矿井灾害防治技术..docx

矿山地质灾害的勘查与防治技术探讨吴琦（辽宁工程技术大学，阜新，辽宁，123000）摘要：本文介绍了矿山地质灾害按空间分布和成因关系区分的类型及成因，阐述了矿山地质灾害的勘查方法，重点论述了实用性较强的物理勘查技术方法，并举例讨论了高密度电阻率法对于滑坡地质灾害的勘查运用。从技术和工程防治两方面，针对主要的矿山地质灾害的常见表现，探讨其相应的防治措施和方法。关键词：矿山地质灾害勘查方法防治技术引言矿山地质灾害，就是因人类的采矿生产活动而引起的矿区自然地质环境发生变化，产生影响人类正常生活和生产的灾害性地质作用或现象。它是地质灾害的一个分支，也是自然灾害的重要组成部分。我国是一个矿业大国，又是最大的发展中国家，矿产资源的年消耗量很大。多年的粗放式矿业开发，导致大部分矿山地质环境形势严峻，部分矿区呈现加速恶化态势。因此，认识、勘查和防治矿山地质灾害，意义重大。1 矿山地质灾害类型矿山地质灾害种类繁多.按成灾与时间的关系。可分为突发性矿山地质灾害（如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等）和缓发性矿山地质灾害（如采空区的地面变形、环境污染等）。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。岩土体变形灾害1.1.1 矿山地面和采空区塌陷地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区，若保留矿柱不足，或因矿柱受损而失去支撑能力，就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅，产状较平缓的矿区（如煤矿），地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山，如果不能及时回填和崩落采空区。当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外，在岩溶分布区，还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物，毁坏道路、水库，还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁，或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内，造成淹井事敝，直至停工停产。1.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩主要原因是不合理开采如采剥失凋、边坡角度过陡等造成，这种灾害多发生在露天开采的非金属矿和建材矿山。1980年湖北盐池河磷矿所发生的山崩事件，使矿山毁于一旦，死难307 人，危害极大，是此类灾害的典型例子。在中国最大的锰矿生产基地——广西下雷锰矿和天等锰矿等矿山的露天采区，由于地处中低山地貌和多雨地区，坡度过陡而常易发生采场边崩、废石场等滑坡灾害。1.1.3 坑内岩爆坑内岩爆又称矿山冲击，这是因矿坑周边和顶底板围岩，在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩，一旦因采掘挖空出现自由面，即有可能产生岩石地应力的骤然释放，导致岩石大量破裂成碎块.并向坑内大量喷射、爆散，给矿山带来危害和灾难。1.1.4 采矿诱发地震因采矿活动而诱发的地震，震源浅、危害大.小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。可以预计，随着我国各矿山向深部采掘的发展，此类地震的出现频率也将增加，由此对矿山及周边地区的危害也势必加剧。1.1.5 场库失稳场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。此灾害发生的原因有：①坝体稳定性差；②因洪水漫顶而溃坝；③因坝体渗漏管涌而溃坝；④凶坝体浸润软化或坝基过度沉陷而溃坝。此外，由于坝体无正规设计施工而失事也频有发生。1.2 地下水位改变引起的灾害1.2.1 矿坑突水涌水这是最常见的矿山灾害，突发性强、规模大，后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足，采掘过程中打穿老窿，贯穿透水断层，骤遇蓄水溶洞或暗河，导致地下水或地面水大量涌人，造成井巷被淹、人员伤亡灾难。特别是在民采严重干扰的矿山，开采技术低下.乱采滥挖，缺乏安全监督，这种由民采引发的突发性灾害的潜在威胁极大。1.2.2 坑内溃沙涌泥这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞，常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入，另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌人坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞，机器、人员被泥沙所埋，严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。1.2.3 环境污染环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质，由于未经有效处理就被排放到江河湖海中，造成环境污染公害事件，如我围贵州兴仁因铊污染造成的“鬼剃头”事件。除环境污染外，采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等，其结果是矿区环境日益恶化，影响人的身体健康，最终也影响矿山的生产。1.3 矿体内因引起的灾害1.3.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良，使瓦斯积聚发生爆炸，造成井下作业人员伤亡，矿井被毁；矿坑火灾除见于煤矿外，也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热，在热量聚积到一定程度时则发生自燃，引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大，而且还严重损耗地下矿产资源，如有的煤矿在地下已燃烧上百年，其资源损耗量十分巨大。此外，矿山火灾对周围环境的危害也令人触目惊心，如一些久烧不熄的