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矿山地质灾害危险性评估中几个主要技术问题探析

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摘要:伴随矿产资源的开展,矿山地质灾害的发生频率和规模不断上升,对矿区周边的环境和人类活动造成极大的损害,通过分析矿区的地质条件,对矿产开采引发的地质灾害进行危险性评估,为人们预防和治理矿山地质灾害提供参考,这是危险性评估的目的所在。本文对矿山地质灾害的评估工作进行论述,并根据评估的危险性分级提出对应的处理措施。

关键词:矿山地质灾害;地质环境条件;地质灾害危险性评估;防治措施

所谓矿山地质灾害是指因为开采活动导致的滑坡,地面塌陷,水位下降等地质问题,这类问题对矿区周边的环境影响甚大,严重时威胁周边群众的生命和财产安全,是伴随矿产开采产生的地质问题,亟需采取措施予以解决。然而,就当前的技术条件而言,无法完全消除矿产开采带来的地质灾害,只能通过对矿产开采的危险性评估,确定主要的地质灾害类型和波及范围,进而搬迁,加固等防护措施,尽可能的降低地质问题的危害。

1.评估范围的确定方法

一般来说,危险性评估以矿区为中心,随开采影响向四周辐射,以此形成闭合的评估区域,对区域内的地质灾害危险性进行科学评估。

1.1露天开采矿井的地质灾害危险评估范围

露天矿的开采作业区域距离地表较浅,采取剥离土方的形式进行开采,因而地质灾害的表现形式以滑坡,地裂缝为主,该类地质灾害沿着露天开采边界呈环形分布,随着远离开采边界,危险性逐渐减低,评估的范围受露天矿的边坡支护形式,边坡的力学性质和周边地形等共同决定。其具体的影响范围应该通过严密的计算和数值模拟得出。

1.2地下开采型矿井地质灾害危险性评估范围的确定

井工开采矿产资源,主要的开采工作面在地面以下一定深度范围内,在完成矿产开采后,形成的空洞和施工区域会被上方地层的塌陷填满,最终形成稳定的应力分布状态。如果地层的塌陷深度较大能够延伸到地表就会形成地面塌陷。由此可见,井工开采的主要地质灾害类型是地面塌陷,地面塌陷的影响范围受采空区面积和地层支撑应力的影响,应该根据经验公式进行推算,确定具体的地质灾害影响范围。

1.3特殊情况下地质灾害危险性评估范围的确定

在以上确定评估范围的基础上,如果在评估区边界有滑坡、高边坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害,则应将评估区边界延伸至灾害分布范围100m以外。

2.地质灾害危险性分级评估标准

2.1危险性较大的情况

众所周知,地形对地质灾害的危害性有所影响,一般来说,沟谷地貌或沙化区域的地质灾害的发生概率较大,较小的开采影响就会诱发地质灾害,在评价过程中必须密切注意。此外,地质灾害的危险性还有开采的矿产厚度有关,层厚越大,层数越多,地质灾害的发生概率越大,相应的危险性越大,一旦发生事故,造成的财产和人身伤亡也较为严重,是亟需注意并解决的地质灾害类型。

2.2危险性中等的情况

这种情况下,开采的矿产厚度适中,层数不超过一层,开采区域距离地面深度较大,有较为稳定的基岩层作为支撑面,综上所述,开采对地面的扰动影响较小,采空区塌陷造成的地层裂隙带难以抵达地面,这相当的减少了地质灾害的发生概率。此外,该类地区地广人稀,地表建筑物相对较少,因而将概率地质灾害的危害性评定为中级。

2.3危险性偏小的情况

该类地区地质条件良好,对开采的扰动影响有较强的抵抗能力,相关的地层具有足够的支撑力,确保开采裂隙无法直达地面。除了自然条件以外,该类矿产的赋存状况和开采条件也相当较好,能够实现开采的迅速进行,降低了安全事故发生的概率。总而言之,该类区域地质条件良好,采动影响较小,一般不会发生地质灾害,因而将其危险性评定为较低等级。

3.地质环境条件复杂程度划分方法

地质灾害的发生取决于两方面的因素,一是其自身因素,或称内因,包括原始地形、岩土体物理力学性质、岩土体结构、构造和后期变化等;二是影响因素,也称外因,它包括自然影响因素和人为影响因素,前者如降雨或融雪、地下水变化、地震和温度变化等因素,后者如地上或地下开挖、堆土(石)或弃渣,地表或地下排水不当等因素。从矿山现状地质灾害发育程度、地形与地貌、地质构造、结构面及其组合对斜(边)坡稳定性的影响、岩体结构类型、岩性特征、水文及水文地质条件、地震动峰加速度、临空外倾斜结构面对斜(外)坡稳定性的影响、不良地质现象占评估区的面积、破坏地质环境的人类活动等11个方面对地质环境条件复杂程度按复杂、中等复杂及简单进行划分,初步建立不同地势条件下的地质环境复杂程度分类鉴别特征,力图较全面、合理地反映地质环境与地质灾害的成因关系。

4.矿山地质灾害危险性采取的防治措施

4.1提出建议与措施的原则

矿山地质灾害危险性评估的直接目的就是为矿山自身安全生产及其周围居民、财产的安全提供科学依据和防灾技术保障。评估的最终目的是防止地质灾害发生。这也是评估的落脚点,即“防”和“治”的具体措施。矿山建设项目的前期论证和方案比较工作中要切实体现出防治地质灾害的技术内涵,就必须要有操作性强的地质灾害危险性评估结论和具体防治措施的技术支撑,对于地质灾害危险性大,现有经济技术条件难以达到防治要求的场地,从“防”的角度,应态度明确,坚决提出“躲避”、“另选场地”和“局部改选”的建议,不应迁就局部和地方利益,铸成潜伏重大灾害隐患矿山工程的大错。

4.2工程措施

地质灾害防治技术选择应立足于减轻灾害,在此前题下,选择的工程技术类型越简单,越易于实现越好。因为治理灾害一般不直接产出经济效益,经济实用的技术应该是首先推荐的。

结语:综上所述,在复杂地质条件之下要进行综掘的快速掘进,就必须保障临时支护技术能够提供安全可靠的支护由此可以使用尖锥探梁临时支护技术、综掘机自动支护临时支护技术等多种技术形式同时在进行支护之时还要注意提高工作人员的综合素质,提高操作的正确性,保障支护工作的安全性和可靠性。

参考文献:

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