矿山地质工程灾害类型与防治措施

王 浩

（中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队，新疆 乌鲁木齐 830000）

我国是地质灾害频繁发生的国家，这也是我国国内比较重点关注的问题。由于我国国土分布较广，横跨的山川地形也各不相同，矿产资源也各不相同。因此，我国各个地区都有不同的地质灾害类型，在灾害发生时会产生不同程度的影响，不仅会影响灾害发生地的经济，同样会影响当地人民的生命财产安全。矿产资源不同，地质灾害也不同。我国目前最频繁的地质灾害为矿山地质灾害，矿山地质灾害同时也是最影响当地经济以及人民生命财产安全的地质灾害。虽然我国矿山开采有着悠久的历史，但是矿产开采的设备和技术手段仍然处于落后的情况。落后的技术以及手段导致了在矿产开采过程中以及矿产开采之后，周边的地质环境遭受严重的破坏从而导致矿山地质工程灾害的发生。

1 地质矿业的开发与地质灾害的联系

在当今社会，国家需要大力开展矿产资源的开采，这样不仅顺应社会经济的发展，同时也为许多人提供工作机会，矿产企业在其中具有更大的发展契机。但是许多企业在矿产资源开采过程中和矿产资源开采后并没有按照国家的规定去执行，这也导致了矿山极容易出现地质灾害，特别是一些中小型的矿产开采企业。近几年由于国家对矿产行业的重点监管，矿产开采的非法企业已经基本被查封，但是留下了许多有地质灾害隐患的矿区，加上开采过程中使用落后的设备，较为薄弱的环保意识，导致了矿山有非常严重的地质灾害隐患。

2 矿山地质灾害的几种类型

矿山地质灾害有非常多的类型，我们大致将其分为两类，从灾害发生的时间我们将灾害分为突发性灾害和缓发性灾害。突发性矿山地质灾害主要包括矿坑渗水、瓦斯爆炸等：诱发性矿山地质灾害主要包括环境污染、地面变形等。

2.1 地下水位变化引起的地质灾害

地下水位变化引起的地质灾害一般指的是地下水水位变化，导致原本没水的地方突然溢出地下水。地下水位变化最常见的一类就是矿坑内部涌入地下水，这是一项非常重大的灾害事故。因此，企业在采矿过程中，要对其矿区下部及周边的地下水所处的位置以及水位进行勘测，并制定相关的防护计划，因为地下水位变化是非常迅速的，若不提前采取相关避难措施，在地下水位超过矿区导致地下水涌水，且用水量较大时，会产生非常严重的后果。

企业在采矿的过程中往往会将地下部分墙洞打穿，如果在工作中将透水断层贯穿，遇到地下暗河或者蓄水溶洞，那么地下暗河水或蓄水溶洞水会迅速通过透水断层涌入开采区。若用水量较大，那么地下采矿矿井会立即被淹没，对采矿人员造成重大的安全威胁。

2.2 岩石变形引起的地质灾害

矿山地质工程中最常见的岩石变形引起的地质灾害就是矿洞坍塌。许多矿产都在地下，不规范的采矿方式会导致地下矿产区所有的资源都被踩空。如果在开采过程中使用的支撑矿柱数量不足或质量不好，则会导致矿柱支撑能力不足，从而导致大面积的塌陷。矿产资源埋藏越浅，越容易导致该矿产上方地面塌陷。若矿产资源埋藏过深，在开采之后没有第一时间进行回填，甚至不做回填处理，也同样会导致采空区大面积的塌陷。

许多矿产资源分布在岩溶区，若矿山排水不符合规定，同样会导致溶洞上方地面塌陷。岩溶区的地面塌陷同时会对塌陷区上方的建筑、道路、耕田等造成不可估量的损失及损害。若塌陷区上方为河流湖泊，则会导致地表上部水源涌入矿洞内，导致淹井事故，对企业产生重大的经济损失。

如果采矿区周围的土壤及岩石受到较强的地壳应力，同样会产生剧烈的收缩，若过度的进行采矿挖井工作，则会导致周边岩石出现较大的空隙。收缩比较剧烈的岩石在受力后会突然破裂，分裂后的碎片会对采矿施工人员产生较大的危险。同时，不符合要求的开采方式会导致采矿区周围岩石滑落，严重会导致泥石流、山体滑坡等重大灾害的发生，若在采矿中遇到小面积地震也会导致矿井的坍塌。因此，工作人员在采矿之前一定要做好预案。

2.3 矿体内引起的地质灾害

矿体内部引起的地质灾害主要包括瓦斯爆炸、矿坑火灾、地热等灾害。上述灾害在煤矿开采中非常容易发生，较差的通风措施会导致矿井内积存大量的瓦斯，当瓦斯浓度较高时极易产生爆炸，瓦斯爆炸会导致矿坍塌井被毁，还会导致矿井内施工人员受伤以及被困。矿坑火灾最常见的矿区是硫化矿区，硫化矿区内的硫化物遇到空气发生氧化时会释放大量的热量，若释放的热量没有得到及时的疏散，热量聚集较多时，开采矿区内就会发生自燃，引发火灾。不仅对矿区开采人员生命造成重大威胁，同样会使矿产资源遭到破坏，造成矿产资源的浪费。若火灾严重，则会影响周边的农作物及树木，进而引发大火，对周边的环境同样会构成重大的威胁。在硫化矿区内，开采深度越深，地热热量越大，所以在开采较深矿区时一定要注意。

许多露天矿山非法开采，将开采所挖掘的废土废石随意运输丢弃，这样会导致泥石流的发生。矿山开采之后留下的泥沙、堆积物等会成为泥石流重要的固体碎屑物，在暴雨后引发山体滑坡。堆积物是否会形成山体滑坡取决于其被放置位置的地形及地貌。

3 矿山地质灾害的防治措施

3.1 水文地质灾害防治

对于水文地质灾害的防治，矿山企业管理者应该将防水排水作为工作监管的重点。在开采之前就要做好地质勘测以及探水工作。严格执行先勘测后开采，遇到问题及时上报并且严查的工作习惯。在确定开采区域水文地质风险不高之后再进行爆破工作。爆破工作结束之后要使用钻机，从各个位置做好防突发性涌水工作。如果发生突发性涌水灾害，工作人员要按照事先制定好的防护计划进行封堵并及时疏散相关人员，全方位防控突发性涌水事故。在进行突发性涌水的封堵工作中应该采用单液浆封堵方法，对涌水的裂隙进行注浆封堵。

3.2 地质形变灾害防治

企业在矿产资源开采之前就应该设计合理恰当的设计方案，设计方案要根据实际的开采地形进行准确的设计。合理的方案设计及规范的开采方式是应对矿山地质形变灾害防治的重中之重，。所以，企业矿山地质勘测人员以及企业工程设计人员要根据矿山不同的位置参数、不同的地质参数、不同的矿产资源进行关联分析。了解矿山位置的地压运动规律，选择最为合适的开采方式进行矿物的开采。在开采过程中，要尽量避开排水管道、地质较软、地壳运动不稳定的区域。

对于地质坍塌、裂缝等灾害的预防。企业开采人员可以使用上向分层充填法、多点下料充填法、分次充填法等充填新技术，在回采空间内填充尾矿，这样可以最为高效的利用矿产资源。在最为高效利用矿产资源的基础上，保证开采周围地质岩石的稳定，这样可以最大程度的降低灾害的发生。需要注意的是，在上向分层充填法应用时，可以加入石膏、明矾石这类的膨胀剂，不但可以抑制矿产水化，同时可以最大程度的提高接顶的效果。对于分次充填法来说，企业矿产工作人员应保证每次充填高度在20cm～30cm之间。在多点下料充填法应用过程中，可以依据从低到高的顺序，依次下料充填。

地质灾害有一定的不可预见性,所以矿产企业工作人员需要做到对水土流失和山区泥石流以及涌水事故做出最保险的应急方案。同样矿产企业工作人员要对水土流失和泥石流区域采取修建拦挡坝、修建导流渠、修建排水沟等进行防护。矿产企业还应该配合当地林业局进行林业种植等来对地质灾害发生区进行治理。

3.3 内部地质灾害防治

矿产企业对于内部地质灾害的防治要重视，矿产企业管理者需要及时制定开采安全意识培训、开采安全技能培训。并周期性的邀请矿产安全开采方面的专家对企业开采人员进行相关知识、操作技术讲解。设置考察制度，对员工上岗安全性进行考察，派遣专门安全监督人员进行监督，并进一步落实内部管理者、安全巡查员责任，定期对矿区内部环境进行监督审查，严格贯彻落实矿区内部环境清洁通风制度，降低瓦斯爆炸、内部火灾发生概率。

其次，在矿产企业进行开采的过程中，矿产企业管理人员应该结合自身开采矿山的形态、特性，进行专业监测设备和勘探系统的安装。安装专业的监测设备和勘探系统可以实时无间断的对所开采矿山的地质情况进行监控。在发现问题时第一时间做应急处理并上报，这样可以最大限度降低内部地质灾害发生概率。同时企业可以采用微震监测技术，对所开采的矿区内破裂源进行全方位、准确的监测。

4 结语

安全开采对于矿产开采企业来说是重中之重，只有在保证安全生产的前提下对矿产进行开采，矿产开采企业才会将自己的收益最大化。因此企业在开采前要了解矿井内部的实际情况，并建立一套良好的煤矿通风安全评价系统。除此之外,矿产开采企业要加强自己员工的安全意识培训，提高员工安全意识，只有这样，才会科学、合理、安全的进行矿产的开采。