第一篇:矿山地质灾害事故统计分析及对策
矿山地质灾害事故统计分析及对策
摘 要:矿山地质灾害是地质灾害的一个重要分支,近年来我国金属矿山地质灾害问题有明显上升的势头。目前,我国矿山地质灾害具有种类多,分布广,影响大,潜在灾害隐患突出,矿山地质灾害类型与矿山开采方式相关等特点。提出了针对矿山崩塌、滑坡、泥石流、地表塌陷和地裂缝等的防治措施合理有效地利用资源、保护矿山环境,为实现矿业可持续发展战略的保障。关键词:矿山,地质灾害,防治,对策
Abstract: Mine geology disaster is an important branch of geology disaster, in recent years, the problem of metal mine geological disasters have obvious rising momentum.At present, our country has a variety of mine geology hazard, widely distributed, great influence, highlight the potential hazard, the type of mine geology hazard associated with mining way, etc.Proposed in view of the mine collapse, landslide, debris flow, surface subsidence and ground crack prevention measures of reasonable and effective use of resources, protecting mine environment, in order to realize the sustainable development strategy of mining.Key words: Mining, geological disaster, prevention and control countermeasures 概 况
我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的重要一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国矿产资源丰富矿种齐全,截至2005年全国共有各类非油气矿山企业126695处,开采矿种193种,其中能源矿山企业23901处,金属矿山企业10116处,非金属矿山企业92678处。在世界资
源短缺的新形势下,随着经济的不断发展以及矿山的不断开采,有色金属资源将出现逐渐枯竭的局面,矿山开采逐步向边远、深部和浅部三下难采矿体发展,由开采带来的地压和地质灾害问题变得越来越严重,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,频繁的不合理的矿业活动破坏了矿区土地资源、诱发了地质灾害、污染了矿区环境严重威胁着矿山的正常生产和人居生存环境的安全,影响了资源开发、经济发展、环境保护的协调发展和社会的和谐稳定。
2矿山地质灾害事故统计
中国矿山开采方式大部分为井下开采,煤矿山的98%和金属矿山的73%均为井下开采,不同的开采方式诱发的地质灾害数量差别较大。井下开采诱发的地质灾害数量是露天开采诱发量的6倍,二者分别为9385起和1483起"。井下开采造成的地质灾害类型主要为地面塌陷、地裂缝、其次是由地面塌陷、地裂缝引起的地面变形进而诱发的山体开裂,继而引发崩塌、滑坡、泥石流灾害,露天开采诱发的灾害类型则以崩塌、滑坡、泥石流为主(表 1)。因此,井下开采要预防地面塌陷的发生,露天开采需预防崩滑流的发生。随着矿业开发强度的不断加大,矿山地质灾害仍呈现高发的态势,潜在的致灾隐患依然十分严重$因此矿山地质灾害的监测、防治是一项长期而艰巨的任务。
表1 全国矿山不同开采方式地质灾害发生次数 矿山地质灾害的主要类型
矿山地质灾害的主要形式有崩塌、滑坡、泥石流、地表塌陷和地裂缝等。
3.1崩塌灾害
采用空场法、留矿法、崩落法等开采的地下矿山往往在井下形成巨大的采空区和崩落空区,这种空区达到一定的规模就会产生大面积采空区崩塌,若处理不当,则会造成重大灾害。其次,大面积采空区的存在,是诱发大面积采空区崩塌的隐患。
3.2滑坡灾害
滑坡灾害是地质灾害中最为广泛的一种,是露天矿山最常见的工程地质灾害。它也是发生频度最高、对露天矿山安全影响最大的灾害。在山坡特别是陡峻山坡下部进行地下开采,一般会造成山体滑落、滚石、泥石流等地质灾害,此类地质灾害会对山坡下的村庄、河流、道路等造成重大灾害。
3.3泥石流灾害
泥石流灾害在露天矿和地下矿山均会发生。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
3.4地表塌陷灾害
矿山塌陷是在矿山经过大量回采形成较大空区后,由于顶板岩体物理力学性能改变而引发的顶板冒落,直至地表形成塌陷坑,由此而引起的空气冲击,地表塌陷对相应人员、设备、建构筑物等的危害。在允许地表崩落的大中型矿山,这种自然冒落及塌陷属正常现象,在采的技术措施得当的情况下,不会造成灾害性后果,但如果有空区而不加治理或采取相应措施,则会由于突发冒落或塌陷而造成严重的塌陷灾害。
3.5地裂缝灾害
地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象,当这种现象发生在有人类活动
的地区时,便可成为一种地质灾害。地裂缝的形成是指强烈地震时因地下断层错动使岩层发生位移或错动,并在地面上形成断裂,其走向和地下断裂带一致,规模大,常呈带状分布。
4、矿山地质灾害事故统计分析及对策
4.1崩塌的治理
(1)覆盖层保护措施。覆盖层保护措施重点是覆盖层的形成方式,主要为人工放顶、诱导放顶、利用时间与围岩不稳的关系自然形成、留矿石垫层等方式.(2)顶板监控措施。顶板监控措施一般有地震埋设测数,用水准仪、经纬仪等仪器定期观测地表移位变化,地下收敛、应力测量,埋设地音仪等多种手段进行监控。
(3)隔绝措施。隔绝措施主要是确保空区顶板塌冒中,预防空区气流冲击其他生产工程而设置的,主要是将所有与采空区的井、巷工程进行有效封堵,其方式一般有钢筋水泥封堵、巷道崩落废石封堵、浆砌片石封堵、沙袋封堵等。
(4)地表界桩圈定措施。根据采空区实际状况,圈定地表可能塌陷的范围,并用界桩进行圈定,用以警示过往行人等。特别是上部有人员居住或有其他建构筑物的部位应限期迁出,以确保地表塌陷时的安全,邢台市连片塌陷时的人员伤亡就有此部分。
(5)矿柱隔离措施。有条件的矿山也可采用矿柱隔离措施,所留矿柱可在空区安全塌陷后进行回采。
4.2滑坡的治理
已经发生过的滑坡灾害,可采用清理废土石和危岩以恢复场地,或者修筑拦挡工程和排水工程防止形成新的地质灾害隐患;潜在的崩塌、滑坡灾害,可采用削坡减荷、锚固、抗滑、支挡、排水、截水等工程措施进行边坡加固,消除地质灾害隐患。
4.3泥石流的治理
矿山泥石流具有源地集中,松散固体物质充足,破坏和淤埋能力很 强的特点。对其防治首先应纳入矿山建设总体规划中,主要是合理选择好排土场,并在建设阶段列出泥石流防治工程项目,在基建和采矿过程中根据需要分期分批实施,以防止泥石流灾害;选择恰当的采矿方式并选择好排土场类型。在治理措施方面,应在整个泥石流流域内,采用蓄水、拦挡、改土、排导和造林等多种措施。上游采用蓄水和引水隧洞等措施。将上游清水水流引走,使水流与松散堆积体脱离接触,以避免泥石流的形成,并修建拦挡坝,以拦截形成泥石流体的物质来源。下游采用排导工程,包括排导沟等措施,将泥石流安全地排入大河,或堆积于堆积扇下部,以保护下游地区的公路、村镇或农田的安全。
4.4地表塌陷的治理
(1)全部充填采空区支撑覆岩,以彻底消除地基沉陷隐患。充填法可分:干石充填法、尾砂充填法、胶结充填法、注浆充填、水力充填等。其中,以注浆法应用最广泛、效果最好。
(2)局部支撑覆岩或地面构筑物,减小采空区空间跨度,防止顶板垮落。常用的方法有注浆柱、井下砌墩柱和大直径钻孔桩柱或直接采用桩基法等。(3)注浆加固和强化采空区围岩结构,充填采动覆岩断裂带和弯曲带岩土体离层、裂缝,使之形成一个刚度大、整体性好的岩板结构,有效抵抗老采空区塌陷向上发展,使地表只产生相对均衡的沉陷,以保证地表构筑物的安全。
(4)采取措施,释放老采空区的沉降潜力法,在采空区地表未利用前,采取强制措施加速老采空区活化和覆岩沉陷过程,消除对地表安全有较大威胁的地下空洞。在沉陷基本稳定后再开发利用地表土地。常用方法有崩落法、堆载预压法、高能强夯法和水诱导沉降法等。
4.5地裂缝的治理
由于地裂缝活动对建筑物破坏的难以抵御性,地裂缝灾害防治主要以避让为主,其关键是合理避让距离的确定。根据地裂缝两侧短水准剖面监测资
料分析以及其它地裂缝勘测研究成果确定的避让原则,要进行详细的地裂缝场地勘察,确定主、次裂缝准确位置,确定合适的避让距离和选择必要的建筑结构。
5.结 语
当前,我国已进入全面建设小康社会新阶段,经济持续健康稳定,发展态势良好,矿业经济也随之增长。现在我国国民经济将进入一个重要的战略机遇期,对矿产资源的需求量将不断增长,矿山环境压力将不断增大,资源安全开发问题将更加突出。对矿山实际情况,对新老矿山进行安全评估、整治和技术改造,将有利于安全文明生产。在国家取消非法民采,矿山开采逐步规范的形势下,地质灾害问题将有望得到全面解决。
参 考 文 献
[1]何 芳、徐友宁、乔 冈、陈华清、刘瑞平。中国矿山地质灾害分布特征。《地质通报》2012.3 [2]刘宏俊。榆林安全生产与应急预警系统工程技术研究。2009.6 [3]邓志雄,等.面临新世纪的中国有色矿山.[16]闷国杰。矿山地质灾害研究与防治探讨。《中国矿业》2004.3.
第二篇:地质勘探事故统计分析及对策研究
地质勘探事故统计分析及对策研究
[摘 要]本文主要针对地质勘探展开分析,探讨了在地质勘探过程中,如何进一步避免事故,提出了事故的统计的一些方法,并且提出了一些有效的对策,希望各位今后的地质勘探,提供一些有效的参考和借鉴。
[关键词]地质勘探,事故统计,对策
中图分类号:P624.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)31-0248-01
前言
在地质勘探过程中,对于相关的事故必须要引起重视,所以一定要采取一些比较有效的方法,因此,在这样的情况下,进一步的分析地质勘探事故的统计,以及具体的对策,就显得非常富有意义。
1、地质勘探工作中的问题
1.1 地质勘查的投资渠道比较单一
地质勘探是一项十分复杂的工作,需要合理的队伍结构,有很多地质矿产勘查局、建材地质勘查总队、有色地质勘查局和的化工地质勘察院等部门,所辖勘查单位是从原有的计划经济转型而来的,没有摆脱传统的地质勘查工作局面,在财政方面还是主要依靠政府的财政拨款,对地质勘查工作的积极开展造成一定影响。从当前我国各个地区的地质勘查单位来看,几乎都存在勘查队伍过于臃肿、队伍结构不合理、勘查包袱过重等我问题。
1.2 地质勘探技术问题
技术是影响地质勘探水平的重要因素,在地质勘查过程中,勘察手段和技术缺乏创新是影响地质勘查结果的重要原因,由于一些技术人员对勘查技术缺乏全面认知,在实际勘查过程中,出现的问题较多,例如勘查取样时获得的资料质量比较低、勘查方法的应用范围较小、没有充分、全面地分析勘查结果等,对于勘查工作来讲,现有的勘查技术虽然可以达到基本的标准,但是随着社会的不断发展,传统技术的适用性越来越低,要想促进勘查技术取得新的发展,就必须要对现代化勘探技术进行研究和应用。
1.3 地质勘查规划体系不够健全
地质勘查工作是受国家政府的宏观调影响的,我国地域面积十分广阔,对各个地区的调控力度不相同,因此导致我国各个省级的地质勘查规划呈现比较落后的状态,地质勘查工作体系缺乏合理性。例如个别矿区的矿产勘查监督管理工作不到位,与规定的标准之间存在较大的差距,有的甚至盛行地方保护主义,造成地质勘查顺序混乱。
2、地质勘探事故统计与分析
地质勘探工作是对特殊地区的岩石、矿产以及地貌、地下水等地质情况进行勘查与研究的一项工作。地质勘查工作受外界的影响较大,经常会因为各种各样的原因导致一些事故的发生,严重的影响到地质勘探工作的效率与质量以及人们的生命安全和正常的生活,地质勘探工作中的高发事故主要是触电伤害和车辆伤害,因此,需要明确地质勘探中这两种高发事故的影响以及影响因素,并提出相应的解决办法,希望通过相应的改善能够有效的降低地质勘探工作中事故的发生频率,促进地质勘探工作的工作效率与工作质量的提高。
通过对我国地质勘查工作近几十年的统计和分析发现,在地质勘探事故中,发生频率最高的就是触电伤害、车辆伤害以及物体打击,这三类事故占整个地质勘探事故的百分之八十,并且根据统计分析显示,车辆伤害的高发期是每年的春季,触电伤害的高发期是每年的秋季,而每年的十月到十二月,所有的伤害事故都会有一定程度的降低。
3、预防地质勘探事故的对策
3.1 加强职工安全教育和培训。目前地质勘探从业人员受文化程度的限制,员工缺乏安全意识和相应安全技能,自我防护意识薄弱且“三违”现象十分严重。因此加强安全生产培训、提高勘探施工人员技术业务和安全素质已成为改进地质勘探安全状况的根本。①按国家有关法律法规对企业各级人员在内容、学时等方面的求深入开展安全宣传教育培训,并经有资格的部门考试取得合格证后过关;②开展全员安全培训,即除加强对各级干部和安管人员的宣教培训外,还应广泛开展安全意识和安全操作技能的宣教培训,提高企业全体员工的安全文化素质,形成良好的安全文化氛围;③要按有关法规要求由有资格的单位依法开展安全宣传教育培训工作,并建立分级培训、严格考核、合格发证、持证上岗的培训机制
3.2 更新机器设备并加大安全投入。除了人的不安全行为外,物的不安全状态也是发生事故的关键因素之一,地勘单位在现有的经济条件下,应尽最大努力逐步更新机械设备,加大安全生产的投入。地勘行业钻探机械历经单管钻探、双管钻探及目前的绳索取芯钻探工艺,随着施工工艺的进步,生产效率提高显著,但始终采用管塔、角钢塔等较高钻塔,在事故统计中,因建塔时发生的高处坠落、物?w打击事故发生频率较高,使得事故隐患非常突出。随着国外钻探机械新技术的推广,全液压动力头加压钻机技术正在被国内钻机生产厂家所引进,它具有钻进效率高、事故率低、钻塔结构简单等优点。不需要登高作业,亦即避免了发生物体打击、高处坠落等事故,实现本质安全。
3.3 完善施工现场环境。随着我国矿业开发的进一步加快,地质勘探面临工作压力大、寻找探矿区域难;并由于社会地质工作市场化的逐步深入,为实现利润最大化,项目成本将大大降低,这就会影响地质工作野外施工环境的安全性,其中危险性最大的施工钻探工程-从机场的面积、最大填方面积到钻孔的合理设计,都不同程度地影响着施工过程的安全生产状况。因此,为更好地实现地质勘探行业野外施工安全生产,就必须加强和完善施工现场安全的管理,对施工现场进行功能区域的划分,理顺施工工艺流程,从而实现施工过程的统一、协调、顺畅、安全的目标。
3.4 加强隐患管理和事故调查。当前,地质勘探安全生产工作的重点、难点和关键是隐患管理,只有将事故消灭在萌芽状态,才能真正实现预防为主。因此,安全管理人员与广大职工应定期对各个生产环节进行隐患排查,根据隐患的分级,逐步进行治理和整改。当发生事故时,要及时调查处理,分析事故原因,划分事故责任,调查事故损失,要坚持“四不放过”原则。建立安全生产事故备案制度,定期进行事故分析和隐患排查,进一步改善生产施工管理,从根本上改善地质勘探施工的安全生产状况,保护施工人员生命和财产安全,提高勘探效率和工程质量,为提交优质的地质勘探成果和推动地勘行业的发展而提供安全保障。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。
随着经济的增长和矿产事业的不断发展,地质勘探工作的重要性也越来越突出,生产领域也在不断的拓展。在地质勘探工作发展的过程中,安全问题是十分重要的,因此,工作人员在工作中要时时提高警惕,在工作时尽量减少与电气设备的接触频率,遵循安全操作的流程,注意安全用电;还要定期的进行车辆的维护和保养,提高驾驶员的安全意识,确保车辆行驶的安全,关注当地天气的变化情况并且经常对驾驶员的水平进行考核,从而达到提高地质勘探工作的工作效率,保证地质勘探工作的工作质量,减少地质工作中的安全事故的目的。
4、结束语
综上所述,本文进一步探讨了地质勘探的事故统计方法,明确的统计的过程中,如何进行科学合理的统计,提出了一些比较有效的,具体的方法,并提出了一些有效的对策,可供今后参考和借鉴。
参考文献
[1] 王定武,煤田地质与勘探方法[J].中国矿业大学学报,2017(04).56.[2] 唐建益,煤炭采区实用地震勘探技术[J].煤炭工业,2017(03).25.[3] 葛洁,重工工伤事故统计分析及预防措施[J].安全.2017(04).[4] 郝利红,我国煤田地质勘探技术的现状[J].山东煤炭科技.2017(05).
第三篇:地质勘探事故统计分析及对策研究
地质勘探事故统计分析及对策研究
摘要:文章基于我国华北某地质勘探系统24年发生的生产性工亡事故数据,得出地质勘探事故的总体情况呈现出三个阶段,这三个阶段也反映了我国地质勘探行业发展的安全水平。
关键词:地质勘探;事故统计;对策
1引言
勘探施工的质量是影响勘查项目成果质量的重要因素,而勘探施工的安全状况,则是保证工程质量的基础,也是保证施工人员生命安全和设施财产安全的决定因素,最终将影响地质勘探单位的经济效益和地勘事业的长远发展。
2地勘系统事故总体分析
通过对我国华北某地质勘探系统24年发生的生产性工亡事故资料的统计整理,共得到各类事故93起,将事故死亡人数按年份作分布图(如图1所示),经移动平均处理得到年――事故趋势线,可以发现地勘系统事故总量在24年时间内呈现出一定下降趋势,这与近年来国家对地质勘探行业安全法规、操作规程、制度、安全生产规划体系、安全意识等的不断建设有关。从趋势线还可以发现事故的发生本身具有一定的偶然性,事故发生的数量在各阶段之间具有很大的波动性,在24年的事故统计中,主要可以划分成三个阶段―1978―1984年间为第一阶段,地质勘探生产任务繁重,安全管理工作不完善,造成事故的发生;1985―1995年间为第二阶段,地质勘探基本近于停滞,由于市场、资金的限制,无力对安全生产进行及时有效的管理,使事故处于高发阶段;1996―2005年为第三阶段,随着对勘探行业施工安全生产投入的增多,安全管理工作日臻完善,事故发生趋势较第一、第二阶段明显下降,并趋于平稳状态。
3地质勘探事故类型分析
图2.1―触电;2―车辆伤害;3―高处坠落;4―物体打击;5―爆炸伤害;6―塌陷伤害;7―淹溺;8―机械伤害;9―冒顶;10―窒息;11―起重伤害
由图2分析可知,车辆伤害、触电、物体打击三类事故占比重较大,重点分析这三类事故,分别从发生时间和发生条件两个方面对这三类事故进行统计分析。
3.1按发生时间对地质勘探主要事故进行统计分析
3.1.1按季度对三类事故进行分析
按季度对地质勘探主要事故进行统计分析(如图3所示),从趋势线可以发现:车辆事故在第一季度高发,之后逐渐降低;触电事故和物体打击事故在第三季度高发,第一和第四季度较少发生。
图3.1触电;3-物体打击
3.1.2按月份对地质勘探主要事故进行统计分析
按照事故发生的月份,从1―12月进行统计分析(如图4所示),可以发现:
3、4月是地质勘探车辆伤害的高发期,主要由于出队期管理比较混乱,急于赶到施工区域,造成交通事故;4―9月是生产高峰期,各种事故在这一时期也处于扁平状较高发生阶段,但触电事故发生率呈现出其与雨季的高度关联性。在10―12月因属于即将收队时期,这一时期没有出队时的迫切,一般是有充裕时间安排计划收队,加上职工在心理上有着即将结束一年工作,要平安回家的自我安全意识,所以这一时期的各种事故的发生频率较低。
图4.1―车辆伤害;2―触电;3―物体打击
3.2按发生条件对地质勘探主要事故进行分析
3.2.1车辆伤害事故
地质队基本没有先进车辆,行驶的道路也基本是国道,车辆状况差,保养不及时,运输设备时大多人货混装,尤其是受资金的影响,往钻探现场运送设备的道路都是单位自己修建的简易道路,远远达不到安全条件的要求。
3.2.2触电事故
地质队大多在人迹罕见,条件极其艰苦的山区、草原、戈壁进行勘探施工,施工钻探设备基本靠自带发电机组保证施工用电。由于长期野外作业,并且野外施工用电安全没有强制性规定,再加上野外用电缆受野外自然条件的破坏,使施工用电条件十分恶劣。接地不合格、无防护、防护用具失效的结构重要度最高,违章带电作业、未谨慎操作、绝缘受潮、绝缘老化、绝缘皮破损的结构重要度次之。说明野外施工人员应加强实际现场安全操作的培训,并制订完善的电气设施、线路和用电设备的检查和维修制度,按规程执行,及时发现和排除事故隐患。
3.2.3物体打击事故
地质勘探行业钻探工作是物体打击事故的主要发源点,钻机施工现场初期建塔期、开钻开孔期、钻井事故处理期、工程完毕拆卸钻塔期都是发生物体打击事故的高发时期。
4预防地质勘探事故的对策
4.1加强职工的安全教育和培训
通过调查,目前地质勘探从业人员受文化程度的限制,员工缺乏安全意识和相应的安全技能,自我防护意识薄弱且“三违”现象十分严重。因此加强安全生产培训、提高勘探施工人员技术业务素质和安全素质已成为改进地质勘探安全状况的根本出路。
(1)按照国家有关法律法规对企业各级各类人员在内容、学时等方面的要求深入扎实地开展安全宣传教育培训,并经有资格的部门考试取得合格证后,方才过关;
(2)开展全员安全培训,即除加强对各级干部和安管人员的宣教培训外,还应在广大职工中广泛开展安全意识和安全操作技能的宣教培训,提高企业全体员工的安全文化素质,形成良好的安全文化氛围;
4.2更新机器设备并加大安全投入
除了人的不安全行为外,物的不安全状态也是发生事故的关键因素之一,地勘单位在现有的经济条件下,应尽最大努力逐步更新机械设备,加大安全生产的投入。地勘行业钻探机械历经单管钻探、双管钻探及目前的绳索取芯钻探工艺,随着施工工艺的进步,生产效率提高显著,但始终采用管塔、角钢塔等较高钻塔,在事故统计中,因建塔时发生的高处坠落、物体打击事故发生频率较高,使得事故隐患非常突出。
结论
地质勘探事故发生具有一定的季节性,主要事故(车辆伤害、触电、物体打击)集中在第二和第三季度,其中3、4月是地质勘探车辆伤害事故的高发时期;7、8、9月主要是触电事故的高发期,在此期间物体打击事故经常发生。地质勘探事故最主要的条件因素是人的不安全行为。避免或减少地质勘探行业事故发生的对策和措施应从人、机、环、管方面入手。
参考文献
[1]杨建林。地勘行业农民工安全教育培训与管理[J]。安全,2011
[2]朱伟。地勘单位劳保用品管理工作的探讨[J]。安全与环境工程,2011
第四篇:矿山地质灾害及预防措施
矿山地质灾害及预防措施
(陕西 西安科技大学 地质与环境工程系 710054)
摘 要:本文论述了矿区存在的几种主要地质灾害的基本特点和致灾原因。提出了矿山地质灾害预防与治理措施。这些措施主要包括:(1)加大宣传力度、提高忧患意识;(2)加大立法,建立健全的管理体系;(3)建立矿山生态风险评价体制;(4)建立灾害监测网络和预警信息系统;(5)因地制宜,综合治理;(6)设立防治基金完善投入机制。关键词: 矿山地质灾害 预防措施 预警信息系统 1 引言
过去的50多年,矿产资源的开采为国家经济发展、社会进步和当地人民生活水平的提高做出了巨大的贡献。但随着矿山的开采的深入,新的问题接踵而来。由于矿山的开采使得当地的地质环境、自然环境遭到了严重的破坏而引起了一系列的灾害(如地震、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉陷、地下水位下降和水质恶化、农田水土化学污染和土壤盐渍化、沙漠化以及各类矿山地质灾害)给国家带来了严重的经济损失。而且随着人民生活水平的提高对自己的生存环境也有了更高的要求,所以矿山地质灾害的预防与治理便提上了议事日程。目前矿山开发所造成的地质灾害在我国还相当严重,这需要的进行矿山地质环境调查研究和评估,编制地质环境保护规划,并进行治理恢复,这对于促进区域地质环境好转,建设“山川秀美”工程具有重大现实意义。
2矿山地质灾害的类型及危害: 2.1 泥石流
泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的特殊洪流。矿山中的泥石流有它自己的特点,由于矿山的开采,山上的植被破坏岩石裸露在外,由于水的搬运顺着沟谷流动,在很容易在暴雨的引导下发展形成降雨性泥石流,这种泥石流主要有石块、沙砾和粘土组成。水为搬运介质,石块以滚动跃移方式前进,具有强烈的下切作用。例如,凤县在历史上泥石流灾害较为严重,1981年8月21日的特大暴雨,致使境内泥石流灾害大规模发生,造成了巨大的经济损失,这是近几十年来发生的最为严重的泥石流灾害。目前,各矿区弃碴废石多沿沟谷和山坡堆放,堆积量大,堆积集中。国营矿山大多采用铁丝笼挡墙、浆砌石挡墙等措施对较危险沟谷废石堆进行了拦护,有的还在沟谷中修建了拦渣坝,但仍然存在着挡墙高度、厚度不够,难于切实拦挡渣石的问题。集体和个体小型矿山大多未对废石堆进行有效的拦护。这些矿山开采所形成的废石堆由于拦护措施差、结构松散,是目前矿山泥石流及其隐患的主要原因。已经发生的矿山弃碴泥石流有1999年9月18日发生的铅硐山蒋家沟较大规模泥石流、2003年9月寺沟和手搬崖发生的小规模泥石流。目前尚未发生、但危险性较大的矿山弃碴泥石流隐患沟主要有关门沟、寨子沟、水晶湾、大黑沟、柳树沟、水晶沟、八挂沟、二里河沟、沿山沟、寺沟、木桶沟(手搬崖)、寇家沟、银洞梁沟、峰崖、三台山沟、铅硐山蒋家沟、贯沟、吴家沟、煤沟等19条沟谷。其中,以银洞梁沟泥石流隐患、铅硐山蒋家沟泥石流最为严重和典型.泥石流对矿山的危害可以毁害其设施、掩埋矿山坑道,造成停产甚至矿山报废;伤害矿山人员。2.2 斜坡崩塌
岩土体被陡峭的张性破裂面分割的快体脱离母体并以垂直运动为主,翻滚跳跃而下,这种现象和过程称为崩塌.矿山多位于山区,而崩塌正发生在山区,一旦崩塌发生矿山首当其冲,它可以毁坏厂房、矿山设施和其他地面设施建筑等,同时造成人员伤亡。如云南省威信墨黑煤矿区曾在1948年、1984年、1987年1988年发生多次较大规模的崩塌。据不完全统计,摧毁煤矿通讯井2处、回风巷800米、运输巷450米、摧毁10伏高压输电线800米,导致煤矿停产,经济损失113万元。2.3滑坡
斜坡上的岩体由于种种原因在重力作用下沿一定的软弱面(或软弱带)整体地向下滑动的现象叫滑坡。在凤县各矿区滑坡发育相对较少,主要分布在矿区道路两侧高陡边坡和矿区较陡的天然斜坡部位。前者主要由修路开挖边坡引起,后者主要由地形、地层岩性、地质构造和降雨等自然因素所决定。已有滑坡发生和存在滑坡隐患的矿山在凤县主要有银母寺铅锌矿、二里河铅锌矿、八方山铅锌矿、四方金矿、铅硐山铅锌矿、寺沟铅锌矿区、手搬崖铅锌矿区等。
2.4地表沉陷和塌陷
矿山井下开采,由于岩石的冒落,地面发生大面积变形和塌陷.致使大量农田废弃,村庄搬迁.据调查,我国华北、华东平原地区,每采万吨煤炭要塌陷土地3亩,目前每年约塌陷一万亩,预计扫2000年每年要塌陷十八万亩.许多村庄可能完全塌陷完,变成无田可耕,无处迁村的局面.山西省统配煤矿的43对矿井因采煤地面发生塌陷,变形的,面积达三十七万亩。
2.5环境污染
区内矿山环境污染主要为地表水污染、地下水污染和土壤污染。其污染源主要为矿坑废水、选矿废水和尾矿沙。矿坑废水毒性不大,但其悬浮物含量大,多呈灰白(金属矿山矿坑废水)、黑色(煤和石墨矿山矿坑废水),一般直排至沟道或河水之中,对地表水造成明显污染,对地下水和土壤也造成一定污染。大多数金矿和铅锌矿山企业选矿废水能够按环保要求进行处理和排放,但少数小型选矿厂存在着选矿废水排放不达标的问题。部分选矿厂尾矿库库坝不能有效拦挡尾矿沙,在暴雨期间往往发生溃坝和尾沙溢坝灾害,使尾沙泻入河流之中而污染地表水。选矿厂周围的村民大多不能直接饮用当地的地下水,也曾发生过河流中鱼类中毒事故。矿山地质灾害的预防与治理措施
3.1 矿山地质灾害预防与治理的基本思想 矿山地质灾害作为一种自然灾害,随着国民经济的发展和人类活动的加剧,其发生频率和造成的经济损失也日益增大,已引起各级政府的高度重视,其防治工作迫在眉睫。我们应从当地的实际出发,把地质灾害的防治与西部大开发战略的实现及再造“山川秀美工程”紧密结合起来,突出重点,主次分明,加强地质灾害防治知识的宣传教育,走“群专结合”及“群策群防”的道路。把现有的地质灾害点纳入正常的监测防治轨道,最大限度地减少地质灾害造成的人员伤亡和经济财产损失,造福于社会,造福于人民,促进国民经济、社会环境协调发展。走可持续发展的道路。3.2 保护措施
3.2.1 加大宣传力度,提高忧患意识
矿山地质灾害作为一种内外地质作用的产物,其成因、危害及防治措施等具有较强的专业性。在地质灾害多发区,只有让当地群众掌握相应的灾害防治知识,才能保证防治工作的顺利完成。因此,加强宣传是当前开展防治工作的首要任务。社会各界,特别是灾区的政府领导,应配合主管部门大力开展宣传,提高全民的防灾意识,掌握预防灾害的一些有效方法及遇险撤离等常识,避免或减轻灾害造成的损失。3.2.2加大立法,建立健全的管理体系 国家应建立完整的体系,法律对大型矿山的开采许可权,以及开采者的技术能力和环境生态恢复能力进行立法,将矿山开采赢利最大,危害最小。将矿山开采的建立健全的管理体系从源头上减少矿山地质灾害的发生。矿山的开发应符合国家法律法规。做到环境与经济的双嬴,走可持续发展的道路。
3.2.3 建立矿山生态风险评价体制 在实施矿山开采活动前,应当根据矿区各类资源赋存情况,对矿山开采后可能引起的生态破坏类型和程度进行评价,并确定治理方法。以及确定开采者从事开采和生态重建的技术和经济能力等。
3.2.4 建立灾害监测网络和预警信息系统
建立监测网络系统是防治工作的有效措施之一。应在滑坡、泥石流、崩塌和地面沉降等灾害易发区,设立监测网络系统,利用先进的监测仪器和电子计算机,对灾害进行较准确的、超前的预报预测,及时采取防范措施。目前我国南方部分省区及长江三峡地质灾害多发区均设立了监测系统,取得了较好的预防效果。3.2.5 因地制宜,综合治理
对于即将发生或正在发生的地质灾害,应因地制宜,采取综合治理措施,延缓或阻止灾害发生。对于山区的泥石流、水土流失等灾害,可采取修拦挡坝、导流渠和排水沟,并配合种植涵养林等综合治理措施;对于滑坡、危岩体等灾害,则可实施灌浆、锚固等工程措施;而对潜在的地面沉降应及时采取人工回灌等防治措施。总之应针对不同类型的地质灾害,结合当地实际,采取综合治理措施,可取得良好的效果。3.2.6设立防治基金,完善投入机制
矿山地质灾害的防治同其它灾害防治一样,需要一定的资金投入。否则,其防治工作无法实施。近年来,随着灾情的不断发生和损失增大,各级政府对其防治工作极为重视,国家财政每年拨出专款用于重点地质灾害的勘查和治理。
第五篇:矿山地质灾害分析
矿山地质灾害分析
□樱散零乱
(湖北师范学院,城市与环境学院,湖北,黄石,435002)
【摘要】: 矿山地质灾害是指由于人类采矿生产活动而发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全并带来重大经济损失的矿区灾害.矿山地质灾害关系到国计民生,关系到社会的可持续发展。常见的矿山地质灾害包括矿井突水、瓦斯爆炸、采空区塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、土地沙化和盐碱化、三废污染、煤层自燃、尾矿库溃坝、地方病、矿震等。煤矿环境地质灾害影响到方方面面,如从矿工伤亡到对矿区群众心理影响;从直接经济损失到对间接经济损失的影响:从灾害本身到对矿区环境质量的影响;从地质灾害到对矿区群众关系的影响;从煤矿经济损夫到对本地区经济发展的影响等。根据灾害的空间分布和成因关系,矿山地质灾害主要有岩土体变形灾害、地下水位改变引起的灾害。和矿体内因引起的灾害等三大类型,对这些类型及其亚类型进行了论述。分析矿山地质灾害的成因,以避免矿山开采中因地质灾害造成的危害与损失。
【关键词】:矿山 地质灾害 成因
滑坡 崩塌 泥石流
一.引言: 我国是地质灾害的多发国家之一。由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件,改变了当地的地质环境,而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。
二.矿业开发与地质灾害
伴随着煤矿的开采逐步发展起来的城市,无论是社会经济文化,还是生态环境,都与矿山密不可分,尤其是城市建设的方方面面更是无法摆脱矿山环境地质灾害所形成的阴影。经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。
三.矿山地质灾害成因
1、滑坡的成因分析
(1)自然因素
昼夜的温差、季节温度的变化,使岩石强烈风化,破坏岩石结构,降低了岩土的抗剪强度。夏季炎热干燥,使残坡积层中粘性土层龟裂,遇雨水体积膨胀增大,粘聚力降低,促使了滑坡产生。大气降水渗透进入土体孔隙或岩石裂隙,使岩土体的胶(固)结程度和抗剪强度降低,水沿坡面流动加速了软弱层的侵蚀,同时水体的下渗使土体达流塑性状态,当水渗入到残坡积层底部与硬岩接触面时,减少了接触面的摩擦力和粘聚力,上部土体产生滑动。(2)人为因素
露天矿边帮开挖边坡产生临空面是产生滑坡最主要因素之一。另外,法律法规的不健全,管理工作的不到位以及公众生态环境保护意识较差,导致毁林开荒、陡坡垦植,不适当的毁林造田、乱砍滥伐、陡坡垦植,破坏了植被,有利于雨水的渗入,诱发滑坡地质灾害的发生。
2、崩塌的成因分析
(1)地面塌陷的成因
地面塌陷地质灾害的发育受多种因素控制,首先,矿区断裂发育,纵横交错,这些断裂破坏基岩的原生结构,使岩石非常破碎,再加上岩石风化裂隙带很厚,岩石软弱,抗压能力小,多数煤层顶板不稳,为地面塌陷创造了客观条件。其次,煤矿第四系地层薄,多为砂砾石,地下水丰富,降水量大而集中,地表水发育,这些条件十分有利于塌陷的形成和发生。第三,矿区大规模地长期地疏排地下水,形成人工集中排泄区,水力坡度和流速加大,改变了矿区地下水的补给、径流和排泄条件。井巷和工作面在推进过程中直接穿越含水层或充水断层等诱发塌陷敏感部位,在排水点或突水地带往往形成塌陷坑。第四,深部采矿活动的爆破震动,使地质体的结构状态和特性改变,且会引起地表振动,导致浅部岩层的失稳。第五,煤田开采时间长、面积广,保留一些煤柱、矿柱因长期风化、水的侵蚀等原因而失去支撑能力。(2)地裂缝的成因
产生地裂缝的岩石刚性强度大,当其内部的拉应力超过砾岩层的强度极限时,它就发生脆性变形;变形发生在拉伸变形区。地下矿产开采后,随着采空区空间的不断增大,在采空区周围的岩体内的应力也逐步增大,当应力超过极限时,砾岩层就像-个钢体梁-样,发生了脆性变形;在移动盆地边缘的拉伸变形区断开,反映到地面即出现地 表裂缝;如果砾岩层较厚,井下开采强度大时,这种断裂就-直通到井下采空区。(3)水土侵蚀的成因
随着矿区人口的增加,耕地面积不断扩大,人为的滥砍乱伐,陡坡开荒,乱采砂石、开矿、取土,使局部山林遭到严重破坏,地表沟壑纵横,加重了风蚀和水蚀,大大加速了这种过程的发生与发展。特别是遍布全省的各个采石场以及砂金过采区严重破坏地表植被,水土侵蚀极其严重。此外,江河沿岸挖砂取土,汛期河水上涨淹没耕地,边岸坍塌等造成程度不同的水土侵蚀。(4)土地沙化、盐碱化、草地退化的成因
地下油气资源的开采和地下水的超采造成地下水水位下降,油田建设开发过程中,修建油田道路、埋设各种管线、挖掘引水渠、建筑油水泵站及厂矿等,占据了大面积草地,过度放牧等致使草原严重降低了自身的调节功能,使得土地沙化、盐碱化、草地退化日趋严重。
(5)地面沉降的成因分析
我省地面沉降主要分布在大庆油田区。在大庆油田(大庆长垣)周围,分布有46座水源地,尤其是在长垣北部核心区两侧分布有东西两个大规模的承压水降落漏斗。由于承压水水位的降低,必然导致含水层本身和其上覆相对隔水层孔隙水压力的随之减小,引起土层成比例的固结。
从地质、水文地质条件来看,疏松的多层含水层岩层(组)、适于长期开采的水量丰富的承压含水层、顶板厚层状正常固结或欠固结的可压缩性粘性土等是造成地面沉降的基础地质条件,而大庆市同时具备了这些条件。大庆市第四系为100~200m厚的河湖相堆积层。在潜水含水层和承压含水层之间普遍分布-层隔水层,岩性为淤泥质粘土或淤泥质粉土,是区内的主要压缩层。在下更新统承压含水层之间还分布有一至二层粘性土层,分布不连续,是次要压缩层。
地下水水位的下降给土层内部应力累进性变化提供了条件。在平面上地面沉降变形区与地下水下降漏斗中心位完全吻合,地面沉降变形的强度是随着距离漏斗中心位置不同而变化。1986~2001年水准点对比资料显示在漏斗中心部位地面沉降量最大,西部地下水漏斗中心区达99mm,东部地下水漏斗中心区地面沉降最大达71mm,这充分说明了地面沉降是由于地下水水位下降引起的。
三.矿山地质灾害的主要类型
1.岩土体变形灾害
(1)矿山地面和采空区塌陷 地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产 生大面积塌陷。此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。
(2)采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩 主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。
(3)坑内岩爆 坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。
(4)采矿诱发地震 因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。
(5)场库失稳 场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。
2.地下水位改变引起的灾害
(1)矿坑突水涌水 这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。
(2)坑内溃沙涌泥 这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。
(3)环境污染 环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。3.矿体内因引起的灾害
(1)瓦斯爆炸和矿坑火灾 这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。
(2)地热 随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。四.结束语
矿山地质灾害的防治是项综合的系统工程。矿山腐败现象和官商勾结敛财害民是矿山地质灾害发生的深层次原因,应予高度重视。合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。
参考文献:
[1]虎维岳.废弃矿山引起的环境地质灾害.[2]何继善.防灾减灾的理论与实践.[3]潘懋,李铁锋.灾害地质学.[4]张锦瑞,王伟之等,金属矿山尾矿综合利用与资源化.[5]国土资源部.地质灾害危险性评估技术要求.