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露天煤矿灾害防治精品(七篇)

时间:2023-09-24 10:57:59

露天煤矿灾害防治

露天煤矿灾害防治篇(1)

一、露天煤矿开采引发的环境问题

1、露天煤矿开采对土地的破坏

露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失一挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化,占用使原有的土地利用类型变为容纳厂房、选煤场、运煤铁路、排土道路、供电线路以及排水管道等工矿用地。

据不全完统计,我国露天开采平均每万吨煤破坏土地0.24 hm2,其中采场挖损破坏0.08hm2,外排土场压占0.16hm2。尤其是倾斜煤层的凹陷露天矿因不能内排或内排量较小,剥采区不可能在开采闭坑时恢复为原始地形,剥离废石外排占用土地量更为巨大。

如抚顺西露天矿形成的矿坑东西长6.6km,南北宽2.1km,面积达10.87km2,3个废弃矸石排土场面积达20.2km2;阜新海州露天矿长4km,宽2km,深350m,面积达8km2,排土场面积达14.7km2。露天开采活动在如此广大的范围内延续几十年至近百年,对生态地质环境的影响之大、危害之多、治理之难可想而知。

2、地表水和地下水污染问题

露天煤矿闭坑后,对地表水和地下水污染最严重的是露天煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下永体。阜新新邱露天煤矿排土场附近于家沟地区的地下水体就是由于露天煤矿排土场淋溶水渗入地下使其受到了严重的污染而导致不能饮用的。

此外,露天煤矿闭坑后,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。

3、大气染污问题

露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘(TSP)。另外含有因少量煤矸石和残煤在大气中慢慢被氧化而可能发生自燃,产生一定量的CO、SO2、和NOx等有毒有害气体,对大气造成,污染。

对某露天矿区的现场监测结果显示:大气污染物主要是总悬浮颗粒物(TsP)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)。研究表明;TSP的含量远远超出二级国家环境空气质量标准,因此为主要污染物。在每年春夏之交和秋冬之交两个时期会出现两个污染高峰期,表现出明显的季节特征,与气象条件紧密相关;气体污染物高峰期均处在冬季前后,在每年的夏季浓度最低,CO、SO2的浓度与烟雾出现次数呈正比关系,主要是由于残煤自燃引起的。

此外,我国露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的TSP污染。

4、露天矿闭坑后地质环境的变化与环境地质灾变发展趋势

露天矿闭坑后地质环境将发生改变,环境地质灾变有进一步发展的趋势,主要体现在水文地质环境的变化。露天矿闭坑前为维持正常生产与边坡安全的全套疏干排水系统,在采矿结束后不可长久维持,一旦停止,则地表水、地下水将向矿坑汇集,原来的疏干边坡(简称为干边坡或干坑)将逐渐充水成为湿边坡,使边坡岩体含水量增大,强度大幅下降,地下水水位上升,边坡稳定性下降,从而发生滑坡、塌陷等地质灾害。

许多露天开采的矿山,下部曾由地下开采过,岩体受到扰动、破坏发生沉陷,再在露天开采与地下开采的复合作用下,边坡岩体被切割、再度破坏与扰动,随着终采闭坑,边坡将加陡至最终帮坡角,这样脆弱的边坡在自然与人工营力如暴雨。地震或矿震等作用下更易发生滑坡、塌陷。

所以,如不能提前采取合理的治理措施,则露天矿闭坑后地质环境必然恶化,环境地质灾害发生的危险性也必然增大。

二、露天煤矿开采引发环境问题的原因

我国露天煤矿开采环境问题复杂、多样、特殊、敏感,由于特定历史因素对矿业城市地质环境和生态环境的影响和破坏非常巨大。随着国家环保意识增强,80年代以来建的新矿区环境状况有所改善,有的矿区达到了较好水平,如神华集团神东公司的马家塔露天矿就比较好地解决了露天开采中环境恢复和治理问题。因此总结这方面的经验教训意义是重大的,对搞好露天煤矿开采环境问题的防治是非常必要的。

在计划经济时期,煤矿企业利润都上缴国家而很少投人由开采造成的环境问题治理经费。如抚顺西露天矿、阜新海州露天矿这样的国有大型矿山企业,所产煤炭、所创利润和效益基本上均上缴国家,而几十年来开采带来的严重的环境危害却留给了地方,露天煤矿开采初期和中期环境危害的范围均较小,没有引起决策者、管理者和采矿者的注意。加上环保意识薄弱而使环境隐患越积越多,几十年后造成了环境的恶化和灾害的发生。无法回避的是,历史沉淀这些环境问题。只有依靠各级政府加大投入或积极组织才能逐步地治理和恢复。

露天煤矿开采环境问题根本上说是人类采矿工程活动使环境发生变化或恶化。这就需要决策者、管理者、生产者有战略眼光和战略胸怀,不仅仅关注自身的、近期的经济效益和繁荣,还应从保持社会经济可持续发展、爱护_人类居住的家园的高度去从事露天煤矿开采,主动地、积极地利用开采工程改善、美化周边环境,变有害为无害。变不利为有利,实现资源开发和环境保护的协调发展。

三、露天煤矿开采环境问题的治理对策

1、区分环境问题历史旧账和新账,从而明确环境恢复治理的主体和责任人。要由目前的矿山企业来承担历史遗留的环境问题的治理显然是不现实的。因此尽早区分历史旧账和新账,是明确环境恢复治理责任、内容、资金来源和实施主体的重要前提。

2、完善、修改的制定包括露天煤矿开采在内的有关标准、规范,使矿山开采的环境管理和治理具有可操作性、规范,使矿山环境管理和治理具有可操作性、针对性和科学性。实现露天煤矿开采从勘查、建设、生产、闭坑全过程的管理和监督有法可依。实现露天煤矿开采环境的改变―破坏一恢复―重建的良陛循环。促进可持续发展。这就从源头避免、减少了环境问题的危害和地质灾害的发生。

3、露天煤矿建设开采的规划要充分考虑开采至最终境界可能带来的环境问题和灾变。规划和设计中要充分考虑不要在可能的环境灾变区设计民用与工业建筑。这一条对新建露天煤矿是必要的。

4、在地质环境问题较严重的露天矿,建立环境地质监测网站和地质灾害预警系统。主要针对已经建设和正在生产的露天煤矿且环境灾变问题已经存在并影响、危害地面建筑和人民生命财产安全情况下建立。如抚顺发电厂及地面兴平路等均建有地面变形监测线网,实时监测并预测变形趋势,为及时采取灾害防治措施,避免损失提供依据。

5、老的露天煤矿开采已几十年,造成的环境地质灾害已成事实的情况下,防治对策建议遵循两条原则:一是避让原则。不要在灾害区内布置工程建设和居民建筑,已有的尽量考虑搬迁?二是针对性治理原则,对不宜搬迁的重要设置和建筑,采取针对性治理措施,如加固、屏蔽、采矿回填、边坡压脚等。宣进行几个方案的技术经济比较,要综合考虑技术可行性、经济台理性和安垒风险性。

露天煤矿灾害防治篇(2)

【关键词】煤矿;水害;现状;治理

滕州曹庄煤炭有限责任公司为国家煤炭开发投资公司控股、与滕州市合资经营建设的中一型企业,位于滕南煤田北部,地处西岗镇境内,坐落于枣庄矿务局柴里煤矿之北,枣庄市泉上煤矿之南。井田南北长2.1~2.9Km,东西宽2.3~3.6Km,面积7.306平方公里。

1.曹煤公司主要水害现状

1.1 顶板砂岩水

3下煤层顶板砂岩为3下煤层的直接充水含水层。对矿井充水有一定影响,但不构成水害隐患。

3下煤层顶板砂岩厚度15.59~56.59m,平均32.01m,由数层中、粗、细、粉砂岩组成,泥岩、钙质胶结。该层砂岩以孔隙、裂隙水为主,富水性不均一,在构造裂隙发育地段,中、粗粒砂岩富水性强。砂岩水常沿原生裂隙和采动裂隙泄入井下,在裂隙发育地段巷道滴、淋水明显增加。采面涌水多以顶板滴、淋水和老塘涌水形式出现。

根据勘探抽水资料,原始水位+34.5~+36.8m,单位涌水量0.001~0.056L/sm,渗透系数0.117m/d,水质类型SO42--Ca2+、K+Na+型,PH至7.7,总矿化度1200~2000mg/L(本矿226孔为1364.23mg/L),总硬度25.02~59.77度。

3下煤层顶板砂岩水以静储量为主,巷道揭露和采动后易疏干,不会构成水害隐患。

1.2侏罗系水

侏罗系仅分布在井田西部田岗断层附近,厚度0~56.5m,岩性以紫红色砂岩、紫灰、紫红色砾岩为主,砾岩厚度为0~37.2m。据邻矿混合抽水资料,单位涌水量0.00156~0.287L/s.m,渗透系数0.507~0.00234m/d, 水质类型HCO3-、C1-K++Na+、Ca2+型。上部PH值7.77,总矿化度2964.3mg/L,总硬度83.45度。该含水层受Q下水补给,基本不受大气降水影响。321①工作面和323①工作面均有一部分在侏罗系下部,当时开采时并未发现涌水量较其他地方大。但因侏罗系含水性不均一,不能说明其它地方的侏罗系不含水。

1.3 第四系水

曹庄井田第四系分为上下两组(Q上、Q下)。Q上厚27.1~40.5m,一般含砂四层,多达五层,少至一层,砂层总厚约3~15m,原始水位表高为+33.75~+45.18m,单位涌水量0.071~2.705L/s.m。Q下一般厚18.3~70.5m,为含水砂性土,一般4层,主要由轻粘土质砂、局部中粗砂层和砾石层组成,固结性强、富水性弱,原始水位+36.2~+39.5m左右,平均单位涌水量0.18 L/s.m,渗透系数1.66m/d,水质类型HCO3--Ca2+或HCO3-、SO42--Ca2+、K++Na+型,PH值7.66,总矿化度364~612mg/L,总硬度11~15.5度。由于其与粘性土相间分布,因而对矿井充水影响很小,采动疏降后,底部砾石层易疏干。因此,第四系水对矿井安全生产不构成威胁,但在生产过程中,要严格按照初步设计留足防水岩柱。

1.4 露头水

第四系下组水会沿3下煤层露头渗入,但因第四系上、下组无水力联系,下组为弱含水层,易疏干。露头水不会构成水害隐患。

1.5断层水

井田内断层比较发育,其中田岗断层为导水断层。其余已揭露的断层均不导水或导水性很弱。田岗断层将三灰和奥灰抬高,并可能使各含水层导通或间距缩短。

1.6 老空水

3下煤层开采时,工作面最下部有岩石集中泄水巷,工作面与泄水巷之间有泄水孔连通。老空水均流进泄水巷,经水仓排到井上。老空水不会构成水害隐患。

1.7 陷落柱水

曹庄井田在生产过程中,仅在304工作面后部发现2处陷落柱,无水。

虽然已揭露的陷落柱无水,在水患方面对3下煤层开采没有影响,但开小槽煤时是否仍然无水,是否还有尚未接露的陷落柱,如果有,其导水性如何,均不可定论。

1.8 封闭不良钻孔水

本井田内1960年以前123队施工的钻孔封孔质量较差。封孔不良钻孔的存在,对矿井安全生产构成潜在的威胁,它可成为含水层间水力联系的通道,即使在自然状态下不导水,由于采动和矿井排水影响,有可能使封闭不良钻孔受扰动而成为导水通道。

2.水害防治思路

2.1持久深入地开展隐患排查治理活动,超前防范水害事故

以往发生的水害事故,几乎都是对于水害排查不到位造成的。我们要高度重视隐患排查对于避免水害事故的重要性,更加全面、负责、认真地开展隐患排查活动,查找水害事故隐患的根源,彻底加以治理,真正做到防患于未然。

2.2持续抓好汛期防治水工作,确保汛期生产安全

(1)建立“雨季三防”超前防范制度。对地表采动裂缝要及时充填加固,对形成的塌陷坑要及时进行治理;煤系地层露头部位有漏水时,要及时注浆加固处理。在可能和井下有水力联系的低洼地点,设置防洪站,保证随时排除积水。同时,对排水沟及时巡查维护,保证河道畅通,防止河水倒灌。

(2)建立灾害性天气预警和预防机制。密切关注灾害性天气的预报预警信息,掌握汛情水情,及时主动采取措施。

(3)建立雨季巡查制度。在汛期,煤矿要安排专人对本井田范围内的可能威胁矿井安全的废弃老窑、地面塌陷坑、采动裂隙以及河流、涵闸、堤防工程等部位进行巡查;特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不间断巡视。加强雨季汛期井下涌水量观测。

(4)建立灾害性天气撤人制度。煤矿要建立暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下及时撤出井下人员的制度,24小时降雨量超过50mm,以及发现暴雨洪水灾害严重时,必须立即撤人。

(5)建立雨季汛期联系制度,保持通讯联系,互相随时告知水情,便于掌握际情实况,有的放矢地解决出现的水患威胁。

2.3做好水文地质基础工作,确保防治水工作万无一失

准确、及时地填绘采掘工程平面图等图纸,定期收集相邻煤矿和关闭废弃的老窑情况,并在井上、下对照图上标出其井口位置、井田开采范围、开采年限和积水情况以及与相邻矿井连通情况,准确掌握矿井受水患威胁情况。

2.4建立曹煤公司水害联防机制

及时互通情报,分析、研究、预测、部署矿井防治水工作,协调平衡各矿存在的问题,签订安全互保协议,与周边相邻矿井及时沟通信息,当矿井出现异常情况时,立即向周边相邻矿井进行通报。建立地企共建水害安全防线,确保矿井长治久安。

2.5抓好井下探放水管理工作,是实现矿井防治水安全的一项重要工作严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,严格探放水审批制度,探放水设计和安全技术措施的编制要有科学性、针对性、可行性。探放水设计和现场施工一定要满足《煤矿防治水规定》要求,严格控制探水距离,加强探放水工作人员的技术培训,抓好安全技术措施的落实。

2.6加强水情水害预报,服务生产

根据煤矿年、季、月度采掘生产接续计划,定期逐头逐面地进行水情水害预报,认真排查水害隐患,按照“及时、可靠、全面”六字标准,预先分析水害特点,提出处理措施,做到人员、责任、措施、资金、期限、应急预案 “六落实”在水害预测预报方面,重点分析现有采、掘工作面上、下、左、右、前、后等全方位的老空水、断层水和含水层水等水害威胁。针对存在的水害隐患,采取相应的安全防范措施,更好地服务生产。

露天煤矿灾害防治篇(3)

关键词:矿井;采空区;水害防治;隔离;分析;采取措施

1 矿井主要水害分析

1. 1 雨季地表水威胁

1)地表河流水威胁。绝大部分煤矿附近都不同程度的存有水库、 河流、 湖泊,在雨季时,由于河流、 湖泊水位暴长,溃堤决口致使水流倒灌矿区,造成地表低洼地区积水或直接通过井口溃入井下造成水灾。

2)露天开采的矿井在地表上留下露天坑,河流在附近流过,雨季水量大时有可能倒灌露天坑,地面积水可能导入井下。

3)由于许多地区煤炭开采历史较长,矿区低洼地点、 古井、 塌陷区较多,矿井周围井口多。浅部的部分小煤矿超上限开采,造成地表斑裂,这些都是地表水导入井下的通道。

1. 2 老空水威胁

1)采空区积水。采空区内的低洼点逐步积水,对下部距离比较近的煤层的开采或同一层的下部采掘工作面带来威胁。

2)巷道内的积水。

①废弃的下山巷道逐步积水,不能正常及时填图,给以后的采掘活动留下隐患;

②平巷口或者上山巷道的下口的密闭没有留设泄水孔,密闭内如果逐渐积水,随着积水的增多,最终可能突破密闭造成突水事故;

③不少煤矿立井井筒下部存有积水,其水位经常超过罐笼的过放距离位置,如果发生罐笼过卷,可能造成罐笼内的乘员被淹。

3)矿区的积水威胁。不少报废和被关闭的矿井,内存有大量积水,与周边附近生产矿井有直接或间接相通关系,亦或填图不及时,图纸交换不正常,对生产矿井构成重大威胁。

4)挡水墙封闭的高压老空水威胁。部分煤矿在生产区域之上(矿井的浅部)为控制涌水量而对部分采空区使用挡水墙进行了封闭,当采空区水积满以后该区域就成了高压水包,由于其生产区域和作业人员都在封闭的积水区以下,一旦挡水墙出现意外,有可能造成重大损失。

5)复采区域局部滞留的老空水威胁。部分煤矿在原煤层的采空区内有复采活动,采空区的低洼地点和老巷道可能滞留部分老空水,如果探查不细有可能造成事故。

6)古空水威胁。很多煤矿处在煤层露头下部开采,露头浅部不同程度的存有古井、 古采区,下部的生产矿井遭受古空水威胁。

1. 3 承压水、 顶板水、 断层水威胁

1)底板承压水威胁。部分煤矿在开采下组煤时,在煤层底板不完整或遇有小断层的情况下受底板含水层承压水和断层水威胁。

2)顶板水威胁。主要是煤层上部含水层的威胁。有的含水层属于洞穴裂隙承压水,内部赋存水量较大,一旦揭露或导通了这些裂隙和洞穴就容易出现突水。

3)断层水威胁。有的煤层距离含水层比较近,断层有可能导通含水层造成威胁。另外一些落差较大的断层可能导水,在揭露断层时易出现突水。

1. 4 岩溶陷落柱的水害威胁

岩溶陷落柱是埋藏在煤系地层下部的巨厚可溶岩体,在地下水溶蚀作用下,形成巨大的岩溶空洞。强充水型陷落柱内充填物未被压实,柱内水力联系良好,直接导通奥灰等高压水,沟通了煤系地层各含水层,采掘工程一旦揭露就发生突水,对矿井造成灾难性的淹井事故。

1. 5 相互沟通不能实现相互隔离的问题

很多矿区由于煤炭开采历史较长,小矿多,开采关系复杂,基本矿矿相通,但又没有或不能相互隔离,一个矿井发生水害事故,其他矿井也会遭受影响。

2 水害防治措施

深入开展隐患排查活动,充分认识隐患排查对于避免水害事故的重要性,努力找到水害事故隐患的蛛丝马迹,认真加以治理,真正做到防患于未然。

1)加强雨季期间调度和值班工作。在雨季,煤矿主要负责人要在岗在位,不能远离。

2)要主动与气象、 水利、 防汛等部门联系,建立灾害性天气预警和联合预防机制,及时收听收看天气预报,掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息,及时主动采取措施。与周边相邻矿井沟通信息,当矿井出现异常情况时,立即向周边相邻矿井进行预警。

3)建立雨季巡视制度。煤矿企业在雨季要安排专人负责对本井田范围内的可能威胁矿井安全的废弃老窑、 地面塌陷坑、 采动裂隙以及湖泊、 河流、 涵闸、 堤防工程等部位进行巡视检查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24h 不间断巡视。矿区每次降大到暴雨时和降雨后,必须派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况。

4)建立重大水害应急预案和及时撤人制度,并授予调度值班人员紧急处置权,明确撤人的指挥部门和人员以及撤人的程序等,24h降雨量超过50mm,以及发现暴雨洪水灾害严重、 可能引发淹井时,必须立即停产撤人。

5)准确、 及时地将矿井的采、 掘工程绘制到采掘工程平面图等图纸上,定期收集相邻煤矿和关闭废弃的老窑情况,及时与相邻矿井交换图纸,并在井上、 下对照图上标出其井口位置、 井田开采范围、 开采年限和地表水情况,准确掌握矿井受水患危险的情况。

6)对地表采动裂缝及塌陷坑要及时进行治理;对关闭废弃的煤矿井筒要充实填死;煤系地层露头部位有漏水时,要及时注浆加固处理。凡可能和井下有水力联系的低洼地点,设置防洪站,保证随时排除积水。同时对排水沟及时巡查维护,保证河道畅通,防止河水倒灌。

7)安装和完善井下职工的 “三条生命线” (井下通讯线路、 压风管路、 防尘管路) ,保证 “三条生命线” 安全可靠。在矿井生产水平水仓入口、 可能的突水地点、 可能的过水通道等处安设摄像头,保证安全监测系统能够对水情变化进行实时监控。

8)开采下部层位煤层受上部采空区积水威胁的矿井,要认真核对上层煤巷道和采空区的低洼地点,把可能的积水范围和积水量,标绘在上层煤采掘工程平面图上。在开采下层煤之前实行探放水,将上层煤的积水放净。

9)生产和在建矿井完善排水系统,坚持正常排水,严禁有任何超层越界违法开采行为,相邻矿井之间要及时互通信息,建立联合预警机制;加强对井下各防水闸门、 墙的日常管理,水闸门要确保备件齐全、 开启便捷,定期作关闭试验,做好涌水观测工作。

10)对于生产区域上部存在高压积水的: ①属于单道挡水墙的,在外部重新增设一道挡水墙,作为第二重保险,预留闸阀,平时观测水情。②对挡水墙及其周围的围岩情况以及涌水情况实行定期的观测。有条件的要在挡水墙前安设摄像头和水文自动观测系统,实行实时监控。发现问题及时撤出危险区域的人员。③挡水墙附近禁止进行任何采掘活动。

11)对于存在复采活动的矿井,实行有采掘必探。采用正规采煤法,有计划的逐步退出复采区域的采掘活动,消除复采区域水害、 顶板等灾害的威胁。

12)对于开采下组煤的矿井,要开展对承压水水文地质的探查和研究,弄清承压含水层的水压、 富水性、 隔水层的厚度和完整性等水文地质情况,要采用疏水降压的办法,将承压含水层的水头值降到安全范围,再行开采。对强含水层,在掘进时应加强探放水工作,在巷道过这些含水层时,必要时采用预注浆方式。

13)加强岩溶陷落柱的防治。对于准备开拓的新采区,在设计前应采用三维数字地震勘探,探清断层、褶曲、 陷落柱等地质构造和煤层赋存情况,以便及时采取措施。

14)相互连通矿井,按照有关规定应实行隔离开采,已经被破坏的防隔水煤柱,必须注浆加固并建立隔水闸墙等设施。同一区域的煤矿之间要相互合作,相互之间互保安全,出现问题及时相互通知。

3 加强水害应急救援工作

整合人力资源, 在一个矿区配备齐全的探放水设备和专业队伍, 完善水害应急预案, 在各矿与物流中心储备足够数量的抢险物资和设备, 确保抢险救灾时能够及时到位, 并发挥最大作用。

露天煤矿灾害防治篇(4)

一、加强安全生产组织领导,夯实安全生产基础工作

今年以来,我局按照市政府的统一部署,认真开展了“安全生产基层基础深化年”活动,深入开展打击非法违法生产经营建设行为专项行动,并按时报送有关信息情况,按照基层基础深化年的目标和任务,认真组织开展了安全生产执法、治理、宣教“三项行动”,狠抓安全生产责任制的落实。把安全生产工作纳入本部门重要议事日程,局专门成立了安全工作领导小组,实行主要负责人负总责和领导班子成员“一岗双责”的安全生产领导责任制,将安全生产工作与其他工作同部署、同检查、同考核。坚持每月研究一次安全生产工作,分析形势,及时协调解决安全生产问题。定时组织召开安全生产学习会,传达上级有关安全生产工作会议精神,研究部署矿山安全生产监管工作。积极构建实施八项制度:

一是矿产资源开发季度报告制度。各矿山企业严格遵照业务主管部门审批的采掘计划组织生产,在季度结束后10日内向市国土资源局书面报送矿产资源季度开发利用情况汇报,并报送图纸、井下测量技术资料。

二是预先报告制度。地下开采矿山在靠近采掘边界100米范围内有采掘活动时,预先向国土资源局报告,报送作业地点相关技术资料(含主管部门批复作业计划、图纸、导线点资料等),经市局验收后组织生产。

三是采矿权标识制度。各矿山企业在醒目位置设立采矿权标识牌,露天矿山埋设矿界界桩,并注意保护;各所(分局)不定期对界桩保护情况进行检查,对私挪界桩或故意破坏界桩的行为予以严厉查处。

四是开采情况公示制度。每月初,各矿山企业在政务公开栏等显要处,将上月资源开发利用情况予以公示,张贴采掘工程现状图,标明实际作业地点、资源动用情况和下月作业地点、预计采出量等要素,接受企业和社会监督。

五是违法开采行为举报奖励制度。为及时预防和查处超层越界等违法行为,建立了群众举报机制,公布了矿产违法行为举报电话,各矿山企业在政务公开栏中公布违法采矿行为举报电话和电子邮箱,举报信箱设在国土资源局门口。国土资源局对举报的违法行为,经查证属实的,给予一定的经济奖励。

六是相邻矿山互查制度。相邻矿山企业双方均签订依法办矿协议,地下开采矿山坚持落实相互间月下井检查和季度交换采掘工程图纸,图纸标注双方靠近边界100米范围的采掘活动情况。互查材料由相关人员签名并加盖单位公章后,作为国土资源局季度督察材料。超层越界等违法行为能到得到及时发现和制止。

七是动态巡查制度。按照《国土资源执法检查巡查工作规范》(国土资发[2009]127号)的要求,对矿山企业实施定期和不定期巡查,每月不少于1次,汛期增加巡查次数并做好值班工作。各(分局)对辖区内各类露天采矿活动实行周巡查,并做好巡查记录,对巡查过程中发现的违法行为和重要安全隐患下达整改指令书,并及时处理到位。

八是矿产督察制度。建立健全了矿山督察员监督管理体系。新设立了矿产督察员办公室,成立了省、市、县四级矿产督察员队伍,落实了督察经费,制定了督察员工作制度,认真落实矿产督察员包矿责任制和督查备案制,矿产督察员对地下开采矿山每月进行一次督查,对露天开采矿山每季度进行一次督查,对于检查中发现的问题,及时整改,并将整改情况报矿产督察员和国土资源局矿管科。

在坚持八项制度的同时我们还按照安全执法检查要求,严格落实安全经费,保证安全生产监管执法经费足额到位,专项使用。严格坚持节假日值班制度。在重大节假日、重大活动期间,全天24小时安排人员值班,确保信息畅通,问题处理及时。

二、细化工作措施,严格安全事故控制与查处

 

按照市政府安委会下达的安全生产控制指标,年初我局对各.县市国土资源部门和市直矿山企业全年的安全生产工作进行了安排部署,进一步明确了责任,确定了目标,并督促所有矿山严格落实《矿产资源法》、《安全生产法》等法律、法规,加强安全投入,狠抓现场管理,严格责任追究,强化矿业权人的安全生产责任意识。对出现事故的xx矿业集团公司协同安监、主管部门严格执行事故处理“四不放过”原则,对事故责任人的责任追究严格落实到位。

今年我们狠抓矿产资源开发利用监督管理和年检制度。严格探矿权、采矿权审批、报送、办证制度。坚持依法管矿,严格“三率”指标考核,运用行政、经济和法律手段,强化回采率的管理,全市煤炭企业矿井采区回采率均达到80%以上,既节约了矿产资源,也避免了矿山企业不按开发利用方案施工带来的安全隐患。

三、打击非法生产经营行为,多措并举保障安全生产

根据山东省国土资源厅《关于深入开展严厉打击非法采矿活动的紧急通知》,市安委会印发了《深入集中开展严厉打击非法采矿活动实施方案》,市国土资源局成立了“打非、治违”活动领导小组,对此项工作进行统一规划,明确了各阶段的工作重点,特别是在汛期,加强对易受大雨和洪水影响的地下开采矿山和露天矿山的重点监督,严防因采矿造成安全责任事故。对无证开采、超层越界、乱采滥挖、私挖盗采等违法开采行为进行集中整治。对查出的问题坚持发现一个,查处一个,始终保持高压态势。认真执行动态巡查、有奖举报、案情险情报告制度,今年前三季度,局组织了3次对辖区内所有矿山进行的拉网式安全执法大检查,查出安全隐患103条,提出整改意见62条,下达执法文书58份。对查出的安全隐患,制定整改措施,明确安全责任。通过开展“打非”工作,积极推进联合执法行动,严厉打击违法开采行为活动,规范了矿业开发秩序。在打非检查工作中发现xxxx矿业有限公司违反开发利用方案,违规开采I号矿体学校保安矿柱,未按要求及时回填,对学校部分建筑及人员安全造成了很大隐患。为确保学校师生安全,责令xxxx矿业有限公司立即停止对学校下部铁矿的开采活动并限期回填,按照有关规定进行了处罚。目前,塌陷区影响范围内教职工宿舍、学生宿舍、餐厅、操场的搬迁工作正在进行。

四、加大隐患排查力度,完善地质灾害防治应急体系

在对全市地质灾害隐患点进行调查的基础上,针对我市地质灾害防治的侧重点,我们组织编制了《2011年度地质灾害防治方案》和《突发性地质灾害应急预案》,对我市主要地质灾害隐患分布和威胁对象进行了详细划分,查明了全市地质灾害的发育类型和数量,明确了地质灾害防治的目标,提出了我市地质灾害防范的重点,并制定相应的防治措施。同时,局相关业务科室带队组织专业技术人员对全市地质灾害隐患点进行了专项检查,督促矿山企业编制了地质灾害处置预案,重大危险源和事故隐患评估、重大危险源、事故隐患处置预案,全面落实地质灾害防治各项措施,健全了群测群防机制。同时,建立了气象与地质灾害预警预报信息平台,配置了监测应急救援装置。实行汛期定期不定期巡查和24小时值班制度,确保地质灾害抢险救灾指挥有力、处置科学、抢救高效,进一步提高了地质灾害防治能力和水平。针对xx集团xx煤矿与周边4个地方煤矿因历史划界造成边界重叠,在雨季期间,市国土资源局专门组织5个煤矿召开隐患排查现场会,排查隐患,制定措施,责任到矿到人,现场督促落实安全开采措施。

加强地质环境治理工作。今年,我们重点加强了对矿山开采破坏影响的治理工作,对京沪高铁附近20多个露天采石矿和xx市xx煤矿实施闭坑关井。在x矿集团、xx矿业集团公司煤矿推广应用似膏体充填开采新工艺,有效解决了灰岩水承压水上开采难题,消除了隐患,保证了矿井安全开采。积极争取利用国家以奖代补、示范工程资金扶持6个煤炭企业实施建筑物下矸石充填绿色开采工程,即消灭了地面矸石山尾矿危险源,最大限度的回收了煤炭资源,又减少了地表建筑物、民房破坏,保证了人民生命财产安全。实现减灾效益、环境效益、经济效益三赢的局面。

五、强化安全生产宣传教育培训,增强安全生产意识

    今年,市局紧紧围绕“安全生产基层基础深化年”活动要求,加强对安全生产法律、法规、规章和安全生产知识的宣传,深入开展形式多样的安全生产宣传教育行动,充分利用“4.22”地球日、“6.25”土地日及“安全生产宣传”月等时机通过发传单、设立咨询台等进行安全生产法律法规及地质灾害防治工作的宣传,共发放宣传资料500多份。让矿业权人充分认识到矿产开发管理安全责任及地质灾害防治措施。通过宣传,让上级文件精神家喻户晓,人人皆知,为我市的安全生产营造了良好的氛围。

针对本系统安全管理形势,国土资源局多次组织辖区内矿业权人参加国土系统安全培训班,学习地质灾害事故应急救援预案,增强企业处置灾害事故的能力。

  六、存在问题

1、小型地下开采矿山,尤其是铁矿的监督管理还不规范;岩盐矿山开发规模迅速膨胀,相应的监督管理措施还没跟上。

2、矿山地质灾害及地质环境问题不容忽视。我市煤炭、建材等矿业开发引发的生态环境问题比较突出。煤炭、石膏、等开采引发的采空塌陷、岩溶塌陷等地质灾害,如果重视不够,投入不足,防治不力,会引发一些危机人民生命财产安全的重大隐患。

七、近期安全工作打算

  元旦春节将至,抓好当前和今后一段时间的安全生产工作至关重要,当前要重点抓好以下几方面工作:

1、认真贯彻11月20日xxx市长在全市安全生产紧急电视会议上的讲话精神,深刻汲取山东联合化工股份有限公司“11·19”事故教训,举一反三。重点在全市非煤矿山领域开展安全生产大检查、大整治活动。继续严厉打击非法违法生产经营建设行为,确保全市非煤矿山领域安全生产形势持续稳定。

露天煤矿灾害防治篇(5)

关键词:矿山地质;3S;灾害类型;防治措施

Abstract: after the exploitation of mineral resources, in a great extent change the local geology environment, causing many serious mine geological disasters. This paper, from the mine geology disaster caused the main factors of, combining the characteristics of time and space of geological disasters and disaster methods, the mine geology disaster into several main types and the class. And according to the several types of geological disaster characteristics, this paper explores the establishing of the corresponding prevention and control measures, to China mine geology hazard prevention and control and the mine geological environment management to provide the scientific basis.

Keywords: mine geology; 3 S;Disaster type; Prevention and control measures

中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:

1、概述

由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件,改变了当地的地质环境,而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。矿山地质灾害的发生会对生态环境、自然资源和经济社会造成不可估量的危害和破坏。

我国的矿产开采具有相当长的历史,在相当长的时间内,我国矿产开采技术和设备都比较落后,这种条件下的矿产开采导致矿山地质环境不断恶化,矿山地质灾害事故频发。危及生命的矿难和环境灾害时有发生,近年来还有逐渐上升的趋势。因此,根据我国矿山地质灾害发生及发展规律、特点,将矿山地质灾害进行详细分类,并根据其各自特点提出防治灾害的措施,是一项十分必要的工作。

2、矿山地质灾害类型

就目前的科学技术发展状况而言,采矿活动的范围仍多数被限定在地球表面和岩石圈层内部。在矿脉开采之前,矿区地质环境是处于稳定平衡状态。而采矿过程,是从地壳内部的土壤、岩石圈层挖出大量的土石方,对地质环境进行了巨大的破坏,使其处于非稳定状态。我们可以看出,不论钻井开采、掘坑开采、注液开采,还是露天开采,都改变了原有的地质环境,这种不平衡性的出现导致了地壳物质的不稳固,进而容易引发灾难性地质改变。

矿山地质灾害类型很多,若单从灾害发生的速率加以区别,可分为突变型矿山地质灾害,如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等,另一种就是缓发型矿山地质灾害,如采空区的地面沉降,水体污染等。然而,在我们最常用的地质灾害分类,常常是以地质灾害的时空分布和成因关系来分类。这种分类方法有利于对地质灾害的成因进行深入探究,才能根据各种地质灾害类型制定相宜的防治措施。人为地质作用过程中不合理或者不科学改变地质环境,进而诱发的地质灾害基本涵盖了除火山喷发之外的所有地质灾害类型,本文将就其特点简要分类阐述。

2.1 岩土圈层形变灾害

这部分矿山地质灾害是由于采矿活动改变了矿区的地质环境,导致地区地下和地表岩土圈层形变,进而引发的灾难性后果。

2.1.1 诱发性地震

由于采矿活动致使岩土圈层结构性失衡,这种失衡状态反映在岩土圈层内部就是地震与断层错位。短时间的断层剧烈错位容易产生诱发性地震。由于人为地质改变而诱发的浅源性地震,深度小,危害和破坏力却十分巨大。小震级的地震,就可能致使井下和地表岩土圈层的剧烈改变,从而对建筑物、地表结构造成危害。

2.1.2 断层错位

断层错位也是圈层结构性失衡的一种表现,不过由于断层错位具有缓发性,能量在缓慢积聚,短时间内不易被测量和察觉。但是,可以预见,随着开采活动的不断进行,矿脉被采空后,断层积聚能量会在短时间释放,终究会造成巨大的危害,这种灾害对矿山及周边地质环境的破坏力也十分巨大。

2.1.3 地面圈层形变

地下岩土圈层的形变,往往导致地表岩土圈层下陷、沉降、开裂等,进而引发危害性巨大的矿山地质灾害。例如,矿山地面和采空区塌陷、矿区地面沉降,地面开裂。一般的矿区地面塌陷主要发生在井巷开采的矿山地区。矿脉埋藏较浅,矿区地面平缓,地面塌陷与沉降的现象较为常见。而矿脉埋藏深、距地表较远的开采区,如果不能及时回填矿渣,就有可能发生大面积塌陷,地面塌陷、沉降和开裂不仅可破坏水土、建筑物,还可能毁坏道路、水库等公共资源与建筑,造成更大的危害。

2.1.4 斜坡岩土体运动

这一类灾害是由于采矿区地质边坡或地表断层边缘结构不稳造成的灾害,如崩塌、滑坡、泥石流等。例如采矿边坡失稳,常常会造成边坡岩土滑坡,岩崩等灾难,泥土边坡在雨后形成流动性土体,形成灾害性泥石流等。这些地质灾害发生的主要原因是不合理造成的采剥失调、边坡角度过陡等形成不稳定结构。此一类型矿山地质灾害多发生在露天开采或掘坑开采矿山。这种灾害常常瞬时发生,但造成结果危害性更大,如矿山山崩,往往使矿产毁于一旦,造成人员大量伤亡,危害极大,是此类灾害的典型例子。

2.1.5 矿坑工程灾害

不合理的矿山开采手段与落手的开采方式,常会造成矿山地下工程灾害事故的发生,如洞井塌方、冒顶、偏帮、鼓底、岩爆等。这些灾害均是因为矿井、矿坑内的岩土圈层发生地壳应力变化,而导致岩层、土层应力突然释放,导致大量岩石、碎屑,并向坑井内突进,给矿井开采带来危害,危急矿工安全并造成财产损失。例如坑内岩爆就是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到巨大的岩石圈层应力作用状况下,一旦因采掘面不能维持平衡,即有可能产生岩石圈层应力突然释放,导致岩石破裂迸裂,并向坑内大量喷射、爆散,从而给矿山带来毁灭性灾难。

2.2 地下水位异变灾害

矿山开采过程中,深层开采有时会破坏地下水自由浅水层或层压含水层的结构稳定性,进而引起地下水位和矿山地质环境的改变,造成灾害性后果。

2.2.1 矿坑突水涌水

矿坑、矿井突水、涌水是最常见的矿山灾害之一。由于地下水位的短时间迅速改变,致使矿坑突然进水。这种矿山地质灾害突发性强、规模大,导致后果也十分严重。

采矿过程中常因对矿坑涌水量的排空速度估计不足,采掘过程中穿透隔水断层,或者骤遇蓄水溶洞、暗河,导致地下水大量涌人,造成坑井被水淹没,造成人员伤亡或其他严重灾难性后果。这种灾害在盗采严重矿山频发,多数因为开采技术低下,私挖乱采的盗采现象存在,相互均有可能突破蓄水坑洞,引发灾难性后果。

2.2.2坑内溃沙涌泥

坑内涌砂是矿坑突水的伴生灾害,当矿坑采掘过程中遭遇富含泥沙的蓄水层或溶洞,突破隔水层后,泥沙和岩屑随水一起涌入矿坑,造成涌浆灾害。另外一些透水断层和潜水层也常会因为断层错位,夹杂沉积物下漏涌人坑内,其结果是使矿坑被泥浆阻塞,设备和开采人员被泥沙掩埋,致使矿山遭受灾难性后果。

2.2.3地下水漏失

由于矿山开采,破坏了地下水埋藏条件,造成地下水的水源补给跟不上消耗的速度。比如矿山开采造成地下河流的改道,过分开采破坏潜水层,这些地质环境的改变,造成地下水位超常下降,从引发地下水源枯竭灾害,进而引发河水漏失、泉水干涸,造成局域性干旱区。

2.3 矿体内因引起的灾害

这类矿山地质灾害常常是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成的突变性的灾难性后果。

2.3.1 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸灾害最常见于大小煤矿,由于矿坑通风条件不良,使瓦斯在封闭空间内积聚到一定程度,偶然因素引发爆炸。这种灾害常常造成矿山开采人员群死群伤,矿井被剧烈的爆炸损毁,造成巨大的人员与财产损失。

2.3.2 煤层自燃

由于煤层开采,是一部分开采矿面暴露在空气中,部分煤矿石因氧化放热导致温度逐渐升高,热量集聚后温度升高速度骤然加快,温度升高到煤的着火点时,便会引起燃烧。煤层自燃现象在古今中外时有发生,我国每年因为煤层自燃破坏煤炭资源多达2亿吨,经济损失巨大。

2.3.3 矿山火灾

矿坑火灾常见于煤矿的煤矸石山和硫化物矿床,因为煤矸石和硫化物也能氧化生热,进而引发火灾。矿山火灾对周围环境的大气危害也十分严重,一些常年燃烧的矿山,使当地空气污染严重,区域小气候发生改变,矿区周围苗木大量死亡,田地荒芜,环境状况堪忧。

2.3.4 地热

矿山开采过程中,凡需通过深入岩土圈层开采矿产资源,包括煤炭、金属和非金属矿等,当达到一定深度后都会遇到矿井温度升高的危害。通常矿山开采深度达到800 米以后,矿山因含硫量高,开采深度大,地温非常高,也会导致矿工劳动环境恶劣,严重影响正常生产。

2.4 矿山环境化学污染灾害

采矿、选矿产生的废渣、废水、废气物质造成环境污染,也是矿山地质灾害日趋凸显的一种形式。这些废弃物未经有效处理,直接堆弃或者无序排放,都会造成环境污染公害事件。这种环境灾难还会引发水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等相关次生灾难。这些污染事件的后果,往往长期影响人与动物的身体状况,导致国民经济和资源、环境的不可持续发展。

2.4.1 尾库、场库灾害

许多矿山开采,都伴随着矿场与尾矿库的存在。场库失稳主要是由于尾矿坝体不能承受压力决堤后形成泥石流造成巨大的危害。尾矿库溃坝常常因为坝体稳定性在日益增加的压力,或因废矿液溢出,坝体管涌而发生决堤。尾矿溃堤给矿区人民生产生活都带来不可估量的灾难性后果,同时也会给当地水土环境造成污染和长期危害。

2.4.2 水土环境污染

矿山开采废水矿坑地下水、选矿、冶炼污水、尾矿渗漏水等,都会造成矿区水源与地下水的污染,同时废液中的重金属污染元素、有毒有害元素的存在,也会长期存留在土壤中,形成持久性的环境灾害。矿业废水量大,多数来不及处理,直接被无序排放进入环境水体,直接或间接造成区域性水土环境污染,致使矿区地表水、地下水源、农田遭受长期污染。这种如此危害性常常是潜在性的,其危害性更大。

2.4.3 土地退化

露天开采和掘坑开采是水土流失和土地沙化的一个影响因素。在露天开采和掘坑开采过程中,地表植被、土坡土体的破坏,尾矿的扩展都会导致水土流失和土地退化。而大量的采矿排水,致使土地盐碱化。

3、矿山地质灾害的勘查方法

由于矿山的地质灾害都在深部发生,勘查多采用遥感信息技术与物理勘查方法。

3.1 地球信息技术综合方法

目前的信息技术主要是利用遥感集合“3S”技术,及时掌握地质灾害可能的分布、发生地点与区域。如利用全球卫星定位系统对地质灾害发生的高危点位精确定位,并利用遥感卫星进行叠加分析,预测灾变发生趋势。

3.2 地球物理勘查方法

主要指应用物理手段,探测岩土圈层相关信息,确定采空区、断层位移、磁场变化等可能的灾害伴发信息,对地质灾害进行提前分析与预测。地球物理勘查矿山地质灾害的方法主要包括高密度电阻率法、视电阻率法、瞬变电磁法、浅层地震法等。这些方法是预测潜在矿山地质灾害重要技术手段。

3.3 环境化学勘测方法

在矿山地质灾害预防过程中,人们也常常使用地球化学勘查方法。例如对矿区环境污染的监测,化学探测方法具有不可替代的优势。这种方法的应用能够有效确定污染因素、预测污染趋势、追溯污染源、划分污染区,为污染治理方案的制定提供重要的科学依据和技术支持。

4、矿山地质灾害的防治措施

综上所述,矿山地质灾害由于时空特点与产生条件各有特点,随着矿山地质勘查的手段逐步应用,我们应针对上述分类和勘查手段,采取有力的防治措施,才能防止矿山地质灾害的发生,有效地减少人员伤亡和财产损失。根据矿山地质灾害发生的特点,有些矿山地质灾害我们能从主观上加以预防,有些地质灾害由自然诱因引起,我们不可能有效预防,因此我们制定具体的防治手段应包括如措施:

(1) 建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开产中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复恳纳入法规,强制推行。

(2) 加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防、险避险、抢险培训。

(3) 开发与应用先进的信息化、地球物理勘查手段、地球化学勘查手段,对矿山地质进行严密监视,对可能发生的潜在灾害施行实时监测、动态监测,建立矿山地质灾害监测系统,实现矿山地质与环境生态动态跟踪与管理体系,避免重大人员财产损失。

(4) 加强矿坑、矿井边坡设计,进行边坡监测,坚固挡墙稳固边坡地质构造,开挖后如果出现开裂变形,及时做地质勘察,并做好预防措施。合理建设尾矿矿坝,形成稳定矿场与尾矿库,降低滑坡和塌方风险。

(5) 对于坑道开采,在坑道内一定要做好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂,同时做好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。

(6)加强矿山环境监督与检查,进行全面、系统的地质环境和地质灾害影响评估。对破坏生态环境的小矿、低产能矿场进行坚决关停。对于污染型采矿区,制定科学开采和“三废”排放方案,减少次生地质灾害的发生。进行矿场开采后生态环境恢复治理,对于可回填的废矿进行积极回填。

(7)对于闭坑矿山地质灾害的防治和生态环境恢复,应该及时进行治理和生态恢复工作,全面推进矿山地质灾害防治与环境综合治理,进行复垦,提高土地复垦率,结合生态措施实施矿山生态环境综合治理示范工程。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复和维护人类与环境和谐的目的。

(8)将矿山地质灾害防治工作纳入政府议事日程和国民经济发展规划、计划,按一定比例安排地质灾害防治经费,如建立矿山环境恢复治理、政府资助矿山环保、地质灾害调查防治等基金。

(9)在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,积极推行地质环境恢复方案及措施为防止水土流失、恢复植被和景观。监督与制止开采弃渣胡乱堆弃和不加处理排放,强制其必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内。

(10)加大防治工作的资金支持,加强应该矿山等相关企业对矿山地质灾害的关注度,预留地质灾害调度金,构建地质灾害、环境灾难补偿制和问责制。同时加强生态补偿制度,加大惩罚力度,用经济手段调节灾害防治力度。

5、结语

矿山地质灾害类型多,引发因素多样,不同类型的矿山地质灾害有着不同的形成机制和表现形式。针对不同矿区的地质环境特点,我们应该选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查方法,做到将灾害消灭在萌芽期。综观当前对矿山地质灾害类型、勘查技术方法和预防措施,查明矿山地质灾害特征,预测灾害体的发展变化,提出防治措施,为矿山防灾减灾提出合理建议。

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露天煤矿灾害防治篇(6)

【关键词】矿山;地质灾害;防治

0.概述

随着社会的进步,环境被逐渐破坏,地质灾害时常发生。地质灾害其实就是在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)。地质灾害的发生有两方面的原因:首先是由于不可抗力的自然因素造成的,其次是人为建设活动引发的,如兴建水利工程、架桥、修路引发的地质灾害(滑坡、塌陷等)。

1.常见的矿山地质灾害

1.1矿坑突水

也称坑道突水,是在工程开挖和矿床采掘等过程中,大量水流突然涌入地下洞室和矿山井巷的现象。坑道突水是一种与工程和采矿活动有关的诱发性地质灾害,是工程地质问题。发生坑道突水的直接原因是掘进和采矿过程揭穿或沟通了富水和导水结构,以及暴雨、山洪等暴发水源,使地下水或地表水大量而突然地涌入坑道。影响坑道突水的因素很多,涉及补给水源、富水、含水和导水结构、突水途径和通道,以及影响突水性质和特征等地质和水文地质条件,并与现代地应力作用和工程作用密切相关。某一坑道是否会发生突水,由该坑道在地下(地表)水补给、径流和排泄的统一流场中所处部位,以及工程和采矿对围岩的影响来决定。特别是处于岩溶水处于积极交替状态,富水性极强时,更导致矿区突水次数和强度增大。究其原因,绝大部分是由于矿层底板隔水层太薄或断层破碎带削弱了底板隔水层强度,因而承受不了底板水头压力及矿山压力的结果,有时由于中奥陶统发育岩溶隐落柱,使上覆岩层陷溶,塌陷裂隙把岩溶水引入矿坑造成突水。此地质灾害在我国矿山地质灾害中最常见之一。

1.2瓦斯爆炸

是由瓦斯和空气混合后,在一定条件下,遇高温热源发生的热链式氧化反应,并伴有高温及压力(压强)上升的现象。是在一定条件下是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。在我国煤矿中,其发生的几率较大,必须严格控制瓦斯浓度和火源才能降低其发生的几率。

1.3采空区的地面变形

采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“空洞”,采空区的存在使得矿山的安全生产面临很大的安全问题,人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点。如若出现采空区的地面变形,在矿山中容易出现将井下作业人员因矿区塌陷导致的在井底被困。

1.4岩爆

也称冲击地压,它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。发生条件:在硬脆岩体高地应力地区,硐室开挖过程中发生岩爆。其发生的主要原因是因为围岩强度适应不了集中的过高应力而突发的失稳破坏。

1.5滑坡

边坡滑坡是露天矿山最常见的矿山地质灾害,它也是发生频度较高、对露天矿山安全影响特别重大的灾害,凡是露天开采的矿山都存在不同程度的滑坡地质灾害。歌乐山矿从过去和已有的资料来看,开采边坡和高陡边坡滑坡规模较小,最后都是以崩塌的形式完成能量释放寻求边坡稳定,滑坡地质灾害主要表现为排土场大规模的滑坡变形。

1.6泥石流

露天矿山由于开采范围大,开采高度深,无植破覆盖,排土场渣上堆积高,在雨季因边坡滑坡、崩塌都极易形成泥石流灾害,造成对采区内设备冲毁和破坏采区生产系统,也是露天矿山一种常见的地质灾害。受雨水冲刷,水土流失现象较为严重,下雨时地表积水就裹带大量泥沙经排水系统流向下大天池池塘,淤堵排水沟渠;同时排土场在持续降雨和大暴雨时,山水汇集对排土场渣仁冲刷形成泥浆混合体,侵蚀排土场附近土地。

2.矿山地质灾害的防治

防治瓦斯的措施主要有:加强通风。使瓦斯浓度降低到《煤矿安全规程》规定的浓度以下,即采掘工作面的进风风流中不超过其百分之 0.5,回风风流不超过百分之一,矿井总回风流中不超过百分之0.75。加强检查工作。及时检查各用风地点的通风状况和瓦斯浓度,查明隐患进行处理,是日常进行瓦斯管理的重要内容。对瓦斯含量大的煤层,进行瓦斯抽放,降低煤层及采空区的瓦斯涌出量。

坑道突水防治措施很多,其原理都是尽可能地保持固有地质体及其水文地质的平衡状态,强化抗突能力,削弱突水条件。常用的基本上分为地面和地下两类针对性设施和手段,包括排水疏干、工程与水源之间保留防水矿柱、修建水闸墙、门、灌注水泥浆、堵塞可能的渗透途径和通道等。

对于采空区主要是:①建立可行化的系统,对不符合安全或设施不健全的不允许其私自采矿。在我国,小的矿井众多,有许多并不具有开采煤矿的资质,没有政府的允许就私自采矿,并对矿区的安全设施较低,内有建立健全的安全系统,并私自采井,对地质灾害影响较大。②对开采人员的培训较低,没有合理的进行开采。只有合理设计边坡参数,加强边坡监测,做好挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,应有专门的工程地质勘察。来进行合理的开采,应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。这样才能保护我们的环境。③建立系统化的防护措施,有计划的进行开采。为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。

滑坡治理主要是指排土场的滑坡治理。通过改变排土场边坡形状,降低排土场分层高度和增加分层个数,清挖和形成安全平台,放缓排土场最终边坡角,使其小于渣土自然堆积角,永久性地改变排土场受力的应力状态。排土场排土工作面形成2%的反坡,防治雨水汇集冲刷排土场边坡;排土场顶部适当设置截洪沟和排水沟,及时将地表积水通过排水沟排出排土场外;加强对截洪沟、排水沟检查疏导,确保排水畅通;暴雨过后,及时对排土场进行检查和积水疏通,防止积水倒灌排土场。降低排土场边坡滑坡区域分层高度和增加分层个数,放缓排土场最终边坡角,使其小于渣土自然堆积角,降低排土场的重心高度,根本性的改变排土场受力状态。

矿区泥石流的治理方法:减少粘土层渣土堆排量,实施采区内部排土场堆排,自果树排土场终了部分及时绿化植树种草;消除或减轻水的危害,与排土场治理滑坡治水方法一致;废石、渣土剥离合理堆放;采区内禁止乱倒乱排废石和渣土,剥离按照采区统一规划、指定位置堆排;同时根据剥离开挖中岩土体性质的不同区别对待,坚硬的岩块排于底部,渣土排于表层。 [科]

【参考文献】

露天煤矿灾害防治篇(7)

关键词:煤矿建设;水文地质灾害;地下水;必要性;防治措施

0引言

煤矿生产建设过程中各类水文地质灾害一直是威胁作业安全的重要因素之一,而这些水文地质灾害的主要诱因便是地下水,因此对地下水的防治便成为了煤矿建设乃至生产中始终如一的重点内容。加强对地下水的有效防治,其目的在于保障煤矿建设生产安全,避免灾害事故的出现;科学、合理地减小矿井涌水量,实现生产成本的优化并改善建设作业环境;鉴于这些目的,在进行地下水防治时必须充分立足矿井生产实际,采取具有针对性的防治措施,从而做到地下水威胁的有效消除。

1加强矿井建设中水文地质灾害研究的必要性

1.1有助于提升煤炭开采作业安全性

我国煤炭资源有着分布广泛、储量丰富且地质状况复杂多变的特点,为矿井生产建设带来诸多不便。因此,这就要求煤矿建设时必须严格依照和参考相关的水文地质报告内容开展作业,从而确保矿井建设与煤炭资源开采的安全性,并为煤炭资源的高效、高质开采提供必要保障。但由于过去各大矿区在水文地质灾害防治方面投入力量的不足,导致过去矿井建设中透水事故频发,不仅造成重大经济损失,同样也引起了严重的人员损伤,进而严重威胁了煤炭产业的持续高速发展。有鉴于此,煤矿在建设过程中必须增强对水文地质灾害问题的防范意识,通过构建系统性的防治体系,真正做到安全隐患的有效消除,从而为煤炭后续生产安全系数的提升奠定基础。

1.2提升煤炭开采合理性

矿井建设过程中水文地质灾害的有效调查一方面能够为建设作业提供安全指导,另一方面根据当地地质状况而编制的水文地质报告同样是矿井后续生产及扩建作业的重要参照,对于优化生产布局,保障生产安全意义重大。现阶段,国内各大矿井均已充分认识到水文地质勘测的必要性,在矿井建设时均会积极开展水文勘测作业,从而为矿井的后续良性发展提供了切实可靠的源动力。

2煤矿建设中的地下水防治

2.1防治思想与基本原则

煤矿建设作业时地下水一直是十分常见的问题之一,其威胁性十分严重。一旦地下水揭露,轻者会严重阻隔生产的持续开展,提升作业成本,并对矿区环境造成负面影响;重者则会直接引起安全事故,造成重大经济损失的同时引起人员伤亡。因此增强对地下水等水文地质灾害的防治研究,必将成为矿井建设中的永久话题,具体开展上应当秉承“立足实际、环境友好”的基本原则。一方面从矿井自身实际着手,在充分分析自身水文地质特征的基础上,选用具有针对性的防治措施开展地下水防治,另一方面遵守环境友好的绿色发展模式,摒弃过去单纯疏干为主的方式,实现地下水防治的同时实现水资源的有效利用,达成矿山绿色发展目标。

2.2地下水防治具体要求

1)竖井作业必须依照相关作业规程严格开展,前期进行全面的工程勘测,在真正掌握井筒周边地质水文环境,并有效预测井筒涌水量与含水结构的基础上开展后续施工。2)在井下主体巷道施工作业前,应预先编制详实的水文地质平、剖面图,编写地质状况说明书。井巷作业期间,应安排专业技术人员对水文地质状况进行实时跟踪管理,以及时对水文地质状况进行修正,以更好的保障作业。3)对已知的导水构造或含水地层,在作业揭露前应提前进行超前钻探,对导水构造或含水地层的具置、区域面积及厚度等基本情况进行探测,并以此为基础,通过分析导水构造或含水地层的施工作业环境、涌水量等对其相应的防治措施进行制定。通常,在坚硬岩层中,超前探水作业长度不得小于10m,当预估位置发生错误,使得岩层完整性与强度无法满足岩帽预留需求时,应当及时结合具体情况对超前距离进行明确。一般原则为,确保钻水孔5m以内岩体具有合格的完整性与强度。

2.3地下水防治技术

1)通过排气压入浓密水泥浆进行防治水。相较于以往的竖井深孔涌水控制时先在注浆孔内灌入水泥浆后再将管道埋送入孔内的方法不同,这种方法采用水平或仰视预埋注浆孔的方法,可以有效规避传统工艺无法实现管体与孔壁间间隙密实的方法,需多次反复注浆的弊端,通过排气压入的方法,能够保证水泥浆液的一次性有效灌注,且浆液固结后抗压能力可达30MPa,能够有效满足封堵地下水涌出的需求。2)钻孔上增设防突防喷装置。钻孔上布设的防喷防突装置是实现高压顶水钻探作业安全、有效开展的关键核心。在钻进作业防突中,尽管钻机自身携带的液压卡盘在实现高压水击穿时具有一定的夹持功效,但经过工程实践可知,单纯依靠液压卡盘无法真正达到高压涌水钻探防突的安全需求。因此,为实现钻进作业的安全防护,可在钻杆上布设异径防突器,这一装置能够有效确保1000m以上水头压力下的探水作业安全性。防喷措施是指在高压阀门上布设自伸缩式封口装置,同时在高压阀门同孔口管间布设减压器与四通管,经实际应用表明,其防喷效果良好。

2.4其他水文地质灾害防治技术

2.4.1工程边坡滑动

此类灾害多发生于露天矿井,针对其的防治手段主要有:①坡角整平。这种方法有助于降低存在滑动危险岩体的自重,从而规避事故。具体操作上,当高度较小时可将坡面削缓,确保其同水平面夹角小于原角度;当边坡较高时,可将其划分为多个小段,制作成台阶状,从而避免发生滑动。②构建挡土墙。在可能发生滑动的边坡间构筑挡土墙,以阻挡其发生滑动。挡土墙构建必须以稳定地层为根基,并在墙后布设排水设施以确保滑动体内渗水的及时排除。

2.4.2地表塌陷

此类地质灾害多是在存在岩溶发育状况的矿区,由于建设作业时大量抽排地层地下水引起的岩溶塌陷。针对其的防治手段主要有:①回填密封。对已出现的塌陷坑,选用水泥浆、黏土等材料进行回填,避免地表水的继续渗入;②塌陷周边构建围堤;③对塌陷坑内积水进行及时排干,避免发生二次潜蚀塌陷。④对浅层石灰岩含水层进行帷幕注浆作业,以阶段地下水进入塌陷坑的径流通道。

3其他安全辅助措施

1)严格遵守各项安全规章制度,依照规程进行生产作业并确保各类防治水设施布设的标准化。譬如水泵布设、水仓布设、排水管理布设等必须依照生产设计严格修建并做好日常维护保养工作。2)组建专业技术团队,对矿区水文地质状况进行持续性动态跟踪调查,记录各类水文地质现象,并将其绘制相应的图表以便及时分析,同时对其中的异常状况及时进行反复勘验,确保安全隐患的提前发现与治理。3)增强对矿区内大型沟谷的监测,对其疏水性能及渗漏能力做到全面掌控,对于出现的各类地裂缝及地表塌陷情况应及时进行填埋处理。4)掘进作业时严格遵守“有掘必探,先探后掘”的方针,一旦发现作业面出现安全威胁,应当及时撤离所有作业人员至安全区域。5)提前针对裂隙发育区及断层进行水文探测与安全防护措施,避免积水突入矿井,造成经济损失。

4总结

总而言之,地下水等地质水文灾害作为煤矿建设中的多发性灾害,必将是矿井建设安全管理的永久话题之一。矿井管理者必须充分认识这一问题,积极采取有力措施,组织专业技术人员构建适应自身矿井地质实际的水文地质灾害防治体系,在确保安全隐患有效消除的同时推动建设作业的持续开展,为矿井经济效益与社会效益的双赢提供永久保障。

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