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地质灾害及工程治理措施

本站     2020/7/10 10:24:11    

我国是地质灾害频发、易发的国家,而多数地质灾害的发生是由于不科学地资源开采引发的.本文详细介绍了采矿活动会引发的地质灾害类型,以及常用的工程治理措施及工程治理中几种常用技术的论述,得出在解决资源开发利用与人类生存环境保护的矛盾过程中,必将促进先进技术手段在地质灾害防治中广泛应用的结论.

关键词:矿山保护原则;地质灾害类型;治理方案

目前很多矿山企业为了在激烈的市场中站稳脚跟,扩大了开采规模,对矿产资源进行了过度地开采。进而对地质的结构造成了一定的破坏,由此引发了很多的地质灾害,如地面坍塌、滑坡、水层的破坏等,不仅给矿山开采安全带来了一定的威胁,也给人们生活的环境带来很多安全隐患,不利于矿山企业的长远发展。近些年,由于社会对环境保护有了一定的认识,矿山企业也积极与地方政府合作,对矿山开采中的地质灾害采取了一些防治措施,并取得了初步的成效,但还是有部分企业在矿山开采过程中不注重对地质结构的保护,从而引发一系列地质灾害,这就需要矿山企业在矿产开采过程中加强对地质结构的保护工作。

1矿山地质保护工作的主要原则

1.1合理规划原则

在进行矿山地质保护工作的过程中,可能会产生一些问题,比如产生一些矿产废石,工业废水,以及地下水干涸问题。这些问题在进行矿山保护建设的初期阶段都应该得到了解和证实,在开始建设工作之前,就要进行周密的规划安排,避免在建设过程中因为这些实际问题出现差错。因此,地质保护工作人员首先应当树立规划意识,积极做好地质情况的了解工作,合理规划好保护工程的建设安排,在实际施工开始之前,先做好合理规划工作,为工程开展提供良好开端。

1.2对重点区域进行有效划分和防治

地质灾害的防治是一个周期较长的工作,因此就需要对可能发生重大灾害的区域进行有效划分,进而做好防治规划,减少因地质灾害而引发的经济损失和有效避免对开采工作人员的人身安全造成威胁。在这个过程中,要针对不同地区可能出现的地质灾害情况不同以及社会经济发展在不同时期的需求不同,从而对矿山地质灾害防治的目标和方向提出一个科学的措施,进而能够对重点区域进行有效的指导,加强对矿山地质灾害防治的效果。

2采矿活动引发的地质灾害类型

2.1崩塌、滑坡灾害

采矿造成的塌方和山体滑坡是矿山中常见的突发地质灾害之一。采矿引起的高而陡的斜坡,形成悬垂的危险岩体和山体裂缝等,尤其是在通过崩落法开采遇到适当的暴雨时,易出现山体塌陷等情况:滑坡主要为不当开采,导致原始斜坡体发生岩土体滑动,以及开采的弃渣、表土堆积,受暴雨等影响,发生滑移变形。

2.2地面塌陷灾害

矿山采矿造成的地面塌陷也称为采空区塌陷。采矿塌陷的原因很复杂,并受许多因素的影响,例如矿体的形状、埋的深浅以及采矿区厚度的比值、矿体围岩的地质结构、地质矿区的结构和地下水条件等,它主要发生在通过空田法和崩落法开采的地下矿区形成一定规模后,它就会自然崩塌。一旦无法及时有效地进行预防性处理,即使在地面附近,也会造成严重的隐患。在岩石迁移过程中,它威胁到地面建设和道路使用的质量,并可能引起严重的大规模的滑坡,如果开采到一定规模,很容易造成崩塌灾害,在地下开采的矿山中最为常见。

2.3泥石流灾害

泥石流是沟渠中的一种特殊洪流,遇见大雨和冰雪时中间含有许多沙子和石头,在矿山的资源开采中,由于山上植被和岩石被破坏,特别是在阴雨天气,水被输送走后,将会形成降雨泥石流,这种泥石流的发生具有其自身的特征,它通常由石头、砾石和黏土组成。目前,我国矿山泥石流的发生和隐患主要与矿山废石桩数量大,措施差,结构松动有关。

3采矿活动引发的地质灾害防治措施

3.1崩塌灾害防治的工程治理措施

1、拦挡:对于中小型塌方,可以建造拦截建筑物或阻塞建筑物。拦截建筑物包括落石平台,落石槽,岩堤或岩墙等,而阻塞建筑物包括裸眼孔和棚孔。2、撑杆和斜坡保护:撑杆是指使用墩、柱、墙或其它组合形式的支撑加固体,当遇悬臂形或拱桥形危险岩石时,均可使用各形式的撑杆以达到控制危险岩石的目的。对于连续分布危险块,以及危险岩石区域中存在薄弱的中间层或薄弱的结构区域,请先移除一些松散的块,然后建造挡土墙支撑墙以保护边坡。3、锚固:板状,柱状和倒锥形的危险岩体容易塌陷和沉降,可以用预应力锚杆(电缆)加固,以防止塌陷。锚固措施可以减小自由表面附近的岩体裂缝的宽度,并改善岩体的完整性。4、灌浆加固:固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。一般先进行锚固,再逐段灌浆加固。

3.2滑坡灾害防治的工程措施

1、排除地表水和地下水:滑坡的滑移主要与地表水或地下水的活动有关。因此,在滑坡的防治中,经常需要排除地表水和地下水,以防止地表水渗透到滑体中,减少地表水对滑坡岩土体的侵蚀以及对地下水的漂浮支撑,在滑动体上,提高抗剪强度和滑动带土的强度、滑坡的整体稳定性。2、减轻重量和负荷:可以通过减少负荷或填充负荷的方法来改变滑动体的机械平衡条件,也可以达到控制滑坡的目的。但是,该措施仅在加载了滑坡的防滑部分时才有效,并且主滑动部分或牵引部分的重量减重才是有效的。3、支挡与锚固工程:用描杆或锚索并预施拉应力来锚固滑体,有时还结合采用挂网喷浆等护坡措施。这是露天矿采场滑块治理较普遍的措施;抗滑桩加固,用钢筋或废旧钢轨作骨架,插入钻孔,浇注混凝土而成,也是应用较普遍的。挡土墙工程,对矿山开采形成的废渣,多采用挡墙进行支护。

3.3泥石流灾害防治的工程措施

1跨越工程:在泥石流沟上方修筑桥梁、涵洞跨越避险工程,使泥石流有排泄通道,又能保证道路的畅通。2穿越工程:在泥石流下方修筑隧道、明硐和渡槽的穿越让泥石流从上方排出,让下方的交通不受影响。这是通过泥石流区域的又一种主要工程形式,对于隧道、明洞和渡槽设计的选择,总的原则是因地制宜。3、防护工程:对泥石流地区的桥梁、隧道、路基和重要的工程设施均设有护坡,挡土墙,水坝和支线,以防止泥石流的侵蚀,撞击,侧蚀和淤积等危害。4、排导工程:建设导流堤,射流通道和横梁堤等排水工程,以改善泥石流的流性并增加桥梁和其他建筑物的排泄能力5、堵水工程:修建堵水水坝,固体床水坝,淤泥场,支护工程,防洪工程等堵水工程,以控制泥石流和雨水径流的固体物质,减弱泥石流的流量,排放量和能量减慢泥石流侵蚀,撞击和淤积等危害。

3.4地面塌陷灾害防治的工程治理措施

对于矿山引起的地面塌陷,主要采用注浆法防治。注浆处理中,常用的方法为离层带注浆法。在井下开采中,由于覆岩被破坏,既有冒落带、裂隙带和弯沉带等部位的破坏,并且分层区域也会受到破坏,这在采矿的过程中更为突出。因此,在离层带上采用注浆技术,可以有效地控制采矿地质灾害,其原理是对地表沉陷进行充填和控制,而不是传统的控制采空区大小的方法,提高了对地表沉陷的控制效率。该方法在实际的地质灾害防治过程中显示了很好的效果,并且可将矿区地表沉降系数控制在0.3左右,具有很好的充填效果和地表沉陷控制效果。

4结语

综上所述,矿山开采是我国资源建设中的一项重要活动,如何更好地加强矿山开采的安全管理,对矿山的安全生产和经济效益有很大影响。为此,必须严格控制矿山开采过程中地质灾害的发生,针对不同的地质灾害情况,采取不同的防治措施,对矿山开采时使用的地质灾害防治措施进行选择,对矿山开采时使用的地质灾害防治措施进行切实认真的改进和提高,以确保矿山开采安全生产。


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