礦山企業地質災害形成及防治措施淺談
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摘要：近年來隨著我國國民經濟的快速增長，各種資源開發和工程建設活動等人類工程活動的力度也普遍增大，從而加劇了對沁源縣自然資源及地質環境造成不同程度的破壞。在礦山企業開發建設項目中，常常會遇到各種各樣的地質災害，加上礦山企業在開采工作中缺乏科學的保護措施，導致礦山地質環境嚴重破壞，從而誘發地質災害，造成嚴重損失，給沁源縣的地質環境帶來了巨大的壓力。
引言
隨著我國現代化進程不斷推進，經濟發展過程中對于礦產資源的需求量逐年增高，給礦山開采企業帶來了很大的發展機遇，同時也帶來了一定的挑戰。在礦產資源開采工作中，開采單位未能制定相應的保護措施，在管理方面也比較欠缺，極易造成各種地質災害的發生。
1.基本概況及地質特征
沁源縣屬山西省長治市。地處太岳山東麓，山西省中南部，長治市西北部，東鄰沁縣，南接屯留區、安澤縣、古縣，西連靈石縣、霍州市，北靠平遙縣、介休市，是晉東南、晉南、晉中交匯之地。地理坐標在東經111°58＇30＂-112°32＇30＂，北緯36°20＇20＂-37°00＇42＂之間。全境東西寬45km，南北長74km，總面積為2549km2。沁源四面環山，西北高而東南低，海拔最高2523m，最低939m，平均海拔1400m左右。國土面積2556km2。沁源縣下轄6個鎮8個鄉、254個行政村，另有1個開發區，總人口14.9975萬人。沁源縣境屬黃土高原區，全縣自然環境復雜，地形大致是西北高，東南低，由西北向東逐漸降低，中部和南部地表起伏比較緩和，地理單元屬沁水盆地西部隆起區太岳山系主脈，西北隆起，東南傾低，海拔900-2500m，平均海拔1400m，最高處魚兒泉鄉花石巖，海拔2523m，最低處中峪鄉龍頭，海拔939m。地貌多種多樣可分為山地、丘陵、河谷階地三大主體地貌單元。境內山巒起伏，迭彩翠嶺，山地、丘陵占總面積的95.7%，河谷、階地僅占4.3%。沁源縣屬暖溫帶大陸性季風氣候區，氣候溫和，空氣濕潤，四季分明，年平均氣溫8.6℃年相對濕度平均65%，年平均降雨量656.7mm。我縣礦產資源豐富、種類多、分布廣，縣區內現主要開采的礦種有煤、鐵、鋁礬土、石灰巖4種。沁源是森林的海洋，花海的世界、藥材的王國、鳥語的天堂。沁源人有一句順口溜“沁源環境好不好，只有鳥知道；沁源環境好不好，遍地都是鳥”。近年來，沁源縣城先后被評為“國家園林縣城”“中國生態魅力縣”“全國森林康養基地建設試點縣”“中國天然養吧”等美譽稱號。來到沁源河畔，既可以體會到茫茫森林之海“綠”之美，呼吸到特有的新鮮空氣。又可以觀看到，尋珍惜禽類-鶴馬雞與金錢豹“險”之特，讓行人大開眼界；還可以觀賞到，探桃源仙境-沁河源頭“仙”之境，享田園風光“純”之家；沁河之上遍地奇花異草、花鳥蟲魚的“奇”之觀，是人居環境最佳境地。
2.礦山地質災害形成的原因
（1）礦山地質災害主要由礦山采礦、巖土體變形、地下水位變化等因素形成的。具體表現有地面塌陷、地面沉降、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流、地震等。①地面塌陷、地面沉降、地裂縫。這些是礦山企業開采過程中經常遇見的地質災害類型。A.礦山采礦導致的地質災害。地面塌陷、地面沉降、地裂縫是指地表巖土體在自然或人為因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑、地面下沉或地裂縫的自然現象。這種現象的發生主要是由于礦山企業在生產過程中開采強度大，未能制定出合理有效的開采方法，盲目開采及濫采亂挖等不合理行為，又加上采掘不規范，山體開裂、爆破等一些震動因素，繼而發生的一種地質災害。嚴重的地面塌陷、地面沉降、地裂縫，不僅會破壞地表的各種基礎設施，如沁源的靈空山鎮、王陶鎮等涉及煤礦多的鄉鎮，有的甚至有房屋裂縫，房屋下陷的情況，影響到居民的生活和生命安全，同時還會威脅到周邊地質環境的穩定性。這也是沁源縣人民最關注的，發生最多的一種地質災害。B.巖土體變形導致的地質災害。主要是地表巖土體在自然或人為因素作用下向下陷落，礦山巖土體在形狀上發生了變化，因沁源地質結構及地質環境的特殊性，再加暴雨、暴雪等惡劣天氣的發生，進而誘發地面塌陷以及礦坑巖石、巖土體爆裂產生地裂縫，或大量土丕從高處墜落下來等的一系列地質災害現象的發生。C.地下水位變化導致的地質災害。主要有地面下沉、沙土液化、巖溶塌陷等。煤礦企業目前主要涉及地面下沉災害。地面下沉。煤礦企業的地面下沉主要是人為過量抽排地下水，在抽排過程中，地下水位下降導致地表巖石以及地表土體向下陷落，大量超能力生產，產生采空區等導致地面會出現局部沉降，產生地面開裂，地下水位下降越多，地面下沉問題就越嚴重。如煤礦企業開采完成后，未及時回填采空區最能形成此項地質災害。所以煤礦企業在采完煤以后，要制定相應的回填措施，將因挖煤造成的采空區及時回填，防止發生重大地質災害影響到人、畜的生命安全和財產損失。②崩塌主要是發生在一些坡度較陡的地方。根據沁源的地質構造和地質結構變化形成的，在礦山區域內，從有坡度的較大斜坡上滾落下來的土壤、尾礦以及巖石雜物等物質，進而引發崩塌現象。崩塌的發生主要與人為的礦坑設計和尾礦堆放位置不合理有關。③滑坡主要是斜坡上的泥土在受到外力（工程施工、建設等）作用的影響下，因雨雪量過多、過大，及礦山企業選址的特殊性，將礦山區域內，較高斜坡上的土壤、碎石、雜物等整體或呈分散狀向斜坡下方沖刷流動下來。大部分煤礦企業都設立在距村莊、公路、環境設施比較偏遠的山溝里，故經常會有一些或大或小的滑坡災害發生，有的甚至會影響到企業的生產和工人們的生活。④泥石流是洪流的一種表現。主要是經過暴雨雪或者其他自然災害在山區或者其他溝谷深壑地勢險峻的地區引起的山體滑坡并攜帶有大量泥沙及石塊的特殊洪流。快速從山坡上傾瀉下來，并在低洼處堆積起來的一種現象。泥石流一但形成，對人的生命和財產危害極大，泥石流中含有大量的泥沙石等固體碎屑物，具有破壞力對人類生活更具有威脅性。滑坡、泥石流是沁源縣目前常見的地質災害類型。一但發生對礦山企業帶來的影響非常大，如果發現不及時，或不及時制止，會給礦山企業和人員生命財產帶來嚴重的損失。⑤地震主要是地殼運動過程中板塊與板塊之間，或板塊邊沿與板塊內部之間相互碰撞、觸動而形成的，并快速釋放能量過程中所造成的。地震的發生時間極快，目前雖然科技在不斷更新進步，并已經發展到一定的程度，但仍然無法能精準預測到地震的到來，甚至在未來相當長的一段時間內也是無法預測到的。沁源縣因地質結構及地理構造，多少年來未發生過一起較大的地質災害。近年來由于煤炭資源中煤的價格不斷上升，又加開采不當，有不同程度的地面塌陷、地面沉降、地裂縫現象，目前靈空山鎮、聰子峪鄉、王陶鎮等有不同程度的地質災害發生，但無人員傷亡。縣政府、相關職能部門、煤炭企業已聯合制定了相關防治措施，盡量將地質災害的發生降低到最低狀態。
3.地質災害的防治措施
地質災害的防治是事關人民群眾生命和財產安全的一件大事，是和諧沁源的重要組成部分。針對以上地質災害，首先，要做到“以防為主，防治結合，群策群防”的防御工作方針。其次，要引進先進技術。最后，要劃分區域重點，重點區域防治。(1)以防為主，防治結合煤礦企業年初要制定相應的地質災害防治方案和防治措施，將以前發生的災害和即將發生的災害類型、方式、地點及處置措施等要建立相應的臺賬，做到底清、數明，以備災害發生時進行相應的處置，在特殊天氣情況下，人們進行不定期的巡查檢查，盡早預防災害的發生。(2)引進先進技術①水工環地質勘察技術。目前是礦山開采過程中地質災害治理預測比較合理的一種方法，也是必不可少的重要組成部分。它主要是實現對地表下層地質結構的勘察，分析勘察結果，有利于做好一系列的預防，減少地質災害問題的發生，實現對自然災害事故的有效規避，避免對人們的經濟、生命安全造成嚴重威脅。水工環地質勘察技術，主要是通過借助先進的勘察技術和先進的技術設備，能夠實現對煤礦企業范圍內的地質和災害情況全面了解和掌握，從而為煤礦企業的開采工作提供準確可靠的數據和依據，確保礦山企業在開采過程中高效、快捷、順利的開展。水工環地質勘察技術，主要借助電磁設備，其工作原理主要是通過向地下發射脈部電磁波，根據電磁波與地下環境接觸反射回的數據，來分析地質的特征，如果出現異常，就可判定地下存在不穩定因素，或不均勻的地質結構，進而進一步探測形面地質災害的因素和地質災害發生的程度。雖然現有的勘察技術手段在不斷完善，進程在不斷加快，其具有對異常地質體敏感性高，橫向分辨率極高，對深度目標的勘察較為有效，但仍無法對地質災害精準的監測，所以現階段監測手段的可靠性仍待提高。②GPS定位測量技術。目前是煤礦企業應用最廣泛的一種方式，GPS全球導航定位系統，解決了傳統地面地質勘察工作方式存在的不足，有效提高了勘察工作的效率。GPS全球導航定位系統，主要是通過衛星導航技術，實現對地面不同位置地質情況的勘察，通過3顆以上衛星對地面接收機進行定位、觀測，利用無線電技術將衛星與GPS接收機間進行信息傳遞，計算出易發生地質災害的地理坐標，以此坐標為基礎，來判定某個區域的信息。(3)重點區域重點防治要進一步做到強化監測工作，做到班前、班中、班后進行不定期的監測、巡查，及時發現及時防治，在礦山開采工作中如遇到變形或開裂問題及時加強地質工程勘察。礦山開采后的采空區，要及時回填，推行綠色開采技術，將礦山尾礦和廢石，使回采空間隨礦石的采出而被充填，既能保護圍巖不發生塌陷，又消除或減少尾礦庫。實現采礦安全與環境協調發展。針對礦山易發災害位置，要制定切實可行的辦法，盡量避免事故的發生。礦山開采時，一定要注意加強坑道支護，確保支護工作人員以及開采工作人員的同時防治礦頂發生塌陷，造成冒頂事故。同時進行礦山恢復，植樹還林，提高植被覆蓋率。如發現以上地質災害的發生，嚴重時緊急撤離災區的人員，以做到人員生命和財產不受損失。(4)礦區建設提前防治在煤礦企業的礦區周圍合理設計防護支護體系，將礦區周圍的邊坡、易發生滑坡、崩塌的地方加強防護，加強巡查，以提高礦區邊坡的穩定性，并與辦公區域等地保持一定的距離。在邊坡位置進行排水溝設置，確保排水暢通、及時，確保雨季中大到暴雨來臨時能及時流出，不至于造成地質災害的發生，給人員的生命和財產造成不必要的損失。礦山排出的矸石、殘渣等要選擇合適的場所，有條件的修建棚護房，將排出的矸石、殘渣存放在里面，預防雨季雨水沖刷造成災害，另一方面也可防止春秋季遇刮風將矸石、殘渣散落到空中，飛到人們的眼里，吸入口中，造成傷害。所以，煤礦企業一定要選定合適的位置，或修建擋風墻，有效進行攔渣，防止泥石流的發生。在礦區范圍易發生地質災害的區域內，進行植樹造林以及種一些花草，不但綠化了礦區，改善自然環境，使生態平衡，還可以對地質災害起到穩固的作用。(5)人員綜合素質的提升人是一切工作計劃的制定者，也是執行者，是最重要的“動力”資源。目前，各行各業中因為人員的崗位、素質、結構、層次等層出不窮，所以在各個部門中人員的管理是最讓人頭疼的問題，也是最棘手的問題。一個優質的團隊，一定有好的管理層和一支技術力量過硬的專業團隊。無論從結構合理、質量上乘的技術支撐，還是從靈活高效的運作、運轉，到制造靈敏精密的儀器儀表來看，都需要有一群高素質人才來操作、去完成。總之，礦山企業在工程施工、工程建設過程中，遇到人員隊伍素質偏低，工作監督管理不到位等情況，往往會導致工作進度，工程質量難以保證。因此，在礦山企業開采中，重視和加強管理人員和專業技術人員的技術培訓和崗位訓練，必然有助于提高礦山地質災害的預防和防治技術的普及。
4.結束語
綜上所述，地質災害的防治是一項比較繁雜且花費時間較長的工作。隨著現代信息技術的快速發展，水工環地質勘察技術手段日益豐富，技術水平不斷提升，為水工環地質勘察工作的良好開展提供了有效保障。近年來，沁源縣地質災害發生的頻率也在逐漸增多，特別是礦山企業在開采過程中，隨時可能有各種各樣地質災害事故的發生，給單位和人員的生命和財產安全帶來極大威脅。在今后開采過程中，我們必須要進一步認識各種地質災害的類型，針對各自領域特點，制定科學可行的地質災害防治措施，充分利用現代科學技術成果，采取適當的工程地質災害技術，從而有效降低或避免地質災害的發生，確保礦山開采工作的高效、安全運作。
作者:李艷麗 單位:沁源縣自然資源事務服務中心
