时间：2023-09-21 17:56:18
[关键词] 矿井； 煤层顶板； 煤层底板； 灾害分类； 防治措施
煤矿安全生产是推动煤炭科学技术发展的重要动力，特别是在煤炭开采条件的约束下，对于煤矿现场围岩-支护关系的分析与认识，借助于巷道围岩的变形规律，加强对巷道支护技术的论证，从支护方式、支护手段上来提高煤矿安全生产的稳定性与可靠性。针对煤矿顶底板事故发生率的增长，从矿井生产工艺技术实际来重新分析矿井灾害的原因，采取必要的采场、巷道围护技术与监测方法，探讨矿井顶底板灾害的主要形式与发生规律，从而提出有针对性的防范措施，确保生产安全的有序与有效。
一 文家坝二矿矿井条件
本文所选矿井为水城矿业（集团）文家坝二矿，矿井地处黔西高原向黔中丘原的过渡地带，海拔标高大部份在+1400m以上，井田呈北东-南西向分布，北部以F28（AF4）断层与文家坝一矿相接，南部以SF4断层与碾子边井田相邻。可采、和大部可采煤层有6#、7#、16#、23#、27#、30#，局部可采煤层为2#煤层。可采和局部可采煤层煤类均为无烟煤，其中23#煤为光亮型，7#、30#煤为半亮型，16#、27#煤为光亮型，2#煤为半暗～半亮型，6#煤多为半亮型，以粉状、鳞片状为主。
1.1 地质构造
井田地处阿弓向斜中段，矿区内地质构造复杂程度为中等类型，含煤地层主要是二迭系龙潭组（P2l），含煤24～44层，一般30～33层。本井田煤层埋藏较浅，阿弓向斜两翼煤层倾角差别较大，南东翼煤层赋存绝大部分平缓，一般在3～12°左右，北西翼煤层较陡，倾角在20～40°，大断层不发育，落差（或地层断距）大于20m的仅9条，其中除F2030-2逆断层位于井田中部外，其余8条都位于井田边部，或其本身就是井田边界断层（如AF4、AF7、SF4、F61等），对井田内的煤层破坏不大；小断层则较发育。
1.2 顶底板地质条件
本矿区可采和局部可采煤层直接顶板多为泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、石灰岩，底板多为泥岩、“根土岩”，因此抗压强度低，遇水易软化。此外，顶、底板岩层中发育有多组裂隙，岩体结合力差，岩层稳固性差，底板遇水易膨胀。矿井开采煤层瓦斯含量高，均具煤与瓦斯突出危险性，各煤层无煤尘爆炸危险性，煤层具有自然发火倾向[1]。
1.3 巷道布置层位特征
可采煤层分为上下二组，上煤组包括6#、7#煤层，下煤组为16#、23#、27#和30#煤层。采用分组联合布置，主平硐按91°方位、7‰坡度布置至浅部家顺和核桃坝小矿井边界，1310水平大巷沿浅部小井边界布置，待越过小井边界后1310水平大巷穿层布置至一分区井田中部，然后布置一分区轨道石门及一分区1310车场，主平硐布置在茅口灰岩中，+1310水平大巷及1310轨道石门及车场均穿层布置，受场地条件限制，一分区进风排矸斜井和回风斜井布置在一分区北西翼的大土，井筒按314°方位角、25°倾角掘至一水平通过轨道石门与1310大巷连接。在距7#煤层底板约30m的细砂岩中布置采区轨道，运输和回风上山，该层为胶结细粒硬砂岩，平均厚度14.5m，层位稳定，三条上山通过一分区轨道斜巷与轨道石门连接。为了加快施工进度和减短建井工期，在工业场地西面直线距离约2.6km处的田坝寨布置措施井。
1.4 支护方式选择
主平硐基岩段采用锚喷支护；顶底板岩性稳定（如灰岩段）采用喷浆支护，穿过煤系地层或断层带时，如岩性较差，可采用锚网喷+锚索+注浆或联合支护[2]，井颈段采用钢筋混凝土支护。一分区排矸进风斜井、一分区回风斜井基岩段采用锚喷支护，岩性较差段采用锚网喷+锚索+注浆或联合支护，井颈段采用钢筋混凝土支护[3]。+1310水平大巷、井底车场、11采区运输上山、11采区回风上山、11采区轨道上山及底板瓦斯抽放巷等岩层巷道，一般采用锚喷支护，如岩性较差，可采用锚网喷+锚索+注浆或联合支护。井下消防材料库、爆破材料发放硐室、等候硐室、采区变电所及躲避硐采用锚喷支护。煤仓、矸石仓、溜煤眼、溜矸眼、引风道及安全出口采用钢筋混凝土碹支护；工作面开切眼采用单体液压支柱支护[4]。
二 文家坝二矿顶底板灾害因素分析
2.1 主采煤层顶、底板岩性及稳定性分析
根据文家坝二矿地质报告来看，主要可采煤层6#煤层顶板主要为粉砂岩、粉砂质泥岩、砂质泥岩、细砂岩，加之各处受断层影响程度、节理发育程度、层理胶结强度各异，其稳定性具有复杂多变性[5]。6#煤层直接顶综合厚度与采高的比值K为0.8～2.67，其值介于周期来压强烈和无周期来压之间，在一分区统计的122个钻孔中有12个点为石灰岩，占9.8%，一般厚度为0.45～4.14m，平均厚度为1.92m；对7#煤层直接顶、底板岩性分析，煤层K值为0.21～5.78，在一分区统计的76个钻孔中有18个点为石灰岩，占23.68%，一般厚度为0.5～2.21m，平均厚度为1.33m，说明6#、7#煤层为周期来压强烈顶板，需要采取强制放顶措施来增强工作面支护安全。
2.2 对来自矿井地质因素的灾害分析
2.2.1 地质断层条件下对工作面的影响
由于受到地质挤压、拉伸，以及剪切力的影响，对于地质断层的出现所引起的局部采煤工作面的危害是十分复杂的，当断层与工作面的夹角越小时，其造成的顶板冒顶的危险更大，尤其是倾斜断层[6]。本矿井区域断层发育较高，结合勘探中的三围地震法、地质雷达、地质构造超前探测仪等仪器的使用，以最大化的了解地质特征，避免诱发冒顶事故。
2.2.2 地质褶曲与挤压对工作面的影响
从煤矿生产实践来看，对于大褶曲构造，往往影响煤层的倾角，而对于工作面压力的影响不是太大，相反，对于小褶曲，当褶曲倾向与工作面一致时，对于采空区出现的垮落岩石的影响，则很容易使得矿井顶板发生局部冒顶[7]。同时，挤压作用导致的对顶板岩层形成离层或破断，极易引起顶板短时急剧下沉现象，从而增加了冒顶的危险性。
2.2.3 节理、裂隙对工作面的影响
从对矿井中出现的节理与裂隙分析可知，人字形与草帽型节理裂隙较为常见，由于顶板受到来自裂隙长轴推进方向的作用力，如直立裂隙对直接顶的切割，从而造成顶板的下沉或水平移动，很容易诱发岩层水，使工作面出现掉碴或淋水；同时，直立裂隙还能够改变直接顶的垮落步距，造成老顶的大面积垮落。而对于斜裂隙，对于采空区造成片帮，对于煤层则造成伞檐或探头煤，给顶板管理增加困难[8]。
2.2.4 层理与破碎带对工作面的影响
层理是由于地质岩层的沉积而形成的岩层分界面，极易对于煤矿采动过程产生离层裂隙，其对工作面支架产生横向推力，容易引起支架的歪斜和倾倒，导致冒顶。而破碎带主要因地质原因而形成的工作面岩石或煤层破碎的现象，也给顶板管理带来困难。
2.2.5 采动裂隙对工作面的影响
采动裂隙主要与煤壁的支承压力有关，对于与工作面平行的煤壁裂隙，很容易在压力裂隙与节理裂隙相互作用下造成楔形岩块，从而诱发局部冒顶，而当工作面与节理方向一致时，容易加大裂隙的宽度，从而诱发大面积冒顶。
2.2.6 顶、底板岩石的物理性质的影响
从顶底板围岩的物理力学性质来看，岩石的厚度、硬度、层理、裂隙等因素是造成顶底板危害的重要原因，特别是对于老顶岩层坚硬，大面积开采所形成的悬露，一旦达到强度极限，极易造成岩层断裂而形成周期来压。
2.3 对来自矿井生产作业的灾害分析
2.3.1 开采深度的影响
开采深度直接影响原岩压力大小，造成巷道或工作面周围岩层内支承压力发生变化，从而对矿山压力影响明显。本矿井开采标高范围为+1900～+1100m。开采深度800m。首采工作面回风水平标高+1479.1m，但随着采深增加，采面或巷道支承压力必然增加，随着深度的增加，巷道围岩的“挤、压、膨”现象更为严重，从而导致煤壁片帮及底板鼓起的机率增加，由此也可能导致支架载荷增加[9]。
2.3.2 采高与控顶距的影响
对于于顶底板移近量的计算与采高与控顶距密切相关，采高越大，采出的空间越大，必然导致上覆岩层破坏严重，就单一煤层开采时的冒落带与导水裂隙带的总厚度与采高基本上成正比关系。如公式所示：SL=η×M×L（其中，SL表示岩层与顶板下沉量；L表示控顶距；M表示采高；η表示下沉系数，一般取0.025～0.05）。通常来说，对于最大控顶距与放顶宽度来说，放顶距小，顶板放不下来，会增加压力，放顶宽度太大，采空区垮落面积太大，容易撞倒支架，引起冒顶[10]。
2.3.3 生产工序和工作面推进速度的影响
推进速度快意味着回采工作面停滞时间短，顶板岩层下沉量小，一般来说，顶板压力也较小，反之，推进速度慢，工作面顶板下沉量大，顶板压力也会增大。结合矿压实测资料来看，落煤与放顶是工作面顶底板移近速度影响最大的工序，因此，缩短循环时间，加快工作面推进速度是有效改善工作面顶板管理的重点。
2.3.4 上部煤层残留煤柱及支护方式的影响
对于来自上部煤层的残留煤柱所形成的压力集中，很容易对巷道掘进与维护带来影响，同时，不同初撑力支架对于防范直接顶离层冒落具有不同的效果，如初撑力小的支架容易造成动压强烈而形成顶板破碎；不同特征、不同特性的支架应避免混合使用。
三 文家坝二矿顶底板灾害管理与防治措施
3.1 对顶板冒落灾害的防治措施
局部冒顶事故虽然范围较小，但由于随机因素较为复杂，往往比大型冒顶事故危害更大，因此需要从采、支等环节加大防范措施，以减少局部冒顶的发生率。对于镶嵌型顶板局部冒顶事故来说，因其与地质结构有关，多发生在放炮后，因此需要加大地质勘探力度，制定完善的支护方式与支护作业规程，严格避免无支护区冒险作业。对于局部出现的空顶、空洞现象，从支护方法上采取超前支护，先掏梁窝，先挂顶梁，对漏顶问题必须封堵，如打撞楔、泡漠塑料、木材封堵等。对于隐地质断裂而形成的带层带冒顶事故，要结合断层面与煤层的夹角来判定易冒顶区，如对于正斜逆断层形成的“煤沟”与“煤尖”，一种方法是开采“板尖”，丢弃底部煤，另一种是开采“底尖”，拖住“煤沟”；对于正斜正断层形成的易冒顶区，以打下盘的煤，挑上盘的顶，加固下盘易冒顶区为好。在加强断层带冒顶事故的预防措施上，重点加大关键部位的锚固，防止沿断层面离层滑移的现象产生，增强抗拉、抗弯和抗剪强度，如采用局部用木锚杆锚固并全段使用混凝土锚固剂或树脂锚固剂，锚杆间距300～400mm。
对端头冒顶事故的分析，从防治措施上，需要采用单体液压支柱方式来提高端头支架的稳定性，同时，增加支护密度，引入特殊支架如木垛等，针对顶板离层滑移问题，可以对上出口以下3～8m范围内也用锚杆锚固，减少端头冒顶的可能性。对于巷道冒顶事故的发生，从矿山压力影响的主要因素出发，就开采深度、岩体初始应力状态，巷道断面与支护上，来分析围岩变形的承载力与内粘结力[11]。在防治措施上，加强对地质条件的动态监测，确定巷道围岩的不稳定地段与运动时间，分析与总结不同类型的事故原因，充分利用巷道断面，设计采取椭圆+圆形设计，煤仓断面采用喷浆、砼锚网喷支护，底板瓦斯抽放巷、材料斜巷、轨道斜巷、采区变电所联络巷采用直墙半圆拱断面，采用全断面锚网喷支护。
3.2 对坚硬顶板垮落灾害的防治措施
对顶板活动规律进行全面观测是有效控制顶板垮落灾害的有效途径，如搞清初次来压步距、初次冒落层次和厚度、周期来压步距等，从而选用科学的支护设计，确保初撑力要求，对于由坚硬岩石组成的直接顶，当达到人工强制放顶要求时，为减少威胁，必须加强人工强制放顶。
3.3 对开采中冲击地压的防治措施
从冲击地压的产生原因来看，不仅与地质因素有关，如采深越大，岩体的应力越高，所形成的变形和弹性潜能也越大，同时，对于地质褶曲、断裂，以及煤层倾角与厚度的变化，也容易促发冲击地压的产生[12]。因此在防治上，尽量选择无冲击地压或弱冲击地压的煤层进行开采，对于未受保护的煤层，必须采取放顶卸压、煤层注水、打卸压钻孔、超前松动煤体等措施；在对巷道进行支护时严禁使用混凝土等刚性材料；对于严重冲击地压煤层的开采，所有巷道应布置在应力集中圈，对于双巷掘进时，平行巷道间距不得小于8m，联络巷道应与平行巷道垂直；加强巷道冲击地压的预测预报工作，制定专门的安全技术防范措施，确保矿井安全生产。
4 结语
煤矿灾害的预防和防治是一套系统的工程，通过对贵州文家坝二矿影响顶底板安全性与稳定性的灾害因素进行分析，特别是针对“锚网喷注一体化”巷道支护技术的应用，从支护方式与手段上来强化采场、巷道的围护有效性，并依据不同顶底板条件，及早发现失稳征兆与隐患，切实减少因岩体及支护因素而造成的变形、破坏、塌落等顶底板事故。
[参考文献]
[1] 徐风. 深部软岩巷道支护设计优化与应用[J]. 煤炭科技. 2011（02）
[2] 潘永刚. 锚网喷结构中新型复合材料网性能试验[J]. 煤炭科技. 2012（04）
[3] 李苏龙，侯玮，李新明，潘越，平建明. 整合矿井采空区内掘进巷道围岩加固支护技术[J]. 煤炭科学技术. 2012（11）
[4] 孙冰. 不同围岩中锚杆锚固系统的低应变动力响应分析[D]. 中南大学 2010
[5] 李林.综放工作面坚硬顶板处理技术应用分析[J].中州煤炭.2012（07）
[6] 黄存捍.采动断层突水机理研究[D]. 中南大学 2010
[7] 朱术云，曹丁涛，岳尊彩，姜振泉，赵连涛，于旭磊. 特厚煤层综放采动底板变形破坏规律的综合实测[J]. 岩土工程学报. 2012（10）
[8] 王超.基于未确知测度理论的冲击地压危险性综合评价模型及应用研究[D]. 中国矿业大学 2011
[9] 徐学锋.煤层巷道底板冲击机理及其控制研究[D]. 中国矿业大学 2011
[10] 文志杰. 无煤柱沿空留巷控制力学模型及关键技术研究[D]. 山东科技大学 2011
论文摘要：华丰煤矿地质条件复杂,煤层倾角大,受水、火、瓦斯、煤尘、冲击地压、地表斑裂等多种灾害的严重威胁。近年来,通过改造矿井生产系统、建立健全灾害预测与防治体系,控制了重大灾害的发生,实现了复杂地质条件下的安全、高效开采。
新汶矿业集团华丰煤矿是一个具有百年开采历史的老矿,地质条件复杂,煤层倾角大,受水、火、瓦斯、煤尘、冒顶、冲击地压、地表斑裂等多种灾害的严重影响。多年来,华丰煤矿通过开发和推广应用新技术,紧紧围绕矿井灾害综合治理,开展了技改挖潜和科学管理,实现了复杂地质条件下的安全、高效开采。
1矿井生产系统改造
1.1矿井运输系统改造
为了适应煤层倾角变化大、地压高、巷道易底臌变形的情况,自行研制应用了3条钢丝绳吊挂下运带式输送机和水平弯曲线摩擦多点驱动带式输送机;将原顺槽刮板输送机或多部带式输送机串联运输方式改造为1部可弯曲带式输送机,顺槽和集中巷带式输送机采用小角度多次转弯技术,减少了设备投入。
根据薄煤层实际情况,将原使用的SGW-150C刮板输送机改造为SGW-430/55型刮板输送机,槽宽由630mm改为430mm,适应了薄煤层工作面特殊条件,减少了机电事故。
1.2通风系统改造
通风系统由原5个风井分区式通风改为集中通风。为保证五水平通风系统稳定、合理,采掘工作面风量充足,在-210回风巷建挡风墙,形成两翼回风的通风系统;采用串联通风,降低采区的总用风量;采煤面采用下行通风方式,构建3道密闭墙,封闭闲置巷道,提高五水平风量,保证安全生产。
1.3排水系统改造
为提高矿井排水能力,由原来的-90、-270、-450、-750多级排水改为-450、-750两级排水,对主排水泵进行扩排改造,推广PJ节能泵,淘汰低效水泵,增装Φ325mm排水管路2210m,排水能力提高2倍,年节电耗168万kWh。
1.4构建Webmrt集成化信息体系
建立了华丰煤矿集成化信息体系,使矿井安全监测数据处理系统、营销管理系统、人力资源管理系统、物资超市系统、企业预算系统、办公系统、设备管理等系统形成信息资源共享,提高了现代化管理水平。
2矿井集中化生产与单产单进的提高
华丰煤矿原为多井口、多水平、多采区、多工作面生产,为了实现矿井和生产水平的集中,将采煤队个数由7个减为4个,生产采区由4个减为2个,实现了采区的集中生产。矿井效益的提高很大程度上取决于单产单进水平的提高。近年来,通过改造生产环节,推广先进技术,涌现出了年产45万t的炮采队和月掘318m的炮掘队。
在回采工艺上,大力推广毫秒爆破技术,自行研制窄型刮板输送机,下顺槽采用自移式转载机,配SPJ-800吊挂式皮带机运输。采用“1.1m顶梁、见三回一”支护,双抗带网护顶,推行正规循环作业,使毫秒爆破、单体支柱支护和大功率运输机三者得到最优配合,工作面单产提高1倍以上。
在掘进方面,改善钻、装、运环节,采用YT强力风动钻机,毫秒延期电雷管起爆,水胶炸药爆破进行钻爆法掘进,光面中深孔爆破,优化爆破参数,提高爆破效果;采用P-60B大功率扒装机,配合电瓶车运输,完善排矸系统,实现全岩、半煤岩巷道优质快掘。
疏通生产环节,采区上山自溜运输改为大倾角皮带运输,推广可弯曲皮带、长距离多点驱动皮带等技术,使单台设备运输长度由200m增加到1000m。
3深部开采顶板管理和煤巷锚杆支护
在回采工作面顶板管理方面,完成了回采面顶底板分类及支护形式研究,厚煤层、倾斜分层试验金属菱形网假顶采煤法,解决了网下高档普采工艺问题,实现了分层开采顶板的安全管理;在破碎顶板试验应用双抗塑料网假顶采煤法和双抗带网护顶技术。
在掘进顶板管理方面,先后完成了4层煤顺槽锚背网支护,粘土岩巷道锚喷组合支护、高地压巷道锚喷网组合支护、破碎围岩锚钢带支护、六岔门立体交岔点支护等方法试验。针对深部开采、冲击地压条件下巷道维护困难的实际,开展了“冲击地压煤巷锚杆支护技术研究”,研制的全长锚固快硬水泥药卷锚杆支护效果良好,为冲击地压煤巷的煤帮支护及软岩巷道支护提供了一种锚固性能好、成本低的支护材料。
4灾害治理
(1)加大安全投入,保证资金到位,保证安全治理措施的落实施工。
(2)近几年华丰煤矿根据自然灾害的情况与各科研单位共同开展了大倾角厚覆盖层采煤后地表斑裂研究与控制、冲击地压综合防治、综合防灭火、顶底板承压水上开采、深部地压研究等10多项技术,有效地推动了矿井自然灾害的治理,节约资金达亿元以上。
(3)研究、推广应用先进的科学监测仪器和先进技术,完善监测手段,提高监测水平和质量。建成了冲击地压预测预报及定位系统、束管监测系统、微震监测系统、地面高压注浆减沉系统等,提高了灾害的防治能力。
编 制：
审 核：
地测副总：
总工程师：
银洞沟煤矿地测科
二〇二一年十月
银洞沟煤矿隐蔽致灾因素普查治理工作方案
为深刻汲取隐蔽致灾因素不清引发的水害、瓦斯等事故教训，从根本上防范煤矿事故的发生，根据《国家矿山安全监察局关于全面开展煤矿隐蔽致灾因素普查治理工作的通知》（矿安〔2021〕121 号）和《自治区应急管理厅关于转发国家矿山安全监察局关于全面开展煤矿隐蔽致灾因素普查治理工作的通知》（宁应急函〔2021]96号），按照中铝宁夏能源集团有限公司关于转发《自治区应急管理厅关于转发<国家矿山安全监察局关于全面开展隐蔽致灾因素普查治理工作>的通知》各项工作要求，及时完成银洞沟煤矿隐蔽致灾因素进行全面普查治理工作，为确保普查工作顺利开展并取得实效，特制定以下实施方案：
一、主要任务
采取隐蔽致灾因素调查（地质勘探调查和煤矿开采调查）、探查（物探、钻探）等手段，查清隐伏在煤层及其围岩内、在开采过程中可能诱发灾害的地质构造和不良地质体及其在采动应力耦合作用下形成的灾变地质体，通过开展地面普查，重点普查采空区范围、地质构造、含水性和瓦斯富集区等，通过开展井下探查，精细探查采空区、导（含）水体、构造、瓦斯和应力异常区域等致灾因素，进而提出有针对性的意见和建议，指导煤矿安全生产措施的制定和实施，达到消除隐患，切实保障安全生产。
二、组织领导
为保证本次普查活动顺利实施，成立银洞沟煤矿隐蔽致灾因素普查领导小组。
组 长：**
副组长：**
成 员：**
领导小组下设办公室，办公室设在地质测量科，具体负责普查活动的日常调度和协调。
三、普查时间、范围
时间：2021年11月至2022年3月底。
范围：银洞沟煤矿井田全范围（地表、井下）。
四、普查步骤
（一）划分专业，明确责任人。2021年10月20日至31日，由总工程师组织相关人员，根据矿井生产布局、设计和现状，从矿井地质构造、导（含）水体、采空区积水、周边老窑水、封闭不良钻孔、防灭火、瓦斯富集区、地应力异常显现区域和地表塌陷区、地质滑坡、地表水体等致灾因素方面，明确普查对象、责任人，制定实施普查进度计划表。
（二）合理组织，普查详实。2021年11月至12月，由矿各分管专职副总师牵头组织相关部门、人员，从矿井地质构造、导（含）水体、采空区积水、周边老窑水、封闭不良钻孔、防灭火、瓦斯富集区、地应力异常显现区域和地表塌陷区、地质滑坡、地表水体等致灾因素方面全方位开展自查，对自查问题分类列出清单，汇总后上报总工程师。
（三）制定预案，落实整改。2022年1月至2月，对应各专业普查出的隐蔽致灾问题及隐患，由分管专职副总师、各部门负责人指定专人编制整改治理预案，明确整改及治理时限、治理措施、资金及物资来源和责任人，督促责任单位与责任人按照预案及治理措施和时限推进落实隐蔽致灾问题及隐患的整改工作。
（四）认真总结，编审报告。2022年3月，对普查隐蔽致灾因素结果和治理情况认真进行总结，编制修订《银洞沟煤矿隐蔽致灾因素普查报告》，并及时报煤业公司总工办和煤业公司总工程师审查。
五、普查主要内容
（一）采空区灾害普查。采空区引起的各种事故和灾害问题日趋严重，且具有严重性、多害性及时变性，由于采空区的隐蔽性，往往诱发采空区透水、有毒有害气体泄漏诱发的中毒、水灾和瓦斯爆炸事故及采空区诱发的其他工程灾害，成为附近区域及临近煤层开采的重大安全隐患。通过调查、物探和钻探勘查等手段查清煤矿井田范围内老窑、自采空区空间及分布状况和水害、有毒有害气体、煤炭自燃等隐蔽因素。
（二）水害致灾因素普查。煤矿水害是指煤矿在采掘过程中，不同形式、不同水源的水通过特定的途径进入矿井，并给生产带来影响或灾害的过程和结果。采空区积水、含水层水害是导致透水事故的重要因素。通过调查、物探和钻探勘查等手段查清煤矿井田范围内及可能影响矿井安全生产的周边地表水体、老窑涌水及积水、封闭不良钻孔导水、主要含（隔）水层水、构造导水等。
（三）瓦斯致灾因素普查。地质构造分布、软煤分布及变化、瓦斯含量等是煤矿瓦斯灾害的主要致灾因素。通过调查和钻探勘查等手段探测构造及煤层分布状况，准确测定煤层的瓦斯含量，查明矿井瓦斯涌出量及煤与瓦斯突出危险性。
1. 危害
棉花在生长发育过程中，由于病虫草害种类多、危害大，需要反复、多次进行药剂防治，一旦施药不当，很容易对棉花造成药害，轻则影响生长发育，严重时植株变态甚至死亡。
2. 补救措施
①淋洗。多数化学药剂都不耐水冲刷，如果发现用药不当，可立即用喷雾器装满清水对着茎叶反复喷洗，以冲去残留在棉株表面的药剂，减轻药害；冲洗时，喷雾器的气压要足，喷洒的水量要大。对于采用土壤施药的棉田和一些除草剂引起的药害，可立即灌水洗土，将残留药剂淋入土壤深层。
②补肥。一般对产生叶部药斑、叶缘焦枯、植株黄化等症状的药害，增施肥料或叶面喷施绿风95、高美施、植物动力2003、天达2116等均可减轻药害程度。如棉苗出现2，4-D丁酯药害时，可追施适量速效氮肥，促进发棵发叶，使棉株尽快恢复正常的生长发育。
③化控。对一些除草剂、植物生长调节剂引起的药害，可在药害后有针对性地喷洒植物生长调节剂进行逆向调节。如棉苗受2，4-D药害后，用30～50毫克/千克赤霉素溶液叶面喷施，有明显促进植株生长的作用；棉花发生矮壮素药害时，喷洒赤霉素溶液，可缓解药害。
④细管。棉花发生药害后，及时摘除褪绿、变态的枝叶，可减少药剂在植株内的渗透、传导；及时中耕松土，适当增施磷钾肥，可促进根系发育，有利于增强棉株的抵抗力。
二、防雹害
1. 危害
棉花具有很强的生理补偿作用和再生能力，一般遭受雹灾后，只要加强管理，仍能获得较好的收成，不要轻易翻种。
2. 补救措施
综合各地经验，管理雹灾后的棉花，贵在及时，重在科学。
①及时中耕松土。雹灾过后容易造成地面板结、地温下降，使根系的正常生理活动受到抑制，必须及早进行中耕、晾墒，以增温通气，控制死苗，促进早发；特别是盐碱地棉田，更应及时松土，防止返盐死苗。
②追施速效氮肥。灾后及时追肥，可改善棉株营养状况，使其在尽快恢复生长的基础上，促进后期的生长发育，以弥补灾害损失；一般地块，每亩可追施尿素5～7.5千克或碳酸氢铵13～15千克。追肥时，肥料要距棉株10～13厘米，以防烧根。
③及时治虫。棉株受灾后萌发的枝叶幼嫩，前期蚜虫多，后期易受棉铃虫、棉小造桥虫等害虫为害，要早治、狠治，做到每叶必保，每蕾（铃）必争；必要时，可在棉株萌芽初期打一遍“保险药”防治蚜虫。
④科学整枝。受灾棉株恢复生长后，往往多头丛生、五股六杈，不利于现蕾结铃，必须合理修剪。对于顶心完好、断枝破叶的棉株，要及早去掉赘芽和疯杈，保证顶心生长；顶心被砸坏，仅留残叶和少量果枝的棉株，可在主茎上部选留1～2个大芽，代替顶心生长。在现蕾前后被砸成断头、光秆的棉株，可在主茎中上部选留1～3个健壮新芽。如果棉株在接近开花时遭受雹灾，由于生长季节有限，应多留、早留健壮新芽。在大部分新枝开始现蕾后，及时去除无效蕾枝，并适当早打顶，争取多结有效铃。
三、防涝害
1. 危害
棉花是一种耐涝性较强的作物。据观察，棉株受淹48～72小时，排水后植株完好；受淹十几天，叶子全部脱落，主根烂掉一半，仅生长点未死，将水排除后及时管理，20天后棉株可恢复生长；随淹随排，棉花能20多天不死且有收成。可见，受涝棉花只要生长点不死，涝后及时加强田间管理，仍能获得较好收成。
2. 补救措施
综合各地经验，管理遭受涝灾的棉花贵在“五及时”。
①及时排除积水。虽然棉田积水后，植株仍能生长，但淹水时间过长，会严重影响根系活动，易造成大量叶片和蕾铃脱落，必须在可能的情况下及时排水，尽量减少田间积水时间。
②及时扶苗、洗苗。棉花经过水淹和风吹，根系受到损伤，往往造成棉株倒伏，排水后必须及时扶正、培直，并洗去叶片和枝条上的淤泥，以利进行光合作用，促进植株生长。
③及时中耕、培土。受涝棉田排水后土壤板结，通气不良，水、气、热状况严重失调，必须及早中耕，破除板结，并结合中耕进行培土，以提高植株根际的土壤温度和防止倒伏。
④及时增施肥料。棉田经过水淹，土壤养分大量流失，加上根系吸收能力衰弱，及时追肥对棉株恢复生长和增结秋桃十分有利。在棉株恢复生长前，以叶面喷肥为主；棉株恢复生长后，可在距棉株10～13厘米处每亩开沟（穴）追施碳酸氢铵10～15千克或尿素5～7.5千克。
关键词：矿山 环境地质 灾害 问题 勘查
中图分类号：P694 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0113-02
矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类生产资料和生活资料的重要来源。随着宜昌市矿产资源开发规模的增大，矿山地质灾害问题日渐突出，而采矿和选矿作为矿产资源开发过程中的主要活动对矿山地质灾害产生了多方面的影响。
宜昌市是地质灾害的多发地区之一，地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个小分支，是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。特别是宜昌市七八十年代受“有水快流”思想和粗放型开采影响，导致矿山开采环境不断恶化。近年来，虽规范开采，但随着各种矿产开发利用强度增大，各种矿山地质灾害明显上升，该文研究者结合在宜昌市多年矿山勘查的工作经验，详细介绍了矿山各种地质灾害的类型、产生、危害和防治对策，并提出相应的勘查方法。
1 地质灾害诱发因素
1.1 疏干排水
采矿时对地下水必须进行疏干排水，甚至要深降强排，由此而出现了一系列的地质灾害问题。首先是矿井突水事故不断发生。许多煤矿的上覆和下伏地层为含水丰富的石灰岩，特别是北方石炭二叠纪煤系地层，不仅煤系内部有含水性强的地层，其下伏为巨厚的奥陶纪灰岩。这些矿床随着开采的延伸，地下水经深降强排，产生了巨大的水头差，使煤层受到来自下部灰岩地下水高水压的威胁，在一些构造破碎带和隔水薄层的地段发生突水事故，严重地威胁着矿井和职工生命的安全。
1.2 其他因素
矿山地质灾害诱发因素很多，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。
2 主要地质灾害特征和治理措施
2.1 泥石流
泥石流灾害具有很强的破坏性，但人们并不是被动地去接受泥石流灾害，而是通过科学研究，不断认识其成灾机理和成灾规律，提高预测预报水平，加强防御建设，与泥石流灾害进行斗争。矿山建设对泥石流形成条件的影响主要有以下几个方面：（1）产生并加速松散固体物质的积累，露天开采及坑采剥离废石速度较快，产生大量废土，是泥石流源地的主要形成原因。（2）增大了水体补给量。矿山废石堵沟成湖，蓄积了大量的水体；有时在掘进坑道的过程中，掘开了地下水的主要通道，形成地下水突涌，使水体补给量增大。（3）矿山建设改变了地形条件，增强动力条件。
泥石流的治理措施包括工程措施和生物措施：（1）工程措施的治理目的是减少灾害的发生频度，降低灾害的危害程度。一般是拦挡、排导和支护措施。（2）生物措施：生物措施的治理目的一是治理水土流失；二是吸收有害物质，净化土壤。（3）生物措施和工程措施相结合：金属矿围岩一般为较硬的岩石，开采过程中开采堆积物除了上覆土层和风化岩石外，均为较大块的难风化的块状堆积物，易形成的地质灾害为崩塌、滑坡以及泥石流。
2.2 塌陷
当地下矿层被采出之后，采空区的顶板岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下，产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时，直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落。接着是上覆岩层相继向下弯曲、移动，进而发生断裂和离层。随着采矿工作面的向前推进，受到采动影响的岩层范围不断扩大。当矿层开采的范围扩大到某一时刻，在地表就会形成一个比采空区大得多的塌陷盆地，从而危及地表的各种建筑物和农田等。对矿山采空区塌陷的治理方案很多，但较常用的方法是充填复垦法。这种方法是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地复田。这种方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染，可经济有效防护治理的地区，因其既解决了塌陷地复垦问题，又解决了矿山固体废弃物的处理问题，所以经济效益最佳。
2.3 滑坡
滑坡活动受多种因素影响，主要发生在雨季。而软硬相间岩层，由于差异风化，坚硬岩体突出，由结构面切割或重力蠕变，坚硬岩体就会产生崩塌、落石。地质构造发育使完整岩石被分割成割裂体，割裂体在诱发因素下失稳而形成崩场，因此构造越发育，岩体越破碎，越易产生崩塌、落石。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场，使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布，岩体产生卸荷裂隙，它们多张开且平行于边坡面并使原有裂隙扩展和张开，由其所切割的岩体，可能失稳而形成崩塌滑坡。目前露天煤矿、铁矿、采石场所发生的滑坡，大多数是由于违反开采顺序，乱采滥挖而造成的。为了使露天采掘、剥离作业正常进行，采场边坡岩体应该具有一定的稳定性。当工作台阶采掘到最边界时，便形成最终边坡；当最终边坡角过陡时，稳定性差，易滑坡，危及人员和设备的安全，导致停产闭坑；当其过缓时，会降低采矿经济效益。
抗滑工程是防止山体滑坡的不可缺少的一部分，尤其对于事关生命、财产安全的矿区坡体来说，意义非同寻常。抗滑工程包括抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。抗滑桩大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩。土质改良注浆、微型桩。
3 矿山环境地质灾害问题及其勘查方法研究
3.1 地球信息技术综合方法
遥感技术（RS）主要是针对大面积区域宏观解释，可形成不同比例尺所需要的航卫片解译结果。利用航、卫片进行解译，具有直观、真实、准确、实效性强等特点，可大大提高工作效率和质量。GPS具有全天候、全球覆盖和高精度的优良性能，而且其用户设备无源工作，体积小，重量轻，耗电少，使用方便和价格低廉，因此，GPS的应用越来越广泛。在矿山环境野外调查中，可采用GPS定位仪进行矿山环境三维坐标数据的现场采集工作。矿山地质灾害的许多问题都是由多种空间域因子共同作用的结果，而GIS本身又具有强大的空间分析操作功能和多源多因素信息复合叠加技术，因此GIS完全可以实现对矿山环境和灾害问题进行动态模拟与评价的目的。
3.2 水文地质与岩土力学试验方法
水文地质与岩土力学试验类型很多，是矿山地质灾害调查的重要手段之一，许多调查成果的基础数据和资料，均需水文地质与岩土力学试验而获得。在矿山地质灾害调查工作中，水文地质试验主要包括水质测试、淋滤试验、浸泡试验、含水层吸附试验、含水层顶板渗透性试验、采矿引起周围地层渗透性变化试验、矿石及固体废弃物中有毒有害元素测试试验、土壤污染试验、溶质迁移与富集规律试验等；岩土力学试验主要包括室外原位力学试验和室内岩土物理力学性质试验等。
3.3 地球物理勘查方法
高密度电阻率法是以岩土体导电性差异为基础的一类物探方法，该方法一次即可进行多装置数据采集，既可研究深度方向的电性变化，也可研究水平方向的电性变化，通过参数换算取得更多突出的有效异常的比值参数，利于潜在灾害的埋深、范围等的推断解释。它对不太深的采空区、地下水系、岩石风化层等的勘查十分有效。浅层地震法是由人工手段激发地震波，再通过研究地震波在地层中的传播规律，以查明地下地质小构造及获取地层岩性信息的一种物探方法。其中的浅层反射法，不仅能直观地反映地层界面的起伏变化，而且还能探测地下隐伏断层、空洞、陷落柱以及各种异常物体，是滑坡、断裂面、采空区等潜在地质灾害的有效勘查方法之一。
4 矿山地质灾害的预防
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。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，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。
5 结语
宜昌市矿山种类较多、分布广、户数多、规模小、基础差，由于技术、管理及效益等原因的影响，资源开发中的安全形势相当严峻，地表塌陷、山体崩塌、矿山边坡滑坡、废石场泥石流、尾矿库垮塌、采场冒顶、巷道坍塌、矿山地震、岩爆、采空区大面积地压、井下突水、深井高温等灾害，给社会稳定和人民生命财产安全带来了严重影响。经分析采矿引发地质灾害的原因大都是由于采用不科学的采矿方法造成的，当人们注意到了环境对人类生存的重要性，懂得如何正确解决资源需求与保护人类生存环境的矛盾时，科学的采矿方法将被越来越广泛地采用，因为现有的技术手段完全可以避免矿山开采引发的不良地质灾害的产生。在矿山开采问题上必须坚持“谁开发谁保护，谁闭坑谁复垦，谁破坏谁治理”的原则，加强对矿山环境的管理。只有解决好矿山开采与环境保护之间的矛盾，才能促进采矿业的持续发展。
参考文献
[1] 王羽，冯五一.矿山环境地质与地质灾害评价与防治研究[J].金属矿山，2009（10）.
关键词：煤矿;顶板;管理;研究;完善
0 引言
煤矿的每个安全事故都会涉及到工作操作人员的生命安全，因此，煤矿的监管部门如果只重视单位效益，没有形成有力的监管，就会给煤矿施工埋下一定的安全隐患，必将形成安全事故。如何保障管理的有效性，管理人员要找准重点，以煤矿采掘质量管理为基本，全面综合加强工程的质量管理，从管理方面控制顶板事故的发生。
1 煤矿顶板管理的意义
我国煤层赋存条件复杂，自然灾害严重，大量资源多集中在深部。全国千米深井中，随着开采深度的增加，煤与瓦斯突出、冲击地压、地温、瓦斯、水害等自然灾害对安全生产和劳动强度的影响正在加大，制约煤矿发展采掘机械化的因素越来越多，地质条件也愈加复杂。
矿井开采过程中矿压问题日益突出，其中较为明显的就是冲击地压的问题，冲击地压随着开采深度的增加也会发生变化，从强度、频率和规模上都会随着开采深度而上升，同时冲击地压并不是单独发生的，会伴随着瓦斯突出、承压水等各种问题一同发生，他们之间会有互相的作用和叠加，这就造成了更严重的事故，这些灾害互为诱因给灾害的预防和防治带来了更严重的挑战;另外煤与瓦斯的突出危险性会越来越高，开采的深度增加会直接造成地应力的增大，地应力的增大对于煤与瓦斯的突出危险有直接的关系。还有，采场矿压也会由于开采深度的增加而危险性更大，深部煤岩体的应力环境、变形与破坏特性较浅部煤岩体发生了显著变化。深层煤岩体的变形特性发生了根本变化，岩体的扩容现象突出;岩体变形具有不连续性，巷道围岩变形量大。随着采深的增加，采场矿压显现强烈，表现为围岩剧烈变形、巷道和采场失稳，加大了顶板管理难度，增加了支护成本。
在这种严峻的开采环境下就需要各煤炭企业对顶板管理工作提高重视，深入贯彻落实相关文件，例如《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》建立健全煤矿安全长效机制，对于煤矿顶板事故的发生起到预防和防治。
2 煤矿顶板管理方法措施
2.1 完善制度
健全完善规章制度，强化落实工作责任，推进各项管理制度真正落到实处。
2.2 动态监测和预防
加强地质勘探和地质资料分析研究，做好地质预测预报以及矿压观测工作，及时准确地掌握煤层赋存情况、地质构造、顶底板岩性和矿压显现规律，切实为做好煤矿顶板安全管理工作提供可靠基础资料。在回采工作面的使用过程中容易出现初次来压或者周期来压造成的冒顶事故，通常事故多发区为断层、裂隙发育的顶板等，这种情况下一旦出现问题将会造成局部漏冒严重的还会造成大片支架的平衡不能稳固直接影响工作面的稳定，造成垮塌，甚至会影响到工人生命财产的安全，所以这就凸显了顶板监测的重要性，及时对顶板的具体情况进行有效的检测，消除顶板事故隐患，加强支护措施，真正的保障在施工过程中的安全。
2.3 工程技术管理
有些煤矿顶板事故的发生经过查证之后发现是由于工作面的质量或者现场的管理问题造成的，这种情况下就需要充分认识到顶板事故的原因，针对原因采取措施，在顶板管理工作中，采掘工程是基础，如何进行小煤矿的安全管理就需要从现场管理紧抓，首先重要的一项就是提高工程质量，这就需要在井下作业过程中及时进行现场的检查和监督，一旦发现问题就要进行指导和解决，尤其是在地质构造等大问题上要及时进行安全技术措施的补充教育，组织所有员工进行学习和培训，从而提高施工质量和安全，在日常工作中需要注意的是安全员要对采掘面的支护质量进行一个良好严格的检查工作，及时发现问题并且解决，避免出现隐患后没有察觉而造成的事故，在验收中需要注意的是必须严格控制质量，保障工程质量的合格。
2.4 强化事故多发地点的顶板管理
在事故多发的地点，例如局部冒顶等问题，这种问题要首先找到问题产生的基本原因，针对问题采取解决方法，例如冒顶问题的实质就是顶区内的有效支护没有充分的改善，这种情况下就需要我们了解容易发生冒顶的位置进行重点控制，其中主要是地质构造有所破坏的周围;第二是采面靠近煤壁处或顺槽掘进迎头;第三是巷道、顺槽交叉口及回采工作面上下出口处;四是采面放顶线附近。找到产生的原因和多发地点之后就能够减少工作量，更有效率的维护顶板管理的安全。
2.5 加强现场检查监督
在现场的检查监督过程中要严格执行监管部门的相关管理条例，一旦出现有违规行为和违规人员都要严格处理，避免打人情牌，对于一些事故预防做出了巨大贡献的人员必须给予奖励以示鼓励，井下一旦发生顶板事故，需要认真分析原因，并制定防范措施。
2.6 参与人员素质提高
在企业管理和生产过程中基本的单位组成就是小队，如何有效的控制事故发生就需要对这些队伍进行控制，在安全生产管理工作中这是一项非常重要的保障，在安全生产中需要及时解决一些安全隐患问题，对于班组建设不断加强，这是实现安全生产的基本基础，安全生产的根本就是将一些存在安全隐患的问题及时解决，对于工作人员以及各个班组要及时进行培训和监督，提高施工人员素质，真正的保障顶板管理工作和井下工作的安全。
2.7 创新实践
我国很多矿区，巷道支护工作难度很大，经过不断的研究和实践，在巷道支护方式上，建议采用锚、梁、网、喷、钢带、钢棚、注浆加固等多种形式的联合支护，有效地控制巷道变形。同时注重做好巷道底板水的治理工作，对于受动压扰动影响的巷道，通过提高支护强度合理确定停采线等方法来加强顶板管理。
3 结语
综上所述，在煤矿顶板管理工作中，由于顶板管理与工作安全息息相关，这就需要我们充分重视顶板管理工作，从多方面综合控制，完善创新管理方法，真正的实现煤矿开采的安全和高效。
参考文献：
[1]杨雪林.浅谈煤矿顶板管理方法[J].科技与企业，2014（11）：18-18.
[2]苏才.回采工作面特殊地段顶板管理方法探索[J].中国高新技术企业，2014（20）：146-147.
经济建设的快速发展，对矿产资源的需求日益增加，供需矛盾关系日益突出，从而导致矿产资源开发的不断增强。中国地质调查局于2002年启动的以省为单位的全国矿山地质环境调查与评估项目成果表明，我国矿山数量多，矿产资源的开发强度大，开发方式粗放，矿山地质环境保护工作滞后，矿产资源的开发已对矿山地质环境产生较为严重的破坏，泥石流、崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉陷、地裂缝及地下水污染等地质灾害隐患日益加剧，破坏地形地貌及大量的土地资源，给国家造成严重的经济损失，对矿山周边居民的生产生活产生较大的影响。广西作为全国的矿业大省之一，矿山地质环境问题同样严峻。因此，根据广西矿山地质环境现状，研究科学合理的矿山地质环境治理恢复措施，对保护矿山地质环境，促进矿业和生态环境的协调发展，将起到举足轻重的作用。
1广西矿山地质环境现状
广西目前在册的矿山，主要以分布面广的非金属矿产和小型有色金属矿产为主，开采规模以中小型为主。由于过去采富弃贫，采易弃难，开采设备简陋，采矿方法不当，生产技术落后，以及民采盗采现象突出，加上多数采矿权人防灾及环保意识薄弱，造成目前广西矿山地质环境面临较为严峻的形势，主要表现在以下几个方面。
1．1地质灾害频繁发生
对于露天开采矿山，由于多数矿山未按开采设计方案进行台阶式开采，露天采场形成高陡边坡，边坡稳定性较差，且基本无支挡防护措施，易引发崩塌、滑坡地质灾害。对于地下开采矿山，生产过程中排放的大量废石随意堆放于废石场内，废石场无拦挡和排导工程，暴雨季节易引发泥石流地质灾害；另外，采矿过程中因抽排、疏干地下水造成地面塌陷、地面沉陷、地裂缝等地质灾害时有发生，导致矿井周围居民房屋的墙体开裂；另外，矿山生产排放的尾矿水、矿坑涌水、废石淋滤水等未经处理直接排放，有毒有害重金属含量和药剂残余含量均高于生活饮用水卫生标准，对周围村屯居民生活饮用水构成威胁。如南丹车河矿区选矿废水排放，造成刁江水质恶化，水中的有毒有害元素明显超标。
1．2含水层破坏
采矿过程中，长时间抽排地下水，将导致含水层顶底板结构的破坏，导致矿山周围地下水水位下降，水量减少，严重则导致周围井泉干涸、水质恶化等，给居民的生产生活产生严重的影响。
1．3地形地貌景观破坏
露天开采最为直观的表现为对地形地貌景观的破坏，它是一种高速、大规模改变自然景观的生产活动，采空区常常形成较深的露天采坑以及高陡危险边坡，对原有地形地貌景观和植被产生严重的破坏。如大新锰矿矿区、岑溪糯垌花岗岩矿区等。1．4土地资源破坏广西拥有锰矿、铝土矿、非金属矿等丰富的矿产资源，这些矿产资源的开发大部分采用露天开采，不仅破坏了矿山周边地质环境，而且造成大量土地资源的压占或挖损破坏。
2矿山地质环境治理恢复措施上述表明，广西矿山地质环境现状相当严峻。因此，探讨不同地质灾害的防治措施以及针对含水层破坏、地形地貌景观及土地资源的破坏等的治理恢复存在的技术问题，对保护矿山地质环境，实现资源开发与生态环境的和谐发展起到关键的作用。
2．1崩塌、滑坡防治
崩塌、滑坡地质灾害主要发生在露天采场边坡以及废渣堆放边坡。可采用的防治措施有支挡工程（抗滑桩、挡土墙），加固工程（锚索、锚杆、注浆加固）、削坡工程、压脚工程，同时配合排水工程、护坡工程和植被恢复工程等次要治理工程进行治理，消除地质灾害隐患。其中抗滑桩支挡使用的较少，挡土墙支挡最为常用，且挡墙高度一般不宜高于6m，特别是膨胀土地区，高于3m的挡土墙经常失效；锚索、锚杆、注浆加固等加固工程措施是露天采场边坡比较实用的防治措施之一，但在矿山地质环境治理恢复中，实际设计使用的较少；削坡工程是露天采场边坡常用的防治措施，通过边坡稳定性验算，降低采场最终边坡角，保证边坡的稳定性。比如广西南宁盆地、宁明盆地、百色盆地等地区，露天砖用页岩矿往往具有膨胀性，开采设计方案中设计的露天采场最终边坡角较高，一般45°左右，这样的边坡角对于膨胀土边坡而言是不稳定的。因此，比较经济可行的方法就是采取削坡工程。根据工程实践经验，建议该类露天采场最终边坡削坡至30°。此外，排水工程、护坡工程和植被恢复工程是崩塌、滑坡地质灾害防治的辅助工程，往往也是必要工程。
2．2泥石流防治
泥石流形成有三个基本条件，即地质条件、地形条件和水源条件。三大条件对泥石流形成有着重要的作用，缺一不可。地质条件集中反映在泥石流形成的松散碎屑物质方面，矿山生产排放的废渣、废石、废土是产生泥石流地质灾害的主要物源；沟谷发育、山坡坡度较陡、相对高度大等，是产生泥石流地质灾害的主要地形条件；丰富的水源是产生泥石流地质灾害必不可少的条件，对于广西而言，主要来源于降雨，而强降雨季节往往是泥石流地质灾害高发季节。泥石流地质灾害按流域的沟谷地貌形态的不同可分为沟道型泥石流和坡面型泥石流两类。因此，根据泥石流形成的基本条件及类型，应采取相应具有针对性的防治措施：①消除物源，即清理废石、废渣、废土等可能产生泥石流地质灾害的松散物源；②支挡工程，即当清理物源的成本过高，或无场地用于堆积清理的物源时，需采取修建拦渣墙、拦砂坝、格栅坝等永久性工程，防止废渣、废石等物源向下游迁移；③消除水源条件，即通过修建排水和排导工程，如截排水沟、涵管等工程，防止地表水汇集至废渣场、废石场内；④植被恢复工程，即通过覆土种草，坑栽植树等措施恢复植被，因为植被能起到降低雨水对堆渣体、坡体的溅蚀，减小地面径流，并对土体有加筋的力学效应。
2．3地面沉陷、地面塌陷、地裂缝防治
矿山开采过程中，由于大量抽排地下水、采空区面积大、开采矿体埋深小或强采保安矿柱等因素的综合影响，易引发地面沉陷、地面塌陷及地裂缝地质灾害。其中，因矿山生产建设和长期抽排地下水造成的地面塌陷，可在查明水文地质条件的基础上，采取防渗帷幕等工程措施，控制塌陷带上的地下水位下降及其发展；已经稳定的地面塌陷带，应采取土地平整等工程措施治理，而土地平整所需回填土材料、回填高度、回填先后顺序等应严格控制。地下大面积采空区导致的地面塌陷和地裂缝，可采取废石回填采空区、优化矿山开采设计、顶板管理等措施预防和控制灾害的发展；已稳定的采空地面塌陷、地裂缝，则应采取注浆加固、土地平整及排水工程综合进行治理。#p#分页标题#e#
2．4地下水污染防治
广西在建的矿山，尤其是中小型有色金属矿山，井下采矿排放的矿坑涌水、废石场淋滤水以及选矿产生的尾矿水中有毒有害元素的浓度高于居民生活饮用水标准，直接排放将污染地下水资源。常用的防治措施是修建沉淀池，对废水进行物理、化学处理达标后再排放。
2．5含水层破坏的防治
含水层破坏的治理，包括对含水层顶底板结构破坏、地下水水位下降、水质恶化及水量减少（或疏干），以及造成矿山周边供水困难的处理等。含水层顶底板结构破坏的治理，主要是采用防渗帷幕工程，封堵含水层顶底板破坏处周围的含水层，避免造成地下水的流失，治理恢复其隔水层功能。地下水水位下降、水量减少（或疏干）的治理恢复，可采用防渗帷幕拦截主要导水通道及对自然溢水平硐封堵等堵截工程措施进行治理，减少含水层中的地下水溢出，减少疏干排水量。水质恶化的治理恢复，亦可采用防渗帷幕工程措施对顶底板破坏处周围的含水层进行封堵，防止已受污染或不良水质的含水层与主要的供水含水层相串通。
2．6地形地貌景观破坏防治
矿山生产建设造成地形地貌景观破坏的治理恢复，可分为边坡治理类、场地整治类及井口整治类。其中，边治理类主要可以采用削坡、边坡加固、护坡等工程，并常常配合部署排水工程及植被恢复工程；场地整治类的治理措施包括土地平整工程、防排水工程及植被恢复工程；井口整治类的治理措施主要是对废弃井筒进行封堵。
2．7土地资源破坏防治
矿山生产建设往往造成大面积土地资源的压占、挖损及污染破坏，使土地失去原有耕作用途。因此，矿山在生产建设前，必须做好整体规划，尽量避免占用基本农田，且尽量少占用土地资源，对于已破坏的土地资源，应根据污染破坏程度恢复土地耕作用途。
【关键词】非煤矿开采；地质灾害；特点；岩层构造
【中图分类号】P694
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0423-01
引言
非煤矿山建设工程点多线长，不同地点的地形地貌、气象水文、地质构造、岩性岩相、岩土体工程地质性质、水文地质条件、植被类型及覆盖度、土壤侵蚀强度和人类工程活动强度等地质环境条件差异较大。环境保护和灾害的防治等有关问题愈加突出，甚至直接影响和制约经济的发展，如果对地质问题没有一个明确的认识，就不可能真正实现非煤矿山安全生产的目的。如何能有效的反映非煤矿地质灾害的特征、灾害的诱发因素及如何防治非煤矿山地质灾害，是目前较为突出的一个研究课题。
一、非煤矿地质灾害危险性的主要特点
非煤矿山有两种致灾因素，地面工程引发或加剧的地面地质灾害、井下工程引发或加剧的地面地质灾害和井下灾害。这两种致灾因素相互作用，互相激发，特别是井下工程引发或加剧的地面地质灾害尤为突出。
1.1 灾害重复产生，持续时间长
地质灾害发生的时间和地点随工作面的推进不断移动、发生，不同地点的灾种、危害程度不同。剖面上当有两层以上的可采非煤层时，上层非煤层开采时发生的地质灾害在下层非煤层开采时将重复发生，可采非煤层越多，重复发生的次数越多，持续时间越长。
1.2 灾害分布集中，危险性大
井工非煤矿引发或加剧、遭受的地质灾害集中分布在开采移动角的范围内，对地面的村庄、水源、耕地等对象造成的危害程度大，危险性大。
1.3 多种灾害交织在一起，评估工作难度大
在评估工作中，对已有地面地质灾害需要调查与评估，预测地面建设工程引发或加剧、遭受的地质灾害，更为重要的是预测井下采掘工程引发或加剧的地质灾害，这种地面与井下引发或加剧的灾害相互交织，已有灾害与潜在灾害相互交织的局面，给评估工作带来了很大的难度。
二、非煤矿地质岩层的结构与特征分析
大多数非煤矿山都产生于大断裂带的边缘地带，因为资源是由远古时期的植物腐枝叶在地下发醇而成的。而大断裂带的边缘大多属于丘陵地貌，适合植物的生长；而且这些地方的土质很松，容易出现滑坡和泥石流，利于腐植质的发醇，容易形成肥沃的土壤。基于以上的认识，可以发现，非煤矿大多数是沉积岩，多是断层、褶曲发育地质构造。因此，通常非煤矿地质岩层的结构与特征就是沉积岩的结构及特征。
沉积岩是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一，另外两种岩石是岩浆岩和变质岩。是在地表不是太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用才形成的岩石。因此也称为水成岩。在地球地表，有80％的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到17公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占10％。沉积岩主要有石灰岩、砂岩、页岩等组成。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的85％。
沉积岩的基本特点：首先是层理构造显著；其次是沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；最后有的沉积岩具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于4毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由3毫米到0.06毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。
三、矿井地质构造对煤矿安全生产的影响分析
3.1 岩层裂隙常常成为事故的隐患
顶板中出现裂隙的多少直接反映顶板整体性和坚固性。据不完全统计，在不稳定煤层顶板中，裂隙间距在0.3m以下的占70％以上，所以裂隙越发育，密度越大，即它们的间距越小，顶板的稳定性就越差，冒落的可能性就越大。事实上，很多局部冒顶事故都与裂隙息息相关。
3.2 矿层顶板岩性直接关系到开采的安全
岩性是影响矿层顶板稳定性及非煤矿开采安全的最基本也是最重要的因素。直接顶板岩层的组合形式对稳定性有很大影响，它是反映顶板整体性的最重要因素。如矿层直接顶板薄层状的泥岩，老顶为细砂岩，这种的组合形式也叫“复合顶板”。由于上、下软硬岩层下沉不同步，软岩层下降快，而硬岩层下降慢，从而导致软硬岩层“离层”而发生顶板事故。
3.3 倾角变化也是影响开采安全的—个环节
顶板岩层倾角的变化程度也反映了顶板破坏程度，—种情况是，倾角相对变化大的区域；另一种情况是相邻控制点倾角相对变化特别乱、无规律的区域。这两种情况都反映顶板岩层发生了断裂或揉皱，这样的区域要特别提防。在实践中发现，凡倾角变化大，在一块区域倾角相差20°以上，其围岩的裂隙就发育，该块段就是一块不稳定顶板易冒落的区域。
3.4 不稳定矿层也是影响采掘安全的因素
当矿层不稳定时，安全技术措施往往难于落实。当矿层受到构造变动时，由于岩层的岩石力学性质的差异，出现不同的形变效应，由于构造应力状态的不均衡，现场各矿常遇到的局部矿层变薄、顶板呈现小褶曲等现象，使矿层呈波浪变化，给安全开采措施落实及工人现场操作带来极大的困难。
矿层不稳定还会影响到回采循环作业。在回采工作面遇到矿包、矿沟及香肠状矿体时，难以按照规程要求的方向进行推进，更无法一次性采全厚，使顶板支护不能到位，支护质量低劣，支柱初撑力不够，迎山角无法掌握，造成顶板下沉，切顶棚柱无法按开采的需要进行切顶。同时，矿体整体性差，随时会出现大量顶板垮落，构成极大的威胁。
四、基于地质构造的非煤矿开采地质问题处理措施分析
4.1 立足超前查明的原则
1）必须加大超前探查的投入力度；2）地质工作必须随着采掘技术的发展，不断补充、完善、修改和更新，标准必须满足采掘方法的要求；3）综采、综掘工作面必须立足超前查明地质情况，应把握好“三前”，即：在采区巷道布置前、综采工作面安装前、采矿工作面遇构造采取措施前三个环节，及时查明地质构造的产状（断层的走向、倾向、倾角、落差和伸展方向、延展长度等）；4）坚持地质工作服务生产的理念，根据采掘生产接续，超前安排地质工作。
4.2 优化采区、工作面设计
有效避让地质构造采区和工作面设计前应认真分析研究地质构造的特点和可靠程度，结合采掘方法和矿井生产接续等因素，提出趋利避害的设计方案，有效避让地质构造。1）设计规程必须有地质部门正式审批的地质说明书；2）根据条带开采的实际情况，应合理安排采掘工作面避开断层构造和矿层变薄区，并针对探明构造的变化情况而重新设计、布置；3）对在开采过程中遇到的断层等构造，要制定具体的实施方案、措施，进行全面的经济效益评估和方案比较，做到断层区资源回收最大化；4）认真进行工作面采后总结，查找安全生产、资源回收等存在的问题和不足，积累经验。
4.3 加强工作面过构造的技术研究
1）加大构造探明力度，在一条工作面顺槽揭露的断层，应在另一条顺槽揭露前超前查明其产状是否一致，其方法要靠打钻、巷探等来实现；2）加强管理，地测部门应不间断的跟踪地质构造变化情况，定期不定期的向区队和有关部门提供平、剖面图及预测资料，生产部门要认真分析研究过构造的工艺措施，确保各项技术措施落实到位；3）积极探索，大胆创新，结合实际，探索出一条为非煤矿可持续发展的地质工作之路。
关键词：矿山；危险性控制；安全培训体系
我国的矿山安全生产基础薄弱，生产力水平也偏低，从业人员的整体素质不高，致使我国的煤矿事故多发。为了不使煤矿事故呈上升趋势发展，国家已经建立了相对完整的煤矿安全生产法律法规体系和较完善的煤矿安全监管体系。但是由于行业特点，为了减少造成人员伤害、财产损失，我们应该对矿山的危险源进行辨识，以便得到相应的控制。更要构建完善的安全培训体系，为矿山的生产安全做出保证[1]。
一、矿山危险源辨识
我们把可能造成人员伤害、财产损失或环境破坏的因素都称为危险源，它和安全事故是密切相关的。危险源、诱发因素加上组织因素就能形成工业事故。在生产过程中，能量是不可或缺的，但是能量是不可控的，它也可能形成危险源，从而导致事故发生。危险物质或危险结构的本身或者其结构自身性质的突变，都能引起事故。因此，根据矿山危险源产生的原因，将矿山危险源划分为两类[2]。
（一）矿山第一类危险源的辨识
第一类危险源是事故发生的前提条件，它主要指的是化学性危险源、机械性危险源、电气性危险源等，化学性危险源主要包括爆炸性物质以及有害气体等，例如，瓦斯、煤尘矿尘、一氧化碳等，它会导致火灾、爆炸、中毒等事故的发生。机械性危险源主要指的是机械设备以及作业场所等因素，导致翻车、水灾、挤压等事故的发生。电气性危险源就是电气设备和作业场所等因素，导致电击、意外停电事故的发生。
（二）矿山第二类危险源的辨识
第二类危险源相对于第一类危险源辨识更加困难。它随机性强，变化快，主要从人为失误角度分析。人为失误再加上物的故障和环境因素就形成了矿山第二类危险源。人为失误角度是指操作错误或使用不安全工具等因素，物的故障指的是设备设施造成局部停止作业等因素，环境因素指的是井下环境和承担职务的人物环境因素。
二、矿山危险源控制
（一）顶板灾害控制
顶板灾害属于第一类危险源中的地质性危险源。矿山开采破坏了岩体和顶板的力学平衡，当岩体和顶板处于失衡状态时，就会发生因岩石掉落而引发的伤亡事故。顶板灾害控制就是，先要观测矿山的压力分布状态并采取防治措施；接下来就要依据顶板的不同性质和上覆岩层压力的分布规律，采取相应的支护措施；最后为了将事故损失最小化，要及时启动应急救援措施。
（二）矿井水灾害控制
矿井水灾害可能是由于天然水体、人工水体和降水导致的。可根据以下措施对水害重大危险源进行控制，主要从三个方面来进行。第一方面，做好预防预测，包括地表防治水、含水隔水层的改造、注浆堵水和避开含水层等之类的预防预测。第二方面，做好防治措施，例如，疏干降压、防排水系统等。第三方面，做好应急响应，比如，通告与通信联络及时和现场恢复工作等[3]。
（三）煤矿瓦斯危险性控制
瓦斯爆炸会导致人员伤亡和经济损失，它有客观实在、潜在和复杂多变等特点。必须具备三点才能引起瓦斯爆炸，一是足够浓度的瓦斯，二是引火源，三是足量的氧气。因此，可从这三方面着手对煤矿瓦斯危险进行控制。除了要禁止矿山工人吸烟，还要对矿山的自然条件进行科学的监测。另外，还要进行一些科学的教育和培训，以减免事故的发生。
三、矿山安全培训体系的构建
（一）矿山安全培训体系的目标和原则
矿山安全培训经过了六个阶段的发展，才形成了矿山安全培训体系。第一阶段是1949年到1965年的起步阶段；第二阶段是1966年到1976年的艰难发展阶段；第三阶段是1977年到1987年的框架形成阶段；第四阶段是1988年到1992年的正规化建设阶段；第五阶段是1993年到1999年的标准化建设阶段；第六阶段是2000年到现今的内涵发展阶段。这些阶段的发展就是为了建立一个安全的矿山培训体系，为矿山的可持续安全发展提供保障。矿山安全培训体系的目标是构建一个完善的矿山安全培训网络，为服务安全生产建立长效的机制。矿山安全培训体系的建立离不开目的性原则、层次性原则、经济性原则和激励性原则。
（二）矿山安全培训的内容
矿山安全培训的内容主要由安全思想、法律法规、安全知识技能和典型事故案例四部分组成。第一部分是安全思想。它包含两方面的培训，一方面是劳动纪律方面的培训，为了实现安全生产，使管理人员和职工自觉地遵守劳动纪律。另一方面就是思想认识方面的培训，就是使大家认识到安全生产工作的重要性。第二部分是法律法规。对于安全生产是有具体的法律法规政策的，通过各级领导和广大职工的贯彻执行，就能提高安全生产意识。第三部分是安全知识技能，包括技术知识和专业安全技能。第四部分是通过典型事故案分析来吸取事故教训，防止类似事故发生。
（三）矿山安全培训的现状和过程控制
矿山安全培训中在取得成效的同时，还存在许多问题。例如，培训观念错误、培训计划不够合理、培训需求分析不精细和培训内容缺少针对性等等。为了改变矿山安全培训的现状，我们首先要识别培训需求，就是通过问卷调查或绩效考核的方式来分析需要培训的方向[4]。其次就是制定相应的培训计划，对培训计划做以分类，还要编制好培训计划的步骤。然后是组织实施培训，过程中要注意选择教材、选择培训方法和培训的注意事项等。最后是评估培训效果，制定培训质量评估的步骤和评估方法，并采用一定形式把培训评估信息搜集起来。
四、结束语
我国的煤矿事故多发，是由于矿山安全生产基础薄弱造成的。所以，我们应该从矿山的危险源出发进行分析，在矿山顶板灾害控制、煤矿瓦斯危险性控制以及矿井水灾害控制等主要方面做好工作，避免矿山事故的发生。同时，也要对矿山生产过程中各类人员的不安全行为进行研究，保证安全培训有效落实。加强矿山安全体系方面的研究，不但能提高矿山安全培训质量，也能使矿山安全培训更具实效性。
参考文献：
[1]熊俊杰.矿井冲击地压危险源辨识与风险评价[D].河南理工大学，2012.
[2]刘嘉琪.试析金属非金属矿山危险源辨识与事故隐患的排查治理[J].新疆化工，2013，01：24-28.
关键词:矿山地质 环境保护 治理
矿山地质环境保护与安全生产是矿山企业在实际生产过程中所面临的两大主题,也是当今社会、政府主管部门以及矿山企业所关注的热点问题。如何既合理地开发矿产资源,又不至于造成矿山地质和生态环境恶化以及重大地质灾害事故发生,是实现经济社会可持续发展战略的重要研究课题[1]。
1、矿山地质环境的内涵
矿山地质环境是指曾经开采、正在开采或准备开采的矿床及其邻近地区,其岩石圈上部与大气、水、生物圈组分之间,不断地进行着联系(物质交换)和能量流动,这一部分组成一个相对独立的环境系统。这一系统是以岩石圈为依托,矿产资源开发为主导,不断改变着地球表面和岩石圈自然平衡状态的地质环境,也是一个环境地质问题较多、地质灾害较突出的环境。矿山地质环境存在的问题主要有:采、选矿过程中产生的有毒、有害气体,矿渣,废水,粉尘等,不仅直接影响作业环境和工作条件,而且给矿区周围的大气、水质、土壤造成危害;废石堆、尾矿库挤占大量土地、农田;污水和烟尘的排放,污染水源、江河和大气,也破坏了景观和植被;露天矿边坡崩落,井下采空区造成地面塌陷;矿井突水、矿山疏干排水引起邻近地区地表水和浅层地下水疏干涸干或形成海水入侵;采矿剥土等造成水土资源平衡失调,易诱发和引起土壤侵蚀、水土流失、土地沙化以及滑坡、泥石流等地质灾害。所有这些环境地质问题,都给人类生产和生活带来严重影响,而且预防和治理的难度很大。因此,必须切实加强和做好矿山地质环境的监督管理[2]。
2、矿山地质环境存在的主要危害
矿山开采诱发的地质灾害主要为地面塌陷、地裂缝、崩塌及滑坡、煤层自燃、矿井突水、有害气体突出、冒顶等。针对上述主要类型分析如下。
2.1 崩塌
多发生在地质构造发育地带。矿山开采而诱发的岩土体崩塌,在平原地区主要为开采粘土、砂石矿产时的边坡失稳;在山区露天开采过程中的坡角过大而诱发的岩体崩落（包括建矿时修路切坡等）,以及在深部采矿过程中出现地面塌陷而导致上覆脆性岩体（节理裂隙发育）沿裂隙出现崩落。如某煤矿,该矿区上覆第四系玄武岩,储矿层为侏罗系,经多年的地下开采,形成大面积的采空区,并且出现地面塌陷,引发上伏玄武岩沿节理出现裂缝,在降水作用下,沿裂隙在陡坡处出现崩落,危害近陡坡处的人群及建筑物。
2.2 地面塌陷
多年以来,地下开采矿山地区均有不同程度的地面塌陷发生。这些矿山多分布于山间盆谷地及其周围。塌陷坑一般近椭圆或近圆形,略大于采空区范围,深度由内至外,从大变小,个别塌陷由数个塌陷坑相连或重叠。煤系地层多分布于中生代的砂岩、砂砾岩、页岩之中,岩体类型为软弱层沉积岩,该地层岩体结构松散、破碎,处于新构造运动上升区,断裂分布广泛。煤层矿体多属于浅埋藏型,松散覆盖层厚度比例大,矿层覆岩强度低,厚度比例小,岩性组合复杂。当地下矿层被采出后,采空区的顶板岩层在自身重力和上覆岩层及建筑物等的压力作用下,产生向下的弯曲和移动,当顶板岩层内部所形成的拉长应力超过该层的抗压强度时,直接顶板首先发生断裂并相继冒落,紧随其后的是上覆岩层相继向下弯曲、移动,进而发生断裂和离层,随采矿工作面的推进,受到采空影响的岩层范围不断扩大,当矿层开采的范围扩大到某一时刻,在地表就会形成一个比采空区大的盆地形塌陷坑。
3、矿山环境治理方案实施部署原则
3.1 以人为本,减灾防灾的原则
矿山开采诱发的各种地质灾害隐患直接或间接地对当地居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山地质环境治理首先要保证其免遭该类地质灾害隐患的危害,达到防灾减灾的目的。
3.2 因地制宜,突出重点的原则
针对矿山环境地质破坏的特点、方式、分布及危害程度,重点对开挖较深的采坑、露天堆积较大的矿渣堆、高陡边坡（危岩体）,顺坡就势因地制宜实施削坡、填坑、平整修复治理工程。
3.3 工程措施与生物措施相结合的原则
以工程措施为主修复破坏了的地形地貌景观,并结合种植树木的生物措施修复破坏了的矿区矿山生态地质环境。
3.4 量力而行、注重效益的原则
根据资金情况,结合矿山环境地质问题危害大小情况,矿区地质环境治理工程既要遵循生态、社会效益优先,又要争取最大的经济效益。
4、矿山地质环境保护及治理措施
建立矿山生态环境监测及预警系统。加强对采矿活动引起的环境污染和地质灾害的监测及预报,及时采取有效防范措施。矿产开发成本的提高,反过来可促进矿山环保技术的革新和科技进步,这不仅有利于矿山地质环境的恢复,还可使发展环保技术的矿山企业盈利。矿山地质环境恢复治理的程度,是衡量一个地区发达程度的标志。只有把矿山地质环境问题作为经济要素来实施,矿业才是地区经济可持续发展的表征,才有益于社会获益于人民[3]。建议如下:
4.1 加强新建矿山审批管理制度,防止产生新的生态破坏和环境污染
加强新建矿山审批管理制度。对不符合建设条件和对生态环境破坏严重,又无条件采取有效防治措施的拟建矿山,建议实行“环保一票否决制”;限制在地质灾害易发区开采矿产资源,禁止在地质灾害危险区、自然保护区等区域开采矿产资源;限制改扩建含硫量大于1．5％的煤矿,禁止新建含硫量大于3％的煤矿。
4.2 加强矿山地质灾害评估和环境影响评价制度,制定生态环境恢复治理方案
新建、改扩建矿山应严格执行矿山建设用地地质灾害危险性评估和环境影响评价制度。开发利用方案中必须有水土保持、环境治理达标、矿山生态恢复和重建的实施措施。经批准确定的新建矿山的生态环境保护工程与地质灾害防治工程,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时验收和使用。新建矿山的生态环境治理率必须达到100％。
参考文献
[1]武强,陈奇.矿山环境问题诱发的环境效应研究[J].水文地质工程地质,2008,35(5):81－85.
关键词：矿山开采地质灾害 治理方案
中图分类号：F407.1文献标识码： A 文章编号：
前言
矿山地质灾害是由人为的采矿活动所直接引起或诱发的, 发生于岩石圈内或其表面的, 对生态环境和自然资源造成破坏、对人民生命和财产安全构成威胁或造成危害后果的地质现象或地质事件。矿山地质灾害往往造成严重的人员伤亡和高额财产损失, 破坏严重, 社会影响大, 具有频发性。矿山地质灾害常常发生在采矿区内及附近地区, 范围有限。随着科学技术的发展,人类对矿山地质灾害已能进行科学、准确的预测、预报和进行有效的防治。
一、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。
二、主要矿山地质灾害类型和治理对策
1泥石流
矿山建设对泥石流形成条件的影响矿山建设对泥石流形成条件的影响主要有以下几个方面:
( 1)产生并加速松散固体物质的积累, 露天开采及坑采剥离废石速度较快, 产生大量废土, 是泥石流源地的主要形成原因, 另外矿山修筑公路破坏山坡植被, 产生大量弃土, 矿山选矿排出的废渣也是泥石流物质来源。
( 2)增大了水体补给量。矿山建设中植被遭严重破坏, 改变了地面结构, 调节雨水的能力显著降低, 汇流时间缩短, 洪峰流量和洪水总量增大, 暴发泥石流的可能性也增大; 矿山废石堵沟成湖, 蓄积了大量的水体。
( 3)矿山建设改变了地形条件, 增强动力条件。大量的矿山废石堆放使山坡变陡, 地面高差增大, 从而加强了侵蚀能力; 大量矿山废石压缩沟床, 增大流深和流速, 也就增强了流体的动能和冲刷力, 废石堆放减少了过流断面, 使流体受压缩, 流速增大, 侧蚀和下蚀能力加强。
治理措施包括工程措施和生物措施:
( 1)工程措施的治理目的是减少灾害的发生频度, 降低灾害的危害程度。一般是拦挡、排导和支护措施。对物质来源即上游的矿渣松散体进行拦挡,阻拦了泥石流的物质来源。修建拦挡坝或谷坊, 同时, 布置合理的排水措施, 使土水分离。中下游进行排导, 疏通沟道, 防止沿途淤积漫流, 冲毁田地, 对沿途沟道边坡进行支护, 防止塌方和道路毁坏。合适的地点修建速流通道, 加速泥石流的排导。
( 2)生物措施: 生物措施的治理目的一是治理水土流失; 二是吸收有害物质, 净化土壤。
( 3)生物措施和工程措施相结合: 金属矿围岩一般为较硬的岩石, 开采过程中, 开采堆积物除了上覆土层和风化岩石外, 均为较大块的难风化的块状堆积物, 易形成的地质灾害为崩塌、滑坡以及泥石流。另外, 有些金属矿床在开采和冶炼过程中对土和地下水造成一定的污染, 也需要进行治理。非金属矿多数为沉积形成, 其开采要挖掘较多的松散沉积生成物, 而且开采出来的物质也较易风化, 易形成地面塌陷、泥流、泥石流、滑坡等地质灾害。
2 塌陷
当地下矿层被采出之后, 采空区的顶板岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下, 产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该层岩层的抗拉强度极限时, 直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落。接着是上覆岩层相继向下弯曲、移动, 进而发生断裂和离层。随着采矿工作面向前推进, 受到采动影响的岩层范围不断扩大。当矿层开采的范围扩大到某一时刻, 在地表就会形成一个比采空区大得多的塌陷盆地, 从而危及地表的各种建筑物和农田等。
对矿山采空区塌陷的治理方案很多, 但较常用的方法是充填复垦法。这种方法是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地复田。这种方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染、可经济有效防护治理的地区, 因其既解决了塌陷地复垦问题, 又解决了矿山固体废弃物的处理问题, 所以经济效益最佳。
3滑坡
滑坡活动受多种因素影响, 主要发生在雨季。而软硬相间岩层, 由于差异风化, 坚硬岩体突出, 由结构面切割或重力蠕变, 坚硬岩体就会产生的崩塌、落石。地质构造发育使完整岩石被分割成割裂体,割裂体在诱发因素下失稳而形成崩塌, 因此构造越发育, 岩体越破碎, 越易产生崩塌、落石。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场, 使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布, 岩体产生卸荷裂隙, 它们多张开且平行于边坡面, 并使原有裂隙扩展和张开, 由其所切割的岩体, 可能失稳而形成崩塌滑坡。
露天矿边坡, 必须对其进行经常性的检查和维护, 用以保证边坡稳定, 防止灾害发生。建立一支边坡维护专业队伍, 加强检查维修, 必要时进行人工放坡, 铺上草皮, 植上灌木, 砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡的木桩。要设置排水网络, 防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡, 层理深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏导的设施。排水网络包括以下三个部分: 地表排水、地下排水、立体排水系统。在临近边坡进行爆破时, 宜采用预裂和减震爆破法, 减少单孔装药量而增大孔数, 减少每次延时爆破的炮孔数, 以防止因为露天爆破作业而破坏边坡的稳定性。
抗滑工程是防止山体滑坡不可缺少的一部分,尤其对于矿区坡体来说, 意义非同寻常。抗滑工程包括抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。抗滑桩大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩、土质改良注浆、微型桩。
结束语
在矿山开采过程中，环境地质分析是不可缺失的重要环节。其中制定具有针对性的治理措施更是相关工作人员的工作重点之一。我国地大物博，相关资源极为丰富，然而仍旧不能坐吃山空，应该为子孙后代做好长远打算。充分认识到我国地广人多的社会现实，只有这样才可以更好地为我国的经济建设作出贡献。就矿山开采方面来说，我国更应该注重可持续发展战略，促进经济的长远发展。
参考文献
[1] 闫国杰.矿山地质灾害研究与防治探讨[J]. 中国矿业. 2004(03)
[2] 武军.矿山环境问题与对策[J]. 云南环境科学. 2001(S1)
曾凤是湖南省冷水江市锡矿山陶塘街道的居民。被誉为“世界锑都”的冷水江市锡矿山锑的储量、开采量和冶炼技术均居世界前列，但由于近一个多世纪的锑矿开采，造成该地2.5平方公里范围内分布着大面积地下采空区，其中最高采空场深达地下30多米，矿下顶板距地表最薄处仅20厘米。曾凤所在的宝大兴地区是锡矿山最严重的采空区之一。
对于娄底而言，这并非个例。地处湘中腹地的娄底，属典型的山地丘陵地带，降水充沛，地质环境条件复杂，是全省地质灾害易发区和高发区之一。除了自然因素外，娄底是湖南煤炭能源主要产地，域内资源丰富，矿山林立，以“百年老矿”锡矿山为代表的诸多矿山在长期开采过程中对地质环境的破坏也成为了一个老大难的问题，面积广阔的开采区内，为数众多的老百姓的生产生活都受到了极大的影响。
据娄底市国土资源局副局长罗果勇介绍：近年来，娄底市按照“防治结合”的思路，构建地灾群测群防体系，扎实推进地质灾害治理，确保了人民群众生命财产安全，部分长期受地质灾害威胁的群众终于圆了安居乐业的梦。2012年，娄底市共发生地质灾害276处，其中滑坡235处，崩塌19处，岩溶塌陷13处，泥石流8处，地面沉降1处，并有2人因灾受伤，有100间房屋受损，造成直接济损失约2473万元。2012年共成功预报地质灾害5起，避免人员伤亡59人次，避免直接经济损失111万元。
【预警】敬老院的危情转移
2012年6月8日，维山乡国土所所长罗炳南在茶园村进行地质灾害隐患点的巡查过程中，发现杨里山山脚有多处新的混浊泉水涌出，且动物有反常现象。
罗炳南意识到可能是地质灾害临灾预兆。他立即通知村支书谭新乾及群测群防员吴有彪、吴新华对杨里山地段的周围群众进行预警，通知群众做好撤离准备。与此同时，罗炳南与陈中东对周围山体进行仔细排查。所员陈中东在排查过程中发现茶园敬老院与一栋民房屋后山坡上15米地方有一处后缘长为40米、宽约30米的隐患体，其上缘开裂有两道弧形拉张裂缝，且裂缝在不断增多、加宽。山顶水渠渗水严重，发灾可能性极大，罗炳南鉴此险情，迅速将情况上报新化县国土资源局及维山乡政府。
接到罗炳南的险情报告后，新化县国土资源局要求国土资源所工作人员与村委立即组织撤离处于隐患体威胁下的敬老院13位老人和寄读在内的28名师生。接到命令后，罗炳南与村支书谭新乾立刻按县国土资源局局长与维山乡乡长的决定快速转移了相关群众，并在危险区周边设立警示牌和警戒线，派专人对该滑坡体进行蹲点监测。
同日9时许，滑坡发生，滑坡体堆积物约6000方，造成一村民房屋被淤埋和敬老院2栋住房受损，直接经济损失达80万元。由于转移及时，措施得力，避免了群死群伤事故的发生，保障了村民的生命安全，使地质灾害对村民的财产损失降到了最低。
这并非个例，据娄底市国土资源局地质环境科科长陈佳云介绍，2012年娄底市群测群防管理工作得到进一步加强，强降雨期间，娄底市国土资源局与市气象局积极会商，共同通过网络、传真、短信等方式向全市各级国土资源部门及群测群防人员地质灾害气象预警预报224次，并成功避让了新化县维山乡杨里山中型滑坡、涟源市枫坪镇白石崩塌等5起地质灾害，避免59人伤亡、111万元的财产损失。
【老矿】塌陷区居民迁新居
被誉为“世界锑都”的冷水江市锡矿山锑的储量、开采量和冶炼技术均居世界前列，但由于近一个多世纪的锑矿开采，造成该地2.5平方公里范围内分布着大面积地下采空区，其中最高采空场深达地下30多米，矿下顶板距地表最薄处仅20厘米。曾凤所在的宝大兴地区是锡矿山最严重的采空区之一。
锡矿山地区地质环境的恶化，成为各级政府、国土资源部门的“一块心病”。湖南省国土资源厅从2005年开始立项对该地区进行地质环境治理。2009年3月，冷水江市被列为全国第二批资源枯竭型城市。后经国土资源部、财政部等部委批准，该市2010年起分3年实施国家资源枯竭型城市矿山地质环境治理项目。
国家启动对资源型城市采空沉陷区综合治理后，冷水江市成为全省第一个开展采空沉陷区治理的试点城市。2008年，在湖南省委省政府、娄底市委市政府的支持下，冷水江成立了锡矿山宝大兴塌陷区搬迁避让办。2009年，冷水江市委、市政府挤出资金800万元，争取上级国土部门500万元的专项资金支持，率先启动搬迁工作。俩塘安置小区115亩征地补偿与“三通一平”工作全部完成。首批125户的搬迁安置工作已全部完成，第二批180户的安置房建设已进入扫尾阶段。
冷水江市市长何志光说，宝大兴塌陷区搬迁避让安置事关人民群众生命财产安全，各相关部门要把搬迁避让工作作为一项重要民生工程来抓，切实加强组织领导；进一步突出重点，加大工作力度，力争在2014年基本完成俩塘安置小区建设；要落实各项优惠政策，强化部门支持配合，加大工农矛盾调处力度，为项目建设营造一个良好的环境；要进一步完善配套设施，规范物业管理，努力将安置小区打造成为宝大兴地区治理的样板工程。
【滑坡】会跑的房子不再跑
万寿山的村民终于不再担心自家的房子会跑路了。
60岁的王伟青盖了三次房子，现如今终于住上了新房。他30岁左右去沿海打工，40岁用积攒的钱在村里盖了房屋，成家立业。然而，几年之后发现房屋开裂直至无法住人。王伟青以为是房屋质量出了问题，举家外出打工。几年后在原址又盖了一栋新的房屋。住进去没多久，发现房屋又开裂了。
同样，当地村民发现自家的房屋会移动，移动的同时导致房屋开裂，严重的会垮掉。居民们说，万寿山上的房子会走路。后来才知道是由于山体滑坡所造成的。2010年涟源市国土资源局先后投入了省级和市级资金总计100余万元，由湖南省工程勘察院、湖南省地勘局418队等专业单位进行治理监控。目前。涟源市伏口镇万寿山大型滑坡治理已下达第二期项目任务书，投入资金366万元，预计今年5月前可以完成。
据娄底市国土资源局地质环境科科长陈佳云介绍，第二期资金将用于万寿山39户的的搬迁避让，目前已经完成了安置小区的选址。
王伟青正在构思新家的蓝图。这一次，他终于可以安居了，不用再担心自家的房子会跑路了。
【蜕变】一个村庄的重生
2010年7月25日，这个注定要永远铭刻在双峰县虎塘村村民心里的日子。
突如其来的地陷吞噬了虎塘村的池塘、水井和稻田。房屋裂开大缝甚至坍塌，公路巨大的水泥板翘了起来，四下里突然张开了黑黢黢的大洞。双峰县杏子铺镇国土资源所副所长刘永泉回忆，村里到处是“地质沉陷危险，禁止人员进入（通行）”的牌子，半数以上土地和房屋被警戒线围了起来。因为有可能发生新的冒顶垮塌，所以居住在危险区域的村民必须向安全地带搬迁。
灾害发生后的三个月，杏子铺镇虎塘土地综合整治项目全面启动。该项目共涉及该镇虎塘村、聚珍村、龙返村、长和村4个行政村。项目建设总规模为232.54公顷，其中，综合整治面积223.89公顷，项目获得湖南省土地开发整理专项资金999.95万元，工程施工费为895.92万元。
两年多以后的虎塘村，阴霾散尽，天空如洗。新农村建设在这片热土上如火如荼地展开，近800亩土地经平整，新修田间机耕道4.8公里，新修并砼化排灌渠12公里，新建水井2口，安装大水塔1个，安装自来水至每家每户，完成了公路、电力、通讯设施、农业生产基础设施的修复。重建后的虎塘村布局更为科学，完全与农业产业结构调整转型接上了轨。田畴之间，有序地竖立着现代照明灭虫设施，供水、排水系统得到了完善，道路和水塘正在进行硬化。
葱茏再一次爬满田野和山坡，大片的嫩黄色小花被风吹动，像涌动着明亮的浪花。村民还是原来的村民，但村庄已不再是原来的村庄，它变了，由内而外，变得焕然一新。
看着眼前的这一切，虎塘村村支书陈建新自己也感慨：虎塘村从一片废墟里重新站起来了！
记者手记
县级地质灾害防治困境
记者 邹礼卿
汛期前，记者采访了娄底、湘西、益阳等多个县市区的地质灾害防治情况，近年来，各地加大投入，地灾防治有了很大起色，但县级国土资源部门地质灾害防治仍面临诸多困境。
其一，基础工作比较薄弱。大部分地区属地质灾害高、中易发区。虽然多县都完成了全县地质灾害调查与区划工作，但本县行政辖区内交通干线、铁路、大中型水利枢纽、中小学校等基础设施所在地未开展专项地质灾害基础调查。对全县地质灾害类型、分布现状、形成规律、发展趋势、危害程度、潜在经济损失等情况未形成系统、实用性强的基础资料，亟待进一步调查。
其二，防治资金严重不足。在多县已查明的地质灾害隐患中，得到有效工程治理和搬迁避让的不足5%，大量灾害（隐患）点未得到有效防治，仍然威胁着人民生命和财产安全。主要原因是地灾防治资金投入机制尚未建立，投资主体不确定，资金来源渠道未落实，防治经费严重不足。地质灾害防治仍处于被动状态，主动和有预见性的防灾减灾工作仍处于较低水平。
其三，地质灾害监测体系尚不完善，信息系统建设尚未开展。主要表现在县级地质灾害防治工作尚未纳入国民经济和社会发展规划之中，以县级为基础的地质灾害监测机构尚未建立，亟待加强。地质灾害监测工作无专项资金来源，缺乏专业技术人员；群测群防基础工作开展难度大，防灾减灾应急处置能力较弱，信息系统建设工作尚未开展；预测预警工作刚刚起步，尚处于经验探索阶段。常规检测工作难以落实和确定基于GIS的地质灾害信息系统尚未建设，不能提供动态查询，难以实现信息资源共享和提供快速决策服务。