矿山地质灾害研究与防治探讨_矿山地质灾害防治浅析

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矿山地质灾害研究与防治探讨

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我国现阶段矿山地质灾害呈上升态势,种类多,损失惨重,严重制约着矿业的可持续发展。文章简要分析了矿山地质灾害的特点、诱发因素及研究中存在的问题,并针对性地提出防治对策。人类社会的发展,很大程度上依赖矿产资源的强有力支撑,矿产资源的开发主体是矿山企业,目前,我国各类大中型矿山已达9000余座,资源开采规模居世界第3位。矿业的开发为国民经济的快速持续发展提供了重要的原材料及能源物质基础。长久以来,矿业开采一直被认为是创造财富的过程,很少注意到其造成的负面影响。然而,日益严峻的矿山环境与凸显的一系列灾害问题迫使人们不得不给予关注和重视。有关统计显示,我国每年因地质灾害造成的直接损失达300亿元。因此,合理有效地利用资源、保护矿山环境、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,逐渐为业内人士所共识。1 我国矿山地质灾害概述

矿山地质灾害是指由于人类采矿生产活动而引发的一种破坏地质环境、危及生命财产安全,并带来重大经济损失的矿区灾害。它是地质灾害的一个分支,也是自然灾害的重要组成部分。矿山开采开山弃石,加速水土流失,引发地表塌陷、山体滑坡;矿山抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭;地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等;矿山剥离堆土、尾矿废渣堆积引起地表环境污染,露天尾矿库漏塌、排土扬失稳滑移造成严重的泥石流灾害等,凡此种种,均是矿山地质灾害的具体表现。我国是个矿业大国,又是最大的发展中国家,矿产资源的年消耗量很大。多年的粗放式的矿业开发,导致大部分矿山地质环境形势严峻,部分矿区呈现加速恶化势态。改革开放以来,社会经济的快速增长对资源的需求更是与日俱增。市场经济对国有矿山企业带来很大冲击,部分矿山注重追求经济效益,安全和环保意识淡化,加之开采技术及生产设备的相对落后及矿区周边大量无序的民采等多重因素的干扰,导致矿山多年开采积聚的灾害隐患爆发,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。近几年,非煤矿山的灾害事故不断,严重威胁着人民群众的生命财产安全,频发的冒顶、突水、地表塌陷、滑坡、泥石流及地裂缝等矿山地质灾害不仅给矿山企业造成巨大的经济损失,而且制约着矿山企业的可持续发展。矿山地质灾害特点及诱因分析

总体而言,我国目前矿山地质灾害具有以下特点:(1)种类多,分布广,影响大。据初步统计,全国因采矿引起的塌陷有180多处,塌陷坑1600个,塌陷面积1150km2。全国发生采矿塌陷灾害的城市近40个,造成严重破坏的25个。因露天采矿、开挖和各类废渣、废石、尾矿堆置等直接破坏与侵占的土地已达1·4~2·0万km2,并以每年200km2的速度增加。

(2)潜在灾害隐患突出。单以采空区为例:广西大厂矿区超过450万m3,铜陵狮子山矿达25万m3,白银厂坝铅锌矿、水口山铅锌矿、湖南锡矿山等都存在此类隐患。据云南有关部门预测,兰坪铅锌矿等20多个矿山极有可能在今后发生不同程度的滑坡、崩塌、塌陷和泥石流等地质灾害。

(3)按矿山类别分,煤炭矿山重于非煤矿山,金属矿山重于非金属矿山。一般煤矿规模较大,开采深度和采空区相应也大,致使地层应力失去平衡,产生地面塌陷、地裂缝或岩爆等灾害,另外,煤矿的涌水和瓦斯的危害更是触目惊心。拿山西来说,煤炭分布面积占全省总面积的36·5%,范围遍及85个县,矿井星罗棋布。全省40多个原统配煤矿,有29个因采煤发生过地面坍塌、裂缝变形、突瓦斯、突水等地质灾害,损失十分惨重。而金属矿山虽然多数地处偏僻,灾害影响和后果不如煤矿那么严重,但以地下开采居多,仅矿井涌水和尾矿库对地表水体及植被土壤的污染,就比非金属矿山严重得多。

(4)灾害类型与矿山规模、开采方式、矿产类型及所处地域相关。一般来说,露天矿山灾害类型多为水土流失、排土场(山体)滑坡、泥石流、边坡坍塌等。地下开采受采空区影响,灾害类型多为地面塌陷、地裂缝、冒顶、岩爆、突水、瓦斯、地表水土污染、尾矿泥石流以及矿井抽排水导致的近地表水源枯竭等。矿山地质灾害诱发因素各不相同。有些是开采过程中难以避免的,如开采深度的增加,使得地应力相应增大引起冒顶、片帮、脱盘甚至岩爆的严重地压灾害;有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的,如采空区不及时充填、废渣废水随意排放、水文地质及构造不了解、巷道偏离、盲目指挥、违章作业、私挖乱采等,非稳定因素积聚到一定限度引发各种灾害;有的矿山片面追求经济利益或为摆脱一时的经营危机,摈弃常规,如采富弃贫、求近避远,结果为后期发展埋下灾害隐患;曾一度泛滥的民采风潮掠夺式的开采活动也对部分国有大中型矿山造成严重干扰和资源、环境破坏,如我公司孝义铝矿就因民采破坏,被缩小克俄矿区境界,浪费储量达230万t。3 矿山地质灾害研究中存在的问题

开展矿山地质灾害的研究工作,掌握其现状和发展趋势,对灾害进行分类,研究其防治措施,建立政府和主管部门的科学防灾决策系统,对促进我国矿山的可持续发展以及整个国民经济的持续、稳定发展具有重要意义。我国煤炭行业对煤矿开采引起的地质灾害问题,进行过详细的普查与研究,如对地表塌陷灾害的研究,取得了较好的效果。而其它行业对地质灾害的研究,至今仍缺乏系统性。只是针对影响矿山生产安全的一些具体问题,从技术角度进行分析研究,比如地表岩移规律研究、地下采场冒顶、片帮、岩爆及露天边坡稳定性研究等,已取得大量成果,为确保矿山的安全生产起到了重要作用。但相对而言,研究仍处于起步阶段,且存在以下问题:(1)矿山地质灾害的研究尚未纳入国家防灾减灾体系,研究大多是基于一个行业或一个企业范围内,只是针对单个或几个问题从技术和安全生产角度给以解决,缺乏系统化。

(2)对矿山地质灾害的灾情没有全面详细普查,尚未建立全国性的矿山地质灾害信息库,更谈不上对灾情的综合分析、评价及预报。(3)多数矿山企业在问题出现时,都很积极地与相关科研机构合作,对灾害进行研究,一旦问题暂时解决,就不再进行深入研究。使得矿山灾害的研究多为短期行为,缺乏长期性,以致研究资料不连贯,利用价值不高,形成一种成果虽多,效果不大;经常研究,却问题不断的现象。(4)矿山生产属高危险行业,安全是第一位的。而灾害的防范需投入大量资金和人力物力,却没有直接经济产出,在不发生灾害性事故时,其经济效益往往是看不到的,这就使得长期以来人们宁愿灾后治理也不愿预先防范。研究经费的投入自然难以保障,效果也就不会太好,近几年来,国土资源部已加强了矿山地质灾害的调查研究工作,但由于此项工作刚刚开始,工作程度很低, 50余年矿业开发导致的地质灾害问题现状总体不清,从而严重影响了国家建立与完善矿山环境地质立法、制定矿产资源合理开发利用和矿区生态环保规划、开展矿山生态环境恢复治理以及促进绿色矿业的实施等工作。因而全面开展“全国矿山地质灾害调查与评估”工作,尽快查明矿山地质灾害问题的历史、现状及发展趋势,是一项十分迫切和必要的基础性地质工作,具有重要的经济效益、环境效益和社会效益。4 矿山地质灾害的防治对策

现阶段,我国矿山地质灾害的发生几率、频度、强度及灾害损失均呈显著上升态势,对灾害的全面预防和彻底治理已是刻不容缓。愈演愈烈的矿山灾害、大量潜伏的灾害隐患、日渐恶化的矿山环境说明矿山地质灾害的防治必须上升到政府监管的高度,纳入国家防灾减灾工作范畴。应尽快完善资源开发与防灾减灾的相关法规建设,使资源开发和灾害监管有法可依。地方政府主管部门要加大对矿山环境与灾害源的监管与治理力度,防止新的隐患发生。矿山企业要规范开采行为,合理开发矿产资源,处理好短期经济利益和长远发展的关系,改变以往的粗放式管理,将防灾减灾工作始于矿山设计并延续到闭坑之后。注重矿山地质灾害的防治研究,将其列入矿业领域的基础性研究,把矿山灾害、环保、安全生产统一起来。灾害研究要充分依靠科技进步,采用高新技术,研究灾害的发生机制,建立灾害的监测、预报和评估信息系统。据悉,西安地矿研究所已对我国西北矿山地质灾害展开调查,并在分类研究的基础上,开发建设以MAPGIS为平台的西北地区矿山地质环境动态管理系统的数据库,可进行灾害动态监测、即时预报。我国煤炭矿山正着手建立GIS系统的地质灾害信息库,涉及灾害的时空分布、强度与频度、数据分析、灾害预报及灾情评估等,为灾害防治提供有效服务。矿产资源开发对矿区生态环境的破坏,相当一部分是排放“三废”造成的。通过贫矿尾矿的资源化利用、固体废弃物填沟造地覆土绿化、“废水”闭路循环运用和零排放、有害固体废弃物的安全填埋技术等措施,可缓解资源供给与需求压力,防止地质灾害,减轻环境污染,达到改善矿区生态环境的目的,实现矿业的可持续发展。灾害的治理要标本兼治,从源头抓起,不可“头痛医头,脚痛治脚”,只有防治结合,才能防患于未然。

乡镇及个体小矿点“只开发、不治理”,“只破坏、不恢复”,不仅阻碍其后续发展,还留下巨大的灾害隐患。地方政府应处理好发展经济与环境保护的关系,克服地方保护,给予正确引导,强制监管,对不达标的坚决予以取缔。