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金矿地质灾害防治及环境保护

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  摘    要:本文首先阐述了地质灾害现状,接着分析了主要地质灾害,最后对工程地质灾害的防治与环境保护进行了探讨。
  关键词:金矿;地质灾害;产生原因;防治措施
  1  引言
  我国大部分金矿资源储存在地质条件较为复杂的地区,在金矿开采过程中,难免会对周围的地质环境产生影响。目前我国金矿开采还存在着不规范的现象,在金矿开采过程中经常出现矿渣随意堆积,采矿区地植被遭破坏的问题。这样一来,不仅会导致矿区生态的破坏,严重者将导致采矿区地表塌陷,在雨水丰沛的地区很容易导致洪水下泄,进而引发山洪泥石流。这些地质灾害会对采矿区的建筑和人民的安全造成影响。在今后的金矿开采过程中,我们应该尽力减少金矿开采对生态环境的破坏,各大矿山开采企业在金矿开采过程中也要加强整改,加强对地质灾害的防护。
  2  地质灾害现状
  从金矿存在的主要地质灾害种类看,是以突发性地质灾害为主(采空塌陷区、渣石流、地表裂缝、洪水倒灌、涌水、透水等)。由于矿区内-130m水平以上矿脉基本采空,因此采空塌陷区、地表裂缝、洪水倒灌造成的地质灾害最为严重;它们之间相互联系、相互伴生、相互诱发,具有隐蔽性强、破坏性大的特点,受危害对象包括人身安全、地表建筑、采矿设施、道路、农田、电力设施等。据矿山现场调查,矿区内已发生突发性地质灾害、矿井涌水、透水事件多起,造成经济损失较大,同时矿区内存在突发性地质灾害隐患地点多处。由于民营企业滥采乱掘,在地下不同深度,特别在浅部形成纵横交错的大量采空区,使原较为完整、系统的井下开拓工程、保安矿柱、充填系统、通风系统及提升系统均遭到不同程度的破坏;矿脉间的围岩在地质构造、爆破震动作用下,裂隙发育、岩石破碎,空区上部不断塌落,使采空区规模进一步增大,形态更加复杂化,对地质环境造成极大破坏,是引发采空塌陷和裂缝以及断裂下沉滑坡等地质灾害的直接原因。
  3  主要地质灾害分析
  矿山地质灾害主要是矿山开采过程中由于控制不当引发矿山地应力重新分布,导致岩移和岩体破坏诱发地质灾害。矿山地质灾害并不是自然天灾无法消除,我们可以通过对矿山岩石力学工程设计及安全监控技术去除矿山工程灾害隐患,确保采矿安全。
  突发性大量涌水虽然不是直接由地压引起,但与采矿作业密切相关,如果出现大量涌水,排水系统不完善,将会发生灾害事故。
  3.1  地表沉降
  在金矿开采过程中需要挖空矿区,从而会导致采矿区的地质结构被破坏,倘若我们不及时对采矿区进行回填,会导致地面沉降现象出现。目前在我许多地区均出现了因矿山开采而导致耕地塌方的现象。
  3.2  巷道、采场冒落
  金矿由于地应力变化冒落灾害事故最为普遍,也是事故率最高的灾害之一,包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,未及时支护处理以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。
  3.3  岩爆
  矿山进入深部开采后,高应力条件下的硬岩层通常会发生岩爆。深部开采常伴有岩爆声和岩石弹射现象,井巷工程严重破坏,给生产、人员造成危害,同时出现高温、地热等工作环境。
  3.4  造成环境污染
  在矿山开采区域,金矿开采不仅会破坏当地的地表植被,也会造成水资源的污染,其中具体包括地表水污染、地下水污染,金矿开采还会污染当地的土地资源。在今后开采的过程中,会产生大量的选矿废水以及矿坑废水,倘若这些废水不经处理直接排到河道中,会对当地的地表水资源造成污染。废水在向下渗透过程中也会污染当地的土壤资源和地下水资源。
  4  工程地质灾害的防治与环境保护
  4.1  创新采矿技术,防控地质灾害
  通过不断优化创新采矿技术,科学合理的采矿设计方案是防止地质灾害发生的措施之一。在采矿设计之前需要首先对巷道以及采场的各项参数指标进行剖析,例如采场地压显现特点及地压的活动规律如何等情况,最后再结合矿体开采条件加以对比分析选择安全合理的采矿方法。我矿由点柱式开采体系转为盘区和进路开采体系。在做开拓设计及各种设计的时候,尽量避开F3导水构造,采用辅助斜坡道等方法避开F3断层。
  4.2  合理选择有效的支护方式
  巷道支护技术是预防采场地压灾害的重要手段,其中支护手段有多种形式主要包括 :混凝土喷射技术、注浆加固、喷锚、锚索、挡墙、锚喷网加注浆支护、木支护、U型钢支护等。因此,在支护方式的选择上应该因地适宜结合采场的具体工程地质选择有效的支护方式。实践证明矿山地质灾害的发生与复杂地质工程环境以及不合理的支护方式有直接关系,这两方面的因素极易引发巷道失稳导致冒顶事故的发生。所以在采场施工之前,一定要优先考察矿山地质条件确定其围岩特性及影响巷道稳定性的各种因素,再选择合理有效的支护方式,以确保矿工的安全生产。
  4.3   充填技术的研究与应用
  众所周知,金属矿山在开采过程中会产生大量的尾矿,因为金属矿石中的金属含量很低。目前采用充填新技术利用尾矿对回采空间进行充填不仅有效保障了围岩的稳定性,而且使得尾矿资源得到有效处理,促进了矿山的生态环境平衡。金矿充填方式为上向分层充填法,对于离地表近岩石特别破碎区域采用分次充填、多点下料等方式实现接顶。对于分次充填和多点下料充填在具体实施过程中有一定要求,分次充填要求每次充填的高度必须在0.2米和0.3m之间。多点下料充填在充填时应该遵循由低到高的顺序进行充填。此外在充填接顶时还应该加入一些膨胀性的材料添加剂,例如明矾石和石膏等,可以有效利用水化作用抑制充填体的收缩,提高了接顶质量,有效预防了地表变形坍塌等灾害的发生。
  4.4  做好致灾地质体和致灾源的综合勘查和评估、评价
  (1)与有关部门合作,采用空区雷达探测技术和高压注浆锚杆联合加固治理工艺,解决了在碎石性雜填土中依靠简单设备工艺打孔、护孔、注浆、穿锚等技术难题,增加了围岩的整体强度和围岩的整体性,改善了围岩的应力状态,维护了地表的稳定性。对急倾斜中厚以下矿体采空区冒落引起的地表塌陷治理,具有重要意义。(2)通过遥感技术、物探、钻探、岩移监测,对该矿区存在的地质灾害进行了调查,依据其采空区的位置、发展趋势、稳定性、危害性等,采用以废石 + 混凝土、钻孔灌注充填的治理方案,对岩体进行增强加固改造。(3)目前,有效实施的采空区尾砂充填技术已经应用到矿区,充填方式为分级尾砂非胶结充填。采用深部缓倾斜、厚大矿体上向水平分层充填采矿法,不仅保证了生产回采安全,而且保证了采空区的稳固性,减轻了原空区的承重压力。
  4.5  加强矿山环境监管
  虽然金矿开采为社会的发展提供了黄金资源,但是在金矿开采过程中,也会对采矿区的自然环境造成强烈的破坏。在今后的发展过程中,我们不能走先污染后治理的老路。在金矿开采过程中也要坚持可持续发展原则和环境保护原则。因此国土资源管理部门要加强对矿山开采工作的监督,进一步落实矿山环境评测机制以及矿山灾害预测机制。对严重破坏采矿区环境的矿山开采单位,要追究法律责任。此外,有关部门还要监督矿山开采单位完成矿区地表土的回填,恢复矿山开采区的植被。这样才能更好地提高矿山开采单位的自觉性。
  5  结束语
  矿山企业加强地质灾害防治与研究,要首先基本掌握突发性地质灾害的发育规律、致灾地点的分布状况、危险性和危害程度等,建立地质灾害监测预报体系,利用先进的理论、技术、工艺等对地质灾害进行预报,并不断提高地质灾害预报的准确性,做好致灾地质体的综合勘查和评估、评价。保护生态环境,发展绿色矿山,是确保人民生命、财产安全的前提,也是矿山安全环保生产的一项长期工作。
  参考文献:
  [1] 龙宇飞.浅议地质灾害防治策略和地质环境应用[J].世界有色金属,2019(17).
  [2] 徐兴.地质灾害防治策略和地质环境应用[J].建材与装饰,2018(33).
  [3] 王琳.论地质灾害防治与地质环境利用[J].低碳世界,2016(35).
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