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矿山地质类论文 矿山地质灾害防治与地质环境保护

2018-12-16 19:23:31来源:组稿人论文网作者:婷婷

  摘要:

  矿产资源的综合开采利用是矿山企业持续性发展的基本保障,在开采利用时使经济效益和环境效益得到最优化发展是矿山企业今后发展的方向。在传统粗放式开采的模式下,受制于开采技术及环保科技的落后,矿产开发对环境带来较大破坏,导致地质灾害频发,给生产安全及生命财产构成重大威胁。当前,矿山行业在可持续发展理念的指导下,对传统技术进行改良升级,减少生产实践对环境的破坏,遏制地质灾害的发生,新的开采技术的应用已在矿山地质灾害防治与地质环境保护中得到了显著效果。

  关键词:矿山;地质灾害;防治;环境保护

  随着科学技术的发展,社会生活与工业生产对于矿产资源的需求在不断增加,这使得矿产企业生产经营活动迎来了巨大的发展空间与现实挑战。近年来,在企业与地方部门协同治理下,矿山地质灾害的防治初见成效,通过技术创新使得生产工艺不断升级改良,遏制了矿山环境破坏的趋势;对于历史遗留的矿山环境问题,则通过各种恢复治理措施,达到矿山环境保护的要求。矿山地质灾害防治与地质环境保护是一项长期而系统的工作,针对这一问题的研究具有重要的现实意义。

  1 矿山地质灾害概况

  1.1 矿山地质灾害的主要形式

  崩塌滑坡是最常见的地质灾害形式,在露天开采和地下开采中往往产生崩塌和滑坡地质灾害,造成重大经济损失。对于露天开采的崩塌滑坡主要体现在矿边坡的滑落,地下开采则是由采空区坍塌所导致。矿区自然环境、地质条件及人类活动通常是造成采空区山体滑坡的主要因素。

  1.2 矿山地质灾害的成因分析

  矿体内因引起的灾害;这类矿山工程地质灾害是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成突变性的灾难性后果。主要有瓦斯爆炸、地热、煤层自燃以及矿山火灾等。

  (2)矿山地下水位变化引起的灾害;矿坑突水涌水是地下水位变化所致的常见地质灾害,也是危害较大的一类地质灾害。地下水位的改变会引起坑内溃沙涌泥,这是伴随着矿坑突水发生的灾害,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。

  2 矿山地质灾害防控策略

  2.1 矿山开采的前期规划

  为了做好主要地质灾害防治工作,首先,在矿山开采之前,要合理计边坡的参数。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 安全防护体系的构建

  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。

  2.3 落实地质环境保护与恢复治理

  矿山地质环境的保护措施,主要有严格按照开发利用方案进行矿山开采活动,严格执行设计留设相应的边坡角、台阶的帮坡角和台阶、边坡高度,露天采矿剥采产生的渣土,严禁随意堆放,需要全部堆放至排土场,加强对排土场的运营管理,防止排土场失稳诱发滑坡、泥石流等地质灾害。矿山地质环境恢复治理工程措施,主要有对地质灾害点设置监测点,加强巡查、警示等,对露天采场的边坡,先及时建立完善的变形专业监测系统,并定期持续对边坡进行专业监测;先期主要以全面监测为主,根据监测结果对危险区域加密监测,根据监测的结果,及时对变形严重区域采取相应的工程措施。

  3 矿山地质环境保护工作发展趋势探讨

  3.1 矿山地质环境综合性分析

  影响矿山地质环境保护工作的因素众多、涉及学科领域较广,诸如矿山地质环境系统与矿业活动相互作用与影响的机制将会是未来研究的重点,这也将是支撑矿山地质环境保护工作的基础,这些理论研究的发展将进一步丰富和完善矿山地质环境保护工作方法体系。

  3.2 矿山地质环境保护评价体系的完善

  矿山地质环境保护评价工作任然处于初级探索阶段,在评价的实践过程中会遇到一系列的问题,难以使评价工作持续推进,相关的很多理论与方法研究丞待开展,评价体系涵盖了方方面面的内容,如何进行指标的量化是一切工作的难点,这包括评价指标的遴选、评价指标体系的构建、指标赋值的方法(定性、半定量指标的量化,指标数值的归一化等)、权重系数的确定(专家打分法、层次分析法、基于数理统计和破坏机制的阀值研究等)以及评价的数学模型等。

  3.3 矿山地质环境保护新技术的突破

  未来矿山地质环境保护工作将从新技术、新方法的应用中寻求研究矿山地质环境问题的思路,比如利用系统动力学理论(SD)能对承载力系统进行动态定量化计算,通过氡同位素示踪法对自燃火区进行圈划,利用遥感技术(RS)能得到环境质量方面快速、准确的数据,利用地理信息系统(UIS)可对承载力进行空间分析等。

  3.4 矿山地质环境保护系统性提升

  矿山地质环境保护工作是一门系统性、综合性很强的学问,涉及生态学、地质学、采矿学、农林学、社会学、经济学及规划设计学等,在具体方案的制定过程要全面考虑各学科领域的先进理论,从中获取矿山地质环境保护的启发,今后的矿山地质环境保护将朝着系统的理论方法体系方向发展。

  3.5 矿山地质环境保护有效性问题

  由于人们对矿山地质环境系统内部结构、功能以及运行机制的认识模糊不清,研究的主观性过大,缺乏统一的量化标准,会导致研究结果可比性和有效性较差。比如即使在同一矿区,相同的研究机构(人员)对地质环境有效性的评价、计算结果都会大相径庭、相去甚远。今后的研究发展将着力解决研究结果的有效性与可比性的问题。

  4 结语

  综上所述,尽管矿山地质灾害防治与地质环境保护在诸多领域中都取得了丰硕的成果,在可持续发展实践中也获得了重大的成功,但在我国矿山地质环境中的研究和应用还处于萌芽和起步阶段。通过矿山地质环境综合治理的研究,可指导和应用于全国各矿产资源重点勘查规划区和资源接续基地的地质环境综合调查评价工作,也可为大型能源基地、矿集区、开采区合理确定开采强度、防治矿山地质环境问题、保护矿山生态环境提供理论依据,也为实现矿产资源开发与环境保护协调发展、矿业和国民经济可持续发展提供科学保障。

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