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1、淺談地下開采礦山對地質環(huán)境的影響和治理措施朱寶臣1付天印2(1.吉林省敦化市國土資源局)(2.遼寧環(huán)宇礦業(yè)咨詢有限公司)【摘要】礦山資源的開發(fā)利用,將引發(fā)一定程度的地質環(huán)境問題,木文以地下開釆的礦山為例,簡述礦山開采可能引發(fā)的地質環(huán)境問題類型和成因,并針對不同的地質環(huán)境問題提出了治理措施和建議。隨著我國礦業(yè)經濟的快速發(fā)展,礦山地質環(huán)境問題越來越受到社會各界的關注。采礦引起的礦山地質環(huán)境問題,嚴重影響了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境,嚴重影響了礦區(qū)附近居民的生產、生活。為了及時對破壞的土地恢復利用和生態(tài)環(huán)境恢復改善,減少礦山開采對礦山及周邊地質環(huán)境造成的破壞,防
2、止地質災害發(fā)生,分析問題發(fā)生的原因并采取有效的防治和治理措施勢在必行。一、地質環(huán)境問題1.礦山開采可能引發(fā)的地質災害(1)滑坡、泥石流礦山開釆在井巷掘進和礦山開釆的過程中,必將產生大量的廢石,眾多礦山排出的廢石選擇依山堆山、有溝堆溝。依山而建的廢石堆放場底部多未經處理,地表松散第四系腐殖土在堆積體下滑力的影響下,受雨水滲入,易形成滑移面,造成上部堆體整體下滑,發(fā)生滑坡地質災害;堆放在溝谷內的廢石將谷底原水流通道堵塞,尤其塊度較小的廢石堆積,滲水性能極差,在遇到強降雨天氣,大量匯水順溝而下,易將松散堆積體整體沖到溝谷下游,形成泥石流地質災害?;?/p>
3、和泥石流的發(fā)生,必將對下游建筑物、工作人員及設備等構成一定程度的威脅,造成經濟損失。(2)地面塌陷、地裂縫礦石開釆后形成的釆空區(qū)頂板疏松,易碎、易滑動,穩(wěn)固性較差,釆空區(qū)頂板暴露面積較大。由于地應力的存在,礦山開采勢必打破原來巖(土)體的自然平衡狀態(tài),引起采空區(qū)一定范圍內的巖(土)體應力重新分布,產生變形、位移、破壞,導致采空區(qū)地表發(fā)生地面塌陷,在塌陷發(fā)生的同吋,伴生著地裂縫地質災害的發(fā)生。塌陷坑將嚴重影響地面人員及設備的安全,且深凹的塌陷坑地表與地下連通,積水可能通過此通道涌入井下,對井下安全造成威脅。(3)礦井突水礦區(qū)內主要含水層為第四系松
4、散巖層孔隙水、基巖裂隙水和巖溶裂隙水,礦床主要充水來源為含礦巖溶裂隙含水層,接受地表水體及大氣降水的補給。除礦山正常的涌水之外,礦區(qū)范圍內地質情況復雜,斷層分布廣泛,部分拉張斷裂將導通地表水體或采空區(qū)內積水,冋吋地面塌陷坑也是地表水體與井下導通的重要通道,地表水體或采空區(qū)內積水的涌入將形成突水災害,嚴重威脅井下人員設備的安全。1.礦山開采對含水層的破壞為保證井下正常生產,礦山必將疏排地下水,地下水水位降至最低開采掘進面標高以下。礦山疏排地下水將導致含水層結構的破壞,造成地下水水位下降,影響周圍主要含水層功能,對礦區(qū)及周邊地區(qū)生產生活供水造成一定
5、影響。2.礦III開采對土地資源的破壞和地形地貌景觀的影響礦山開采排放廢石形成的廢石堆放場、臨時堆礦場、生產生活及辦公建筑物等,均會對土地資源進行壓占利用,改變了原有的土地利用類型,冋吋改變了原生態(tài)的地形地貌景觀,破壞了原有的生態(tài)植被,造成水土流失加重。二、地質災害的防治措施1.滑坡、泥石流對廢石場頂部及溝谷上游修建截水溝和排水溝,冇效的控制匯水對堆體的沖擊,廢石采取分臺階堆放的形式以確保堆體的穩(wěn)定性。冋吋加強雨季吋的監(jiān)測工作,注意觀測堆體問題性。2.地面塌陷、地裂縫礦山需定期進行地面變形監(jiān)測,采取專業(yè)監(jiān)測與簡易監(jiān)測相結合方式開展。首先設置固定
6、的監(jiān)測點進行水準測量,監(jiān)測網點布設達到基本控制塌陷區(qū)形態(tài),準確測量塌陷面積和下沉深度為宜。其次要對地裂縫、建筑物開裂采用人工現場調查、量測,提前采取預警、避讓,并及吋維修。地面變形監(jiān)測需長期、連續(xù)地監(jiān)測,以便掌握地面不沉(塌)陷、地裂縫的形成發(fā)展規(guī)律,提早預防、治理。在采礦過程中,調查采空區(qū)及空巷位置,預防采空區(qū)及空巷提前冒落,還應預留安全礦柱,利用礦渣冋填采空區(qū)等措施,減少地面塌陷和地裂縫的發(fā)生。對于裂縫建筑物采取維修其至搬遷措施,確保人員安全。對于沉(塌)陷區(qū)使耕地發(fā)生較大幅度的變形,從而影響礦區(qū)的農業(yè)生產,穩(wěn)定后應進行土地恢復治理工程。在
7、塌陷的邊緣地帶出現的地裂縫及時進行冋填處理,治理地裂縫一般采用填埋、灌漿、防滲處理。1.礦井突水礦山開采可能發(fā)生突水事故的主要因素為采空區(qū)、斷層導水和塌陷坑導水,為保證礦山安全生產,針對可能發(fā)生突水的可能性采取冇效預防措施。對于采空區(qū),必須執(zhí)行“有疑必探,先探后掘”的原則,在開采至采空區(qū)邊界吋提前采取探水措施;對于斷層導水,采掘吋遇到構造吋,應提前探放水,必要吋采取疏放水措施;對斷層交叉點、尖火端、摺曲軸部等構造發(fā)育地段要重點加固防護,預防工作面在冋采過程中出水;加強井下水文觀測,對導水裂隙發(fā)育地段要特別注意發(fā)現井下涌水量明顯增大,井下工作人員
8、應及吋升井,并采取相應措施;對于地面塌陷坑,發(fā)現吋必須采取冋填、防滲措施。在礦山開采過程中,必須確保井下各作業(yè)區(qū)與地面之間有順暢的通信聯(lián)系,在奮突水預