要包括对地表水或者地下水进行相关的控水处理、采取诸如强夯、钻孔充气以及跨盖等加固措施等,同时还需要进行监测预报,一旦有塌陷预兆,及时疏散人群,避免造成人员伤亡。

  此外,在进行矿区地质灾害防治的同时,需要注意治理和保护矿区的环境,防治水土流失,防治地上地下水资源污染。

  综上所述,金属非金属矿山工程地质灾害危害性大,涉及面广,其形成因素复杂,但是人为因素有着重要的作用。所以,矿山地质灾害的防范与治理首先管理好人,促使其进行安全生产,规范化操作,将人为地质灾害消灭在萌芽之中,降低损失,提高效益,实现企业利益的最大化。

  参考文献

  [1]李庶林.论我国金属矿山地质灾害与防治对策[J].中国地质灾害与防治学报,2002.12

 金属非金属矿山课件 浅析金属非金属矿山工程地质灾害的防治
  [2]刁心宏,远 洋,张传信.金属矿山地质灾害及其研究发展趋势[J].金属矿山,2006.06

  [3]吴和平,陈建宏,习 冰.金属矿山工程灾害分析与控制对策[J].资源环境与工程,2007.04

  [4]李庶林.论开展金属矿山工程地质灾害研究的必要性[J].采矿技术,2002.06

  

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