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安全环保
矿山开采中的环境问题和自然灾害
2020-01-31552
 这篇地质工程师论文发表了矿山开采中的环境问题和自然灾害,论文首先介绍了矿山开采中存在的主要环境问题,分析了矿山地质灾害的类型,探讨了矿山地质灾害防治与地质环境保护,保证矿业长远和可持续发展,最后详细阐述矿山地质灾害防治与地质环境保护措施。

  关键词:地质工程师论文,地质灾害,环境保护,爆破

  1矿山开采主要地质环境问题

  矿山的开采过程也是对原有生态环境[1]的改造过程,不可避免的会对原生环境造成一定程度的破坏,实际中最常见的是采石平台和陡崖,它们的出现会造成较为严重的水土流失和崩塌灾害,还会污染地下水,另外,开采过程中会产生大量的废石,这些废石的无序堆放也在一定程度上破坏了原有的植被环境,对周边环境也造成影响。

  2矿山地质灾害类型

  2.1岩土体变形

  (1)矿山开采是在山体内部开挖洞穴,从内部改变山体结构,影响地面与山体稳定性,且一段时间后可能出现地面或采空区塌陷,引发岩土体变形。比如矿山采空区,如放置矿柱数量较少,或因矿柱出现破损,都会降低其支撑力,引发塌陷,尤其是矿体在地表埋藏较浅,开采平缓区域,是地面塌陷多发区域。而对矿体开采位置的深入,开采后若没有及时回填,或是崩落采空区,其达一定规模后,会因支撑力不足塌陷。同时如在岩溶分布较多区域开采,也可能因矿山排水,造成溶洞以上地面塌陷。地面塌陷不仅直接影响耕地资源,其也会破坏道路、建筑物等,进而停止开采。

  (2)边坡失稳、滑坡与岩崩。矿山一旦遭遇过度开采,那么极有可能发生边坡失稳、滑坡与岩崩的灾害。另外开采方式的不合理,也会导致边坡因坡度过陡而结构失稳,从而引发一系列的开采事故。

  (3)坑内岩爆。它的另一个名称是矿产冲击。出现这一灾害原因是,矿坑周围及顶部与底部岩石,在地壳挤压下有一定压缩,如某个区域被挖空形成自由面,这个区域挤压力会受影响,地应力从自由面释放,使周围岩体破裂成数个小块,向空间内喷射,给矿山稳定与开采人员生命安全带来威胁。

  (4)采矿引发地震。如果矿山开采采用的开采方式不合理,或者施工人员操作不当,便会埋下地震的隐患。这种情况下引发的地震震源一般较浅,地震力会从四面八方对地表和井下进行严重的破坏。

  2.2地下水位变化

  2.2.1矿坑内水位上升在矿山开采时,常常会早遇到矿坑内水位上升的灾害。这种灾害的发生突发性强,影响范围大,并且会造成很严重的后果。矿坑内水位之所以会上升,与对坑内用水量的错误预估分不开,另外在开采中也常常会打穿水断层,导致地下暗河的水大量涌入矿坑内,严重的会危及作业人员的生命安全。

  2.2.2矿坑内泥沙涌出一般来说,矿坑内水位上升的同时也会伴随着大量泥沙的涌入,地裂缝中的泥沙也会乘机涌入矿坑,矿坑被积聚的泥沙过多就会堵塞矿道,导致人员和设备被埋。2.2.3环境污染矿山的开采不可避免会对环境产生一定程度的污染,开采中的废土、废渣和废水如果不经处理直接排放,那么便会引发严重的环境污染问题。

  2.3矿体内因引发的灾害

  瓦斯爆炸和地热是主要的矿体内因。发生瓦斯爆炸主要是因为巷道内通风条件不佳,瓦斯气体大量凝聚不能散开,一旦遇到某类化学物质,便会发生严重的爆炸。另外随着开采的深入,矿山内的硫会释放出越来越高的温度,地热危害一旦发生,便会给井下开采带来这多的困难,甚至会危及开采人员的生命安全。

  3矿山地质灾害防治与地质环境保护

  3.1坚持矿山地质环境保护[2]原则

  3.1.1坚持“在保护中开发,在开发中保护”的原则矿山开采必须要有发展的眼光,要从长远准备,就是要将矿山的开采和环境保护进行结合,要坚持保护为先的原则,要有保护的进行矿山开采,这是保证矿山开采可持续发展的根本路径。

  3.1.2要坚持“预防为主,防治结合”原则预防为主是矿山开采时必须要坚持的原则,这也是为矿业发展的长远利益考虑。另外在进行开采时,也要坚持防治结合的原则,确保矿山开采与环境保护同步发展。

  3.1.3要坚持“矿山生态环境监测、治理和科学研究、科学管理相结合”原则为强化矿山开采中的环境保护工作的顺利开展,要做好全面的监督检查工作,确保科学管理。

  3.2重点区域的防治

  首先,在进行矿山开采之前,要进行详细的地质勘查,对矿山的边坡参数进行合理设置,并且要在开采的过程中加强对边坡的监测,一旦出现失稳隐患,则要立即采取措施予以加固;其次,针对已经存在的灾害点,最主要的工作便是做好开采之前的加固,将地质灾害的发生概率降到最低;再次,针对渣场和废渣,要做好合理处理,可以采取优化边坡坡度选择及挡墙设计的方式,预先设置拦渣坝,尽最大可能做到科学的利用;第四,在对坑道进行开采时,关键是要保证坑道内有足够的支撑能力,并且随时做好监测工作,防止支撑力不够而产生塌方。

  3.3次重点区域的防治

  矿山开采之前需要修筑数条入场公路,并且要建设生活区域,这个过程必然会涉及到边坡的开挖,其结果是会形成很多边坡和废土废渣,一旦处理不当,就会为滑坡和塌方等地质灾害的出现埋下隐患,另外,一些废渣随意堆放在路上,也会有下雨后出现坡面泥石流的危险,并且大量的滚石依然是威胁边坡安全的重要因素。基于此,在对矿山开采之前,要做好详细的参数设计工作,并积极采取加固措施对边坡进行加固,常见的是设置排水沟,将水与边坡隔离开,能够起到很好的防止泥石流发生的作用。除此之外,也要加强施工管理,合理处理废渣,可将废渣用于后期的山体植被恢复中。

  3.4实施爆破措施

  开采矿山不可避免的会采用火药爆破措施来实施岩土体的破碎,然而火药爆破技术的技术性很强,实际实施中一定要掌握好技术要点。火药爆破技术一般应用在开采现场或者是井巷挖掘区内,合理的使用爆破技术[3]不仅能够为开采工作提供便利条件,而且还能够有效防止地质灾害的发生。需要注意的是,如果使用光面爆破技术进行爆破,那么需要在在降低药包量直径和使用装药量上进行研究,目的是有效降低爆炸的程度,对周边环境的破坏也能降到最低。合理的使用光面爆破技术,能够达到很好的减少矿体裂缝、降低塌陷的效果,对周围环境的影响也能降到最低。

  4结语

  综上,伴随我国社会经济迅猛发展,作为关键物质前提的矿产资源,在进行发展过程中须给予高度重视,必需坚持环境保护为前提,从而在有效完成矿产资源利用时最大限度降低对生态环境破坏[4],保证矿业长远和可持续发展。

  参考文献

  [1]周建海.矿山地质环境恢复治理模式分析[J].中国高新技术企业,2016,(18):159-160.

  [2]郑晓棣.浅谈我国矿山地质环境存在的问题[J].科技风,2015,(14):145.

  [3]张红杰,李振安,邱守强.矿山地质环境影响治理分析[J].山东煤炭科技,2012,(04):133-135.

  [4]余鹏程,白彦波,陈孝兵.矿山地质环境影响治理分析[J].科技资讯,2013,(19):115-116.

  作者:何景媛 黄建英 单位:江西省地质环境监测总站

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