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摘要 ：矿产资源作为我国极为重要的资源，对提升 人们的生活品质起到了重要作用。但是， 我国的矿业资源 生产技术存在一定不足， 实际开采过程中， 部分企业为减 少成本投入， 非法开发现状屡见不鲜， 这使得矿区的安全 得不到保障， 最终引发地质灾害， 阻碍了我国整体矿业的 发展。因此，本文将重点围绕矿山开采，主要针对矿山开 发引发的地质灾害类型、矿山地质灾害的成因分析进行 介绍， 并提出相应的预防与治理措施， 希望能为大家提供 参考。
随着我国经济水平的不断提高，各行业对矿山资源的 需求也日益增长，促使采矿工业快速发展。然而，矿山自 然资源的开发却对环境造成了一定的损害。同时，矿山自 然资源的开发对社会发展、地球环境保护等产生相当重大 的损害与影响。因此，在矿井开发时必须充分认识与熟悉 矿井水文自然灾害的主要种类， 同时也必须具备相应的防 范技术，才能最大限度地保证自然生态环境的安全性。本 文将重点围绕矿山开采展开内容， 主要介绍矿山开发引发 的地质灾害类型和成因分析， 并提出相应的预防与治理措 施。通过对矿山开采过程中可能遇到的地质灾害类型进行 详细介绍，如崩塌、滑坡、泥石流等，可以更好地了解矿 山开发的风险。同时，针对不同类型的地质灾害，本文提 出了相应的防范与治理措施，如加强地质勘查、采用支护 技术、加强监测预警等，以减少地质灾害对矿山开发带来 的影响。
1 矿山开采引发的地质灾害类型
1.1 冒顶片帮
冒顶片帮是一种频繁发生的地质灾害，其危害性非常 大。这种地质灾害通常会导致大面积的坍塌，主要是由于 矿山开采过程中改变了地质结构，使得岩层脱落、块体冒 落等危险事件发生。由于矿山的岩石层和软弱层部位波动 性较大，因此冒顶片帮的发生频率增加，并且具有突发性 和随机性， 预防难度较大。
1.2 泥石流
泥石流是由于不良气候因素或其他天灾造成的山体滑坡，其中包含大量淤泥和岩石， 具有极强的破坏力。它通常 出现在沟谷深壑或山势较陡峭的地方。然而，矿山的植物 和岩石可以发挥抗风固沙和稳固山体的作用，两者结合起 来，使得矿山较难出现山体塌方。但是，在矿井开发过程 中，矿井的植物和岩石层系统都会遭受严重破坏，从而使 石屑流灾害的概率大大增加。在矿山开采时，常常会开采 出大量石料，这些石料通常直接堆放在矿山上，并用围栏 将其包围。但由于围栏的稳定性在如此庞大的石块中并不 起重要作用，加之对于这种石块的栏护往往十分严格，一 旦遭遇大雨、暴雪等自然因素或其他天灾的冲击，就很容 易产生泥石流。一旦采矿区域出现泥石流灾情，则不仅会 对挖矿者造成巨大损失， 而且还会危害人们的生命安全。
1.3 采空塌陷
在矿井开发工程中，对地下矿产资源进行开挖时，会 产生大量地下水空区。当地下空区形成一定数量后，地表 结构也会随之坍塌， 人们通常称此类土壤地表坍塌现象为 采空塌陷。因此，在地下矿产资源开采工程中，必须尽快 对地下水空区进行有效回填。一旦不能尽快对地下水空区 实施有效回填，则极有可能会出现采空塌陷，而一旦出现 采空区坍塌，轻则导致地表上的房屋和通道坍塌，重则导 致山体倾倒。采空塌陷也可能导致山体裂缝、崩塌滑坡等 自然灾害。
1.4 崩塌滑坡
崩塌滑坡是一种常见的地质灾害，其产生原因可以分 为两类 ：露天开采和井底开挖。露天开采的崩塌滑坡主要 表现为矿山边坡的滑动， 其成因可能是由于采矿技术问题 或人员使用错误所致。而井下采矿的坍塌滑落则主要体现 为地表塌陷与崩塌，其成因则是由采空塌陷引起的。这两 类崩塌滑坡相比较， 井下采矿的坍塌下滑更加威胁人员安 全和造成经济损失。
1.5 其他地质灾害
除了崩塌滑坡，还有冒顶片帮、泥石流、采空陷落以 及强烈的崩塌滑坡等其他类型的地质灾害。此外，还有许 多其他的水文地质自然灾害，例如瓦斯突出、开采地热、 井降突水、地下水位降低等，它们都可能对矿井的开发造 成不良影响， 同时也会对矿工的生命健康带来重大危害。
2 矿山地质灾害的成因分析
2.1 矿坑突水
矿井突水是采矿生产中常见的灾害之一，其规模很大 且突发性极强，经常在短时间内淹没整个坑道，给采矿生 产带来重大影响，甚至会造成大量人员伤亡。要想预防和 减少矿井突水的发生， 需要了解矿井水害形成的必备条件。 充水源头、充水力度、涌流渠道是矿井水害形成的三种必 备条件，这三种因素在特定条件下的不同组合，确定了不 同的矿井水害种类和灾害程度。矿山的洪涝灾害形式大致 分为地表水、老空水、顶板积水、底板承压水、断层突水和 陷落墙突水等六种。从广义上分析，矿山中水害产生的成 因主要是由于开挖工程中所揭露的渗漏水断层，以及出现 的蓄水溶洞或暗河，从而使得土壤或地面水大部分进入矿 井中。而根据不同的内涝类型，其形成的原因也各有不同。 对地表水的影响来说，则大多是由于土壤中的河流或者湖 泊在雨季中水位骤然提高，从而形成的溃堤，使得大量地 表水径直倒灌入了矿内。此外还有一种原因主要是由于采 空区面积的水沉陷量减少了，并且往往已经在其上面形成 了一定规模的湖泊，在雨季中雨水的大量涌积已超过采空 区承载能力的时候， 地表水便会呈导通式灌入矿中。
老空水的内涝产生的原因是由于人们在矿山的巷道 或者工作面的开采活动中打通了积水带， 从而导致了老空 水大量且快速地进入工作面或者巷道。而顶板洪涝灾害产 生的原因则是由于开采中的作用区域触及矿体上部的充 水岩层。底板洪涝灾害主要产生的因素为采掘过程的主要 作用范围触及了矿体底部的强充水土层， 或采动损坏降低 了底板隔水层的隔水作用， 由此导致了底板内承压水损坏 了底板的隔水层。断面内突水主要是由于在采动及其他作 用范围情况下的断裂活动， 由此造成了作业面的承压底板 与含水层的导通型，因而产生了危险。岩溶景观的陷柱内 突水主要是由于强充水的陷柱内充填物还未完全夯实， 柱 内井边衔接较好， 并直接导通了奥陶系灰岩的含水层结构 等，进而沟通了矿山土壤的各含水层，因此开采过程中一 经挖掘便可能产生内突水。矿井突水的发生是矿山生产中 难以避免的风险，但我们可以通过加强预防和管理，减少 矿井突水对采矿生产的影响。
2.2 矿山地面和采空区塌陷
地下矿层的开采是一个承载力、变化和移动的全过 程，包括采场顶部垮落、上覆岩沉降与损坏，以及土壤的 地表下沉与收缩变形等。从直观上分析开发下沉收缩产生 的成因，大多是由于保护矿柱留设不合理或保留矿柱缺 陷，或由于矿柱损坏而失去支护能力，导致地面下沉。从 动力学角度来分析， 开采下沉收缩现象主要是由于地下开采空间不断扩展，引起周围岩块的内应力变化，从而向周 围介质传导所造成的一种后果。因此，随着采掘作业面的 深入，地下采空区面积的变化范围将扩大，采空区面积上 覆地层也将出现垮落、断层、扭曲现象。
2.3 崩塌、滑坡和泥石流
在露天矿开挖之前，岩体内的应力场保持相对均衡状 态。但随着露天采场的施工和延深，岩块在采场一侧形成 临空状态，逐渐失去了侧向支撑能力，导致岩体内的应力 场反复调节和改变。在坡脚周围和坡顶邻近处，可能形成 内部的应力集中区和张应力区。由于岩体应力发生变化， 使得其内部结构发生了新的变化。当岩体应力逐渐超出其 力学强度时，就会造成岩块的破裂，构成滑坡。在地下开 挖的情况下，采动的上覆岩石整体下沉破坏，进而造成采 动山体的滑裂和较小水准面的整体移动， 最终会发生采动 滑坡。
3 地质灾害的预防和治理措施
3.1 采用技术手段
(1)地质灾害预测报告。在矿山的井下地理预测预报 工作中， 采用技术手段可以选择一些先进的探测仪器来开 展对地质现象的勘查工作，为地理自然灾害的有效预防 提供科学依据。目前，普遍应用的坑道施工地质预警预报 技术是 aTSP 技术，该技术具有覆盖面广、预测时间长、对 坑道施工影响小、预测结果精确等优点，能够有效预报掌 子面前方约 100m ～ 150m 范围内的采空区的方位和规模、 坍塌、突泥、突水等类型的地理自然灾害。此外，直流电 方法也是一种常用的技术手段，通过空间电法勘探，可以 确定施工区的排水、导水地质结构情况，以便于有效防止 断层、裂缝、坍塌等地理自然灾害的出现。
(2)环境岩土工程治理技术。这种技术可以对特定区 域详细地质灾情进行预防。对于环境岩土工程的处理方 法，通常包含着几种情况 ：针对岩爆应力会集，采用限元 法来合理地内部应力 ;针对尾矿的陷落， 采用边开采边充 填、会集充填、压力注浆等各种充填法，来提高尾矿库的 全体能力 ;针对井降或突水时，采用物理监测技术，同时 还要利用注浆法的封堵、外围帷幕注浆拦截等方法，安全 措施上一般采用了统计方法、突变论方法和现场实验方法 等 ;对于采空区内大范围的沉降， 一般采用逐步减少下降 距离的办法进行防止，之后再做好安全作业 ;针对坍塌、 滑坡等灾害，要控制超采滥挖的现象，并进行排水作业 ; 对于排石幕中的空隙和断裂等情况，也可以采用高密度 电阻率法和工程地震法来加以勘察证实。在此需要提示的 是，对于地形比较复杂的矿山场地，必须先分段勘察，然后在进行必要的现场实验之后才能决定进行施工。
(3)地质灾害勘察技术。现代科技的发展，使得地质 勘查与监测技术得到了很大的提升， 从而能够把新型的地 质勘查监测技术运用于矿井开发之中， 从而有效地减少了 地质灾害出现的次数。利用地球物理勘查技术手段，能够 精准地判断出矿井岩层面、采空区面、断层位置等方面的 有关数据， 进而通过所获取到的数据对可能的地质灾害做 出预报。目前常见的地球物理勘查技术手段一般包含高密 度电阻率法、激发极化法、可控源音频的电磁法、瞬变电 磁法、地核磁共振法等。此外，测绘地理学信息一般分为 遥感技术的应用、全球定位网络系统和地理学信息系统， 测绘地理学信息极大限度地提升了中国当前的地理学勘 查能力，而且在水文减灾领域也运用得非常普遍，例如可 通过国际卫星定位对水文灾情中的高危险地点精确定位， 同时通过对遥感科技卫星的叠加研究， 可以预报灾变的发 展趋势。
3.2 加强地质环境的保护
在矿山地质灾害的预防工作中，应采取以预防为主的 方法，进行防治，降低各类矿井地质灾害的出现概率。矿 山企业应采取整治和开采一起实施的方法。为增加现场地 质的稳固性，可通过栽植大树的方法，通过树根系的抓附 地面的作用，增加地质的稳定度，这样才能有效地降低各 类地质灾害的出现。要扩大现场的绿化范围，通过植被来 遮挡矿井施工环境中带来的烟雾和噪声， 降低矿井施工对 附近村民日常生活的干扰。
3.3 合理制定开采计划
矿井地质灾害的出现，在很大程度上由于采矿的困难 程度过大而造成的，所以，矿山企业如果要降低矿井地质 灾害的出现概率，就必须注重矿产资源开发的质量，并制 订一个科学合理的采矿规划。矿山企业要根据矿井的实际 状况，对实际的地理条件做出详细的分析，并进行地质勘 查工作。管理人员需要全面掌握矿山地质灾害的危害性， 唯有如此才能增强对预防与治理的重视程度。在进行采矿 工作前，管理人员需要邀请相关专家对矿山现场进行全面 的勘测与监察，并对采矿边坡的相关参数进行详细计算， 最终依照相关估值制定出一套较为科学合理的采矿计划。 同时，在实际运作过程中，需要严格按照采矿计划进行实 施。在矿业开发过程中， 还需要做好地质环境的监控， 一旦 岩层环境有变化趋势，就要立即终止矿业开发。管理人员 也要做好对矿产资源开发过程中的监督管理工作，对施工 人员的操作方法加以严格规定， 降低塌方事故的出现概率。 这样，在确保矿山企业正常安全生产的同时，降低了矿井 内地质灾害的出现， 从而减少了对当地自然环境的损害。
3.4 建立矿山地质灾害调查区和防护体系
为了实现矿井地质管理目标，避免各类矿井地质灾害 的出现，需要设置矿井地质灾害监测点，对各类灾害产生 的根源进行研究，制订出适当的防御方案。在矿井工作活 动中，各类矿井地质灾害在出现之前就会出现相应的迹 象，需要专业人员对现场进行实地调查，有效推测各类地 质灾害出现的可能性。研究工作者应该按照矿井地质灾害 出现的可能性程度以及造成损失的不同， 对各类矿井地质 灾害做出等级的分类， 针对不同危险层次制订出适当的防 御方案。在采矿活动中，应注意自然资源利用的科学性， 以最大限度地降低各类采矿地质灾害的出现概率。为提高 采矿地质灾害预防的有效性， 矿山企业应安设适当的警报 系统。当地理形势变化时，预警系统也将发布预警，因此 矿山企业应该通过预警，对各类采矿地质灾害加以防范， 并做好各种预案，即使出现矿井地质灾害，也能够减少员 工的损失， 从而降低财产的风险。
3.5 实现地质环境的恢复与保护
目前，国家有关部门和矿山企业已经高度关注矿山地 质灾害的防治工作。然而，在具体的实施过程中，仍然存 在着诸多缺陷， 特别是在对地质环境的修复和环境保护等 方面存在不足。在采矿工作中，所有污染物都不得乱堆乱 放，必须堆放到法律规定的地点，最好放在矿区的低洼地 区，以防止泥石流的出现。同时，矿山企业还必须形成一 个比较健全的地质环境修复制度， 这个工作需要由专业团 队承担， 以评价地质环境并制订科学合理的修复计划和措 施，最大限度地降低各类矿山地质灾害的出现风险。一旦 地质灾害无法避免，必须采取相应的措施，将矿井地质灾 害规模控制得很小，降低对周边环境的伤害，必要时应该 对现场人群进行撤离， 以防止出现人员伤亡的情况。
4 结语
总之，我国应该运用现代科技防治和管理矿山地质灾 害，以降低矿井地质灾害的发生频率，维护矿井附近的生 态系统，建立绿色生态矿井。虽然与某些发达国家相比， 中国在矿山地质灾害防控方面存在欠缺， 但由于中国有关 科研人员的持续研究和实验， 我们将在实践中发现并运用 一些科学的矿井地质管理方式， 进而降低矿井地质灾害的 发生频次，不仅能够降低经济损失，还能够保障人民的安 全，促进矿业的可持续发展。
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