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【關(guān)鍵詞】礦井水 預(yù)測預(yù)報防治技術(shù) 措施
中圖分類號：O741+.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
在我國絕大多數(shù)的煤礦都是地下開采井下作業(yè)，煤礦井下工作場所客觀條件制約很多，水、瓦斯、頂板、煤塵問題提出的改火，以及運輸、機電等都可能成為礦井事故的原因，如果預(yù)進方法防和處理不及時，嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)重大人員傷亡和財產(chǎn)損大礦集失。特別是煤炭整合之后，一系列的小煤礦生產(chǎn)管理問題尤為突出。礦井水害一直是制約我國煤炭生產(chǎn)發(fā)展的重要因素之一。地下水涌入礦井, 不僅造成生產(chǎn)損失和人員傷亡, 導(dǎo)致多種環(huán)境負效應(yīng), 而且還威脅著大量煤炭資源不能開采。隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和新方法、新手段的應(yīng)用，防治水技術(shù)必然會向新的高度邁進。
一、礦井水的來源
1、采空區(qū)積水。在井田內(nèi)如果有大面積的采空區(qū)，或者周邊有其它煤礦的大面積采空區(qū)及古空區(qū)，可能存蓄地下水。在礦井頂板巖石冒落導(dǎo)水裂隙帶或地質(zhì)構(gòu)造等不同溝通渠道的作用下，可對下方的煤層礦井產(chǎn)生不同程度的突水。礦井開采中對此應(yīng)引起高度重視，建議對全井田進行補充勘探，進一步查明水文地質(zhì)情況，補充完善采空區(qū)、老窯及其周邊小窯積水情況，有無越界開采的情況，以便準(zhǔn)確地指導(dǎo)礦井設(shè)計、施工和生產(chǎn)。
2、大氣降水。大氣降水通過不同成因的基巖裂隙及松散堆積物孔隙在裂隙溝通的情況下進入礦井，成為礦井突水的間接，且重要的補充來源。礦井涌水量受降水的季節(jié)變化影響，具有明顯的動態(tài)變化特征，且有延后特征。
3、含水層地下水。井田礦井頂板冒裂帶將溝通其影響高度范圍內(nèi)各含水層之間的水力聯(lián)系，使地下水進入礦井，成為礦井突水的主要來源。在開采過程中也不排除在特殊構(gòu)造部位( 如隱伏斷裂構(gòu)造) 的越層補給。
二、礦井水的防治措施
（1）災(zāi)害性水源的防治：對于滲漏嚴(yán)重的水庫、河流等，應(yīng)進行鋪底或河流改道，在礦區(qū)建庫蓄洪。調(diào)節(jié)控制雨季區(qū)域性的洪水流入礦區(qū)的洪峰水量，減少洪流入滲暈。
（2）災(zāi)害性通道的防治：地表防治，采用塌陷的回填，或圍堤筑壩；地下防治，采用淺部截流或帷幕注漿；井下防治，是避開巖溶發(fā)育地帶，控制大出水點的流量，修水閘墻或水閘門，井下注漿等。
（3）人類采礦活動：人類采礦如在淺部采用長壁全冒落法進行開采，地表形成大的積水坑而使涌水量激增，此時采用其它采礦方法則有可能減少或避免涌水量增加。采礦方法不當(dāng)破壞原有阻水構(gòu)造，隔水層，冒落連通其它含水層及地表水體，引起災(zāi)害，故應(yīng)正確規(guī)劃人類自身的采礦活動。
2、構(gòu)筑防水閘門和水閘墻：為了使井下局部地區(qū)的涌水不致波及其它地區(qū)或攔截水源，將開采區(qū)與水源隔離，避免礦井受突然涌水的襲擊，此時應(yīng)在井下適當(dāng)?shù)攸c構(gòu)筑水閘門或水閘墻。水閘門一般設(shè)置在可能發(fā)生涌水需要堵截而平時仍需運輸或行人的巷道內(nèi)，如井底車場、井下水泵房和變電所的出入口等。對于大水礦井必須設(shè)計密封式泵房，以保證礦井全部淹沒而泵房與變電所安然無恙，仍可照常運轉(zhuǎn)、排水，以至恢復(fù)礦井的正常生產(chǎn)。
3、注漿堵水：注漿前期應(yīng)該用物探方法查明下伏含水層頂部的巖溶、裂隙的分布情況；然后選擇適當(dāng)?shù)淖{工藝使其封閉，并充當(dāng)隔水層的作用，進而加大了隔水底板的厚度至大于臨界厚度值。對于斷層較多、裂隙發(fā)育完全的碎裂底板，必須采取超前探測水，之后實施注漿，從而封閉了導(dǎo)水裂隙，加大了底板巖層的強度。當(dāng)掘進或回采過程中遇到個別斷層或陷落柱突水時，可在查明具體情況后進行局部注漿堵水，從而達到安全開采的目的。
4、完善礦井排水系統(tǒng)，提高礦井抗災(zāi)能力。所屬整合礦井應(yīng)該按照技術(shù)改造設(shè)計完成排水系統(tǒng)施工工作，按照相應(yīng)的技術(shù)要求進行改造，逐步形成完整的礦井排水系統(tǒng)。加強防治水技術(shù)指導(dǎo)、服務(wù)工作，防治重大突水事故發(fā)生。為了確保各礦技改安全，堅持“預(yù)測預(yù)報、物探先行、鉆探驗證、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則，搞好采掘工作面水害管理。要求整合礦井必須采用“有掘必探、物探先行、鉆探驗證”的方法進行掘進鉆探相步結(jié)合，有效防治重大突水事故發(fā)生。
三、幾種預(yù)防預(yù)測技術(shù)
1、采煤工作面底、頂板突、潰(淋)水預(yù)測預(yù)報技術(shù)
（1）底板突水預(yù)測預(yù)報：底板突水預(yù)測預(yù)報一直是煤礦防治水工作的重點之一。研究工作基本集中于兩個方面: 一是對底板突水機理的試驗與理論研究；二是研制和開發(fā)用于底板突水的預(yù)測預(yù)報技術(shù)，包括用于信息獲取，信息處理及信息解譯的儀器、設(shè)備及計算機軟硬件技術(shù)。
（2）底板突水預(yù)測預(yù)報技術(shù)：基于突水機理研究形成的各種理論大多都有各自的一套突水預(yù)測預(yù)報方法。根據(jù)目前國內(nèi)外學(xué)者的研究，一般都認為含水層的水壓和保護層強度是確定能否突水的主要原因。因此研究重點放在了礦壓、水壓的變化及在它們聯(lián)合作用下斷層、裂隙等的力學(xué)性質(zhì)及形變方面，即采動應(yīng)力場和滲流場藕合分析。
（3）底板突水機理：研究底板突水機理研究是預(yù)測預(yù)報技術(shù)重要的基礎(chǔ)工作。該研究可分為3類，即現(xiàn)場寫實分析法(經(jīng)驗法)、數(shù)值模擬和物理模擬法(相似材料模擬法)。近年來，較有影響的研究工作主要為: 突水災(zāi)害發(fā)生的力學(xué)機理研究、采礦對斷層的擾動機理及力學(xué)模型、礦井突水的自然水力壓裂效應(yīng)、煤層底板突水形成機制的非線性動力學(xué)模型、應(yīng)力與裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流藕合模型、高壓水流沙層突水機理研究等。
（4）頂板潰水潰沙分析及預(yù)報：頂板潰水潰沙是與底板突水不同的另一類災(zāi)害類型。它主要是指沿一些強導(dǎo)水通道, 或因采礦擾動而使地表、第四系水、沙或充填于巖溶洞穴等中的水、沙同時潰人礦坑而造成災(zāi)害事故。
2、水文地質(zhì)條件探查技術(shù)
水文地質(zhì)條件探查是包括礦床水文地質(zhì)在內(nèi)的一切水文地質(zhì)工作的重要基礎(chǔ)。常規(guī)的、傳統(tǒng)的水文地質(zhì)條件探查工作是在相應(yīng)的普查、初步勘探、詳細勘探階段或普查、詳查及精查階段進行的。自80年代中期以來，隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要，煤礦床水文地質(zhì)條件探查工作較以往不同的是出現(xiàn)了兩個較大的轉(zhuǎn)變: 一是研究對象從大到小，即從區(qū)域、礦區(qū)到采區(qū)、工作面的轉(zhuǎn)變；另一是研究工作從地面到井下的轉(zhuǎn)變。
3、帶水壓安全開采技術(shù)
帶水壓安全開采技術(shù)簡稱為帶壓開采技術(shù)。它是指當(dāng)煤層底板隔水層承受較高水壓時，在不進行或很少進行降低水壓的情況下確定能否安全采煤的技術(shù)。該技術(shù)的重大進展在于：對突水系數(shù)進行改進，建立了帶壓安全開采的安全水壓預(yù)測模式，并已經(jīng)實踐檢驗，投人使用。形成了帶壓開采工作面評價技術(shù)，即“五圖、雙系數(shù)、三級判別法”。
4、礦井水“排供結(jié)合”及凈化處理技術(shù)
隨著人們對水資源可貴性認識的不斷深人，煤礦防治水技術(shù)由單純的防排水向礦區(qū)水資源綜合利用方向發(fā)展, 即從單純的破壞水資源來換取煤炭資源向兩種資源的共同開發(fā)和利用發(fā)展, 由此而形成的主要技術(shù)有:礦區(qū)排水與供水相結(jié)合技術(shù)(排供結(jié)合技術(shù))；礦區(qū)地表水、地下水聯(lián)合調(diào)度，合理調(diào)配技術(shù)；礦井污水凈化處理及再利用技術(shù)；截流與疏供結(jié)合配套技術(shù)；礦區(qū)地下水優(yōu)化管理技術(shù)。
四、結(jié)束語
礦井水災(zāi)害作為礦井常見災(zāi)害中最為危險的一種，不能掉以輕心，要通過積極完善制度和加強專業(yè)技能培訓(xùn)，逐步提高礦井工作人員的安全意識和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)化規(guī)范施工；通過成立專業(yè)的處理機構(gòu)來強化基礎(chǔ)設(shè)備和技術(shù)的投入，建立良好的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制，確保防范措施落在實處。只有不斷完善基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)力量儲備，才能夠較為顯著的降低資源整合后礦井的水災(zāi)害風(fēng)險。
參考文獻：
[1]煤炭工業(yè)部.煤炭資源地質(zhì)勘探抽水試驗規(guī)程.北京:煤炭工業(yè)出版社,1980.
[2]全國礦產(chǎn)儲量委員會.煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范.北京:煤炭工業(yè)出版社,1986.
關(guān)鍵詞：礦井；地質(zhì)災(zāi)害；預(yù)防措施
引言
地質(zhì)災(zāi)害是人類發(fā)展過程中不可抗拒的災(zāi)難性事故，是對自然進行過度索取的惡性后果。破壞性地震、滑坡、礦井瓦斯爆炸等對人的生命健康造成巨大的危害，給社會帶來不可估量的經(jīng)濟損失，是人類在謀求快速發(fā)展、追求利益過程中不容忽視的客觀威脅。煤礦企業(yè)只有科學(xué)地認識各種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律，在開采過程中采取綜合有效地預(yù)防措施，才能盡可能的減少不必要的人員和財產(chǎn)損失，提高我國煤炭資源的開采率，促進企業(yè)的長遠發(fā)展。
1 礦井地質(zhì)災(zāi)害概述
1.1礦井地質(zhì)災(zāi)害的種類
礦井的地質(zhì)構(gòu)造是影響地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)鍵性因素，在礦井的開發(fā)和建設(shè)過程中會打破地下原有的封閉環(huán)境，改變地質(zhì)構(gòu)造，造成安全隱患。地質(zhì)構(gòu)造受外界環(huán)境改變的刺激所產(chǎn)生的變化種類復(fù)雜，后果也不盡相同。以往的研究和實踐表明，地表移動、瓦斯泄漏和巖層滲水等是較為常見的礦井地質(zhì)災(zāi)害。
1.1.1 地表移動及覆巖破壞
較為常見的地下水位下降、地表裂縫和開采沉降均歸因于地下開采面積過大，在礦區(qū)范圍內(nèi)，尤其是煤層淺埋區(qū)，大面積的煤層開采形成采場空間，會引起圍巖的原始應(yīng)力變化，當(dāng)圍巖所承受的應(yīng)力超過它的極限強度時，就會發(fā)生位移、開裂甚至斷裂，造成覆巖破壞、產(chǎn)生地表裂縫等。雖然煤礦企業(yè)會對裂縫地區(qū)采取回填、土地復(fù)墾等措施，但很難恢復(fù)到地質(zhì)構(gòu)造變化前的效果，這不僅涉及到生態(tài)環(huán)境的破壞，更為地表水滲透提供了通道，埋下了安全隱患。
1.1.2 瓦斯與煤塵爆炸
礦井瓦斯是煤的生成和變質(zhì)過程中伴隨產(chǎn)生的氣體，由以甲烷為主的各種有害氣體構(gòu)成。瓦斯爆炸是一定濃度的瓦斯在引火源的作用下與一定濃度的氧氣發(fā)生的劇烈氧化反應(yīng)。瓦斯?jié)舛取⒀鯕獾臐舛纫约耙饻囟仁峭咚贡ǖ娜齻€條件，但三者的臨界值并不是固定不變的，受壓力及煤塵、混合氣體濃度和惰性氣體混入等影響，情況通常較為復(fù)雜。更為重要的是爆炸產(chǎn)生的高溫高壓，會促使附近的氣體產(chǎn)生極大的沖擊力，造成人員傷亡和巷道、器材破壞，其揚起的煤塵使之參與爆炸，形成連續(xù)爆炸，破壞力驟然提升。
煤塵爆炸是指煤礦生產(chǎn)中的各種礦物細微顆粒在一定條件下發(fā)生的燃燒或爆炸反應(yīng)，在此過程中產(chǎn)生的CO等有毒氣體能導(dǎo)致人員窒息身亡。2014年遼寧省阜新礦業(yè)（集團）有限責(zé)任公司恒大煤業(yè)公司“11？26”重大煤塵爆炸燃燒事故即為慘痛的典型案例。
1.1.3 礦井水害
透水事故在近期發(fā)生的礦井災(zāi)害中所占的比例有所提高，以礦井涌水和老空透水為主的水害事故不容忽視。大多數(shù)地方的煤礦均在煤層淺部開采，將井筒建在老空區(qū)或周圍有老空區(qū)的現(xiàn)象普遍存在，古老煤礦形成的老空區(qū)積水量很難預(yù)測，開采范圍也難以確定，極易引發(fā)透水事故。
1.2 礦井地質(zhì)災(zāi)害的特點
充分地掌握礦井地質(zhì)災(zāi)害的特點對有效預(yù)防事故發(fā)生、及時減小災(zāi)害損失起到關(guān)鍵性作用。綜合來看，我國的礦井地質(zhì)災(zāi)害主要有連發(fā)、區(qū)域性強、可預(yù)測性等特征。
（1）連發(fā)性。生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的聯(lián)動性，牽一發(fā)而動全身，某一方面出現(xiàn)變動必然會引發(fā)其他自然因素的改變，這個道理同樣適用于煤礦開采的過程中。當(dāng)?shù)V井的地下構(gòu)造因開采而發(fā)生改變時，就會引發(fā)其他地質(zhì)要素發(fā)生某種程度上的改變或破壞，這種連鎖式的改變達到一定程度后就會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，且災(zāi)害的種類極可能具有非唯一性，產(chǎn)生復(fù)雜的、連發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害。
（2）區(qū)域性。幾乎每個不同的區(qū)域都具有獨特的地質(zhì)構(gòu)造特征，其耐受性和受破壞程度通常具有較大的差別，因此，不同區(qū)域的礦井面臨的地質(zhì)災(zāi)害威脅不盡相同，由地區(qū)特性決定。
（3）可預(yù)測性。隨著科技的進步和我國科研能力的提高，相關(guān)部門關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害的認知程度不斷加深，煤礦企業(yè)也從多種渠道獲得了有關(guān)知識和實踐經(jīng)驗，對地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)兆、形式等有了進一步的把握，不再單純憑借以往的經(jīng)驗教訓(xùn)，先進的科學(xué)設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，地質(zhì)災(zāi)害的可預(yù)測性表現(xiàn)突出。然而，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，現(xiàn)階段仍難以實現(xiàn)全面的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作。
2 礦井地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防措施
2.1 減輕地下開采對地面影響的措施
為了降低地下開采對地面造成的不良影響，應(yīng)對開采可能影響到的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)力能力進行透徹的分析，并采取有針對性的措施加以預(yù)防。當(dāng)?shù)叵麻_采面積達到一定規(guī)模時會對地面建筑及道路造成不同程度的損壞，也可能造成地下水疏干和耕地、坡地裂縫。
對于薄煤層和中厚煤層而言，雖然隨著上覆巖的成分、膨脹系數(shù)等變化其塌陷帶波及上部巖層所造成的裂隙高度會不盡相同，但其裂隙高度仍然是有限的。對于厚煤層來講，由于采取與薄煤層不同的開采方式，開采過程對巖層的破壞程度也明顯加強，基本上為開采厚度的2-8倍。裂隙沉降帶高度能達到不規(guī)則塌陷帶的2倍多，若覆巖層的厚度超過了以上數(shù)據(jù)計算的破壞影響高度，則地面可以免受波及，幾乎不會產(chǎn)生破壞跡象，否則，要充分考慮應(yīng)對地面破壞的預(yù)防措施。然而，從煤礦企業(yè)的角度出發(fā)，即便是沒有影響，也應(yīng)該制定科學(xué)合理的控制性預(yù)防措施。
2.2 預(yù)防瓦斯與煤塵爆炸的措施
2.2.1 防止瓦斯爆炸的措施
預(yù)防瓦斯爆炸可以從控制爆炸條件入手，防止礦井瓦斯集聚、避免接觸高溫火源。
對于預(yù)防瓦斯氣體聚積可以從三方面加以控制。首先，要加強礦井的通風(fēng)管理，使瓦斯?jié)舛缺３衷凇睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定的濃度以下，在各工作面設(shè)置獨立的進回風(fēng)系統(tǒng)，使瓦斯?jié)舛仍谶M風(fēng)風(fēng)流中不超過0.5%，回風(fēng)風(fēng)流中不超過1%，礦井總回風(fēng)流中低于0.75%。其次，要建立健全瓦斯檢查制度，保證檢查的及時性和全面性，利用先進的甲烷檢查儀器對各用風(fēng)地點的瓦斯?jié)舛冗M行精準(zhǔn)測量，發(fā)現(xiàn)隱患并及時處理，嚴(yán)禁超限作業(yè)。最后，從降低煤層及采空區(qū)瓦斯產(chǎn)生量的角度減低瓦斯?jié)舛龋扇⊥咚钩榉诺姆绞綄看蟮拿簩舆M行事先處理。
2.2.2 防止煤塵爆炸的措施
根據(jù)煤塵爆炸發(fā)生的特征，要從防塵和隔絕火源兩方面防止事故的發(fā)生。一是采用靜壓灑水的方式減少礦井中煤塵的懸浮量和產(chǎn)生量；二是采取全方位的火源隔絕措施，堅決禁止因摩擦等產(chǎn)生高溫火源。
2.3 礦井水害的預(yù)防措施
礦井水害不僅關(guān)系到煤礦企業(yè)的利益和員工安全，更關(guān)系著水資源的合理利用與保護，要給予足夠的重視。對于預(yù)防礦井水害，企業(yè)管理人員可以從以下幾個方面進行：首先，要摒除工作人員的保守思想，充分調(diào)動其工作熱情，灌輸?shù)V井水害的相關(guān)知識，讓他們切身體會到礦井水害的危害，提高警惕。其次，要加強預(yù)先探測，明確分工和工作職責(zé)，對于相關(guān)崗位的工作人員要嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制，保證探測工作及時進行，同時也要引進先進的技術(shù)和探測設(shè)備，確保獲得全面、準(zhǔn)確的高質(zhì)量探測結(jié)果，爭取將礦井水害扼殺在搖籃中。最后，要注意礦井選址和合理改造，在礦井選址的過程中要事先對水害的風(fēng)險進行評估，結(jié)合工程的實際效果進行綜合考量，充分降低水害發(fā)生的概率。
3 結(jié)束語
礦井地質(zhì)災(zāi)害具有一定的復(fù)雜性和綜合性，危害等級高、防治較為困難，短時期內(nèi)無法從根本上杜絕此類危害的發(fā)生。因此，煤礦企業(yè)要充分利用現(xiàn)有的科技和設(shè)備做好全面的預(yù)防工作，為辛勤的員工負責(zé)，為企業(yè)的發(fā)展負責(zé)，為百姓健康和人民幸福負責(zé)。
參考文獻：
在我國，隨著大工業(yè)生產(chǎn)的迅速推進，一些老工業(yè)基地日益呈現(xiàn)出資源枯竭的態(tài)勢，大量礦井廢棄和關(guān)停則是在此宏觀態(tài)勢下微觀放映，廢棄礦山所引發(fā)的的地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害對生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟的危害也到了不容忽視的地步，對其進行系統(tǒng)研究顯得尤為必要。
1 廢棄礦山引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的類型分析
廢棄礦山所引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害是多個方面的，但這些不同的災(zāi)害現(xiàn)象都是相伴而生，互相依存不可分割的。對廢棄礦山引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害進行類型化分析是探尋治本之策的前提。
1.1 礦內(nèi)污水觸發(fā)水污染
礦井關(guān)閉后一般會引發(fā)區(qū)域內(nèi)大范圍的地下水污染和地表水污染，依據(jù)礦井的監(jiān)測資料進行研究發(fā)現(xiàn)，上述后果是因為礦井關(guān)閉后其以前的排水系統(tǒng)也自然廢止，從而使得地下采空區(qū)內(nèi)含有很多有毒有害成分的污染水和不同含水層的水相互滲透融合，從而引發(fā)潔凈水深度和廣度均極為龐大的污染。另外，礦區(qū)因礦井關(guān)閉，有毒地下水因得不到正常的疏導(dǎo)，就會自動上溢至地表漫流，引發(fā)地表水域的污染。廢棄的煤礦和金屬礦及有關(guān)矸石堆對河流、湖泊和水庫造成有害的影響，這些都是因為廢礦渣中所含酸性污染物質(zhì)造成的。
1.2 地下水外溢淹沒礦區(qū)
礦井報廢使得地下水失去既定的人為疏導(dǎo)排出路徑，水位上升溢出可以導(dǎo)致礦區(qū)大面積的被淹沒。如1999年，陜西省就因為對沿河幾十處的小煤窯強制關(guān)閉而引發(fā)災(zāi)害，其中原因正是小煤窯中的污水上漲導(dǎo)致河流下游地下水位抬升，涌出地表后，使得大片農(nóng)田被淹，形成了大塊的沼澤地，造成嚴(yán)重的水域環(huán)境災(zāi)害。
1.3 地面崩塌以及伴生的毒氣外泄
廢棄礦區(qū)地下部分有著因礦產(chǎn)開采形成的大面積的采空區(qū)，礦井關(guān)閉后，地下采空區(qū)缺乏必要的維護，地下構(gòu)造遭受很大的破壞，經(jīng)過一段時間后就會產(chǎn)生大面積的地面開裂、塌陷。由于礦物在密閉高壓作用下會產(chǎn)生許多有害氣體，這些有毒物質(zhì)也會從地面裂縫中逸出，造成嚴(yán)重的空氣污染。
1.4 廢棄礦井污水入侵威脅臨近生產(chǎn)礦井安全
廢棄礦井所產(chǎn)生的廢水往往會漫流進入其他正常運行的礦井，對其他礦井的正常生產(chǎn)和人員安全造成極大的惡劣影響。近年來比較著名的案例是江蘇徐州礦務(wù)局、湖南資興礦務(wù)局的廢棄礦的案例，2000年兩礦在關(guān)閉礦井后，境內(nèi)污染的地下水也隨機停止疏導(dǎo)排泄，不斷增加的廢棄礦水涌入相鄰的生產(chǎn)礦井內(nèi)，對安全生產(chǎn)造成極大的威脅。
2 廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的成因
眾所周知，廢棄礦山所引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的影響面積大，并具有極強的隱蔽性強，且往往潛伏期較長。故而，對其地質(zhì)災(zāi)害形成的技術(shù)原因和人為原因進行研究顯得非常必要。
2.1 開采技術(shù)原因
采礦活動往往都會對地下水和地表水系統(tǒng)造成影響，從而對開采區(qū)及其周邊區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)和地下水層系統(tǒng)的運行產(chǎn)生極大的作用力。礦山開采過程會對煤巖層進行極大的破壞，含有多種化學(xué)成分地下水從巷道、井壁及采空區(qū)等多種渠道滲入礦井與煤系巖層接觸，從而融合其中的各種成份，在此過程中，許多物理、化學(xué)反應(yīng)理所當(dāng)然在其中發(fā)生。成分復(fù)雜的礦井水在礦井關(guān)閉后，由于既有的正常排水渠道消失，富含有毒元素的污染水就會進一步污染其他未污染的地下水層系統(tǒng)，當(dāng)?shù)乇黹_裂或塌陷后，酸性礦井水就會漫溢而出，對地表水域環(huán)境造成極大的污染。
2.2 開發(fā)過程中追求經(jīng)濟效益，環(huán)境意識不強
在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中，企業(yè)主往往過分注重經(jīng)濟利益，對公共利益漠然對之，引發(fā)“公地悲劇”。在相當(dāng)長的時期內(nèi)，由于國家監(jiān)管不到位，在利益的驅(qū)逐下，很多地區(qū)引發(fā)采礦熱，個體礦山企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)村集體礦山企業(yè)對礦產(chǎn)資源進行無序開采，所采用的開采技術(shù)也極為落后。開采過程中沒有對今后的地質(zhì)環(huán)境破壞進行必要的評估，缺乏配套的礦山治理措施，從而為引發(fā)今后大規(guī)模的地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害留下隱患。
2.3 缺乏關(guān)閉礦井治理的良性措施
我國許多礦山企業(yè)都是建立于計劃經(jīng)濟時代，一般都是國家產(chǎn)權(quán)，企業(yè)的盈利很大的份額都要上繳國家財政，而政府并沒有合理留置安排足夠的礦山治理資金。開采的同時沒有注重治理，一旦礦區(qū)資源枯竭，企業(yè)難以為繼，也就根本沒有經(jīng)費采取對礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害進行防治的經(jīng)費。礦井關(guān)閉缺乏必要的預(yù)測評估的前置階段，對礦井關(guān)閉后的風(fēng)險識別、預(yù)測、防范的技術(shù)系統(tǒng)和資金來源也就不可能形成系統(tǒng)的方案，也缺乏礦山恢復(fù)的一整套機制，在這樣的前提下對礦井進行關(guān)閉，對其所隱藏的危害視而不見，任其滋長，從而就為造成大規(guī)模的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害埋下伏筆。
2.4 地表復(fù)雜的自然地理環(huán)境
礦區(qū)地表地形一般均為山地、高原地區(qū)，地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造都比較復(fù)雜，地面往往多高山陡坡，地質(zhì)構(gòu)造多斷層，在自然的風(fēng)化侵蝕作用下，巖體結(jié)構(gòu)破碎隨之而生。由于生產(chǎn)需要以及環(huán)保措施的缺位，礦區(qū)往往植被稀疏，水土流失比較嚴(yán)重。在汛期暴雨的相互作用下，關(guān)閉礦井采空區(qū)容易引發(fā)區(qū)域內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的塌陷，還會發(fā)生泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，從而引發(fā)地下污水上溢，造成綜合性的地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害。
3 廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
對廢棄礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害進行類型化分析，并對其產(chǎn)生的成因和機理進行系統(tǒng)的研究之后，結(jié)合我國廢棄礦井區(qū)域的各種自然條件，如水文、地質(zhì)以及氣候環(huán)境等進行考量，基于我國學(xué)術(shù)界的研究現(xiàn)狀，借鑒國外先進經(jīng)驗，可以對我國廢棄礦井引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害形成如下防治建議。
3.1 構(gòu)建廢棄礦山風(fēng)險評價與預(yù)報系統(tǒng)
對于既存廢棄礦井的相關(guān)環(huán)境進行合理的技術(shù)考量是預(yù)防災(zāi)害的必要舉措。廢棄礦井的風(fēng)險評價與預(yù)報系統(tǒng)的構(gòu)建需要考慮以下一些技術(shù)問題，包括地下水流及其動態(tài)的動力學(xué)評價與預(yù)報，具體工作有流體動力學(xué)觀測，滲透介質(zhì)參數(shù)試驗。另外一項比較重要的技術(shù)工作是評價采礦擾動對介質(zhì)滲透性的影響，該項評價主要通過水文地球化學(xué)進行動態(tài)監(jiān)測與預(yù)報來實現(xiàn)，主要進行以下技術(shù)性的任務(wù)，如水質(zhì)遷移機理與強度，現(xiàn)場示蹤試驗，地下水自凈可能性，含水系統(tǒng)環(huán)境中物理化學(xué)狀態(tài)變化規(guī)律。
3.2 構(gòu)建廢棄礦山風(fēng)險識別系統(tǒng)
對于風(fēng)險的識別與分析首先有必要建立系統(tǒng)管理資料的數(shù)據(jù)庫，對于數(shù)據(jù)庫所應(yīng)包括的資料，技術(shù)領(lǐng)域一般要采集如下一些數(shù)據(jù)，即廢棄礦井的空間物理形態(tài)，含水層的水力特征，以及氣候、降水、土壤、植被等地質(zhì)與相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)。；廢棄礦井所含的危險因素主要存在于兩個領(lǐng)域，一是人力活動即采礦過程中所遺留的危險因素，二是客觀自然地理環(huán)境因素。對于人力活動所形成的危險進行評估預(yù)測必須是全面的，即包括環(huán)境的、經(jīng)濟的的因素，也應(yīng)該把社會的、人文的因素考慮在內(nèi)。
3.3 采用先進的地質(zhì)災(zāi)害防治措施
地質(zhì)災(zāi)害的防治措施不應(yīng)僅僅關(guān)注事后的治理，更應(yīng)注重礦井關(guān)閉前的預(yù)防。一是要建立廢棄礦井治理基金，保障治理經(jīng)費的來源充足；二是要合理利用一些先進的防治技術(shù)，目前國內(nèi)外已有的治理地下水污染措施包括：在礦井內(nèi)充填凈化污水的特殊材料；打造水平孔預(yù)排老空污水；采用注水井構(gòu)筑“水力壩”來阻隔污染的大面積擴散；通過將小煤窯與國營大井溝通等方法來截斷潔凈水與污水的聯(lián)系等。
一、煤礦開采對地質(zhì)環(huán)境的影響
（1）煤礦開采對植被、水土流失以及土地沙漠化的影響。礦區(qū)地表植被稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱，煤礦開采時，必然會造成大面積毀林毀草，致使水土流失，從而引發(fā)土地沙漠化。防治措施：建設(shè)單位做到：礦井建設(shè)與環(huán)境建設(shè)同步進行，提高植被覆蓋率，減少水土流失。（2）礦坑排水對地質(zhì)環(huán)境的影響。礦區(qū)為了正常生產(chǎn)，需疏排礦井水，其結(jié)果必然會導(dǎo)致地下水位下降，井泉干涸，植被枯死，從而影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟稗r(nóng)田灌溉用水。另外，礦井產(chǎn)生的各種生活污水及工業(yè)廢水如不處理，可造成地下潛水和土壤污染，直接污染其附近水源。防治措施：設(shè)計部門應(yīng)考慮防范措施。（3）煤礦生產(chǎn)對地面環(huán)境的影響。大規(guī)模的開采，礦井必將形成大面積的采空區(qū)，使煤層頂板失穩(wěn)下沉，出現(xiàn)地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形，重者可使地面建筑物、公路、管道等公共設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞。防治措施：在采掘中應(yīng)注意保護建筑物、公路等地面設(shè)施。保安煤柱應(yīng)留設(shè)，采空塌陷區(qū)應(yīng)及時回填，恢復(fù)植被。（4）固體廢棄物對地質(zhì)環(huán)境的影響。煤礦主要固體廢棄物為井巷掘進的廢石及煤矸石，廢棄物堆放可能產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問題有：侵占草原和耕地、減少土地資源，污染土壤；廢棄物中有害元素因降水的長期淋濾往往富集在水中，污染水資源。防治措施：煤礦生產(chǎn)時廢棄物堆放盡量少占草原和耕地，堆放處應(yīng)鋪設(shè)隔水的粘土層，以減少對水資源的污染。
二、地震與礦區(qū)穩(wěn)定性
據(jù)中國地震局主編的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）劃分，本區(qū)所在地，地震動峰值加速度為0.05g，地震烈度相當(dāng)于Ⅵ度。錫林浩特市西烏珠穆沁旗境內(nèi)曾發(fā)生5.9級地震，錫林浩特市、赤峰市等地有感。防治措施：礦區(qū)地面建設(shè)時必須采取防震與抗震措施，防患于未然。礦區(qū)內(nèi)目前尚未發(fā)生過較大規(guī)模的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害和較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，自然狀態(tài)下不會有不良自然現(xiàn)象發(fā)生。因此，地殼的穩(wěn)定性較好。
三、地質(zhì)災(zāi)害
（1）礦井生產(chǎn)往往形成大面積采空區(qū)，放頂后出現(xiàn)地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形。從計算結(jié)果分析，導(dǎo)水裂隙帶（包括最大冒落帶）最大高度未達地表，但采空區(qū)放頂后，彎曲帶（整移帶）可能波及到第四系。另外，采空區(qū)放頂后，部分地段導(dǎo)水裂隙帶達到了第三系松散層，松散層會對礦井直接充水，會導(dǎo)致地下水位下降，從而引起某些地段地面沉降、地面塌陷。防治措施：采掘中應(yīng)注意建筑物及公路等地面設(shè)施保安煤柱的留設(shè)，采空區(qū)及采空塌陷區(qū)應(yīng)及時回填，恢復(fù)地面植被等綜合治理措施。（2）地下水的污染。礦區(qū)地下水的污染源有礦坑污水、煤礦工業(yè)及生活廢水，礦坑廢石、煤礦工業(yè)廢渣、生活垃圾。地下水污染的防治措施有：一是液體廢棄物防治。積極引進礦井生產(chǎn)新技術(shù)，發(fā)展無污染新工藝；重復(fù)利用廢水，減少污水排放量；加強技術(shù)改造，實行廢水資源化；堅持嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)；生活飲用地下水源必須設(shè)置衛(wèi)生防護帶，上游或影響半徑范圍內(nèi)不得有各種污染源存在。二是固體廢棄物防治。首先要發(fā)展無廢工藝，減少廢物生成量，土地復(fù)墾；其次是要開拓固體廢棄物資源化新途徑，即從固體廢棄物中回收有用物質(zhì)，以獲得新的用途；最后是要采用物理、化學(xué)、生物等技術(shù)對固體廢棄物進行減量與凈化處理，并選擇安全排放場地，不但能防止地下水污染，而且還能防止土壤的污染和減少土地的占用量。
四、礦區(qū)水環(huán)境及有害物質(zhì)
礦產(chǎn)資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類生產(chǎn)資料和生活資料的重要來源。隨著宜昌市礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模的增大，礦山地質(zhì)災(zāi)害問題日漸突出，而采礦和選礦作為礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中的主要活動對礦山地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生了多方面的影響。
宜昌市是地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)地區(qū)之一，地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴(yán)重。礦山地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)災(zāi)害的一個小分支，是人類開采礦山而直接誘發(fā)的人為地質(zhì)災(zāi)害。特別是宜昌市七八十年代受“有水快流”思想和粗放型開采影響，導(dǎo)致礦山開采環(huán)境不斷惡化。近年來，雖規(guī)范開采，但隨著各種礦產(chǎn)開發(fā)利用強度增大，各種礦山地質(zhì)災(zāi)害明顯上升，該文研究者結(jié)合在宜昌市多年礦山勘查的工作經(jīng)驗，詳細介紹了礦山各種地質(zhì)災(zāi)害的類型、產(chǎn)生、危害和防治對策，并提出相應(yīng)的勘查方法。
1 地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素
1.1 疏干排水
采礦時對地下水必須進行疏干排水，甚至要深降強排，由此而出現(xiàn)了一系列的地質(zhì)災(zāi)害問題。首先是礦井突水事故不斷發(fā)生。許多煤礦的上覆和下伏地層為含水豐富的石灰?guī)r，特別是北方石炭二疊紀(jì)煤系地層，不僅煤系內(nèi)部有含水性強的地層，其下伏為巨厚的奧陶紀(jì)灰?guī)r。這些礦床隨著開采的延伸，地下水經(jīng)深降強排，產(chǎn)生了巨大的水頭差，使煤層受到來自下部灰?guī)r地下水高水壓的威脅，在一些構(gòu)造破碎帶和隔水薄層的地段發(fā)生突水事故，嚴(yán)重地威脅著礦井和職工生命的安全。
1.2 其他因素
礦山地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素很多，有些是開采過程中難以避免的，如開采深度的增加，使得地應(yīng)力相應(yīng)增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴(yán)重地壓災(zāi)害；有的是開采中忽視預(yù)防或開采不規(guī)范、管理不科學(xué)導(dǎo)致的，如采空區(qū)不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質(zhì)及構(gòu)造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、私挖亂采等，非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災(zāi)害；有的礦山片面追求經(jīng)濟利益或為擺脫一時的經(jīng)營危機，擯棄常規(guī)，如采富棄貧、求近避遠，結(jié)果為后期發(fā)展埋下災(zāi)害隱患；曾一度泛濫的民采風(fēng)潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴(yán)重干擾和資源、環(huán)境破壞。
2 主要地質(zhì)災(zāi)害特征和治理措施
2.1 泥石流
泥石流災(zāi)害具有很強的破壞性，但人們并不是被動地去接受泥石流災(zāi)害，而是通過科學(xué)研究，不斷認識其成災(zāi)機理和成災(zāi)規(guī)律，提高預(yù)測預(yù)報水平，加強防御建設(shè)，與泥石流災(zāi)害進行斗爭。礦山建設(shè)對泥石流形成條件的影響主要有以下幾個方面：（1）產(chǎn)生并加速松散固體物質(zhì)的積累，露天開采及坑采剝離廢石速度較快，產(chǎn)生大量廢土，是泥石流源地的主要形成原因。（2）增大了水體補給量。礦山廢石堵溝成湖，蓄積了大量的水體；有時在掘進坑道的過程中，掘開了地下水的主要通道，形成地下水突涌，使水體補給量增大。（3）礦山建設(shè)改變了地形條件，增強動力條件。
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減少災(zāi)害的發(fā)生頻度，降低災(zāi)害的危害程度。一般是攔擋、排導(dǎo)和支護措施。（2）生物措施：生物措施的治理目的一是治理水土流失；二是吸收有害物質(zhì)，凈化土壤。（3）生物措施和工程措施相結(jié)合：金屬礦圍巖一般為較硬的巖石，開采過程中開采堆積物除了上覆土層和風(fēng)化巖石外，均為較大塊的難風(fēng)化的塊狀堆積物，易形成的地質(zhì)災(zāi)害為崩塌、滑坡以及泥石流。
2.2 塌陷
當(dāng)?shù)叵碌V層被采出之后，采空區(qū)的頂板巖層在自身重力和其上覆巖層的壓力作用下，產(chǎn)生向下的彎曲和移動。當(dāng)頂板巖層內(nèi)部所形成的拉張應(yīng)力超過該層巖層的抗拉強度極限時，直接頂板首先發(fā)生斷裂和破碎并相繼冒落。接著是上覆巖層相繼向下彎曲、移動，進而發(fā)生斷裂和離層。隨著采礦工作面的向前推進，受到采動影響的巖層范圍不斷擴大。當(dāng)?shù)V層開采的范圍擴大到某一時刻，在地表就會形成一個比采空區(qū)大得多的塌陷盆地，從而危及地表的各種建筑物和農(nóng)田等。對礦山采空區(qū)塌陷的治理方案很多，但較常用的方法是充填復(fù)墾法。這種方法是利用礦區(qū)附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地復(fù)田。這種方法多用于有足夠的充填材料且充填材料無污染，可經(jīng)濟有效防護治理的地區(qū)，因其既解決了塌陷地復(fù)墾問題，又解決了礦山固體廢棄物的處理問題，所以經(jīng)濟效益最佳。
2.3 滑坡
滑坡活動受多種因素影響，主要發(fā)生在雨季。而軟硬相間巖層，由于差異風(fēng)化，堅硬巖體突出，由結(jié)構(gòu)面切割或重力蠕變，堅硬巖體就會產(chǎn)生崩塌、落石。地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育使完整巖石被分割成割裂體，割裂體在誘發(fā)因素下失穩(wěn)而形成崩場，因此構(gòu)造越發(fā)育，巖體越破碎，越易產(chǎn)生崩塌、落石。人為影響主要是開挖坡腳、改變應(yīng)力場，使坡體內(nèi)積存的彈性應(yīng)變能釋放而造成應(yīng)力重新分布，巖體產(chǎn)生卸荷裂隙，它們多張開且平行于邊坡面并使原有裂隙擴展和張開，由其所切割的巖體，可能失穩(wěn)而形成崩塌滑坡。目前露天煤礦、鐵礦、采石場所發(fā)生的滑坡，大多數(shù)是由于違反開采順序，亂采濫挖而造成的。為了使露天采掘、剝離作業(yè)正常進行，采場邊坡巖體應(yīng)該具有一定的穩(wěn)定性。當(dāng)工作臺階采掘到最邊界時，便形成最終邊坡；當(dāng)最終邊坡角過陡時，穩(wěn)定性差，易滑坡，危及人員和設(shè)備的安全，導(dǎo)致停產(chǎn)閉坑；當(dāng)其過緩時，會降低采礦經(jīng)濟效益。
抗滑工程是防止山體滑坡的不可缺少的一部分，尤其對于事關(guān)生命、財產(chǎn)安全的礦區(qū)坡體來說，意義非同尋常。抗滑工程包括抗滑擋墻、加筋擋墻、錨定板擋墻、預(yù)應(yīng)力錨索擋墻、錨桿擋墻。抗滑樁大截面積排式抗滑單樁、抗滑鏈、鋼管樁、承臺式抗滑樁、抗洪樁、樁基擋墻、椅式擋墻、排架式抗滑樁、抗滑剛架樁、板樁抗滑樁和錨固樁。土質(zhì)改良注漿、微型樁。
3 礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問題及其勘查方法研究
3.1 地球信息技術(shù)綜合方法
遙感技術(shù)（RS）主要是針對大面積區(qū)域宏觀解釋，可形成不同比例尺所需要的航衛(wèi)片解譯結(jié)果。利用航、衛(wèi)片進行解譯，具有直觀、真實、準(zhǔn)確、實效性強等特點，可大大提高工作效率和質(zhì)量。GPS具有全天候、全球覆蓋和高精度的優(yōu)良性能，而且其用戶設(shè)備無源工作，體積小，重量輕，耗電少，使用方便和價格低廉，因此，GPS的應(yīng)用越來越廣泛。在礦山環(huán)境野外調(diào)查中，可采用GPS定位儀進行礦山環(huán)境三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場采集工作。礦山地質(zhì)災(zāi)害的許多問題都是由多種空間域因子共同作用的結(jié)果，而GIS本身又具有強大的空間分析操作功能和多源多因素信息復(fù)合疊加技術(shù)，因此GIS完全可以實現(xiàn)對礦山環(huán)境和災(zāi)害問題進行動態(tài)模擬與評價的目的。
3.2 水文地質(zhì)與巖土力學(xué)試驗方法
水文地質(zhì)與巖土力學(xué)試驗類型很多，是礦山地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的重要手段之一，許多調(diào)查成果的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料，均需水文地質(zhì)與巖土力學(xué)試驗而獲得。在礦山地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作中，水文地質(zhì)試驗主要包括水質(zhì)測試、淋濾試驗、浸泡試驗、含水層吸附試驗、含水層頂板滲透性試驗、采礦引起周圍地層滲透性變化試驗、礦石及固體廢棄物中有毒有害元素測試試驗、土壤污染試驗、溶質(zhì)遷移與富集規(guī)律試驗等；巖土力學(xué)試驗主要包括室外原位力學(xué)試驗和室內(nèi)巖土物理力學(xué)性質(zhì)試驗等。
3.3 地球物理勘查方法
高密度電阻率法是以巖土體導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的一類物探方法，該方法一次即可進行多裝置數(shù)據(jù)采集，既可研究深度方向的電性變化，也可研究水平方向的電性變化，通過參數(shù)換算取得更多突出的有效異常的比值參數(shù)，利于潛在災(zāi)害的埋深、范圍等的推斷解釋。它對不太深的采空區(qū)、地下水系、巖石風(fēng)化層等的勘查十分有效。淺層地震法是由人工手段激發(fā)地震波，再通過研究地震波在地層中的傳播規(guī)律，以查明地下地質(zhì)小構(gòu)造及獲取地層巖性信息的一種物探方法。其中的淺層反射法，不僅能直觀地反映地層界面的起伏變化，而且還能探測地下隱伏斷層、空洞、陷落柱以及各種異常物體，是滑坡、斷裂面、采空區(qū)等潛在地質(zhì)災(zāi)害的有效勘查方法之一。
4 礦山地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防
愈演愈烈的礦山災(zāi)害、大量潛伏的災(zāi)害隱患、日漸惡化的礦山環(huán)境說明礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治必須上升到政府監(jiān)管的高度。政府主管部門要加大對礦山環(huán)境與災(zāi)害源的監(jiān)管與治理力度，防止新的隱患發(fā)生。礦山企業(yè)要規(guī)范開采行為，合理開發(fā)礦產(chǎn)資源，處理好短期經(jīng)濟利益和長遠發(fā)展的關(guān)系，將防災(zāi)減災(zāi)工作始于礦山設(shè)計并延續(xù)到閉坑之后。注重礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治研究，將其列入礦業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究，把礦山災(zāi)害、環(huán)保、安全生產(chǎn)統(tǒng)一起來。災(zāi)害研究要充分依靠科技進步，采用高新技術(shù)，研究災(zāi)害的發(fā)生機制，建立災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)報和評估信息系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】礦山地質(zhì)；地形地貌；環(huán)境影響現(xiàn)狀；災(zāi)害防治
某開采區(qū)主要位于礦區(qū)中南部，其長度為207m，平均寬度為70 m，底部采場平臺的面積為14525m2。采礦最大標(biāo)高在礦區(qū)的南部，為450m，最小標(biāo)高在礦區(qū)的北部，為310m。本礦區(qū)的斑狀花崗巖礦體比較厚，呈現(xiàn)帶狀，產(chǎn)出比較穩(wěn)定，礦體結(jié)構(gòu)比較簡單、穩(wěn)定，大部分覆蓋面積已經(jīng)被剝離，黑云母花崗巖作為圍巖，屬于中等穩(wěn)固巖石。在此礦區(qū)進行開采的時候，主要采用自上而下分水平臺階的露天開采方式。
1.礦山地質(zhì)環(huán)境地形地貌
此礦區(qū)是丘陵地貌，礦區(qū)以及主體山脈主要為東西走向，次要山脈為南北走向。礦區(qū)的一般標(biāo)高是300-440m之間，最大高差為280m。此礦區(qū)的地形切割比較深，坡度一般均在25°之上，具有自然的排水設(shè)施。其地表主要由洪沖積物和第四系殘破積組成，覆蓋率達到了70%之上。綜上所述，此礦區(qū)地形地貌屬于中等復(fù)雜程度。
2.礦山地質(zhì)環(huán)境影晌現(xiàn)狀評估
2.1地質(zhì)災(zāi)害影響
通過對礦區(qū)的勘查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段的地質(zhì)災(zāi)害主要為崩塌與滑坡。崩塌主要指的就是土質(zhì)邊坡剝落崩塌，邊坡高度為2-5m，崩塌體上含有較好的雜草，土層成分主要包括石英粉砂、粘土、石英砂等。崩塌體的長度大概是5m，厚度大概在2-3m之間，寬度為6m，呈現(xiàn)橢圓形，體積為20m3，屬于小型崩塌，影響范圍大概是30。
2.1.1崩塌
（1）位置。
崩塌位置主要位于礦區(qū)的西側(cè)，和采礦區(qū)的距離比較近，此崩塌基本上就是90°陡坡土體的下墜，落距比較小，屬于最近形成的。其土層是第四系殘破積層，主要包括粘土、石英砂、石英粉砂等成分，呈現(xiàn)灰黃色、淺黃色，大概厚度是2-5m，具有良好的植被情況，崩塌體體積在3-5m3之間，影響范圍大概是15。
（2）現(xiàn)狀及危害。
崩塌體后陡壁主要是土質(zhì)邊坡，具有良好的植被情況。崩塌體屬于最近形成的，散亂堆積在一起，規(guī)模比較小。其產(chǎn)生變形的原因主要包括：強烈的土體風(fēng)化作用，土質(zhì)松散，邊坡開挖等施工活動影響等等。同時，雨季降雨會對其產(chǎn)生一定的沖蝕作用，出現(xiàn)下滲等現(xiàn)象，對礦區(qū)穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，進而出現(xiàn)崩塌災(zāi)害。導(dǎo)致發(fā)生崩塌現(xiàn)象的主要原因就是邊坡開挖施工，其次就是強降雨。當(dāng)發(fā)生崩塌災(zāi)害之后，會對礦區(qū)公路運輸以及行人安全產(chǎn)生威脅。
（3）穩(wěn)定性評價。
此崩塌體均散落在坡底，已經(jīng)穩(wěn)定。在后期降雨、風(fēng)化侵蝕等作用下，時有發(fā)生掉塊現(xiàn)象，但是規(guī)模比較小，危險性也比較小，最終評估結(jié)果就是礦區(qū)崩塌危險性小。
2.1.2滑坡
此礦區(qū)滑坡主要位于北部舊排土場邊坡處，礦山地質(zhì)災(zāi)害點現(xiàn)狀說明見表1所示。排土場土層主要就是第四系破殘積層，主要成分是粘土、石英砂、石英粉砂，呈現(xiàn)灰黃色、淺黃色，具有少量塊石。因為在進行排土的時候，沒有嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定與施工措施執(zhí)行，導(dǎo)致臺階分級施工質(zhì)量較差，加之土層較為松散，具有很好的邊坡角，致使其相對高差超過了15m。在降雨、下滲等因素的影響下，導(dǎo)致其穩(wěn)定性、土飽和性均較差。在排土場臨空位置處形成滑坡體，在坡腳處的影響范圍長度達到了20m，寬度為12m，形成了約100m3的滑坡土方量，影響范圍大概在150左右，屬于小型滑坡。因為滑坡體距離公路與村莊比較遠，前面還是排土場的空地，主要就是因為排土堆放不規(guī)范引起的，沒有出現(xiàn)財產(chǎn)損失與人員傷亡，具有的危害性比較小。
由此可以看出，在此礦區(qū)開采過程中，發(fā)生的崩塌、滑坡等災(zāi)害規(guī)模比較小，基本沒有造成財產(chǎn)損失與人員傷亡，對礦區(qū)開采影響比較小，因此，礦山地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評估為危險性小，基本不會影響地質(zhì)環(huán)境。但是，需要對不穩(wěn)定邊坡進行監(jiān)測與處理，保證其安全性、穩(wěn)固性，避免出現(xiàn)財產(chǎn)損失與人員傷亡。
2.2含水層影響
此礦區(qū)開采底層界限處在侵蝕基準(zhǔn)面上，其含水層主要為塊狀巖類裂隙含水層，具有較弱的富水性，采坑還沒有露出含水層。通過相關(guān)野外調(diào)查分析，流經(jīng)地表的水的pH值是7.5，礦化度要低于1g/L，屬于淡水。現(xiàn)階段，礦區(qū)開采還沒有導(dǎo)致含水層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，同時也沒有出現(xiàn)水體惡化、水位下降等不良情況。所以，礦區(qū)開采對地下水、地表水的影響非常小，對含水層影響程度較輕。
2.3地形地貌景觀影響
此礦區(qū)主要為丘陵區(qū)，其地形基本為西南高東北低，具有良好的植被情況，礦區(qū)周圍沒有風(fēng)景名勝與自然保護區(qū)等。在進行礦區(qū)開采的時候，主要就是露天開采，在進行開采的時候，必然會對其植被情況產(chǎn)生破壞，對原來地形地貌景觀的破壞影響程度非常大。因此，其地形地貌景觀影響評估為嚴(yán)重。
2.4土地資源影響
此礦區(qū)已經(jīng)開采了很多年，破壞面積達到了5.6h其中采礦區(qū)的面積為4.8h，原有的排土場面積大概為0.8h，職工生活區(qū)、道路等均會占有一定的土地面積。通過對礦區(qū)現(xiàn)場的勘察，大部分破壞土地為林地。
2.5礦山地質(zhì)環(huán)境影響現(xiàn)狀評估
根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評估情況，對礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件差異性與地質(zhì)環(huán)境問題分布、危險性等進行考慮，并且分析其受影響程度與社會經(jīng)濟屬性，進而對礦區(qū)分段的影響程度進行分析，明確其量化指標(biāo)，在“區(qū)內(nèi)相似、區(qū)際相異”原則的條件下，運用半定量分析法、定性分析法對礦山地質(zhì)環(huán)境影響予以等級分區(qū)。在進行實際劃分的時候，一定要對地質(zhì)災(zāi)害、含水層、地形地貌景觀、土地資源這四方面的影響進行分析，進而對其程度予以明確，礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度分級如下：當(dāng)?shù)V山地質(zhì)環(huán)境影響程度為輕度時，針對地質(zhì)災(zāi)害而言，其表現(xiàn)為：災(zāi)害規(guī)模小，發(fā)生幾率小。對分散性居民、小規(guī)模工程設(shè)施產(chǎn)生影響，造成的經(jīng)濟損失與人員傷亡較低；針對含水層而言，其表現(xiàn)為：礦井的涌水量低于3000m3每天。礦區(qū)含水層水位下降幅度較小，不會影響周邊生活、生產(chǎn)用水；針對地形地貌景觀而言，其表現(xiàn)為：對原來地形地貌景觀影響程度較小，對自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝、交通等的影響程度也較低；針對土地資源而言，其表現(xiàn)為：占用破壞林地、草地的面積不超過2h。當(dāng)?shù)V山地質(zhì)環(huán)境影響程度為中度時，針對地質(zhì)災(zāi)害而言，其表現(xiàn)為：災(zāi)害規(guī)模中等，發(fā)生幾率較高。主要對城鎮(zhèn)與村莊居民、交通、主要工程設(shè)施等產(chǎn)生影響，出現(xiàn)了一定的經(jīng)濟損失與人員傷亡；針對含水層而言，其表現(xiàn)為：礦井的用水量在3000-10000m3每天。地下水水位下降幅度比較大，呈現(xiàn)半疏干狀態(tài)。對周邊生活、生產(chǎn)用水產(chǎn)生了一定的影響；針對地形地貌景觀而言，其表現(xiàn)為：對原來地形地貌景觀影響程度較大，對自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝、交通等產(chǎn)生了一定的影響；針對土地資源而言，其表現(xiàn)為：占用破壞耕地2h以下，占用破壞林地、草地2-4h。當(dāng)?shù)V山地質(zhì)環(huán)境影響程度為嚴(yán)重時，針對地質(zhì)災(zāi)害而言，其表現(xiàn)為：災(zāi)害規(guī)模大，發(fā)生幾率高。對城鎮(zhèn)、村莊、交通、主要工程設(shè)施的影響較為嚴(yán)重，造成的經(jīng)濟損失也比較大，并且會出現(xiàn)一些人員傷亡；針對含水層而言，其表現(xiàn)為：礦床含水層結(jié)構(gòu)被破壞，出現(xiàn)導(dǎo)水通道。礦井的涌水量超出了10000m3每天。地下水位出現(xiàn)下降的情況。礦區(qū)周邊含水層的水位也在下降，或者呈現(xiàn)一種疏干狀態(tài)，出現(xiàn)地表水滲漏的現(xiàn)象；針對地形地貌景觀而言，其表現(xiàn)為：破壞了原有的地形地貌景觀，對自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝、交通等產(chǎn)生影響，破壞了生態(tài)環(huán)境；針對土地資源而言，其表現(xiàn)為：破壞了基本田地，占用破壞耕地2h以上，占用破壞林地、草地4h以上。
3.評估區(qū)礦山環(huán)境問題的防治難度評述
3.1地質(zhì)災(zāi)害影響防治難度
在此礦區(qū)中發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害主要為崩塌、滑坡、泥石流。在發(fā)生崩塌等災(zāi)害的時候，會對現(xiàn)場工作人員、機械設(shè)備等產(chǎn)生一定的威脅。此時，可以通過種草植樹、土釘掛網(wǎng)植草等方式進行加固，避免發(fā)生崩塌等災(zāi)害；同時，也可以在邊坡臺階上植樹種草，有效提高土層的穩(wěn)固性。這些防治措施非常簡便，防治難度也比較小。針對泥石流災(zāi)害而言，可以通過規(guī)范堆土場、壓實、修筑截水溝與排水溝、種草植樹等方式進行防治。其防治措施比較簡單易行，相應(yīng)的防治難度比較小。
3.2地形地貌景觀影響防治難度
在此礦區(qū)開采中，地形地貌景觀影響主要就是由礦山露天開采導(dǎo)致的，在進行開采的時候，容易形成高陡坡，不僅具有一定的危險性，還會影響邊坡周圍的美觀。并且，在礦區(qū)開采、破碎的時候，一般均會產(chǎn)生大量的地表、粉塵等，非常容易出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象，對礦區(qū)自然環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。通常情況下，可以通過綠化措施、分區(qū)濕式鑿巖、灑水抑塵等方式進行治理，可以有效達到預(yù)期的防治效果，相應(yīng)的難度也比較小。
3.3現(xiàn)狀評估及預(yù)測評估
在此礦區(qū)內(nèi)，礦山開采、道路邊坡、舊排土場邊坡等均具有小規(guī)模的崩塌、滑坡現(xiàn)象，礦山開采的含水層影響程度評估為輕度、土地資源影響程度評估為嚴(yán)重、地形地貌景觀影響程度評估為嚴(yán)重。通過對礦山地質(zhì)環(huán)境影響的現(xiàn)狀評估結(jié)果，可以對其進行預(yù)測評估：礦山地質(zhì)災(zāi)害主要為崩塌、滑坡、泥石流，其中崩塌、滑坡災(zāi)害的危險性比較小，造成的危害也比較小，其評估為輕度；泥石流災(zāi)害的危險性比較大，造成的危害也比較大，對礦山地質(zhì)環(huán)境有著非常嚴(yán)重的影響，其評估為嚴(yán)重。礦山開采對含水層影響程度為輕度；對地形地貌影響程度為嚴(yán)重；對土地資源影響程度為嚴(yán)重。
4.結(jié)束語
總而言之，隨著礦山開采規(guī)模與范圍的不斷擴大，人們對其地質(zhì)環(huán)境的變化也越來越重視。在礦山開采中，一定要對其地質(zhì)環(huán)境影響程度進行分析，這樣才可以對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進行預(yù)防，并且全面了解礦區(qū)的地質(zhì)條件，為礦區(qū)的高效開采提供可靠依據(jù)。同時，在實際開采過程中，一定要對礦山地質(zhì)災(zāi)害、含水層、地形地貌景觀、土地資源這四個方面進行詳細的分析，了解其影響程度與防治難度，保證礦山開采的有序進行，實現(xiàn)礦山開采的經(jīng)濟效益與社會效益。 [科]
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞：礦山；地質(zhì)災(zāi)害；環(huán)境保護；邊坡；爆破
1礦山開采主要地質(zhì)環(huán)境問題
礦山的開采過程也是對原有生態(tài)環(huán)境[1]的改造過程，不可避免的會對原生環(huán)境造成一定程度的破壞，實際中最常見的是采石平臺和陡崖，它們的出現(xiàn)會造成較為嚴(yán)重的水土流失和崩塌災(zāi)害，還會污染地下水，另外，開采過程中會產(chǎn)生大量的廢石，這些廢石的無序堆放也在一定程度上破壞了原有的植被環(huán)境，對周邊環(huán)境也造成影響。
2礦山地質(zhì)災(zāi)害類型
2.1巖土體變形
(1)礦山開采是在山體內(nèi)部開挖洞穴，從內(nèi)部改變山體結(jié)構(gòu)，影響地面與山體穩(wěn)定性，且一段時間后可能出現(xiàn)地面或采空區(qū)塌陷，引發(fā)巖土體變形。比如礦山采空區(qū)，如放置礦柱數(shù)量較少，或因礦柱出現(xiàn)破損，都會降低其支撐力，引發(fā)塌陷，尤其是礦體在地表埋藏較淺，開采平緩區(qū)域，是地面塌陷多發(fā)區(qū)域。而對礦體開采位置的深入，開采后若沒有及時回填，或是崩落采空區(qū)，其達一定規(guī)模后，會因支撐力不足塌陷。同時如在巖溶分布較多區(qū)域開采，也可能因礦山排水，造成溶洞以上地面塌陷。地面塌陷不僅直接影響耕地資源，其也會破壞道路、建筑物等，進而停止開采。(2)邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩。礦山一旦遭遇過度開采，那么極有可能發(fā)生邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩的災(zāi)害。另外開采方式的不合理，也會導(dǎo)致邊坡因坡度過陡而結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，從而引發(fā)一系列的開采事故。(3)坑內(nèi)巖爆。它的另一個名稱是礦產(chǎn)沖擊。出現(xiàn)這一災(zāi)害原因是，礦坑周圍及頂部與底部巖石，在地殼擠壓下有一定壓縮，如某個區(qū)域被挖空形成自由面，這個區(qū)域擠壓力會受影響，地應(yīng)力從自由面釋放，使周圍巖體破裂成數(shù)個小塊，向空間內(nèi)噴射，給礦山穩(wěn)定與開采人員生命安全帶來威脅。(4)采礦引發(fā)地震。如果礦山開采采用的開采方式不合理，或者施工人員操作不當(dāng)，便會埋下地震的隱患。這種情況下引發(fā)的地震震源一般較淺，地震力會從四面八方對地表和井下進行嚴(yán)重的破壞。
2.2地下水位變化
2.2.1礦坑內(nèi)水位上升在礦山開采時，常常會早遇到礦坑內(nèi)水位上升的災(zāi)害。這種災(zāi)害的發(fā)生突發(fā)性強，影響范圍大，并且會造成很嚴(yán)重的后果。礦坑內(nèi)水位之所以會上升，與對坑內(nèi)用水量的錯誤預(yù)估分不開，另外在開采中也常常會打穿水?dāng)鄬樱瑢?dǎo)致地下暗河的水大量涌入礦坑內(nèi)，嚴(yán)重的會危及作業(yè)人員的生命安全。2.2.2礦坑內(nèi)泥沙涌出一般來說，礦坑內(nèi)水位上升的同時也會伴隨著大量泥沙的涌入，地裂縫中的泥沙也會乘機涌入礦坑，礦坑被積聚的泥沙過多就會堵塞礦道，導(dǎo)致人員和設(shè)備被埋。2.2.3環(huán)境污染礦山的開采不可避免會對環(huán)境產(chǎn)生一定程度的污染，開采中的廢土、廢渣和廢水如果不經(jīng)處理直接排放，那么便會引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。
2.3礦體內(nèi)因引發(fā)的災(zāi)害
瓦斯爆炸和地?zé)崾侵饕牡V體內(nèi)因。發(fā)生瓦斯爆炸主要是因為巷道內(nèi)通風(fēng)條件不佳，瓦斯氣體大量凝聚不能散開，一旦遇到某類化學(xué)物質(zhì)，便會發(fā)生嚴(yán)重的爆炸。另外隨著開采的深入，礦山內(nèi)的硫會釋放出越來越高的溫度，地?zé)嵛：σ坏┌l(fā)生，便會給井下開采帶來這多的困難，甚至?xí)＜伴_采人員的生命安全。
3礦山地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護
3.1堅持礦山地質(zhì)環(huán)境保護[2]原則
3.1.1堅持“在保護中開發(fā)，在開發(fā)中保護”的原則礦山開采必須要有發(fā)展的眼光，要從長遠準(zhǔn)備，就是要將礦山的開采和環(huán)境保護進行結(jié)合，要堅持保護為先的原則，要有保護的進行礦山開采，這是保證礦山開采可持續(xù)發(fā)展的根本路徑。3.1.2要堅持“預(yù)防為主，防治結(jié)合”原則預(yù)防為主是礦山開采時必須要堅持的原則，這也是為礦業(yè)發(fā)展的長遠利益考慮。另外在進行開采時，也要堅持防治結(jié)合的原則，確保礦山開采與環(huán)境保護同步發(fā)展。3.1.3要堅持“礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、治理和科學(xué)研究、科學(xué)管理相結(jié)合”原則為強化礦山開采中的環(huán)境保護工作的順利開展，要做好全面的監(jiān)督檢查工作，確保科學(xué)管理。
3.2重點區(qū)域的防治
首先，在進行礦山開采之前，要進行詳細的地質(zhì)勘查，對礦山的邊坡參數(shù)進行合理設(shè)置，并且要在開采的過程中加強對邊坡的監(jiān)測，一旦出現(xiàn)失穩(wěn)隱患，則要立即采取措施予以加固；其次，針對已經(jīng)存在的災(zāi)害點，最主要的工作便是做好開采之前的加固，將地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率降到最低；再次，針對渣場和廢渣，要做好合理處理，可以采取優(yōu)化邊坡坡度選擇及擋墻設(shè)計的方式，預(yù)先設(shè)置攔渣壩，盡最大可能做到科學(xué)的利用；第四，在對坑道進行開采時，關(guān)鍵是要保證坑道內(nèi)有足夠的支撐能力，并且隨時做好監(jiān)測工作，防止支撐力不夠而產(chǎn)生塌方。
3.3次重點區(qū)域的防治
礦山開采之前需要修筑數(shù)條入場公路，并且要建設(shè)生活區(qū)域，這個過程必然會涉及到邊坡的開挖，其結(jié)果是會形成很多邊坡和廢土廢渣，一旦處理不當(dāng)，就會為滑坡和塌方等地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)埋下隱患，另外，一些廢渣隨意堆放在路上，也會有下雨后出現(xiàn)坡面泥石流的危險，并且大量的滾石依然是威脅邊坡安全的重要因素。基于此，在對礦山開采之前，要做好詳細的參數(shù)設(shè)計工作，并積極采取加固措施對邊坡進行加固，常見的是設(shè)置排水溝，將水與邊坡隔離開，能夠起到很好的防止泥石流發(fā)生的作用。除此之外，也要加強施工管理，合理處理廢渣，可將廢渣用于后期的山體植被恢復(fù)中。
3.4實施爆破措施
開采礦山不可避免的會采用火藥爆破措施來實施巖土體的破碎，然而火藥爆破技術(shù)的技術(shù)性很強，實際實施中一定要掌握好技術(shù)要點。火藥爆破技術(shù)一般應(yīng)用在開采現(xiàn)場或者是井巷挖掘區(qū)內(nèi)，合理的使用爆破技術(shù)[3]不僅能夠為開采工作提供便利條件，而且還能夠有效防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。需要注意的是，如果使用光面爆破技術(shù)進行爆破，那么需要在在降低藥包量直徑和使用裝藥量上進行研究，目的是有效降低爆炸的程度，對周邊環(huán)境的破壞也能降到最低。合理的使用光面爆破技術(shù)，能夠達到很好的減少礦體裂縫、降低塌陷的效果，對周圍環(huán)境的影響也能降到最低。
4結(jié)語
綜上，伴隨我國社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展，作為關(guān)鍵物質(zhì)前提的礦產(chǎn)資源，在進行發(fā)展過程中須給予高度重視，必需堅持環(huán)境保護為前提，從而在有效完成礦產(chǎn)資源利用時最大限度降低對生態(tài)環(huán)境破壞[4]，保證礦業(yè)長遠和可持續(xù)發(fā)展。
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[3]張紅杰,李振安,邱守強.礦山地質(zhì)環(huán)境影響治理分析[J].山東煤炭科技,2012,(04):133-135.
一、礦山地質(zhì)災(zāi)害的類型
礦山地質(zhì)災(zāi)害類型很多，若單從災(zāi)害發(fā)生的速率加以區(qū)別，可分為突變型礦山地質(zhì)災(zāi)害，如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等，另一種就是緩發(fā)型礦山地質(zhì)災(zāi)害，如采空區(qū)的地面沉降，水體污染等。然而，在我們最常用的地質(zhì)災(zāi)害分類，常常是以地質(zhì)災(zāi)害的時空分布和成因關(guān)系來分類。這種分類方法有利于對地質(zhì)災(zāi)害的成因進行深入探究，才能根據(jù)各種地質(zhì)災(zāi)害類型制定相宜的防治措施。人為地質(zhì)作用過程中不合理或者不科學(xué)改變地質(zhì)環(huán)境，進而誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害基本涵蓋了除火山噴發(fā)之外的所有地質(zhì)災(zāi)害類型。
二、礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
礦山地質(zhì)災(zāi)害破壞了地質(zhì)環(huán)境，造成了巨大生命和財產(chǎn)損失，因此，對礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治十分重要，一按分為重點防治區(qū)、次重點防治區(qū)和一般防治區(qū)。
（一）重點防治區(qū)防治措施。1、合理設(shè)計邊坡參數(shù)，加強邊坡監(jiān)測，建議作擋墻穩(wěn)固邊坡，開挖后如果出現(xiàn)開裂變形，建議做專門的工程地質(zhì)勘察。 2、對于原有的災(zāi)害點，做好邊坡加固和預(yù)防工作，盡量消除因礦山開采而誘發(fā)災(zāi)害復(fù)發(fā)的隱患。 3、渣場棄渣嚴(yán)格作好方量及邊坡坡度的設(shè)計，作好擋墻設(shè)計，設(shè)置攔渣壩，防止泥石流的產(chǎn)生。并充分、合理利用渣場，嚴(yán)禁隨意棄渣。 4、對于坑道開采，在坑道內(nèi)一定要作好支護，做到邊開采邊支護，防止因礦頂坍塌、冒頂?shù)榷a(chǎn)生的危害，尤其上方有住戶處要預(yù)防引起上部地面開裂。
（二）次重點防治區(qū)防治措施。在進場公路、礦山生活區(qū)建設(shè)中，會形成大量的邊坡和一定數(shù)量的棄渣，可能形成邊坡失穩(wěn)，造成滑坡和塌方；沿途不合理的棄渣可能造成水土流失，可能形成坡面泥石流， 可能有滾石和飛石危害。1、科學(xué)黑的實際邊坡參數(shù)，并進行合理支護和加固，邊坡上應(yīng)設(shè)置排水溝，做好地表排水措施。2、加強工地管理，合理堆放棄渣，嚴(yán)禁隨意棄渣，在險要地段建設(shè)攔擋滾石和飛石的設(shè)施。3、開采結(jié)束后，將棄渣場扒平覆土，植樹還林，恢復(fù)植被。
三、地質(zhì)環(huán)境保護策略
（一）加強法律法規(guī)建設(shè)和實施。嚴(yán)格的法律法規(guī)和完善的監(jiān)督機制是實現(xiàn)礦山環(huán)境保護與環(huán)境問題防治的根本保障。加強法制和制度建設(shè)，建立健全法律法規(guī)體系，使礦山地質(zhì)環(huán)境保護各項管理納入法制化、制度化、規(guī)范化和科學(xué)化的軌道。結(jié)合本地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境的特點，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，制定礦山環(huán)境保護管理法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)規(guī)范，其立法和監(jiān)督管理應(yīng)該貫穿礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的全過程，從礦產(chǎn)資源的勘察、規(guī)劃、項目設(shè)計、開采或加工直到礦山閉坑和生態(tài)恢復(fù)等各個階段，加強礦山環(huán)境保護工作提供有力的法律保障，使礦山環(huán)境保護工作盡快走上法制化的軌道。
（二）開發(fā)與保護并行。礦業(yè)發(fā)展為國民經(jīng)濟建設(shè)做出了巨大貢獻，是我國經(jīng)濟建設(shè)中不可或缺的重要部分，但同時也導(dǎo)致了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞問題。例如對水資源、土地資源、植被等的破壞，以及在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中產(chǎn)生的“三廢”對環(huán)境造成的污染等。因此，在進行礦產(chǎn)資源開發(fā)時，應(yīng)本著開發(fā)與保護協(xié)調(diào)發(fā)展，即在開發(fā)前、開發(fā)中和開發(fā)后，同時進行環(huán)境保護。在開發(fā)前，應(yīng)依照相關(guān)法律法規(guī)，對礦區(qū)及其周圍環(huán)境認真進行勘查，特別是地質(zhì)條件的勘查工作；在開發(fā)過程中，應(yīng)盡可能較少地占用和不占用已有的耕地、農(nóng)田、植被區(qū)等，對開發(fā)中產(chǎn)生的廢棄物應(yīng)遵照排污標(biāo)準(zhǔn)進行處理。在開發(fā)后，應(yīng)及時采取措施對礦區(qū)周圍的環(huán)境，尤其是對已被破壞的土地資源、植被進行恢復(fù)，如土地復(fù)墾措施，可將采剝與復(fù)墾同時進行，既降低成本，又能使破壞區(qū)域及時恢復(fù)綠化。
（三）礦山開采工程措施與生物措施相結(jié)合。對于礦山環(huán)境的綜合治理工作，只有首先將工程治理措施和環(huán)境生物保護措施緊密的結(jié)合在一起，最終才能達到礦山環(huán)境綜合治理的根本目標(biāo)。在礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理的各種工程中，只要配置科學(xué)、合理，就能夠徹底根治地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害，但是其中的缺點是投資范圍過大，然而當(dāng)前的生物措施恰好能夠彌補環(huán)境工程治理的顯著缺點，摒棄其投資范圍相對比較小，能夠有效的改善礦山周邊的小氣候特點，最終使其可以廣泛地應(yīng)用中礦山地質(zhì)環(huán)境的綜合治理工作中。
（四）為礦山環(huán)境治理提供必要的資金支持。礦山環(huán)境治理往往要花費大量的資金，只有強有力的經(jīng)濟支持才能有效降低礦產(chǎn)資源開發(fā)對環(huán)境造成的污染和破壞，因此，要調(diào)動社會各方面的積極性，妥善解決款山環(huán)境保護與治理的資金問題，同時可以鼓勵社會捐助，積極爭取國際資金，擴大礦山環(huán)境保護與治理的資金投入。
關(guān)鍵詞：瓦斯、地質(zhì)因素、防范措施
1.瓦斯的形成
瓦斯的形成與煤及煤系地層中的有機質(zhì)密切相關(guān)，主要是在成煤過程中形成的，根據(jù)成因，可分為三種形成方式。
1.1.生物化學(xué)作用形成
在植物成煤第一階段，有機質(zhì)分解，當(dāng)氧氣充足時，形成二氧化碳和氮氣等氣體；當(dāng)缺氧條件下，由于細菌作用分解析出甲烷、重碳氫化合物、氫及其它氣體。在這個階段形成的瓦斯，由于離地表近，大多逸散到大氣中，在煤層中保存數(shù)量較少。
1.2. 煤變質(zhì)作用形成
泥炭被其它沉積物覆蓋，受地壓和地?zé)嵊绊懀浠瘜W(xué)成分發(fā)生變化，氧、氫、硫、氮的含量降低，碳含量相對富集，并形成了以甲烷、氫為主的氣體及重碳氫化合物等其它氣體。巖漿侵入煤層發(fā)生接觸變質(zhì)時，同樣可生成重碳氫化合物、氫和甲烷。
這個階段生成的瓦斯，由于在地下深處，不容易逸散。目前煤層中含有的瓦斯絕大部分屬于這種成因。
1.3.油氣型來源
主要是指礦井瓦斯的來源是油氣田的瓦斯侵入。
2.影響礦井瓦斯含量的地質(zhì)因素
2.1.瓦斯含量
瓦斯含量是指單位重量（或體積）的煤體或巖體在自然條件下所含的瓦斯量數(shù)量（包括游離瓦斯和吸附瓦斯），單位m3/t。
2.2.影響礦井瓦斯含量的地質(zhì)因素
影響礦井瓦斯含量的因素有很多，概括起來可分為兩類：一是影響瓦斯生成量多少的因素；二是瓦斯的保存和逸散因素。在煤礦礦井中，煤中生成的瓦斯含量與儲存的瓦斯含量之間的差別很大，不同的煤田、同一煤田不同礦井、同一礦井不同采區(qū)的瓦斯含量也是大不相同。造成這一差異的主要因素來自于地質(zhì)因素影響，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
2.2.1.煤的變質(zhì)程度的影響
煤對瓦斯的吸附能力主要取決于煤的孔隙率和煤質(zhì)，煤的變質(zhì)程度不同，孔隙大小不同，其所含瓦斯的量就不同。成煤初期，煤的結(jié)構(gòu)疏松，孔隙率大，儲存游離瓦斯的空間大，瓦斯的吸附能力也很強。但此時煤質(zhì)以褐煤為主，在成煤物化作用下尚未生成大量瓦斯，所以褐煤中瓦斯含量很小。在煤化地質(zhì)作用下，煤質(zhì)逐漸致密，孔隙率減少，吸附瓦斯的能力大大降低。隨著煤的繼續(xù)變質(zhì)，煤體內(nèi)部生產(chǎn)許多細微孔隙，使得煤的表面積不斷擴大，至無煙煤達到最大，所以無煙煤對瓦斯的吸附能力最強。并不是煤的吸附瓦斯能力強就一定含瓦斯量大，最終瓦斯含量除了需要煤的吸附能力外，還需要密閉的空間使其得以保存。
2.2.2.圍巖和煤層的滲透性的影響
煤層中的瓦斯會受到來自地層的壓力，從而使其在煤層中不斷地運動，而運動的速度與煤層和圍巖的滲透性有關(guān)。滲透性越大，瓦斯就越容易逸散，反之瓦斯則容易保存在煤層中；如果煤層的圍巖致密完整，煤層中的瓦斯就容易保存下來，反之，瓦斯容易逸散。
2.2.3.地質(zhì)構(gòu)造的影響
地質(zhì)構(gòu)造是造成同一礦區(qū)內(nèi)瓦斯含量存在差別的主要因素，在地質(zhì)構(gòu)造附近瓦斯涌出量往往增加或減少。一般說來，開放性斷層有利于瓦斯排放，瓦斯含量減少；壓性斷層甚至可以封閉儲存瓦斯，稱之為封閉性斷層，其瓦斯含量增大。地質(zhì)構(gòu)造是影響瓦斯存儲最重要的條件之一，封閉型地質(zhì)構(gòu)造有利于封閉瓦斯，開放性地質(zhì)構(gòu)造有利于排放瓦斯。瓦斯噴出大多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶、溶洞裂縫區(qū)、背斜和向斜軸部儲瓦斯區(qū)以及其他儲瓦斯構(gòu)造與原始洞縫相通的區(qū)域，是發(fā)生瓦斯噴出的良好通道，對礦井的安全生產(chǎn)起著關(guān)鍵性的作用。
2.2.4.地下水的影響
瓦斯可溶解于水中，隨著地下水的流動而隨之流動逸散，所以地下水活動強烈的地區(qū)煤層含瓦斯量較少，而地下水活動不強烈的地區(qū)煤層瓦斯含量則相對較多。此外，水分子對瓦斯含量也有一定的影響，它可以占據(jù)煤體的裂隙和吸附表面，減弱煤對瓦斯的吸附能力。因此，煤層含水越大，瓦斯相應(yīng)就越少。
2.2.5.煤層埋藏深度的影響
瓦斯還與煤層的埋藏深度和煤層傾角有關(guān)系，通常，瓦斯含量隨著煤層埋藏深度的增加而增大，而煤層的傾角越小，瓦斯含量則越大。對于埋藏較淺的煤層，特別是有露頭存在時，煤體中的瓦斯就容易通過露頭逸散到大氣中去，瓦斯含量相對較小。對于煤層被較厚且不透氣的厚巖層所覆蓋時，瓦斯難以逸散，煤層所含的瓦斯量就比較大。如果煤層屬于暴露式煤田，含煤地層出露地表，瓦斯就容易排放，瓦斯含量就很低。
2.2.6.煤層厚度變化的影響
煤層厚度對瓦斯含量有一定的影響作用，煤層厚度大的區(qū)域瓦斯含量也較大，煤層厚度與瓦斯含量為正相關(guān)的特點，但同時還說明有其它因素影響著煤層瓦斯含量。
2.2.7.巖漿侵入的影響
巖漿侵入造成下部煤層在熱力作用下變質(zhì)程度增高；對促進煤層氣的生成起到主要作用，煤層瓦斯含量增加；破壞了煤層的原生結(jié)構(gòu)、裂隙增多，為瓦斯提供空間，同時對下部煤層的瓦斯運移形成覆蓋層，使煤層頂板整體滲透性差，影響煤層瓦斯的運移和逸散。
3.礦井瓦斯事故防范措施
3.1.建立瓦斯管理安全機制
瓦斯是導(dǎo)致瓦斯災(zāi)害事故發(fā)生的物質(zhì)源，作為引發(fā)事故的主要物質(zhì)因素，為了防范瓦斯災(zāi)害事故的發(fā)生，實現(xiàn)安全系統(tǒng)工程中的本質(zhì)安全，做好瓦斯安全管理工作是治理瓦斯災(zāi)害事故的重要前提。
（1）、消除瓦斯災(zāi)害事故的物質(zhì)危險源
最大限度地抽、排、放開采煤層、鄰近煤層和采空區(qū)等區(qū)域中的瓦斯，減少井下瓦斯涌出量，是提前預(yù)防和控制瓦斯的根本措施。對于局部聚集的瓦斯，可采用隔離法、分支通風(fēng)法、引風(fēng)法等措施來隔離或者吹散巷道內(nèi)聚集的瓦斯。
（2）、建立健全礦井通風(fēng)系統(tǒng)
建立健全安全、可靠、合理的通風(fēng)系統(tǒng)，保證整個礦井和井下各個工作面上都有足夠的風(fēng)量，稀釋和排放工作面涌出的瓦斯，這是防止瓦斯聚積和超限、杜絕瓦斯爆炸事故發(fā)生最根本和最有效的措施。因此，礦井必須有安全、可靠、合理的通風(fēng)系統(tǒng)。
（3）、建立礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)
礦井地面必須安裝瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，瓦斯檢測人員必須對礦井井下各個點的瓦斯含量進行檢測，并做到“三對口”（瓦斯記錄本、瓦斯牌板、瓦斯臺帳）。如果有瓦斯積聚超限的異常狀況，應(yīng)及時匯報并采取措施，進行處理，使之達到安全要求。
3.2.建立火源管理安全機制
引爆火源主要有電氣火花、放炮火源、摩擦撞擊、明火等，通過對引爆火源的安全管理，可從根本上控制瓦斯爆炸的引火源，從而杜絕瓦斯爆炸事故。
(1)、加強礦井用電安全管理
井下的電氣設(shè)備必須進行防爆檢測，合格后才能使用；井下電纜接頭不準(zhǔn)留有明接頭，對電纜經(jīng)常檢查，防止漏電，設(shè)置漏電保護器；礦燈必須經(jīng)檢驗合格后方可使用，如在井下發(fā)生損壞，嚴(yán)禁在井下打開電池盒或自行修理。
(2)、加強礦井用火安全管理。嚴(yán)禁攜帶煙草及點火物品入井。瓦斯泵房及附近20M 以內(nèi)不許存在明火。在井下不準(zhǔn)進行電焊和氣焊等焊接作業(yè)，如確實需要則必須嚴(yán)格執(zhí)行報批手續(xù)。
(3）、加強井下放炮的安全管理。嚴(yán)禁簡化放炮程序、放明炮及明電放炮、多母線放炮、違規(guī)填充炮泥、反向爆破、一次裝藥多次爆破、使用巖石炸藥爆破等。
（4）、加強摩擦撞擊的安全管理。采煤機械截割部件上需加灑水噴霧降溫設(shè)備，嚴(yán)禁在井下通風(fēng)不良區(qū)域使用可產(chǎn)生火花的金屬工具和機械設(shè)備。如果發(fā)生瓦斯事故，搶險救災(zāi)時須使用專用工具。
3.3.礦工的安全教育培訓(xùn)
根據(jù)安全學(xué)原理，引發(fā)事故的原因不外乎人（人的不安全行為）、物（物的不安全狀態(tài)）、環(huán)（不安全的環(huán)境）三大因素，而人為因素往往是引發(fā)事故最直接、最常見的原因。安全教育是杜絕礦工不安全行為和人為失誤的重要途徑。安全教育可從以下三個方面進行：
(1)、安全知識教育。使礦工掌握有關(guān)事故預(yù)防的基本知識，提高礦工的安全素質(zhì)，從而提高煤礦企業(yè)的整體事故預(yù)防水平。教育內(nèi)容包括安全生產(chǎn)法律、法規(guī)知識、安全技術(shù)知識和安全管理知識。各種知識教育的深度可結(jié)合礦工所在崗位進行安排。
（2）、安全技能教育。通過對教育者進行培訓(xùn)和反復(fù)的實際操作訓(xùn)練，使其逐漸掌握安全技能。在將知識轉(zhuǎn)化為技術(shù)的過程中，使作業(yè)人員掌握完成本崗位安全作業(yè)技能，具備相應(yīng)的安全操作能力和緊急應(yīng)變能力。安全操作技能教育應(yīng)結(jié)合工種崗位，按照有關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)有計劃地進行。
（3）、安全態(tài)度教育。通過安全態(tài)度教育使操作者盡可能自覺地掌握安全技能，克服不利于安全生產(chǎn)的思想和觀念，樹立科學(xué)的安全觀念和法制觀念，提高安全意識，端正安全態(tài)度，自覺遵章守紀(jì)，搞好安全生產(chǎn)。教育內(nèi)容應(yīng)該包括學(xué)習(xí)安全生產(chǎn)法律、法規(guī)、方針政策和企業(yè)規(guī)章制度，安全形勢教育和結(jié)合典型安全事故開展的安全教育等。
