矿山地质灾害研究与防治探讨

饶西安

（贵州省地质环境监测院，贵州 贵阳 550001）

由于当时中国人口众多，为了有效保证本国能源储备的持续充足和稳定，促进资源市场的健康发展，中国各地化石能源的过度开发项目不断增加，科学可控的资源开发战略规划没有按计划实施，不仅对周边自然生态环境质量造成了巨大的潜在不利经济影响，而且严重影响和破坏了矿区自然生态安全平衡，造成了大量且类型多样的危险矿山地质灾害。近年来，虽然我国矿业企业近年来更加重视新能源的利用和开发，加大了对矿山资金、科技和各类专业采矿人才的智力投入，以预防各种地质灾害的发生，进行了深入研究，对矿山地质灾害现象进行了全面细致的科学研究和实地调查，并逐步采取和实施了各种相应的科学地质灾害防治措施，但理论仍需不断发展和完善。因此，本文的主要研究方向对我们今后探索矿山地质灾害分类及有效防治措施具有重要意义[1]。

1 矿山地质自然灾害的危害

在中国，许多房屋和建筑物的破坏仍然是一种较大的地质灾害，数量相对较多。虽然我们无法进行全面统计，但我国沿海城市每年发生的矿山地质灾害已达150万平方米左右。沿海地区还主要包括一些城市中心区、许多农村社区和许多城镇，尤其是中国的长江三角洲。此外，在严重的矿山地质灾害的共同影响下，大面积的地面遭到破坏，周围许多房屋倒塌。一些社区居民甚至不得不搬迁甚至重建家园。例如，2013年，四川省云南省镇雄县的山体滑坡导致32人当场死亡。虽然是在第一时间需要到达救援现场的区域，但由于滑坡地面的破坏，他们的房屋几乎被摧毁，导致现场严重坍塌，阻碍了应急救援，共有46人被埋，但如图所示，其中32人没有死亡，其他人受伤，国家急需资金帮助保护当地居民，并投入大量国家建设资金，给社会造成了巨大且严重的间接经济损失。同时，也可以间接看出，矿山地质灾害造成的巨大破坏及其程度，对灾区社会生态和谐建设和国家社会发展建设具有重大而重要的积极影响[2]。

阻碍交通和限制旅游业的采矿地质通常位于山区。然而，影响西部山区交通道路堵塞现象的社会因素仍然比较多。在没有发现大规模地质灾害的地质作用条件下，道路不仅会被堵塞。同时，一些小型矿山可能位于高山甚至河流周围。山路往往很容易被外力破坏。一旦山区发生重大地质灾害，势必进一步阻碍应急救援人员的行动。如果整个城市山区发生重大地质灾害，部分既有地铁线路将再次受到严重破坏。在未来，人们拯救自己生命或伤害他人的能力仍将受到很大影响。此外，一些偏远山区也大力发展矿山旅游，其中还蕴藏着大量当地古代历史非文化物质遗产，甚至还有大量独特的历史文化词汇。在矿山地质灾害对环境影响严重的背景下，避免对其生产造成严重影响。即使矿难没有发生，也无法真正得到有效、安全的开发建设，这无疑将对当地整个农村的工业和经济发展产生巨大而深远的影响[3]。

2 矿山地质灾害的类型

地下水水位综合变化分析通过比较我国南北部分地区水文地质灾害的发生情况，总结出特定类型地质灾害可能的危害因素。在各种水文地质环境事件中，在造成各种自然灾害破坏的同时，不仅可能引起各种地面沉降、周围土壤液化等问题，甚至易造成熔岩崩塌。当然，这可能主要是由于一些人为的社会因素和其他人为的自然社会因素的间接影响。由人为因素和环境因素共同造成的地质灾害的另一个更重要、更直接的影响和后果可能是，由于极其丰富和宝贵的天然优质地下水资源和环境，它们已经影响了当地大多数农村居民的生活，或者造成或被另一个大规模破坏性自然因素破坏或人为因素大规模、长期或过度开采这些优质地下水资源，造成当地大量优质珍贵地下水资源的严重污染和浪费，造成地面岩溶塌陷或沉降严重。自然或历史因素对地层及其结果的主要影响可能主要是由于周围地区海平面的持续上升，或该地区本身经常发生的一些小地震，导致地下水位问题。通过对我国城市地下水位快速变化可能造成的大面积潜在地质灾害的对比研究，认为大规模超采开采地下水自然资源最终将产生严重影响，可能导致全国地下水位持续快速下降。当地面不能有效地承受压力时，地面就会下沉。事实上，地面沉降的速度与地表水位下降速度成正比。当地下水位下降过快时，地面沉降的速度将大大加快。相反，土地不会下沉。此外，在软砂严重液化的特定条件下，主要情况是指在地面振动应力的双重影响下，软土粉体与部分含水砂石颗粒同时发生严重液化。这主要是因为在振动过程中，水中砂的整体密实度会增加，水压会增加。因此，当振动达到负载时，水压将继续升高。在一定程度上，被水饱和的沙子会形成液态。在不同性质的特殊地质环境的影响下，砂土水的最终液化速度可能完全不同，最终影响程度也会不同[4]。

岩土形态变化导致矿区地面塌陷严重的主要原因是，地下资源过度开采后，矿柱强度受到严重影响，矿山整体承压后无法继续支护，导致矿区塌陷。一些小煤矿的地表含有大量褐煤。一旦发生地面塌陷灾害，煤炭资源块体就会破碎，增加了大规模煤炭资源开采的作业难度。在小型矿区，矿藏通常隐藏在最深的矿区。然而，在露天开采建设过程中，如果发生大规模的矿山地质灾害，矿石会受到大面积的矿山灾害和事故的破坏和影响，矿块会迅速被侵蚀和氧化，造成地表滑坡、泥石流、地质灾害等严重的次生问题。这种极不科学合理的无序开采管理，也引发了矿山地质灾害治理等一系列问题，对矿山周边基础设施条件和周边自然环境造成了非常严重的影响。如果矿区发生地震，矿内矿石不仅会变形，地震的爆炸力还会引起矿体爆炸，影响周围居民的生命安全[5]。

近年来，在加大深部矿产开发深度的过程中，开采深度不断增加，导致了各种地质灾害。目前，我国北方许多地下矿区的正常开采深度一般可达800米或以下，其中大部分含有大量金属硫化物、磷酸盐和许多非金属矿物。这些高温物质的大量积累会使地下矿山的正常内部环境温度远高于矿体的外部温度。如果发生在地下采矿生产过程中，工人也容易同时受到地下矿山异常温度和高温的强烈影响，甚至受到外部某些腐蚀性化学品的腐蚀。在采矿施工过程中，经常发生矿工中毒、窒息或呼吸困难工人死亡等危险问题。此外，在露天矿区的露天开采和冶炼过程中，由于露天通风系统的影响，地下煤矿的内部环境空气通常过于稀薄。在极高的温度条件下，会突然产生煤矿瓦斯、爆炸烟尘等严重危害，甚至会对露天矿的安全造成大规模破坏。如果矿井释放的有害能量达到一定限度，甚至可能引发大规模矿井火灾。一般来说，矿区内蕴藏的大量矿产资源在其地下燃烧数百年甚至数千年，矿产资源储量和地下能源被反复消耗。此外，当矿山周围的地质环境和周围气候发生显著变化时，地下矿山周围的许多树木、农作物和田地可能会受到更严重的影响，甚至进一步涉及矿山周围的所有居民[6]。

诱发地震，是断层错层矿物在不受大规模人工开采直接破坏的前提下，由于矿区围岩结构突然发生较大变化，围岩自然分布不平衡造成的大气环境会受到非常严重的破坏，这可能会导致浅层地震，地面一旦发生故障，会导致地面突然大断层，这主要是由于损伤不良因素，浅层地震，尽管其震源深度往往是更深层次浅，但是地震仍然可以有其地质破坏力在一定范围内。避免矿体在相对较小的地震烈度下开采也有可能导致矿体内部岩石圈能量不能平衡，地下开采的整体结构也可能造成严重的破坏，同时地面结构也可能可能发生一些严重的断裂，整个矿区内地质构造也可能发生一定程度的异常变化，这必然会对矿区后续的地质矿产勘查、开发利用、保护和恢复产生严重影响。

3 矿山灾害的成因及防治措施

（1）建立健全完整的矿业评价体系。采矿过程中存在一定的风险。为了充分了解矿山地质条件和周围矿产环境，保护矿工的安全，必须事先充分了解矿山的基本地质条件和周围环境。在实际开采过程中，矿山需要根据周边资源环境的特点，采取一系列综合安全恢复措施。开采结束后，建设单位需要根据本项目的实际开采工况，对后续项目的安全矿山保护与恢复措施方案进行综合规划评价和可行性设计。此外，应根据实际地形建立完善的评估体系，全面落实相关法律法规，并与签订相关施工协议的员工签订工伤赔偿条款，以确保施工人员的人身安全和经济利益，从而在矿区采矿工程中实现温采，有效避免对矿区造成巨大破坏。

（2）随着中国当前科学技术水平的不断发展和提高，中国地下矿山勘探和开采管理技术结构逐步实现了全面优化。而且，通过各种科学技术的有效结合，在实际开采各种矿产储量的生产活动过程中，不仅直接节约了国家大量浪费的人力物力资源的使用，同时也进一步保证了我国采矿工艺的严密性。在地质开采监测过程中，通过综合运用新技术和现代地球化学技术进行了地质调查，通过监测全面了解了矿山的实际开采资源分布情况，对全市整体开采状况进行了实时地质调查。如果矿区出现严重异常，监测站应及时采取相应措施疏散人员。生产勘探的地质调查和测量操作工作的整个过程和测量技术工作相关技术人员必须首先至少可以一定程度高于基本知识基本测绘人员专业素质培养条件和一些基本的测量专业技能，确保至少具备达到一定警惕性水平的能力，相应的保证书系统、及时、准确、全面地掌握与矿区勘探、采矿测量过程相关的基本实际情况。同时还提出，我国可以逐步研究或使用更先进的现代工程科学和技术或方法，尽快建立与大型矿山地质灾害防治应急处理系统领域的应急救援或大规模采矿工程检测和保护应急系统，避免地质灾害在施工过程活动中，如采矿和施工活动中对当地生产的自然环境造成灾害影响，对矿区和地质环境本身形成严重的潜在破坏性影响，实现了防治矿山工程隐患与有效保护地质环境之间的有效机制的完美有机结合，避免了矿山实际施工中出现的问题，在生产和生产经营活动过程中，矿山人员的实际伤亡有重大的危险和安全问题，并要做到可能需要采取措施，确保井下生产和矿山建设能够顺利、有效地完成，及时有效地采取防护措施，及时修复稳定安全矿区，避免诱发矿山地质灾害。

（3）把握主次防护措施。矿区重点地质防治措施、国家法律法规和国家有关部门根据需要共同制定矿区各项相关安全管理制度。根据现有矿区的边坡条件，在设计中合理利用相关安全参数数据，采取多种专业勘探和开采技术措施，对整个矿区进行全面的地质安全调查。对于一些疯子和容易发生潜在地质灾害的人，尽量避免在矿区内频繁勘探和开采。矿区稳定性达到稳定恢复期指标后，方可组织安全活动。根据矿区地质灾害现状，主要危险因素为矿区地下水资源破坏。采矿前应做好相应的隧道开挖，并进行综合排水设计，防止坑内涌水。在勘察过程中，还需要运用一些科学技术设置勘察点，并根据具体勘察情况，综合总结资源，形成相应的报告，与有关地质专家进行综合讨论，并根据专业建议保护矿区，避免严重的采矿问题和地质灾害。

综合开采灾害防治措施综合开采工作全面正常开展后，需要对矿区周边环境启动全面合理的治理方案，并据此，在发生局部矿山地质塌陷和地面滑坡后，在相应位置开始修建边坡护栏，以有效防止次生地质灾害隐患的再次发生，次生地质灾害将对整个矿区的景观产生严重影响，要采取措施，及时有效地开展地质灾害救援和治理活动，根据需要采取措施，对部分地质部位留下的地表砾石层和岩渣层进行全面、综合的处理和清除，以切实避免严重水土流失灾害的二次发生，对整个河流景观和河流大气景观造成严重污染。此外，还希望可以尽快在道路护栏的一侧重新设计一个相关的交通警示的标志，以防止一些居民的路过和发生事故的风险。

目前，关于其他的保障措施，很多岩溶矿区工程在开发进行实施过程管理中，缺乏施工单位相关作业人员全程的现场监督维护和现场管理，在进行山路、实施和隧道的开挖以及施工验收的施工过程管理中，需要业主与各施工相关单位管理人员建立及时信息联系，避免业主在进行挖掘爆破过程施工中意外损坏山体碎石，造成严重水土流失，发生区域性水土流失风险等突发地质灾害，需要继续加大抚育造林投入力度，为岩溶矿区环境的自然恢复保护打下更为良好稳定的环境基础。

（4）加大对矿山地质灾害防治的科研投入。科学技术在勘查灾害防治中应发挥重要作用。企业应加大科技投入，国家应出台相关政策，对参与科技创新的企业给予优惠补贴，提高自主创新能力和主观能动性。要不断创新矿区地质勘查方法和技术，提高勘查灾害防治的科学水平，有效预测地质灾害。对相关人员进行工作培训，提高工作水平和工作意识;加强对科研人员的引进，制定一系列人才引进政策，吸引科研人员投入勘查灾害防治。

4 结语

随着一些矿产资源的开发和不断开发利用，一些矿山地质灾害的发生越来越频繁，为了我们进一步的加强做好了一些相应地质灾害产生的自我应急防护方面的处理措施就会更需要我们的对这些矿山地质灾害现象产生原因的各种具体危害类型等来的进行的更加准确全面及时地的分析和判断与的认识与了解，并会更需要的及时的采取的一些相应的科学地的自我安全与防范的处理与措施，避免让这些矿山地质灾害防治再次面临出现问题。