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矿山地质灾害,这些方法来帮你
发表时间:2019-04-01 来源:中国矿业114网

地质环境是人类赖以生存的物质基础,一旦遭到破坏将会给人民生命财产安全带来巨大损失。近年来,由于矿产资源的不合理开采,导致一系列矿区地质灾害发生,主要有采空区塌陷、滑坡、崩塌和泥石流,严重威胁到矿区的居民生活环境和生活安全。因此,对矿山地质灾害进行分析并采取有效的防治措施显得尤为重要。

采空区塌陷

采矿过程中采用空场法、留矿法以及崩落法往往在井下形成巨大的采空区和崩落空区,当其达到一定规模则会产生大面积塌陷,造成灾害。塌陷坑一般呈椭圆或近圆形,面积略大于采空范围,深度自内向外逐渐变小,尤其是在矿藏埋深较浅,其松散覆盖厚度比例大,矿层覆岩强度低,厚度比例小,延性组合复杂的地质情况下,当底层矿藏被开采后,采空区顶板岩层在自身重力和覆盖岩层及建筑物等的压力作用下会产生向下的弯曲和移动,而当顶板岩层内部产生的拉长应力超过其极限强度时则顶板会发生断裂,其上层覆盖岩层相继会向下弯曲、移动,直至发生断裂以及离层等现象,最终波及到地表而形成盆地类型的塌陷坑。

针对采空区塌陷,一般采取以下防治措施:

充填复垦法:利用矿区附近的煤矸石粉煤灰以及露天矿剥离物等可以利用的充填材料对塌陷部位进行充填,解决塌陷部位的复垦问题和矿山固体废物处理的问题。

崩落法:利用深孔爆破的方法将采空区围岩崩落,填充采空区。

支撑法:以矿柱或支架等支撑采空区,防止其发生危险变形。

封闭法:封闭不影响主矿体开采、主矿道的小采空区。

滑坡

滑坡是岩土体自重、构造力、渗透力等综合结果,指位于斜坡的岩土体在重力以及水等外力作用下沿某一结构软弱面发生位移的一种不良地质现象。在边坡开挖前岩土体内部处于相对平衡状态,当开挖进行过程中岩体面临采场的一侧出现临空状态,导致该方向失去支撑力,岩体内部应力场会不断进行调整与变化,最终会导致在坡脚和坡顶附近出现应力集中区域,当该处应力超过其强度时则会导致岩体破坏形成滑坡。

防治滑坡现象的发生,采取以下措施:

减轻或消除水的危害。可以将工作面做成2%的反坡以防止雨水汇集冲刷,在其顶部设置截洪沟和排水沟以及时将地表水通过排水沟等排出,并应保证排洪沟畅通

改变滑坡体外形。采取降低边坡滑坡区域分层高度和增加分层个数等措施,并适当设置安全平台,放缓坡脚,使其坡脚小于渣土自然堆积角以及降低堆积高度等措施。

支挡、锚固。通过对滑坡进行支挡、锚固等措施以对边坡加固来改变滑体外形以及疏排地表、地下水等措施,对危险性较高的坡体应尽量采用降低边坡高度和放缓坡脚、消坡减载等措施来实现永久性改变边坡岩土体内应力状态。

泥石流

在矿山开采过程中产生的大量的松散碎屑堆积物为形成泥石流提供了丰富的物质资源。矿山开采过程中产生的堆积物能否发生位移取决于斜坡上物体的静力平衡是否被破坏,当堆积物堆积于斜坡上时其自重会向下产生垂直于坡面的正压力和沿斜坡向下运动的分离及下滑起动力,因堆积物与坡面间产生阻止滑动产生的摩擦力及抗剪强度,及人们常说的临界起动力,当该起动力小于临界起动力时则堆积物处于稳定状态,当其超过临界起动力时则极限平衡被破坏堆积物会沿坡面向下滑动,尤其是在暴雨的作用下则会形成泥石流。

矿山泥石流现象的防治应以拦挡为主,并以排泄疏导为辅,根据地质条件在容易发生泥石流的区域修筑拦截坝以对该区域范围内的松散物质进行封固,同时应在合理位置修建沟渠,以便在一旦发生泥石流时能将泥石流及时流畅的排出。对废石、渣土剥离等开挖过程中形成的不同岩土体区别对待,将坚硬的部分置于底部,松散的部分置于表层。

崩塌

发生崩塌的位置一般在开采终了台阶和高陡边坡,其一般以泥夹石、风化断裂破碎以及失稳孤石等形式发生,并且其存在突然性和不宜观察的特点。从地质角度分析崩塌一般发生在断裂破碎带、软弱结构面或高陡危崖上的突出部位,由于该类地段岩体的稳定性差,其在风雨侵蚀以及岩土体自重的作用下最终导致边坡发生崩塌现象而引起地质灾害。

崩塌的防治措施一般有降低台阶高度和拦截滚石两种方法。

降低台阶高度:在存在大量的风化破碎或软结构面的地段应采用降低高度或放缓边坡的措施来减轻其自重,大量数据表明台阶高度为8m左右效果最为理想。

拦截滚石:对于经常发生滚石的地段,在设置安全警戒标志的同时应在坡脚处设置拦截构筑物,一般在距离坡脚一定距离处倾倒生产剥离物来组织滚石和渣土,在开采终了水平进行爆破作业时应采用边坡预裂爆破和逐孔降震控制爆破技术等措施来减弱爆破对边坡的破坏等措施。


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