災(zāi)害地質(zhì)學(xué)讀書報(bào)告

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1、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害分析摘要：中國是世界上礦山地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國家之一。礦山地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系到國計(jì)民生,關(guān)系到社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害包括礦井突水、瓦斯爆炸、采空區(qū)塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等。對礦山地質(zhì)災(zāi)害必須予以高度關(guān)注,礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治是項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程。本文對礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生原因，表現(xiàn)形式與防治等對簡要分析。關(guān)鍵字：地質(zhì)災(zāi)害，原因，表現(xiàn)形式，防治一、前言能源、冶金、有色金屬等礦產(chǎn)資源的開采和利用，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有巨大促進(jìn)作用。但地下礦產(chǎn)資源的開發(fā)會(huì)引起開采沉陷，從而引發(fā)一系列地質(zhì)

2、災(zāi)害，必須采取措施對災(zāi)害進(jìn)行防治。開采沉陷是指地下有用礦物采出后，開采區(qū)域周圍巖體的原始應(yīng)力狀態(tài)受到破壞，應(yīng)力重新分布以達(dá)到新的平衡，在此過程中，巖層和地表產(chǎn)生連續(xù)的移動(dòng)變形和非連續(xù)的開裂、冒落等破壞現(xiàn)象[1]。二、采礦引起地質(zhì)災(zāi)害的原因當(dāng)開采面積達(dá)到一定范圍之后，起始于采場附近巖體的移動(dòng)和破壞將擴(kuò)展到地表，引起地表變形，導(dǎo)致位于移動(dòng)巖體內(nèi)的井巷、峒室等以及位于開采影響范圍內(nèi)地表的房屋、建筑物、水體、鐵路和管線等改變其原有狀態(tài)，甚至破壞，稱之為采動(dòng)損害[2]。礦區(qū)開采沉陷引起的損害是一種突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)

3、害，其實(shí)質(zhì)是地下開采空間擴(kuò)大而引起的巖體內(nèi)應(yīng)力變化且向其周圍介質(zhì)傳播擴(kuò)散的結(jié)果。巖體本身是一種非常復(fù)雜的介質(zhì)，它不僅是由各種不同性質(zhì)的巖層組成，而且還由于褶皺、斷層等各種地質(zhì)作用而產(chǎn)生了大量的不連續(xù)面。在一定的地質(zhì)采礦條件下，開采引起的巖體應(yīng)力變化，并向采空區(qū)上方巖層至地表傳播擴(kuò)散，按形變程度不同，可分為冒落帶、斷裂帶、離層帶和彎曲帶。這4種變形帶的出現(xiàn)完全取決于由開采強(qiáng)度所導(dǎo)致的應(yīng)力變化程度。從空間上來說，若地下開采的范圍較小，開采煤層的埋藏深度較深，則開采沉陷波及的范圍往往只局限于開采區(qū)域周圍的

4、巖體；若開采范圍較大，開采煤層的埋藏深度較淺，則開采沉陷波及的范圍就會(huì)從巖體迅速發(fā)展到地表，引起地表移動(dòng)。所謂地表移動(dòng)，是指采空區(qū)面積擴(kuò)大到一定范圍后，巖層移動(dòng)發(fā)展到地表，使地表產(chǎn)生移動(dòng)和變形的過程。在開采影響波及到地表以后，結(jié)果是受采動(dòng)影響的地表從原有標(biāo)高向下沉降，從而在采空區(qū)上方地表形成一個(gè)比采空區(qū)面積大得多的沉陷區(qū)域，這種地表沉陷區(qū)域稱為地表移動(dòng)盆地（下沉盆地）俗稱采煤塌陷地。同時(shí)，在地表移動(dòng)盆地的外邊緣區(qū)，地表可能產(chǎn)生裂縫；而在急傾斜煤層開采條件下，地表則可能出現(xiàn)漏斗狀塌陷坑。這樣，在地表移

5、動(dòng)盆地、裂縫及塌陷坑等災(zāi)害現(xiàn)象形成的過程中，改變了地表原有的形態(tài)，引起了地表高低坡度及水平位置的變化，從而對位于影響范圍內(nèi)的道路，管路，河渠，建筑物，生態(tài)環(huán)境等等，都帶來不同程度的影響和破壞。一、采礦引起地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn)形式3.1　采礦活動(dòng)直接影響礦區(qū)內(nèi)的水源地下開采造成上覆巖層原始應(yīng)力的破壞,上覆巖層出現(xiàn)冒落、斷裂、離層、彎曲等現(xiàn)象,當(dāng)破壞發(fā)育至地表時(shí)地表出現(xiàn)下沉、裂縫、塌陷坑等破壞形式[3]。這種破壞一方面在一定程度上改變了地面降水的徑流與匯水條件,使地表水通過裂縫滲入地下,引起河流水系的流量減小

6、,嚴(yán)重時(shí)地表河流水系甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象;另一方面,由于采空區(qū)上覆巖層受到破壞,巖層裂隙更加發(fā)育,上覆巖層的含水層在水位和流向上受到干擾,地下水沿著發(fā)育的裂隙加速向采空區(qū)或深部巖體滲漏,使水位降低,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致地下水疏干,井泉干涸。3.2　采礦活動(dòng)對地表建(構(gòu))筑物造成影響開采引起地表沉陷,使地表出現(xiàn)下沉、傾斜、曲率、水平移動(dòng)和水平變形等移動(dòng)和變形,不同程度的引起地表建(構(gòu))筑物的破壞。對于礦井井田范圍內(nèi)大量的建(構(gòu))筑物來講(諸如自然村莊、永久性紀(jì)念物、鐵路、公路、工業(yè)廣場等),由于地下開采活動(dòng),位于開

7、采影響范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物將受到破壞,嚴(yán)重時(shí)將失去原有使用價(jià)值[4]。如陽泉礦務(wù)局四礦前家掌中央風(fēng)井,由于受采礦影響,造成中央風(fēng)井錯(cuò)位而報(bào)廢;潞安礦務(wù)局屯留礦井鐵路專用線大部分位于塌陷區(qū),最大塌陷深度在4m左右,地表傾斜達(dá)30mm/m以上,致使該鐵路營運(yùn)受到嚴(yán)重威脅。至于對居民住宅的破壞更是屢見不鮮。3.3　地表塌陷與裂縫等不斷發(fā)生采礦活動(dòng)引起大面積的地表塌陷,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),至1996年全國煤礦范圍內(nèi)約有30萬公頃塌陷面積,平均每采萬噸煤塌陷面積0.2公頃,在塌陷同時(shí),地表出現(xiàn)高度、深度不等的裂縫[

8、5]。如位于陽泉礦務(wù)局井田范圍內(nèi)的獅腦山,由于塌陷造成地表形態(tài)損壞,形成長300m,寬1.2～1.3m,深0.6～1.5m的大裂縫,使地面產(chǎn)生高低不平。1995年,山西省孟縣青城村北側(cè),煤礦采空區(qū)突發(fā)塌陷,范圍達(dá)4萬余平方米,使村莊80%的民房產(chǎn)生裂縫。1994大同黃土坡煤礦采空區(qū)塌陷,致使樓房倒塌,21人死亡,40多人受傷。3.4　煤層瓦斯突出透水事故不斷發(fā)生一方面,由于高強(qiáng)度的開采,使地下采場應(yīng)力失去平衡,這時(shí)賦存在礦體中較為穩(wěn)定的瓦斯在突然失去平衡狀態(tài)下突出,再