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中图分类号:P2 文献标识码: A
地质灾害的内涵
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
1、我国地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1 滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡防治措施:治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:
(1)消除和减轻地表水和地下水的危害 滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有:a水平钻孔疏干;b垂直孔排水;c竖井抽水;d隧洞疏干;e支撑盲沟。
(2)改善边坡岩土体的力学强度 通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。
常用的措施有:a削坡减载;b边坡人工加固。
2.2 崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌防护措施主要有: 遮挡、 拦截、支挡 、护墙、护坡、 镶补沟缝、 刷坡(削坡)、排水。
2.3 泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
防治措施:根据滑坡泥石流发生的规律和活动强度,全面规划,采取远近结合,工程措施与生物措施相结合等方式,进行综合防治。
2.4 地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。造成地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
防护措施:(1)避让防灾;(2)工程设防;(3)拆除
2.5 人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。
人工诱发地质灾害的特点如下:
一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。
二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。
三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。
3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
3.1 主要的施工技术标准
涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。
3.2 地质灾害防治工程防治措施
3.2.1 做好防治工程设计
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。
3.2.3 地质灾害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。 根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施
①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。
②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。 4、结束语
岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
参考文献:
[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册.中国知识出版社.2007-11
关键词:森林;林业“三害”;“三害”防治
Key words: forest;forestry "three evils";"three evils" prevention
中图分类号:S71 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)33-0142-01
1林木火灾的防治
森林火灾是危害森林的大敌。一场火灾在旦夕之间就能把大片森林化为灰烬。一场森林火灾不仅烧毁林木,而且烧毁林区房屋和珍贵动植物;为扑救森林火灾,势必耗费大批人力物力。总之,发生森林火灾必然给国家和人民带来重大损失。因此,加强森林防火,是关系到保护森林、发展林业的大事,也是关系到国民经济发展和人民生命财产安全的大事,必须认真抓好抓实。
森林火灾是森林资源毁灭性的灾害。引起森林火灾有三个因素:可燃物、氧气和火源。在森林里可燃物和氧气是随时具备的,造成森林火灾的重要原因是火源。发生森林火灾的火源一般有自然火源与人为火源两类,其中主要是人为火源。据统计,因人为火源引起的森林火灾占99%,因此,加强森林防火管理,应着重加强对人在林区活动的约束和管理。要认真落实“预防为主、积极消灭”和“打早、打小、打了”的方针。从建章建制人手,严格纪律约束,广泛开展宣传教育,增强群众防火意识,健全林火预报扑救机制,加强防火基础设施建设,努力实现不发生或少发生森林火灾;一旦发生森林火灾,要及时组织扑救,使损失降到最低程度。具体预防措施有以下两个方面:
1.1 预防森林火灾的行政措施。①采取多种形式开展有效的森林防火宣传教育。②建立健全森林防火组织机构。乡、村以及村民小组都应建立相应机构,并制定防火措施和责任制。③以法治火。以国家《森林法》和《森林防火条例》为依据,对引起森林火灾的责任者追究行政和法律责任。
1.2 预防森林火灾的技术措施。火险预报:在防火期内,对森林火险情况进行预测预报是森林防火管理的一项重要措施。森林防火设施在林区应有各种防火设施,防火线、防火林道、防火林带、眺望台等。这些设施是防止森林火灾的最有效办法。
2林木病虫鼠害的防治
森林培育,从种子、苗木、幼林直至成林的整个过程中,都可能发生病虫鼠的危害,严重时,害虫可能把树叶食光,蛀空树木枝干,使树干枯死;或咬断苗木的根系,造成缺苗断垅;或食空果实造成颗粒无收。病菌可使树叶上布满病斑,使枝干溃疡腐烂,以致林木死亡;或使苗木、果实霉变,腐烂,造成损失;病虫危害能使森林的生长和产量大幅减少,甚至造成大片森林的毁灭,因此,人们把森林病虫害称“无烟的森林火灾”。为了减少病虫害所造成的损失,必须建立森林病虫害防治管理体系,掌握森林病虫害的发生与发展规律,并通过对其进行预测、预报和检疫,加强预防和除治,控制其发展与蔓延。
2.1 做好森林病虫鼠害调查。认真地调查森林病虫鼠害,以便掌握森林病虫鼠害种类组成及种群动态及发生发展趋势、森林病虫的变化情况,探讨其发生发展规律,为科学准确的森林病虫害的预测预报、防治措施的制定以及天敌的利用提供科学依据。同时及时认真做好森林病虫鼠的种类、数量、分布、林木被害程度的分析。
2.2 抓住科学、合理、有效防治措施。根据林木生长状况、危害程度及症状,正确鉴定森林病虫种类,掌握其生物特性及在不同环境中的生长规律,抓住最佳防治时机,制定科学合理的综合有效的防治措施,以达到最佳治理效果。同时把森林病虫鼠害造成的经济损失降到最低。
2.3 物理机械防治法。人为进行捕杀、阻隔、诱杀、高温处理及应用遥感等新技术进行防治称为物理机械防治,这种措施具有不污染环境,不伤害天敌,便于开展群众性工作等特点;但此种措施工效低、费工、局限大,应根据规律及劳力情况具体掌握。
2.4 天敌防治法。结合其他防治措施,利用自然界中天敌昆虫病原微生物、线虫、蜘蛛、食虫鸟以及其它食虫动物等有益生物来控制病虫害。此措施对维持生态平衡,对森林病虫害有长期抑制作用。对建设人与自然和谐社会具有重要战略意义。
2.5 生物及仿生物药剂防治森林病虫鼠。建设人与自然的和谐发展,避免化学防治带来的环境污染,大力提倡无公害防治。防治时选择生物药剂和仿生药剂进行森林病虫鼠的除治,是实现林业生态文明的重要步骤。
3对乱砍滥伐的防治
林业站要认真贯彻“严管林”的要求,切实把天保工程区的森林资源管好。一要狠抓采伐限额管理。林业站要认真执行国家有关森林资源保护管理的法律法规和政策规定,把限额采伐管理当作天然林保护工程的头等重要工作来抓,尤其是要严格按照采伐审批程序,积极配合县级林业主管部门抓好农民自用材、培植业用材和烧材的采伐管理,坚决杜绝无证采伐和超限额采伐。林业站要严格执行凭证运输木材制度,依法查处非法运输木材的行为。同时要密切配合有关部门,加大对天然林保护区及周边地区木材经营加工单位的监督管理,发现非法经营加工木材的,要积极协助有关部门依法查处。
当今世界,保护环境,寻求最佳地利用环境已成为各国的重要目标。我国灾害种类多、灾情严重、分布面积广。近些年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。
1岩土工程与地质灾害的内涵
地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
2我国地质灾害的特征与危害
我国地理位置独特,东邻世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南处世界最大的环太平洋构造带与特提斯构造带交汇处,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之,又是人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局,分述如下:
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:
(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
2.5人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。
人工诱发地质灾害的特点如下:
一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。
二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源―――森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。
三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。
3地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
3.1主要的施工技术标准总结
地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。
3.2地质灾害防治工程实践
3.2.1做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.2地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等,设计分别采用了对应的防治工程措施,见下表1所示。
表1主要的地质灾害类型及防治措施一览表
5结束语
总之,岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。“十二五”期间的地质灾害防治重点已经确定,对地质灾害防治工作提出了新的要求,并将科技创新作为一项重点内容,相信随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
中图分类号P62 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)105-0141-02
0 引言
珠海市是地质灾害高发区,主要发生在雨季,2013年5月22日发生了20年一遇的特大暴雨,11小时降雨量高达318.5mm,由于强降雨,珠海市主城区香洲区共计发生地质灾害92处,造成了较大的财产损失。
为了减少地质灾害对人民生命财产的损失,对此次暴雨引发的地质灾害进行了统计分析,对珠海地质灾害防治具有实际意义。
1 地质灾害的主要类型
此次暴雨在珠海市香洲区共发生92处地质灾害,根据珠海国土局组织的地质灾害调查报告,地质灾害主要分为滑坡、崩塌、滚石3类,详见表1。
表1 地质灾害分类
2 地质灾害形成原因分析
2.1珠海市地质构造
珠海市地处珠江三角洲的中南部,珠江口的西岸,在大地构造上为中国东部新华夏系第二隆起带与南岭间构造带的复合部位,也是华夏地向斜的东南延伸部分,地质构造复杂,自侏罗纪以来,经多次构造运动,珠海市区域岩浆活动强烈,中生代(燕山第二、三期)酸性的花岗岩面积侵入启遍布全区,珠海市区岩石基底主要为燕山期花岗岩。
2.2滑坡
珠海发生的地质灾害主要为滑坡,占全部地灾总数的53%。
1)由于珠海市岩石基底为燕山期花岗岩,花岗岩中长石矿物风化产物为高岭土,因此各风化带均含有高岭土等粘土矿物,遇水易软化;
2)珠海市前期建筑边坡一般仅在坡脚部位建有挡土墙,坡顶建有截水沟,坡底建有排水沟,坡面未进行加固治理,由于边坡开挖后坡体应力重分布,坡面2m~3m深度内卸荷裂隙发育,并且在各种地质应力作用及生物风化作用下,表层土质松软,强度降低;
3)由于截水沟长期未进行清理,坡顶排水沟内淤塞,排水能力降低,在强降雨作用下形成坡面径流,使坡体失稳。
实测典型的滑坡剖面见图1。
图1 滑坡剖面
2.3崩塌
崩塌占珠海发生的地质灾害总数的37%,为珠海地质灾害的常见类型。
根据地质灾害调查,珠海发生的崩塌一般为中小规模,发生崩塌的边坡一般为开辟建筑场地而形成的岩质边坡,坡度一般大于70°,多为沿结构面不利组合形成的楔形体破坏。
发生崩塌的主要原因:
1)由于花岗岩属硬质岩石,受构造运动的影响,形成了大量的构造裂隙,由于节理裂隙不利组合形成了不稳定的楔形岩体;
2)边坡开挖后未进行有效治理,结构面暴露后进一步风化;
3)由于暴雨使地表水流对结构面产生冲刷、软化,降低了结构面的抗剪强度,使楔形体失稳而产生崩塌。
实测典型的崩塌地质见图2。
图2 崩塌剖面
2.4滚石
滚石占珠海发生的地质灾害总数的9.7%,为珠海地质灾害的重要类型。
由于珠海属花岗岩地区,自然山坡上均分布有大量的花岗岩风化残留体(孤石),一般呈球形,于地面或嵌入坡面内。
发生滚石的原因主要是由于地表面流或径流作用,冲刷了出露地表的孤石底部的土质,使孤石失稳,并且在重力作用下,沿山坡滚落,形成“滚石”。
图3 滚石剖面
3 地质灾害的防治及减灾措施
根据地质灾害调查,珠海地质灾害的主要对象为建筑边坡,主要诱因为强降雨,地质灾害发生的时间主要在强降雨期间及强降雨后6小时以内。
地质灾害的防治应以预防为主,结合工程治理的措施,具体措施如下:
1)每年雨季来临前,应对建筑边坡截、排水沟进行清理,确保建筑边坡排水设施正常的功能,使边坡排水顺畅,清理坡面上高大的乔木;
2)对发生滚石危害较大的自然边坡上的孤石进行地质调查,对存在失稳可能的“孤石”进行加固或清除;
3)对所有建筑边坡进行地质灾害普查,对危害较大稳定性差的边坡进行工程治理;
4)对新开辟的建筑边坡应严格按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)的规定进行治理;
5)在暴雨期间及暴雨后8小时以内人员应避免进行山谷地带,并尽量避免靠近未进行治理的边坡,减少地质灾害对人民生命财产的损失。
4结论
珠海是地质灾害高发区,主要在雨季集中暴发于建筑边坡,采取以上防治措施能有效降低地质灾害的发生频次,减少地质灾害对人民生命财产的损失,并能节约地质灾害发生后的治理费用。
参考文献
由于全球气候异常变化,世界范围内的降水、降雨量日渐增多,地质灾害隐患也在不断增加;特别是随着人类活动的加剧和活动范围的不断扩大,工程建设造成的地质性破坏越来越多。随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。
1、岩土工程与地质灾害的内涵
人类起源于自然,又高于自然,人类自产生以来就一直在利用和改造自然。从原始人利用天然洞穴到学会挖土造屋,时至今日,人类已能够建造高达数百米的摩天大厦、高坝和巨塔。在此过程中,由于地基处理的需要,逐渐形成了一门学科技术―岩土工程。
地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
2、我国地质灾害的特征与危害
我国地理位置独特,东邻世界最大的太平洋,西靠全球最高的青藏高原,南处世界最大的环太平洋构造带与特提斯构造带交汇处,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之,又是人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
地质灾害的发生还导致破坏铁路、公路、航运、水库、堤坝和通信等工程设施,破坏土地资源、水资源、矿产资源、旅游资源和生态环境等。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:
(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
2.5人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。人工诱发地质灾害的特点如下:
一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。
二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。
三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。其中不少损失是通过地质灾害而产生的。
3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
3.1主要的施工技术标准总结
地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。
3.2地质灾害防治工程实践
3.2.1做好防治工程设计
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.2地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等,设计分别采用了对应的防治工程措施,见下表1所示。
3.2.3地质灾害工程实践
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。
(3)避让措施
①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。
②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。
4、结语
近年来,我国地质灾害频发,尤其是地质矿产灾害发生的次数相对较多,而地质矿产灾害出现的最主要诱因就是人为因素。我国由于正处于发展的上升时期,对于地质矿产的需求量相对较多,所以我国的地质矿产开采力度相对较大,而在开采的过程中,并没有采取有效的防治措施,从而使得地质矿产灾害频发,对人们的生命财产安全造成了极大的威胁。下面本文就针对地质矿产灾害类型与防治措施进行具体的分析。
1 矿业开发与地质灾害
在经济高速发展的时期,其对于矿物质的需求量也会相应的提升,同时对于地质矿产的消耗量也会逐渐增加。矿产开发企业在这一时期可以得到更为快速的发展,同时,面临的挑战也相对较大。很多的中小矿产开发企业为了本身的技术水平并不高,而且管理力度不足,在地质矿产的开发过程中,没有采取相应的防范措施,对开采的区域造成了极大的破坏,从而导致了地质矿产灾害的频发。另外,由于地质矿产开采的力度逐渐加大,导致了地质矿产储量的急剧锐减,这就对生态环境造成了严重的破坏,各种潜在的危险和灾害同时爆发出来,对人们的正常生活以及生命财产安全都带来了极大的威胁,由于地质矿产灾害的频发,也使得社会的经济发展不但不会进步,而且还会受到极大的阻碍,甚至会出现停滞的局面。
2 地质矿产灾害类型
就灾害发生的区域以及引发灾害的诱因来分析,可以看出,地质矿产灾害的类型多种多样,其中最常见的地质矿产灾害主要包括以下几种:
2.1 岩土体变形灾害
2.1.1 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,地面塌陷的现象更为常见。
2.1.2 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调、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山和建材矿山。
2.2 地下水位改变引起的灾害
2.2.1 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,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。
2.2.2 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“二废”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。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。
2.3 矿体内因引起的灾害
2.3.1 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。
2.3.2 地热
随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国己有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。
3 地质矿产灾害防治措施
依据不同的地质矿产灾害类型来进行分析,可以选用不同的防治措施,使得防治地质矿产灾害的发生,从而保障人们的正常生活和生产财产的安全。而具体的地质矿产灾害防治措施主要包括以下几方面:
3.1 重点防治区防治措施
首先,要对边坡的参数进行合理的设计,对边坡开采进行全面的监督,为保障边坡的稳固性,最好在边坡上进行挡墙的设置,从而对边坡进行加固处理,这样可以有效的防止开采后地质出现变形的问题。而在开采后,地质已经出现了裂缝或者是变形的状况,就需要安排专门的勘探人员对出现的问题进行具体的分析,从而采取有效的措施进行解决。
其次,对易发生灾害的点进行合理的确认,在原有的灾害点上要做好加固处理,对边坡要做好防护处理,采取有效的预防工作,使得边坡的防护效果可以得到最大限度的提升,尽可能对矿产的开采进行合理的控制,减少因为矿产开发而引发的灾害问题,降低地质矿产灾害复发的几率,从而对人们的生命安全形成有效的保护。
再次,要对开采现场的弃渣进行严格的数量控制,依据地质矿产开采的实际情况,来对边坡进行合理的设计,利用挡墙对边坡起到加固作用,同时可以在边坡上进行拦渣坝的设计,这样可以有效的防止因为地质矿产开采的原因而造成泥石流灾害的出现。另外,对于弃渣也可以进行回收利用,这样可以减少对资源的浪费,提升资源的利用率,从而也可以降低弃渣对环境的影响,将弃渣应用到道路铺设中,从而实现资源的合理配置和利用。
最后,就是要对坑道进行合理的开采,为保障坑道开采的效果,就要在坑道内部做好相应的支护处理,这样可以防止因为开采的原因,而使得坑道出现坍塌的现象。同时,设置支护,也可以有效的防止地面裂缝的出现,使得地面的开裂情况得到有效的改善,保障人们的正常生活。
3.2 次重点防治区域防治措施
在对地质矿产进行开发的过程中,通常会产生大量的弃渣,这些弃渣会对周围的环境造成严重的影响,另外,由于开采力度过大,会使得边坡的稳定性下降,这样就会使得边坡出现失稳的情况,从而就会导致滑坡现象以及塌方问题的出现。而弃渣量的增多,也会使得土质变得松软,而容易在受到雨水的冲刷后,出现水土流失的情况,因此,要对弃渣进行合理的利用,减少弃渣的产量,将弃渣合理的应用到公路铺设中,沿途也可以采用弃渣进行铺设,这样能够对土质形成保护,防止水土流失以及泥石流的出现。
3.3 地质环境恢复方案及措施
在地质矿产开发的区域,很容易出现水土流失以及植被破坏的现象,要想能够有效的解决这种问题,就需要对矿产进行合理的规划,依据规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。
结束语
合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。
参考文献
[1]唐勇智.辽宁省宽甸满族自治县新东泰矿产有限责任公司尾矿库地质灾害预测研究[J].黑龙江科技信息,2013(18).
1.地质灾害危险性的评估原则、方法分析
地质灾害的评估,一般要遵循相应的原则:①在对地质灾害的危险程度时,如评估危险性大、中或小时,应根据国土资源有关部门颁发的相关标准进行;②“区域间的相异,区域内相似”,应考虑放到地质灾害可能对在建或拟建项目的影响及危害程度,并考虑到环境、地质之间的差异,以灾害危险性程度作为区分依据;③在评估相同地质区域时,隐患和灾害并行的情况时有发生,这就要求工作人员在对危险程度进行评估时,应坚持“救急不救缓、就重不就轻”的原则,正确划分出危险性的等级与分区。对地质灾害进行评估应以原则为基础,在此基础上根据区域内出现的灾害、分布及等级,并结合量化指标中的分布长度、密度及灾害影响到的人数等因素,再采取预测、现状分析及综合等方法实现对地质灾害危险性的评估。
2.评估工作的级别与范围界定的相关分析
评估区工作级别和范围的界定,除了要结合国土资源部颁发的相关法律、法规外,还应结合工程项目的特点、重要性、地质环境条件复杂程度及地质灾害种类等进行。在进行地质灾害危险性评估工作时,评估范围不应局限于建设用地范围内,既要明确界定评估区中对工程产生影响的潜在地质灾害的分布范围、工程建设引发的地质灾害分布范围,必要时还要扩大评估范围。比如,在公路等线状地质灾害评估,应灵活理解评估范围两侧500m至1000m的技术要求,某些地方可能需要在1000m以上,一些地方又可能太宽等。总之,应结合工程实际情况确定评估范围。
3.地质环境条件复杂程度的划分
在发现重大地质灾害隐患及把握评估尺度的活动中,地质环境条件复杂程度的确定起着不可替代的作用,是贯穿于现状评估、预测评估、拟定防治措施等过程的重要环节。在不同的地区与城市,地质环境复杂程度的划分标准也存在较大差异,故在实际操作中应集合工程实际分析。在对地质环境条件复杂程度进行划分时,应从多个方面进行,如工程现状地质灾害的发育程度、气象水文、地层岩性、工程地质条件、人类工程活动对地质环境的影响等。划分等级可分为简单、中等、复杂这几个层次,从而可对地质环境和地质灾害的关系作出较全面的反映。
4.地质灾害危险性的具体评估方法
4.1预测评估
预测评估地质灾害的危险性在评估范围中,主要是出现在项目施工所在地,也可能是影响到施工项目而存在的安全问题。在此基础上进行充分论证,并结合具体情况深入分析,然后在滑坡、周围泥石流等灾害
4.2现状评估
对地质灾害危险性进行现状评估时,应以掌握大量地质专业性知识为基础,再采取专业的评估方法,对危险性的现状进行有效评估。在对地质灾害进行现状评估时,应在掌握足够多的资料上进行。比如,对区域内的气象、地形、水文、地震构造等方面有全面的了解。除此之外,还应对该区域内在建或拟建工程项目也进行评估。在对区域评估有了更全面、更详细的了解后,才可对可能出现的地质灾害等作出更科学的现状评估。
4.3综合评估
对地质灾害危险性进行综合性评估时,应紧密结合预测及现状评估结果,然后对区域内的潜在隐患分布情况,或是区域内环境差异的分布评估啊,才可实现对地质灾害的综合性评估。除此之外,还要对区域内的适应性作出评估,划分区域级别时,可分为适宜、相对适宜、适应性较差等,而地质危害的危险性则可分为大、中、小等级别。
5.地质灾害的防治措施与建议
5.1防治措施
地质灾害的防治应坚持“预防为主、避让和治理相结合”的原则,这样才能有效保护地质环境,减少或预防地质灾害导致的损失。所以,应根据地质灾害危险性评估的结果,制定有针对性的防治方案,并付诸实施,以起到防治地质灾害的作用。防治方案中应强调防治重点,并根据区域内发生或潜在的灾难种类、级别等,制定操作性、针对性均较强的防治措施。
比如,针对危险性较大的地质灾害点或是区段,应逐点、逐段制定防治措施,但要注意结合拟建工程的特点及布局进行。在工程地质灾害的防治技术中,种类较多,这就要求从多个方面采取防治措施。第一,这就要求从各个方面对人类的工程活动进行规范,并根据现行规范委托资质较高的单位及人员开展地质勘察、设计及施工等活动。同时,还要加大对区内工程施工场地的评估与监测,包括对地形、地质灾害的监测。第二,结合拟建工程的具体特点,并将液化指数、液化等级等指标也列入考虑范围,然后合理选用地基处理措施或结构措施,如削方、灌浆、挡墙、竖井桩、锚位墙、同填、碎石桩法等。第三,所选用的工程防治技术应易操作、易实现,常用的一般是优先推荐的技术。
5.2地质灾害防治的建议
5.2.1关于滑坡
对于滑坡的防治,应优先考虑避让。一般采取工程治理和生物治理相结合的原则。在避让时,如果不能绕过滑坡区域时,则要充分考虑到滑坡的类型、规模及其他原因。在采用工程治理防治时,可采取以下几种措施,如设置挡土墙设施、设置排水系统、更改滑坡体等。在进行深挖方作业时,应尽可能不在滑坡体前缘部分进行。
5.2.2关于不稳定斜坡
在某些区域中,存在着较深的沟谷,高陡边坡出现的频率较高。所以,在工程项目的施工中,应尽量将路基段改为高架桥,或适当侧移以避开高陡边坡。若遇到高陡边坡不能变更避让,应在施工中注意采用合适的施工方法,如对开挖深度进行严格控制、合理设置坡型、加固等,以保证陡坡的稳定性。
5.2.3关于崩塌
对于崩塌的防治,应注意以下几个方面的内容:①要快速、准确地完成对崩塌部位或是存在崩塌风险区域的处理,以免日后的地质灾害防治出现质量隐患;②加强对不稳定后壁陡边坡的治理,预防继续崩塌而出现的威胁。在工程项目的建设过程中,如果有切坡坡度较大且开挖量较大的挖方工程,应密切留意潜在的危险。对于在建的工程项目,应结合治理规范而采取相应的防治措施。
5.2.4关于泥石流
关键词:煤矿地质灾害 特征分析 防治措施研究
中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(c)-0027-02
煤炭属于不可再生的自然资源,起初人类发现煤炭时只是一味地挖掘使用,并没有意识到要合理科学地开采。与此同时为了降低成本获取最大利益,而罔顾开采过程中的安全问题,虽然在开采的产量上有所提高,但是在煤矿的开采过程中经常会发生人员伤亡。煤矿地质灾害频繁发生,严重使煤矿工人的人身安全和财产受到损害,煤矿如今又是严重短缺的不可再生资源,所以长此以往必会给国家造成损失。随着时代的快速发展,我国开始重视煤矿地质灾害问题,并加大力度解决煤矿开采过程中地安全问题。
1 煤矿地质灾害的现状
煤矿地质灾害主要是指人类在进行煤炭开采过程中遇到的各种安全问题,其中会涉及到地质环境的恶化和生命财产的损失。地质灾害分为很多种,煤矿地质灾害只是其中的一小部分,却也是自然灾害中最为严重的。煤矿贮藏在偏远的深山之中,开采难度极高,过度开采会在一定程度上加剧水土的流失,从而会造成地质表层的塌陷和山体的滑落。煤矿开采而造成的地质灾害已经数不胜数,开采煤矿时会进行深层排水,这样会造成地下水资源的大幅度减少,严重则会造成水资源的大量匮乏。煤矿资源隐藏在偏远的深山之中,强行开采必然会引发地壳的震动、岩浆侧漏和煤气爆炸。煤并不是开采即用的资源,需要经过复杂的生产加工,加工过程中会产生大量的有毒生产废料和有毒气体,这些都会造成大量的环境污染。
2 煤矿地质灾害特征及诱因分析
2.1 煤矿在开采过程中潜在的灾害特征
矿山中煤矿的开采、废料的泄露和乱石的堆积都会造成山体的滑坡,矿山由于重力的失衡会发生偏沉,这是导致矿山塌陷的重要原因之一。根据有关煤矿开采记录显示,矿山开采工程中经常会发生山体的崩塌与滑坡,此类灾害会造成大量经济损失和人员伤亡。煤矿在挖掘初期,机械开采造成的物理性震动会破坏采石区的岩石层次,岩石层周围的矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。以上列举的都是煤矿开采过程中潜在的灾害特征,此外矿山中矿洞的体积会越来越大,加上排水会影响地下水资源的流道方向改变。
2.2 煤矿在闭坑后采场潜在的灾害特征
煤矿挖掘后也只是进行短期的简化后期维护,此后长期的矿山隐患并不会得到治理,仍然存在许多不可控制的因素存在,所以煤矿在闭坑后会存在许多安全问题。矿山中煤矿的开采、废料的泄露和乱石的堆积都会造成山体的滑坡,煤矿闭坑后灾害特征主要有出现裂纹、气孔冒泡和地表震动。
2.3 煤矿地质灾害的诱因分析
煤矿地质灾害频繁发生,严重使煤矿工人的人身安全和财产受到损害,煤矿如今又是严重短缺的不可再生资源,所以长此以往必会给国家造成损失。为了减少煤矿开采所带来的伤害,地质探测专家仔细地将煤矿地质灾害的诱发因素总结起来。煤矿地质灾害诱因繁多,有的是煤矿挖掘的过程中,比如说开采深度过度,从而使矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。其次就是闭坑后废料的处理不当、废水肆意排放、矿洞的搁置、地质结构复杂等因素,都会诱发煤矿发生地质灾害。
3 煤矿地质灾害的防治措施
3.1 进行科学开采,制定防治计划
煤矿企业应该及时制定煤矿地质灾害的防治措施,提高煤矿开采量的同时保障矿工的人身安全。首先要在开采初期进行科学开采,有效制定煤矿地质灾害的防治措施。矿山开采初期,经常缺乏具有科学性和指导性的开采方式,部分传统的煤矿企业比较信赖于传统开采技术。传统的煤矿开采技术虽然简单容易掌握,但是由于理念老旧经常会忽视矿工的人身安全,以及对环境的保护,进而会给煤矿企业造成严重的损失。由此看来,要想有效防止煤矿地质灾害的发生,首先煤矿企业应该更新开采技术的理念,然后改革挖掘过程的管理方式。科学的挖掘技术可以降低有害物质的产出,提高开采数量,同时保障矿工的人身安全和国家的财产安全。
3.2 注重瓦斯抽取,防治瓦斯超标
瓦斯就是俗语中的煤气,瓦斯是在堆积成煤初期形成的,在矿洞中达到一定能浓度时,会危及到矿洞中工作人员的人身安全,严重时会发生爆炸。瓦斯泄露是煤矿开采过程中最为棘手的问题,降低矿洞中瓦斯的含量迫在眉睫。首先要在开采的初期对空气中的瓦斯进行测量,尤其注重洞中深处的瓦斯测量,严格防止瓦斯的含量超标。瓦斯的含量测量是矿洞安全检测的基础性工程,安全管理人员应该建立完善的检测体系,防治矿洞中瓦斯的严重超标。
3.3 做好测量工作,明确地质情况
矿山开采初期,经常缺乏具有科学性和指导性的开采方式,部分传统的煤矿企业比较信赖传统开采技术,做好测量工作可以有效避免煤矿地质灾害的发生。煤矿地质灾害诱因繁多,有的是煤矿挖掘的过程中,比如说开采深度过度,从而使矿石频繁出现裂纹、气孔冒泡和地表地理位置的变化。对矿洞周围环境进行仔细测量,会大幅度提高煤矿的开采效率,对周围地理环境进行仔细测量,可以掌握矿洞里的具体环境质量。对周围环境的掌握具体,也可以在煤矿地质灾害发生时做出有效应对,从而可以大大降低煤矿地质灾害所带来的人员伤亡和财产损失。
4 结语
综上所述,煤矿地质灾害在各个国家频繁发生,煤矿地质灾害问题渐渐得到了国际上的聚焦关注,地质安全研究部门加大研究力度,减少煤矿地质灾害带来的人员伤亡。在煤矿开采的过程中,煤矿企业可以根据煤矿地质灾害的相关特征,有效地避开灾害的侵扰。煤矿企业应该及时制定煤矿地质灾害的防治措施,提高煤矿开采量的同时保障矿工的人身安全。
参考文献
评估区范围为一期工程所属的支渠及干斗渠,其中16条支渠总长270.77km,4条干斗渠总长25.37km。工程总体呈北西―南东向,分布于西宁盆地北缘与大坂山南坡之间。西段位于宝库河左岸,中段为西宁盆地湟水河以北的低山丘陵区,东段属大坂山南坡。途经大通县、互助县、乐都县的大部分地区。项目区南有青藏铁路,兰州至西宁高公路,北部有青石咀至民和公路国道219线,渠首有国道227线经过,总干渠前段、中段有县、乡级公路相通,交通尚方便。
一、 地质灾害危险性现状评估
评估区内发育的地质灾害类型有滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡、泥石流、黄土湿陷5种类型。
1.滑坡
滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。滑坡在评估区内分布广、数量多、规模大、活动频繁、对本工程危害也比较严重。
形成及诱发因素:斜坡的局部稳定性受破坏,在重力作用下,岩体或其他碎屑沿一个或多个破裂滑动面向下做整体滑动的过程与现象。
2.崩塌
崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下 ,发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°~70°的斜坡上。
形成及诱发因素:诱发崩塌的外界因素很多,主要有地震、融雪(雨)、地表冲刷、浸泡及不合理的人类活动。
3.潜在不稳定斜坡
评估区内潜在不稳定斜坡共36段,其中27段为黄土边坡。发育于中、低山前缘地带。黄土具有湿陷性,坡体前缘大多数地段因水流侵蚀形成陡坎。
形成及诱发因素:评估区内黄土结构不稳定、降雨侵蚀、坡脚季节性流水冲刷、坡脚开挖、坡体切割是诱发潜在不稳定斜坡的主要因素。
4.泥石流
斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所饱和,在重力作用下,沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流。特点是爆发突然,历时短暂,来势凶猛和巨大的破坏力。评估区内泥石流均发育于中、低起伏山区冲沟,形成、流通区均为黄土所覆盖,规模均属小-中型。
形成及诱发因素:评估区内地层岩性主要为第四系风积黄土及黄土状土,丘陵地带植被稀疏,水土流失严重,沟岸山坡坡度大,沟壁具有潜在松散物,遇强降雨则容易形成泥石流。
5. 黄土湿陷
湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在一定的压力下,下沉稳定后,受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉。评估区内渠道沿线黄土及黄土状土最大厚度超过40.0m。渠道沿线分布的黄土属中压缩、弱~强湿陷性土,部分有自重湿陷特征。
形成及诱发因素:区内黄土多属马兰黄土及黄土状土,成因以风积为主,次为坡积、洪积等的混合沉积,厚度5~50m,变化大,随地形的起伏而异。该类土结构疏松,大孔隙、垂直节理发育,水稳性差。多虫孔和植物根孔,在裂隙或孔壁上常见钙质粉末或菌丝状白色条纹存在。无水条件下强度高、稳定性好,一旦遇水则起胶结作用的盐膜溶解、胶膜胀大,加之水膜楔入作用,黄土结构即迅速破坏,形成湿陷。
二、 地质灾害危险性预测
1. 工程建设引发或加剧地质灾害危险性预测
工程沿线地质灾害较发育,有滑坡、崩塌、泥石流等,同时渠道沿线地层主要为湿陷性黄土,其工程地质性质不良,在渠道工程建设时势必引发或加剧地质灾害。
2.工程建设可能遭受地质灾害危险性预测
工程施工过程中,可能遭受泥石流、滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡及黄土湿陷等地质灾害破坏。经预测评估,渠道工程建设会引发地质灾害,大规模土方的开挖,可能会引发边坡的失稳,形成规模不等的滑坡、崩塌等灾害。当布设在黄土或黄土与下伏红层构成的斜坡上的明渠傍山开挖,要特别重视防渗,否则在水动力作用下会引发滑坡,渠水溃流而下后有可能引发沟谷中的泥石流灾害,危及下游农田和村庄,其危害性大。渠道工程建设大量的弃土弃碴可能会引发或加剧泥石流灾害。
三、防治措施
1.滑坡防治措施
滑坡的防治要贯彻“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件,治理滑坡可以从以下两个大的方面着手:①消除和减轻地表水和地下水的危害;②改善边坡岩土体的力学强度。
2.崩塌的防治措施
实施治理工程,或进行小规模清除崩滑体后,开展定期或不定期监测,及时了解其发展态势。我国防治崩塌的工程措施主要有:遮挡、拦截、支挡、护墙(坡)、镶补沟缝、刷坡、削坡、排水。
3.潜在不稳定斜坡防治措施
对工程危害性小的,开展定期监测。对工程危害性大的,进行削坡或护坡处理,加强渠道防渗措施
4.泥石流防治措施
对遭受该泥石流灾害的可能性大或危害大得地区,以渡槽跨越的方式避开该泥石流灾害的影响为宜。同时建议对弃碴认真选址,对弃碴要进行拦接等加固设防,不能把冲沟当作垃圾排放场,防止弃碴成为泥石流的物源,保证沟道有良好的泄洪能力。
一、绪论
随着改革开放的不断深入,我国的经济得到迅速发展,尤其是在房地产行业、建筑业、加工制造业以及其他高新行业中都取得了巨大的成就。在经济不断发展的今天,我国对自然资源的需求和消耗也在不断增加,导致出现各种各样的环境问题,其中矿山地质灾害问题就是环境问题中的一种表现。本文就地质灾害形成的原因进行分析,并对常见的地质灾害进行论述,针对常见的矿山地质灾害提出具体的防治措施,从而有效解决环境问题和资源问题,改善人们的切身利益,从而不断推进可持续性发展。
二、矿山地质灾害的评估方法
矿山地质灾害形成的主要原因主要分为两个方面,主要包括自然原因和人为原因。其中,人为原因造成的地质灾害影响较大,使得地质环境不断恶化。随着地质灾害的不断加重,对人民的财产生命安全都造成了巨大的损害和威胁,地质灾害对人类而言是非常可怕的,为了能够缓解地质灾害对人类造成的影响,就必须对地质灾害形成的原因进行分析,并针对这些原因做出具体的防治措施,使灾情得到有效缓解。针对矿山地质灾害形成的原因进行分析过程中,必须对地质灾害进行评估[1]。矿山地质灾害的评估方法主要分为调查、分析、评估等。在评估矿山地质灾害严重程度过程中,首先要对矿山进行现场勘察,收集并有效利用先前矿山在开采过程中留下的生产资料,利用有关的评估方法,结合相关的评估理论,对矿山地质灾害的严重程度进行综合评估和分析。在此基础上,针对评估结果做出具有针对性的防治措施。其次,在评估矿山地质灾害过程中,还需要保证评估的科学性和准确性,在采用相关评估方法的时候,必须具体情况具体分析,针对不同的矿上存在的不同地质灾害需要进行就地考察和分析,根据当地的实际情况而定。一般来说采用的评估方法主要是根据矿区在评估过程中收集到的资料进行预先分析,并勘察矿区的地形、地质条件以及相关矿体分布和矿物质的性质,并对矿山的开采设计方案进行调查,采用定性评估的方法对矿山在开采过程中人为造成的地质灾害进行分析[2]。
三、矿山地质灾害造成的影响
从环境学的角度出发,分析矿区地质灾害带来的影响主要是从环境质量出发,环境质量一般是指在具体的环境范围内,总体环境和某些关键要素对人类生存发展和繁衍以及社会发展适宜程度的影响。在分析矿山地质灾害造成的影响过程中,首先要分析环境质量对人类生存发展适宜程度造成的影响,如果矿山地质灾害造成的影响改变了地质环境原本的适应力,就会造成较为严重的地质灾害。就地质灾害的危害程度而言,地质灾害主要是指对人类发展过程中造成的损失[3]。由于我国土地面积较大,地质环境较为复杂,气候多变,导致每年发生的地质灾害数量较多,造成的损失较大。从总体上看,在我国矿山地质灾害主要带来的影响表现在威胁人们生命财产安全,间接影响人类经济和社会发展上。从保护环境的角度而言,地质灾害的产生会影响各生物的生存环境。地质灾害越严重,造成的危险越大,对地质环境的影响也越严重[4]。
四、常见的矿山地质灾害
我国是一个地质灾害发生较为频繁的国家之一,地质灾害发生的种类也较多,分布较广,造成的影响较大。其中,矿山地质灾害是我国较为常见的一种地质灾害之一。发生矿山地质灾害的主要原因是由于人们在开采和开发矿山过程中过分的开采、错误开采以及随意开采等导致。矿山在开采过程中容易造成当地的地质环境、自然环境严重破坏,从而引发一系列自然灾害,例如山体滑坡、泥石流,地面凹陷以及水位变化等,严重影响人民的生活生产,威胁人民生命财产安全。另外。环境污染也是矿山灾害的一种重要表现,由于矿山在开采过程中没有对三废进行有效、科学处理,将三废未经允许直接排放到江河湖海中,导致江河湖海受到污染,从而出现各种自然问题。同时,在矿山开采过程中还会造成水土流失,导致土地沙化、盐渍化,不利于地下水顺流,出现地下水断流等现象。其中最常见的矿山地质灾害,包括山体滑坡、泥石流、地表坍塌以及矿山地下水位发生变化等[5]。
(一)山体滑坡
从斜坡上的物质组成分析主要包括松散的土层、碎石土以及各种抗剪强度低容易产生下滑的岩土层。当这些岩土层在暴雨侵袭过后受到水的浸泡,降低了抗剪强度,容易导致这些松散的土层、碎石发生滑动现象从而造成山体滑坡现象。在矿山开采和开发过程中,由于挖掘过程中容易造成矿山表面碎石也较多,使得岩土层较为松散,从而容易造成矿山地质灾害,出现矿山山体滑坡现象[6]。
(二)泥石流
泥石流主要是山区或者山体中地形险峻的位置,由于长时间受到暴雨、暴雪等自然灾害,导致山体发生滑坡现象,在山体出现滑坡现象过程中携带有大量的泥沙、碎石以及沿途,导致这些泥沙形成特殊的洪流,从而造成泥石流现象。形成泥石流的条件主要包括地形需要较为陡峭的地方,并堆积有大量的松散泥沙、土壤,并爆发较大的具有突发性、持续性的暴雨,在雨水的连续冲击下容易造成山体滑坡,从而出现泥石流现象。典型的泥石流主要是由各种粉砂、黏土形成的泥浆构成,当含水量较大时,这些泥浆在自身重力牵引下发生运动,形成泥石流。矿山泥石流是一种危害性较大的地质现象,爆发较为突然,来势猛烈,并伴随有矿块等,由于加速度较大,聚集的能量较大,所以具有极大的破坏力[7]。
(三)地表坍塌
地表坍塌是矿山在开采过程中常见的一种地质灾害。地表坍塌主要与矿区在开采过程中保留的矿量不足、矿柱受到损伤,失去支撑力,从而导致矿山采空区发生塌陷情况。尤其是针对矿体掩藏较浅矿物质质地较为松散的矿山,例如煤矿等发生地表坍塌的现象更为明显。针对矿体埋藏较深的矿区,如果没有及时对采空区进行回填,当规模达到一定面积时就会出现地表塌陷的危险,另外由于矿区昼夜温差较大,季节变化也会加快矿山的岩石风化速度,在地表水的冲刷作用下会导致矿区的填充物出现软化裂痕等现象,从而造成地表坍塌现象发生。地表坍塌,不仅会造成巨大的危险情况发生危及人们的生命财产安全,还会破坏耕地资源,使建筑物受到影响,破坏道路、水库等公共建设,甚至发生淹井事故,使得矿区停工停产[8]。
五、常见矿山地质灾害的相关治理措施
(一)防治山体滑坡
在治理山体滑坡工作过程中,必须坚持以预防为主及时处理的综合治理原则。矿山在设计开发过程中,必须考虑到山体滑坡形成的因素和条件,在开采过程中就滑坡形成的内部条件和外部条件进行综合考虑,设计相关的预防工程。在预防山体滑坡过程中,需考虑两个方面,要消除和减轻地表水和地下水对山体的威胁。通过降低地表水地下水的压力,防止岩土发生软化和分解现象,并消除地表水地下水对岩体的冲击作用。在容易发生山体滑坡的边界修建水沟,在滑坡区内修建排水沟,并根据当地的地质结构和水文特点,设计地下水的排除工程,通过水平钻孔疏水法、竖井抽水法等对地下水进行排除,从而有效预防山体滑坡[9]。
(二)防治泥石流措施
泥石流是矿山地质灾害常见的一种灾害之一,在防治泥石流措施中需要从两方面入手,第一需要消除或者将泥石流物质进行固化处理,第二是消除发生泥石流的条件。首先在消除泥石流物质过程中,需要及时将山体斜面的碎石、泥土、岩土的进行清理,避免出现大量的松散碎石、泥土堆积现象,如不能及时清理,需对这些泥土进行固化处理,例如利用水泥砂浆等对其进行固定。消除泥石流的诱发条件就必须确保水源得到有效控制。在容易发生泥石流的山体修建排水沟、排洪渠,使水能够有效排出,防止泥石流发生,同时还要做好绿化工作,通过种植植物等方式,有效预防水土流失。
(三)防治地表坍塌措施
在防治地表坍塌过程中,需要根据矿山的具体特点,合理设计回填参数和边坡参数,并加强对采空区的监测。为防止出现地表坍塌现象,需要加固矿柱,并做好稳固边坡工作,在开采过程中,如果出现开裂变形现象,就要立即停工,然后让专业的地质勘探队伍进行勘查,并针对开裂变形现象制定合理的措施,同时在坑道内做好防护措施,防止矿顶出现坍塌现象。
六、结语
综上所述,常见的矿山地质灾害主要包括山体滑坡、泥石流、地表坍塌等,治理矿山地质灾害是一项重要、长期工程,矿山在开采和开发过程中,必须注意矿山地质灾害的相关治理和防治工作。在此过程中,通过结合可持续发展原则和环保理念,重视矿山地质灾害治理工作,通过采用科学防治的方式,使中国矿业得到有效发展。
参考文献:
[1]陈近中,李飞.四川广安高顶山矿区地质环境问题及治理恢复措施研究[J].资源信息与工程,2020,35(04):123-126.
[2]汤银锁.矿山地质灾害区的生态恢复治理研究[D].华北理工大学,2020.
[3]李欣远.矿山地质环境恢复治理及综合利用探讨[J].中国金属通报,2020(07):295-296.
[4]刘炎波.矿山地质环境评估及恢复治理方案改进研究[J].世界有色金属,2020(12):258-259.
[5]赵克锋,张阿熳.矿山地质灾害防治与地质环境保护[J].环境与发展,2020,32(01):244-245.
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[7]李聪伟.矿山地质环境恢复治理技术方法研究[J].世界有色金属,2020(02):161-162.
1.1地下水位变化引起的地质灾害
由于地下水位变化引起的地质灾害中,最常见的就是矿坑突水涌水,同时也是危害较大的一类地质灾害。在采矿过程中,需要对矿坑的涌水量进行估算再采取采矿措施,如果在对矿坑的涌水量估算之后地下水位突然发生变化,特别是当矿坑的实际涌水量大于估算值时,就会带来非常严重的后果。在采矿的过程中常常需要将老隆打穿,贯穿透水断层,如果在这个过程中突然遇到暗河或者蓄水溶洞,那么地下水或者地面水就会大量涌入到老隆。由于这个过程突发性非常强,并且涌入的地下水规模非常大,所以会造成严重的后果,井巷被淹,甚至对采矿人员的生命安全造成威胁。除了矿坑突水涌水之外,地下水位的改变也会引起坑内溃沙涌泥,这是伴随着矿坑突水发生时一种常见的灾害。如果在采矿的时候突然遇到蓄水溶洞,溶洞中除了水之外,还有大量的泥沙和石屑,溶洞中的泥沙和石屑也会和水一起涌入到坑内。除此之外,透水断层以及地裂缝的存在也会把一些沉积物涌入到坑内,导致大量的泥沙将坑堵塞,采矿人员以及采矿机械都会被泥沙所埋,最严重的时候甚至可以毁灭矿山。
1.2岩石体变形引起的地质灾害
在矿山地质工程中由于岩石体的变形也很容易引起地质灾害,其中最常见的就是采矿过程中发生的坍塌事件。在采矿过程中的采空区,如果保留的矿柱受到损害或者数量不足都会使矿柱的支撑能力受到影响,当支撑能力不够的时候就会发生地面的塌陷,在矿体埋藏的越浅的地区发生塌陷的概率就越大,如果埋藏的深度足够,在崩落的采空区没有及时回填也会发生大面积的塌陷。在岩溶的分布区,如果矿山排水疏干也会导致溶洞上方的地面塌陷。地面塌陷会对建筑物以及道路资源、耕田资源造成巨大的伤害,同时也会在塌陷之后将一些地表水或者地面水灌入坑内,导致淹井事故的发生,使得地质采矿要停产,带来了巨大的经济损失。另外,如果矿坑的周边的岩石受到很强的地壳应力,那么就会强烈收缩,而在采矿的过程中由于挖井等,会使矿坑周边的岩石出现广阔的空间,那么被强烈收缩的岩石受力就会突然释放,导致岩石破裂,分成很多碎片向四周喷射,对采矿人员造成危害。由于不合理开采会造成采矿场边坡失稳、岩崩以及滑坡现象的发生,尤其是在露天开采的地质工程中更为常见。在采矿过程中,由于采矿活动还可能引发地震的发生,只要遇到一个小地震就会对采矿的井下和地面造成非常严重的破坏。
1.3矿体内因引起的地质灾害
由于矿体内因引起的灾害主要有矿坑火灾、瓦斯爆炸以及地热,尤其是在煤矿资源的开采中非常常见。在采矿过程中,由于通风措施没有做好,在矿井内容易聚集很多的瓦斯,当瓦斯浓度到达一定的程度时就会发生爆炸,导致严重的后果,不仅整个矿井被毁,同时还会造成井内工作人员的伤亡。矿坑火灾常见于硫化矿床,硫化物在氧化的过程中会放热,放出的热量没有及时疏散,当热量聚集到某一程度的时候矿井内就会发生自燃现象,使矿山发生火灾,使底下矿产资源受到严重的损害。浪费了巨大的资源,同时还会导致农作物和树木的死亡,对环境造成了严重的危害。矿石在开采的过程中深度越大受到的地热也越大,由于地温非常高,使得采矿的环境非常恶劣,采矿过程受到严重影响。
2矿山地质灾害的防治措施
2.1重点防治区的地质灾害防治措施
为了做好重点防治区的地质灾害防治工作,首先,在矿山开采之前,要合理设计边坡的参数。同时在开采的过程中要通过扫描以及严格的监测等措施来及时了解矿区的边坡,从而稳固矿区边坡。为了防止开采的过程中出现岩石变形或者开裂导致的喷射现象,在开采之前一定要做好专业的地质工程勘察工作。同时还需要做好开采前的准备工作,例如设计合理的边坡坡度和渣场弃渣的方量,并做好灾害防护措施,做好拦渣以及挡墙的准备,如果在开采的过程中出现灾害可以及时处理,避免喷射现象带来的巨大损失,同时在开采的过程中要严格规范工作人员的操作,禁止乱弃。对于矿山中原来发生过灾害的区域,要特别做好预防工作,减少灾害的发生。在矿山开采的过程中要做好坑道的支护工作,避免塌陷现象发生。
2.2其他地质灾害防治措施
为了避免塌陷、边坡失稳以及滑坡现象的发生,需要在开采之前合理设计边坡参数,设置排水沟,做好边坡上的排水工作。开采过程中在一些重要的地段要做好拦挡岩石碎屑的措施,避免滚石现象的发生。同时加强开采过程中的现场管理工作,加强所有工作人员的安全意识,让所有的员工都能够重视矿山开采的安全,并且做好安全防护工作,规范工作人员的操作。在开采结束后要及时做好填平工作,可以通过植树造林等方式减少由于采矿对环境造成的危害。
经济的快速发展加快了对矿产资源的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。
2 矿山地质灾害的防治措施
根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。
2.1 一般防治区防治措施。区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。
2.2 次重点防治区防治措施。在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流, 可能有滚石和飞石危害. 科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。 加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施,开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
2.3 重点防治区防治措施。合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。 渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线) 。 对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。 作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。
3 矿山地质灾害的主要类型
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。
3.1 岩土体变形灾害。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。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调、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山和建材矿山。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。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。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。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。