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中图分类号:TD713 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)22-0089-01
在矿井事故中,瓦斯灾害是一种非常严重的自然灾害,不仅影响了矿井的正常生产活动,还会对井下作业人员的生命安全产生一定的威胁,进而也就制约了矿井生产活动的正常进行。通过相关调查显示,在矿井一次死亡10人之上的事故中,因为瓦斯灾害导致的占据了总数的70%左右,针对这样的情况,一定要加强对瓦斯灾害的重视,结合实际情况,提出有效的防治措施。
1 增强通风管理
在防治瓦斯灾害中,通风是最为重要的方法之一,井下挖掘的工作面、峒室的巷道均要确保一定的风速与风量,对瓦斯进行稀释,确保瓦斯不会积聚,进而在一定程度上避免发生瓦斯灾害。
1)对矿井中上隅角瓦斯超限进行注意,确保工作面具有一定的风量。通常情况下,矿井工作面选取的均是全负压通风,其通风系统的合理性是确保工作面风量的前提。在矿井生产活动中,其生产效率与通风量是相匹配的,为了防止出现风量供给不足的情况,一定要通过采掘平衡的方式,避免在一个采矿区安排过多的生产作业与掘进。
2)各个采矿区在进行工作面扩展的时候,一定要先对中部车场进行挖掘,防止掘进面之间出现一定的串联通风。
3)一定要对掘进工作面的通风情况进行严格的管理。在井下作业中,掘进工作面的供风方面最容易出现一些安全问题,尤其是在对通风机进行检修与更换的时候,一定要强化相应的管理,协调通风量,确保挖掘作业的顺利进行以及恢复通风之后的安全生产。对于高瓦斯矿井而言,为了避免出现因为局部通风机停止运行而导致出现危险,一定要加强专用变压器、专用开关、专用供电线路、瓦斯电闭锁、风电闭锁的应用,同时安排专门人员对局部通风机进行管理,严禁非专门人员对局部通风机进行操作。当通风机停止运行的时候,即使时间很短,也一定要先对瓦斯进行检查,之后才可以继续通风;在停风之前,一定要先让作业人员进行撤离,之后切断相应的供电。
4)对于通风设施而言,一方面,一定要要加强对各类风桥、风门的动态管理,避免因为漏风、跑风等因素对通风质量产生影响;另一方面,一定要加强对盲巷、风眼等处的管理工作,尤其是加强通风设施的质量,使其达到相应的质量标准,确保通风系统运行的可靠性,合理调量,进而保证瓦斯的浓度一直处在安全限之下。
2 增强防火管理
在矿井作业中,一定要加强防火管理,除了要求严禁携带火种进入井下之外,还要加强对井下火源进行有效的控制。首先,一定要加强对机械设备着火进行预防。主要就是对机械设备进行一定的保护,并且加强日常管理,避免出现摩擦起火的情况,增强机电检修的质量,充分利用作用,消除机械设备的部分故障。其次,一定要加强对电气着火进行预防。
1)加强对各类电气的保护,如接地、过载等一定要具有足够的可靠性与灵敏性。
2)确保继电整定的合理性与科学性,保证其可以在非正常状态下发挥保护作用。
3)强化对电气设备的防爆管理,确保电气设备的防爆率可以达到100%。除此之外,一定要加强井下消防系统的建设,确保消防材料、设施的齐全与规范,加强井下作业的安全性。
3 增强监测监控管理
通过定时与不定时、定点与不定点的监测方式,对瓦斯监测形成一个可视网络,可以及时发现产生的异常情况,进而快速的采取应对措施,将瓦斯灾害扼杀在萌芽之中。监测监控方式大致可以分成两种:静态与动态。静态监测监控主要就是对现有的安全生产状况进行监测监控,通过科技手段,加强对风量、风速、一氧化碳、瓦斯等条件进行相应的监测监控;通过专用、闭锁等设施,对瓦斯超限情况进行一定的预警与处理,进而保证井下作业的安全性。除此之外,相关的监测人员一定要利用监视屏幕,对瓦斯情况进行持续的监视,并且时刻和井下作业人员保持通讯,及时组织撤离,保证井下作业人员的安全。动态监测监控主要就是加强对光学瓦检仪、机载瓦检仪、便携瓦检仪的使用与管理。一方面,要求瓦检人员按照相关规范携带瓦检仪;另一方面,根据相关规范展开检查与测试工作。专职瓦检员、井下作业人员、下井领导均要参与瓦斯检查工作,保证现场管理的严密性,加强对各类设施设备的检查、检修与校验,确保其具有一定的可靠性与灵敏性,防止出现误导、误动的情况。除此之外,还一定要加强对各风门开闭状态的监测监控,同时加强新技术、新工艺、新产品的推广应用,促进监测监控管理工作的全面展开,保证井下瓦斯浓度一直保持在安全范围之内。
4 增强瓦检队伍的整体素质
对于任何工作而言,人都是工作的主体。在瓦斯管理工作中,缺少一支素质过硬的瓦检队伍,就会导致工作无法得到全面的展开。瓦检队伍不只是包括通风科人员和通风队,还包括和瓦斯管理相关的领导、技术人员等。因此,一定要加强瓦检队伍的建设,这样才可以确保井下作业的安全。首先,加强瓦检机构的完善,设立通风队、通风科,并且对相关工作人员进行培训,提高人员的专业素质,增强全面管理,同时树立通风机构的威信,严格控制瓦检工作的开展。其次,加强生产安全教育、爱岗敬业教育、法制教育,进而在一定程度上,提高工作人员的安全意识、岗位职责、法制观念,加强思想建设,培养工作人员的优良作风。针对作业分散的通风队而言,一定要加强对瓦斯灾害的宣传,提高每一个工作人员的安全意识,进而有效提高工作人员的业务素质。最后,强化业务技能培训,坚持培养作业人员的技能素质,尤其是瓦检人员,其作为安全生产的主要力量,一定要掌握相应的技能素质,这样才可以确保生产工作的顺利、安全进行。
5 结束语
总而言之,在矿井生产过程中,一定要加强瓦斯灾害的防治,将安全放在生产的第一位。在生产过程中,一定要加强通风管理、防火管理、监测监控管理,并且有效提高瓦检人员的整体素质,进而促进矿井生产过程中,各项工作的顺利、安全进行。除此之外,一定要加强对各项优惠政策的利用,努力吸引一些优秀人才,加强瓦斯灾害的防治。因此,一定要加强对矿井瓦斯灾害的防治,确保矿井作业的安全。
参考文献
[1]连昌宝,李伟.提高煤层瓦斯压力预测精度的探索[J].河南理工大学学报(自然科学版),2008(02).
[2]陈富勇.数值分析在矿井未开采区瓦斯涌出量预测中的应用[J].矿业安全与环保,2004(01).
引言
地质灾害是人类发展过程中不可抗拒的灾难性事故,是对自然进行过度索取的恶性后果。破坏性地震、滑坡、矿井瓦斯爆炸等对人的生命健康造成巨大的危害,给社会带来不可估量的经济损失,是人类在谋求快速发展、追求利益过程中不容忽视的客观威胁。煤矿企业只有科学地认识各种地质灾害发生的规律,在开采过程中采取综合有效地预防措施,才能尽可能的减少不必要的人员和财产损失,提高我国煤炭资源的开采率,促进企业的长远发展。
1 矿井地质灾害概述
1.1矿井地质灾害的种类
矿井的地质构造是影响地质灾害的关键性因素,在矿井的开发和建设过程中会打破地下原有的封闭环境,改变地质构造,造成安全隐患。地质构造受外界环境改变的刺激所产生的变化种类复杂,后果也不尽相同。以往的研究和实践表明,地表移动、瓦斯泄漏和岩层渗水等是较为常见的矿井地质灾害。
1.1.1 地表移动及覆岩破坏
较为常见的地下水位下降、地表裂缝和开采沉降均归因于地下开采面积过大,在矿区范围内,尤其是煤层浅埋区,大面积的煤层开采形成采场空间,会引起围岩的原始应力变化,当围岩所承受的应力超过它的极限强度时,就会发生位移、开裂甚至断裂,造成覆岩破坏、产生地表裂缝等。虽然煤矿企业会对裂缝地区采取回填、土地复垦等措施,但很难恢复到地质构造变化前的效果,这不仅涉及到生态环境的破坏,更为地表水渗透提供了通道,埋下了安全隐患。
1.1.2 瓦斯与煤尘爆炸
矿井瓦斯是煤的生成和变质过程中伴随产生的气体,由以甲烷为主的各种有害气体构成。瓦斯爆炸是一定浓度的瓦斯在引火源的作用下与一定浓度的氧气发生的剧烈氧化反应。瓦斯浓度、氧气的浓度以及引火温度是瓦斯爆炸的三个条件,但三者的临界值并不是固定不变的,受压力及煤尘、混合气体浓度和惰性气体混入等影响,情况通常较为复杂。更为重要的是爆炸产生的高温高压,会促使附近的气体产生极大的冲击力,造成人员伤亡和巷道、器材破坏,其扬起的煤尘使之参与爆炸,形成连续爆炸,破坏力骤然提升。
煤尘爆炸是指煤矿生产中的各种矿物细微颗粒在一定条件下发生的燃烧或爆炸反应,在此过程中产生的CO等有毒气体能导致人员窒息身亡。2014年辽宁省阜新矿业(集团)有限责任公司恒大煤业公司“11?26”重大煤尘爆炸燃烧事故即为惨痛的典型案例。
1.1.3 矿井水害
透水事故在近期发生的矿井灾害中所占的比例有所提高,以矿井涌水和老空透水为主的水害事故不容忽视。大多数地方的煤矿均在煤层浅部开采,将井筒建在老空区或周围有老空区的现象普遍存在,古老煤矿形成的老空区积水量很难预测,开采范围也难以确定,极易引发透水事故。
1.2 矿井地质灾害的特点
充分地掌握矿井地质灾害的特点对有效预防事故发生、及时减小灾害损失起到关键性作用。综合来看,我国的矿井地质灾害主要有连发、区域性强、可预测性等特征。
(1)连发性。生态系统具有明显的联动性,牵一发而动全身,某一方面出现变动必然会引发其他自然因素的改变,这个道理同样适用于煤矿开采的过程中。当矿井的地下构造因开采而发生改变时,就会引发其他地质要素发生某种程度上的改变或破坏,这种连锁式的改变达到一定程度后就会引发地质灾害,且灾害的种类极可能具有非唯一性,产生复杂的、连发性的地质灾害。
(2)区域性。几乎每个不同的区域都具有独特的地质构造特征,其耐受性和受破坏程度通常具有较大的差别,因此,不同区域的矿井面临的地质灾害威胁不尽相同,由地区特性决定。
(3)可预测性。随着科技的进步和我国科研能力的提高,相关部门关于地质灾害的认知程度不断加深,煤矿企业也从多种渠道获得了有关知识和实践经验,对地质灾害的预兆、形式等有了进一步的把握,不再单纯凭借以往的经验教训,先进的科学设备得到了广泛的应用,地质灾害的可预测性表现突出。然而,由于地质结构复杂多样,现阶段仍难以实现全面的地质灾害预防工作。
2 矿井地质灾害的预防措施
2.1 减轻地下开采对地面影响的措施
为了降低地下开采对地面造成的不良影响,应对开采可能影响到的地质结构及其应力能力进行透彻的分析,并采取有针对性的措施加以预防。当地下开采面积达到一定规模时会对地面建筑及道路造成不同程度的损坏,也可能造成地下水疏干和耕地、坡地裂缝。
对于薄煤层和中厚煤层而言,虽然随着上覆岩的成分、膨胀系数等变化其塌陷带波及上部岩层所造成的裂隙高度会不尽相同,但其裂隙高度仍然是有限的。对于厚煤层来讲,由于采取与薄煤层不同的开采方式,开采过程对岩层的破坏程度也明显加强,基本上为开采厚度的2-8倍。裂隙沉降带高度能达到不规则塌陷带的2倍多,若覆岩层的厚度超过了以上数据计算的破坏影响高度,则地面可以免受波及,几乎不会产生破坏迹象,否则,要充分考虑应对地面破坏的预防措施。然而,从煤矿企业的角度出发,即便是没有影响,也应该制定科学合理的控制性预防措施。
2.2 预防瓦斯与煤尘爆炸的措施
2.2.1 防止瓦斯爆炸的措施
预防瓦斯爆炸可以从控制爆炸条件入手,防止矿井瓦斯集聚、避免接触高温火源。
对于预防瓦斯气体聚积可以从三方面加以控制。首先,要加强矿井的通风管理,使瓦斯浓度保持在《煤矿安全规程》规定的浓度以下,在各工作面设置独立的进回风系统,使瓦斯浓度在进风风流中不超过0.5%,回风风流中不超过1%,矿井总回风流中低于0.75%。其次,要建立健全瓦斯检查制度,保证检查的及时性和全面性,利用先进的甲烷检查仪器对各用风地点的瓦斯浓度进行精准测量,发现隐患并及时处理,严禁超限作业。最后,从降低煤层及采空区瓦斯产生量的角度减低瓦斯浓度,采取瓦斯抽放的方式对含量大的煤层进行事先处理。
2.2.2 防止煤尘爆炸的措施
根据煤尘爆炸发生的特征,要从防尘和隔绝火源两方面防止事故的发生。一是采用静压洒水的方式减少矿井中煤尘的悬浮量和产生量;二是采取全方位的火源隔绝措施,坚决禁止因摩擦等产生高温火源。
2.3 矿井水害的预防措施
矿井水害不仅关系到煤矿企业的利益和员工安全,更关系着水资源的合理利用与保护,要给予足够的重视。对于预防矿井水害,企业管理人员可以从以下几个方面进行:首先,要摒除工作人员的保守思想,充分调动其工作热情,灌输矿井水害的相关知识,让他们切身体会到矿井水害的危害,提高警惕。其次,要加强预先探测,明确分工和工作职责,对于相关岗位的工作人员要严格执行岗位责任制,保证探测工作及时进行,同时也要引进先进的技术和探测设备,确保获得全面、准确的高质量探测结果,争取将矿井水害扼杀在摇篮中。最后,要注意矿井选址和合理改造,在矿井选址的过程中要事先对水害的风险进行评估,结合工程的实际效果进行综合考量,充分降低水害发生的概率。
3 结束语
矿井地质灾害具有一定的复杂性和综合性,危害等级高、防治较为困难,短时期内无法从根本上杜绝此类危害的发生。因此,煤矿企业要充分利用现有的科技和设备做好全面的预防工作,为辛勤的员工负责,为企业的发展负责,为百姓健康和人民幸福负责。
1 滑坡的成因及其防治
1.1滑坡的定义及成因
斜坡上岩、土体以各种方式顺坡向下的运动,统称为滑坡。它是地表起伏不平的地形形成过程中经常发生的一种地质作用。
滑坡是发生在斜坡上的以重力为主导的外动力地质作用。由于人类工程活动对地表地形的改造已经超过了自然能力,人为活动引起的滑坡数量已大大超过了自然产生的滑坡,所以以上的滑坡是人为因素如开挖坡脚、灌溉等引起的。矿区山体滑坡可划分为为采矿诱发型滑坡和降雨采动复合型滑坡。
1.2 影响滑坡的因素及防治技术要点
影响滑坡的因素:
(1)不连续面在边坡破坏中的作用;
(2)岩土体力学性质的改变,使坡体强度发生变化;
(3)边坡直接受各种力的作用。
防治技术及要点:
(1)矿区滑坡治理要根据成因确定。应采取合理的工程措施,确保治理后能使滑坡体稳定。具体防治工程措施亦应因地制宜。
①优化采矿方案
②降低坡高、坡角
③采用抗滑桩、锚索杆等加固
④在滑坡后缘削方减载
⑤在有效部位建设支挡工程
⑥设计相应的排水、防水工程。
(2)根据滑坡的危险程度和防治目标安全标准、滑坡规模,进一步确定工程规模和工程量,根据需要设计锚固工程、抗滑桩、排水系统、抗滑挡墙、截水沟等。
(3)在滑坡防治工程方案中,应注意避免施工中的扰动作用,例如抗滑挡墙施工中的通槽开挖。
(4)抗滑挡墙一般采用混凝土结构治理中、小型滑坡。
(5)抗滑桩一定要保证桩身有足够的强度和锚固深度,桩高和桩间距要根据滑坡体的规模、滑动层的厚度设计。抗滑桩施工方法主要有打人法、钻孔法、挖孔法3种。
(6)基岩完整、具有软弱结构面的滑坡,宜采用锚固方式进行治理。
(7)设计锚固方法应根据滑坡体的规模、岩性、危险程度、发展阶段据实测算选择。
2 开采沉陷的成因及其防治
2.1 开采沉陷的定义及成因
地下采掘活动形成的采空区,其上方岩、土体失去支撑,导致地面塌陷。
这种由于矿山采动引起地面塌陷的主要原因是人为活动。此类地面塌陷在许多矿区都有发生,并造成相当程度的危害,即损坏交通设施、水利设施、建筑物、道路、农田等,甚至引起山体滑坡和崩塌。
2.2 开采沉陷的影响因素及防治技术要点
开采沉陷的影响因素采空区塌陷范围、幅度和塌陷的时间进程等是多种因素综合作用的结果,其制约条件很多,主要包括两个方面一是自然因素,即矿区地质地形条件,是自然形成的、客观所具备的条件二是人为因素,即开采技术条件,是人为的,并随人的主观意志为转移。如果开采技术条件选择适当,则可以大大减轻采矿塌陷的危害程度。
防治技术及要点:
(1)开采沉陷灾害的治理,要统筹考虑开采沉陷与地裂缝的内在关系。要防治结合,综合整治。
(2)地下坑铜已废弃的采空区出现地面沉陷、地裂缝时,应采取地下回填废渣,减缓地面沉陷速度为制止地面塌陷形成,可通过地面裂缝灌注尾矿砂浆或水泥砂浆,加快充填废渣的固化。
(3)地下坑道尚在使用阶段,地面出现地裂缝或沉陷迹象时,应果断对地裂缝发育地段采取灌浆、密闭、回填、夯实、监测等措施应在地下坑道采取防塌措施。
(4)地下坑铜已废弃,地表形成塌陷但规模不大时,则应采取由地面自外向内将废渣填人下部,中上部用细粒尾矿充填,为覆绿打好基础。
(5)地下坑铜已废弃,地面塌陷规模巨大,难以治理的特殊地段,可圈定为矿山地质灾害监测研究特区。方案中要在确保安全的前提下,划定出禁人区、监测区,修建防灾栅栏、设立警示说明牌和修建观测道路。
(6)充填开采是保护生态环境的根本方法,是防止地物地貌变化、消除或减缓地面沉陷的有效措施,凡井下开采的矿山,无论是在建还是生产的矿井均应进行充填开采设计并具备规划实施意见。
(7)井下开采煤炭、油页岩等矿山,在生产过程中要进行离层注浆的可行性研究,提出相应的技术设计。
3 固体废弃物堆放场的防治
固体废弃物堆放场的防治技术及要点:
(1)采矿剥离废石、废矿渣无序堆放形成的各类松散物质构成的不稳定边坡治理措施。
①降低坡高、坡角;(坡角要小于30°)
②边坡加固、衬砌护坡
③在有效部位建设拦挡工程
④设计相应的排水、防水工程。
(2)废石、废矿渣堆积台面整治,可根据废渣的类型及块粒度,将粗粒或大块的铺垫在下部,碾压密实,逐层向上回填。
(3)将含不良成分的岩土堆放在深部,品质适宜的土层包括易风化性岩层安排在上部,富含养分的土层宜安排在排土场顶部或表层。
(4)整治好的平台和边坡,应覆盖土层,充分利用工程前收集的表土覆盖于表层。在无适宜表土覆盖时,用不致造成污染的其他物料覆盖。覆盖土层厚度应根据场地用途确定。
(5)煤研石堆治理应分层压实,粘土覆盖,快速建立植被等措施,防止研石山氧化自燃。
(6)在采矿剥离物含有毒有害或放射性成分时,必须用碎石深度覆盖,不得出露于边坡处,并应有防渗措施,然后再覆盖土壤。
(7)含硫化物的煤研石,有条件的矿区可借助于山坡、山沟平推,分层加粘土压实。必须堆放时,要就近安装注石灰浆系统,保证随时注浆。
(8)固体废弃物堆放场的植被重建参照第六部分的内容。
4 露天矿不稳定边坡的防治技术
不稳定边坡治理包括矿山范围内天然不稳定原生边坡治理,残山不稳定基岩边坡治理。
露天矿不稳定边坡的防治技术要点:
(1)原生的岩土性状松散,边坡陡直,大于安全稳定坡角时,采取削坡措施,使边坡达到稳定状态。具体坡角选取,一般应采用当地同一岩性边坡稳定坡角的经验值或现场实测值。
(2)构造破碎造成的岩层边坡失稳,首先采取避让措施,撤离危险区的一切设施、人员,划定标示出危险范围,严禁进人其次,采取人为爆破措施,清除危岩,消除隐患。
(3)边坡加固
①用非爆破法清除表面松动浮石,对软弱岩体或高度破碎的裂隙岩体进行表面支护。
②对造成边坡变形增大的张开型岩石裂隙和软弱层面,可采用注浆加固和锚固法。
③对于地质条件易造成滑坡或小范围岩层滑动的岩体,须采用抗滑桩、挡石坝方法治理。
④对深部(10~100m)开裂、体积较大的危岩,宜采用深孔预应力锚索、长锚杆进行加固。
⑤对于岩质较软,岩石风化严重,易造成小范围塌方的边坡,削坡后低处宜用挡土墙支挡,高处可采用框格式拱墙护坡。
(4)边坡高度超过20m时应设置3m左右的宽平台,形成台阶形,沿台阶应设横向排水沟。
(5)梯级边坡中的台面应微向内倾,以起蓄水防边坡冲刷作用。
(6)边坡工程应结合工程地质、水文地质条件及降雨条件,制定地表排水、地下排水或两者相结合的方案。
(7)为减少地表水渗人边坡坡体内,应在边坡潜在崩滑区边界以外的稳定斜坡面上设置截水排水沟,边坡表面应设地表排水系统。
(8)边坡工程应设泄水孔。
(9)矿区天然边坡应因地制宜进行适当改造,在改造中应珍惜已有植被,采用鱼鳞坑的栽种方式,如石质山坡,应采取补土、换土措施确保植树成活率。
(10)露天采矿坑的植被重建参照第六部分的内容。
5 矿区植被重建技术要点
5.1 植被选择
(1)植被重建应遵循“因地制宜、因矿而异”的原则,在树种、草皮的种属选择、工艺的采选上要与矿区所处的地理位置、气候条件、土石环境相匹配,以确保植被重建的成效。
(2)广泛进行适宜的植被品种资源调查,选择可行性好的品种,在实验室进行抗逆性能筛选选出的植物品种应有较强的固氮能力、根系发达、生长快、产量高、适应性强、抗逆性好、耐贫痔等。
(3)在三北干旱寒冷地区选择乔、灌、草的种属时,应尽量选取耐旱、耐寒、抗病虫害性能强,易于成活的品种南方则应选择喜湿、耐热、生命力强的种属。并兼顾经济效益,具体树种,参照当地林业部门的有关规范优选。
(4)选择草类、灌木、乔木种属时,尽量兼顾经济、环境、社会综合效益。优选已被实践证明的、易养、易管、易活的种属。
(5)如选种经济类树种应严格按林业果树栽种管理的有关规范执行。
5.2 边坡复绿
(1)岩石边坡:可采用挂网客土喷播和草包技术。
(2)土质边坡:可采用直接播种或植生带、植生垫、植生席等技术。
(3)土石混合边坡:可采用草棒技术、普通喷播或穴栽灌木等技术。
5.3平地复绿
(1)直接种植灌草。在保持覆盖土层不小于30cm的地面上,直接种植灌木和草本植物种子,形成与周边生态相适应的草地。
(2)直接植树造林。在保持覆盖土层不小于50cm。的地面上,根据实际状况和规划要求直接种植经济林、生态林或风景林。
5.4 复绿技术
(1)直接种植灌草。在有一定厚度土层的坡面上,直接种植灌木和草本植物种子。
(2)穴植灌木、藤本植物。结合工程措施沿边坡等高线挖种植穴槽,利用常绿灌木的生物学特点和藤本植物的上爬下挂的特点,按照设计的栽培方式在穴槽内栽植。
(3)普通喷播。利用流体力学原理把植物繁殖体如种子等、土壤稳定剂、肥料、碧糠、保水剂、草炭土、草纤维、木纤维、地表土等与水按一定的比例混合成较稠的喷浆,通过喷播机直接喷射附着到需要绿化的矿山边坡作业面上形成一定厚度的客上层即外来基质层,并使植物在客土层上快速生长的一种强制绿化法。
(4)挂网客土喷播。挂网客土喷播是利用客土掺混粘结剂和固网技术,使客土物料紧贴岩质坡面,并通过有机物料的调配,使土壤固相、液相、气相趋于平衡,创造草类与灌木能够生存的生态环境,以恢复石质坡面的生态功能。
5.5 养护管理
(1)后期养护管理包括喷水养护、追施肥料、病虫害防治、铲除有害草种与培土补植。
(2)植被的喷灌,可根据植物需水情况,直接喷灌或在坡顶修筑蓄水池,汇集雨水,并用动力设备从坡脚输送补充水,利用坡顶水池自流,采用喷头方式进行喷灌。
(3)对坡度大、土壤易受冲刷的坡面,暴雨后要认真检查,尽快恢复原来平整的坡面。部分植物死亡,应及时补植。补植的苗木或草皮,要在高度为栽植后高度、粗度或株丛数等方面与周围正常生长的植株一致,以保证绿化的整齐性。
5.6 注意问题
(1)植被重建的最佳时间由雨量的季节分配和适宜温度来决定。
(2)石质山绿化的树坑中应充填好土,特别是干旱缺水地区,应在坑中铺衬可降解的塑料薄膜,在新土中拌人保水剂,以涵养水分提高树木成活率。
(3)山坡或台面植树,具体株距根据树种及树冠形态选择。
(4)自然生态系统的形成和演替是一个漫长的过程。一般地说,在陆地生态系统中,从岩石开始的演替顺序是由地衣植物阶段一苔鲜植物阶段一草本植物阶段矮草、中草、高草一高草灌木阶段一多层次森林群落阶段。矿山复绿是人工生态复绿,特别是坡面复绿,在施工状态下,主要靠人工管护,特别是定期灌溉,维持其生长环境,生态是十分脆弱的。
6 结束语
中图分类号:P62文献标识码: A
引言
地质环境和环境地质这两个词语,实际上有着极大的差异性,地质环境指的仅仅只是由相关物质构成的空间,而环境地质则研究的是人类活动对于地质环境所造成的影响,但研究对象同样是地质环境。在如今矿山企业大力发展生产的过程中,其对于自然所造成的破坏是极为明显的,由于时常采取一些不合理的开发,导致矿山人员本身的安全受到了巨大的威胁。而通过环境地质以及是地质灾害的关系研究,则能够掌握生产经营的活动强度合理性,避免带来严重后果。下文主要针对矿山环境地质以及地质灾害进行了分析。
一、矿山环境地质问题的主要特点
1、矿山环境地质问题
(1)生态破坏的主要表现为采矿疏干排水致使地
下水位下降,矿区水资源遭到破坏和河流断流等;尾矿、贫矿和废石等堆放,占用耕地;露天开矿,致使城市周围、旅游风景区的环境遭到破坏等。
(2)地质灾害。由于矿区剧烈的活动,导致矿区应力平衡系统遭到破坏,最终导致矿区成为应力变化最为集中的地区,从而引发各种地质灾害,比如滑坡、泥石流和地面沉降,及地面塌陷、地裂缝等。
(3)环境污染。环境污染表现为矿山废渣、废气和废水的排放,造成矿区的生态环境遭到破坏,煤矿、金属和非金属矿产中的酸性排水,未经达标便排放到河流、湖泊中,可能导致地下水、地表水和农作物等受到污染,最终导致人体食物链污染,危及人体健康。
2、矿山环境地质问题的特点
(1)问题的严重程度、类型等由于地域、矿产资源种类和开采方式的不同而不同。比如如果地下煤矿开采区发生地面塌陷、裂缝等,则平原地带可能出现积水,从而破坏农田,造成建筑物的破坏。比如陕北毛乌素沙地,由于地下水污染,土地沙漠化现象更为严重。
(2)由于问题为矿业活动诱发、产生和加剧,因此具有多次重发性特点。比如陕西潼关,由于弃渣任意堆放,先后两次发生较大的泥石流地质灾害,当前该问题依然严重。
(3)问题的类型多种多样,主要的表现形式包括滑坡、泥石流,还包括矿山地质灾害,比如尾矿库崩塌、采矿塌陷等,同时也包括大气环境污染,具有一定的危害性,且影响长期存在。此外,矿山地质环境质量受到国家法律政策的影响,具有可调控性。由于矿产资源的开发无法不对地质环境造成负面影响,所以必须做到有法可依。有法必依,严格执法等。
三、矿山地质环境问题防治的有效措施
1、采空区和矿山的地面沉陷问题治理
矿山地下采空区以及矿山疏干排水最终导致的地面沉陷、造成地裂缝问题,因为疏干排放地下水,最终将会改变其地下水流的原本自然渗流、地下水径流条件,因此水浮力逐渐消失,地下水的潜蚀作用也会使充填物逐渐流失掉,继而发展形成地质空洞,在矿山内部真空吸蚀力以及重力的共同作用下也可能会造成矿山塌陷,对矿山内部采空区的环境综合治理,主要就是为了预防和控制其地表残余沉陷问题的进一步发生。在此基础上可以采取的方法有4种:首先,矿山内部全部需要充填采空区内部的支撑覆岩,以最终能够彻底消除矿山的地基沉陷隐患。其次,矿山局部支撑覆岩或者是地面构筑物,需要减小其采空区空间的实际跨度,进一步防止出现顶板垮落的问题。现阶段常用的方法主要有注浆柱、井下砌墩柱以及大直径钻孔桩柱或者是直接运用桩基法等。再次,矿山注浆加固以及强化矿山内部采空区围岩的结构,能够充填采动覆岩的断裂带以及弯曲带岩的土体离层以及裂缝,使之最终可以形成一个刚度比较大、整体性能比较好的岩板支撑结构,使其可以更加有效地抵抗矿山老采空区塌陷进一步向上发展的问题,使矿山开采区地表只会产生比较均衡的沉陷问题,以确保矿山开采区地表构筑物的安全性。最后,采取必要预防措施。矿山自身释放老采空区的内部沉降潜力法,在矿山采空区地表并未利用之前,可以采取强制措施加速其矿山老采空区的活化以及覆岩沉陷速度,有效消除对矿山地表安全有比较大威胁的地下空洞结构。
2、矿山大量开采后泥石流的治理
矿山开采大量的矿产资源,将会为泥石流的出现提供大量松散固体杂质,可能会造成矿山结构的崩塌、滑坡以及泥石流等严重地质灾害现象的发生。开采矿山自身矿产资源以及修筑开采运输道路,这些均会对矿山的植被造成非常大的破坏,因此切坡不合理、废矿井陷落而引起的矿山地表崩塌等要素还可使沟内的土量急剧增加,使矿山地面的径流系数显著增加,因此洪峰流量也会随之增加,进入到雨季在地表山洪冲刷作用下,矿山表面大量的松散物质由雨水的浸润饱和液化之后而造成的过度充水而发生下滑,便形成了泥石流灾害。此种泥石流灾害也就被称为矿山泥石流灾害。在这方面的综合治理措施方面,应当在整体泥石流发生流域内,运用蓄水、拦土、拦水、排导以及造林等多种治理和防治措施。其上游宜采用蓄水以及引水隧洞等治理和预防措施。将其上游的清水水流科学引走,使该水流和松散堆积体能够脱离接触,以更好地避免泥石流灾害的真正形成;并且还可以修建拦挡坝,以拦截住形成泥石流体杂质的来源。在泥石流的中游,能够采用挡土墙结构或是土钉墙等防治措施,从而才能够防止泥石流体对于矿山表面道路农田以及房屋建筑的破坏力度。
3、尾矿的化学污染的治理
矿山中的废石、废土以及矸石固体废弃物被大量堆放,侵占了大量的矿山土地资源,最终将会造成矿山污染水土体被化工、黑色金属矿物质污染,其中尾矿总量要占到矿石总量的50%~80%。对于矿山中尾矿的综合运用和开采,第一就是矿山尾矿的能源利用与开发。事实上,尾矿作为一种高质量原料、材料已经得到一些颇为实际的利用。尾矿材料能够用作建筑工程材料,但把尾矿材料作为建筑施工材料时,还需要非常慎重的研究和考虑,因此要对尾矿中的化学成分进行全面、综合地研究与分析,查看分析其中是否存在着对人体健康不利的物质。运用尾矿作为矿山开采井下充填的作业材料,现阶段已经取得非常成功的作业经验,当前很多矿山开采都在应用。这导致矿山中尾矿资源的利用范围以及开采率大大地提高,这样就能够减少尾矿资源的堆存数量,同时又能够将尾矿这一宝贵的资源保存于地下,以便于今后重新进行开采和利用。
4、放射性矿山的环境治理
矿山中坑(井)口治理宜采用封堵坑口的措施,切断其污染源,使其可以更好地恢复矿山坑口原貌,抑制其中放射性物质向矿山周围的大气扩散;并且还需要杜绝污水外流的现象,这样就能够防止矿山附近人、畜误入以及地表水流入。对于其中的废石(渣)堆场还可以砌筑挡墙结构、排水沟结构进行稳定化、安全化处理,从而能够更好地防止废石发生下滑、流失,避免造成二次污染。
结束语
每一个矿山由于其自身的矿石类型、储存条件、开采形式、地质条件的不同,所以该矿山地质环境产生的破坏程度也各不同,因此对于矿山地质环境的综合治理方法、治理措施以及治理思路来说,还需要结合矿山自身的具体情况来确定。
参考文献