[摘要]? 礦山是人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響最為強(qiáng)烈的場(chǎng)所之一。但因大規(guī)模采礦活動(dòng)而使礦區(qū)自然地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，產(chǎn)生影響人類正常生活和生產(chǎn)的災(zāi)害性地質(zhì)作用或現(xiàn)象，本文以采空區(qū)塌陷、巖爆、滑坡、煤與瓦斯突出、泥石流、水土流失、崩塌、瓦斯爆炸、煤層自燃等礦山地質(zhì)災(zāi)害為例分析了其形成原因并針對(duì)性的提出了其防治措施。
??????? [關(guān)鍵詞]：礦山；地質(zhì)；災(zāi)害
??????? 中圖分類號(hào)： F812.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
??????? 0 引言
??????????? 地質(zhì)環(huán)境是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，其一旦遭到破壞將會(huì)給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大損失，隨著煤炭資源的不合理開采乃至掠奪性開采而帶來(lái)的地質(zhì)環(huán)境的破壞尤其是其產(chǎn)生的礦山地質(zhì)災(zāi)害是地質(zhì)災(zāi)害的重要組成部分，目前國(guó)內(nèi)采礦技術(shù)設(shè)備相對(duì)落后，在礦山開采過(guò)程中引發(fā)了系列的礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，主要有塌陷、滑坡、崩塌、泥石流以及水土流失等，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)許多地域在地質(zhì)環(huán)境方面面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也使礦區(qū)的居民的生活環(huán)境遭到破壞和給他們的生活安全帶來(lái)威脅。因此，對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析并采取必要的有效的防治措施顯得尤為重要。
??????? 1 采空區(qū)塌陷
??????? 1.1 采空區(qū)塌陷及其成因
??????????? 采礦過(guò)程中采用空?qǐng)龇?、留礦法以及崩落法往往在井下形成巨大的采空區(qū)和崩落空區(qū)，當(dāng)其達(dá)到一定規(guī)模則會(huì)產(chǎn)生大面積塌陷，造成災(zāi)害。塌陷坑一般呈橢圓或近圓形，面積略大于采空范圍，深度自內(nèi)向外逐漸變小，尤其是在礦藏埋深較淺，其松散覆蓋厚度比例大，礦層覆巖強(qiáng)度低，厚度比例小，延性組合復(fù)雜的地質(zhì)情況下，當(dāng)?shù)讓拥V藏被開采后，采空區(qū)頂板巖層在自身重力和覆蓋巖層及建筑物等的壓力作用下會(huì)產(chǎn)生向下的彎曲和移動(dòng)，而當(dāng)頂板巖層內(nèi)部產(chǎn)生的拉長(zhǎng)應(yīng)力超過(guò)其極限強(qiáng)度時(shí)則頂板會(huì)發(fā)生斷裂，其上層覆蓋巖層相繼會(huì)向下彎曲、移動(dòng)，直至發(fā)生斷裂以及離層等現(xiàn)象，最終波及到地表而形成盆地類型的塌陷坑【1】。
??????? 1.2 采空區(qū)塌陷防治措施
??????? 1.?充填復(fù)墾法:該方法是治理礦區(qū)采空區(qū)塌陷的常用的防治措施。利用礦區(qū)附近的煤矸石粉煤灰以及露天礦剝離物等可以利用的充填材料對(duì)塌陷部位進(jìn)行充填，采用該沖方法應(yīng)具備足夠的充填材料并且其填充材料應(yīng)無(wú)污染，才能實(shí)現(xiàn)既能解決塌陷部位的復(fù)墾問(wèn)題又能解決礦山固體廢物處理的問(wèn)題，其經(jīng)濟(jì)效益非常好。
??????? 2.?崩落法：利用深孔爆破的方法將采空區(qū)圍巖崩落，填充采空區(qū)。
??????? 3.?支撐法：以礦柱或支架等支撐采空區(qū)，防止其發(fā)生危險(xiǎn)變形。
??????? 4.?封閉法：封閉不影響主礦體開采、主礦道的小采空區(qū)。
??????? 2 巖爆
??????? 2.1巖爆及其成因
??????? 巖爆又稱沖擊地壓，是指承受強(qiáng)大地壓的脆性煤、礦體或巖體，在其極限平衡狀態(tài)下受到破壞時(shí)向自由空間突然釋放能量的動(dòng)力現(xiàn)象，是一種采礦或隧道開挖活動(dòng)誘發(fā)的地震。在煤礦、金屬礦和各種人工隧道中均有發(fā)生【2】。
??????? 2.2巖爆的預(yù)測(cè)及其防治
??????? ⑴巖爆的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)：在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)量煤巖或巖塊的力學(xué)參數(shù)，依據(jù)彈性變形能量指數(shù)判斷巖爆的發(fā)生幾率和危險(xiǎn)程度;現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè):通過(guò)觀測(cè)聲響、震動(dòng)，在掘進(jìn)面上鉆進(jìn)時(shí)觀察測(cè)量鉆屑數(shù)量等進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。
??????? ⑵預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法：鉆屑法或巖心餅化法、地球物理法、位移測(cè)試法、水分法、溫度變化法、統(tǒng)計(jì)法、地震波預(yù)測(cè)法、聲發(fā)射（A-E）法。
??????? 設(shè)計(jì)階段的防治對(duì)策：洞軸線的選擇、洞室斷面形狀選擇
??????? ⑶施工階段策：超前應(yīng)力解除法、噴水或鉆孔注水促進(jìn)圍巖軟化、選擇合適的開挖方式、減少巖體暴露的時(shí)間和面積、巖爆發(fā)生的處理措施。
??????? 合理選擇圍巖的支護(hù)加固措施：噴混凝土或鋼纖維噴混凝土加固、鋼筋網(wǎng)噴混凝土加固、周邊錨桿加固、格柵鋼架加固、必要時(shí)可采取超前支護(hù)。
??????? 3滑坡
??????? 3.1 滑坡及其成因
??????????? 滑坡是巖土體自重、構(gòu)造力、滲透力等綜合結(jié)果，指位于斜坡的巖土體在重力以及水等外力作用下沿某一結(jié)構(gòu)軟弱面發(fā)生位移的一種不良地質(zhì)現(xiàn)象。在邊坡開挖前巖土體內(nèi)部處于相對(duì)平衡狀態(tài)，當(dāng)開挖進(jìn)行過(guò)程中巖體面臨采場(chǎng)的一側(cè)出現(xiàn)臨空狀態(tài)，導(dǎo)致該方向失去支撐力，巖體內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)會(huì)不斷進(jìn)行調(diào)整與變化，最終會(huì)導(dǎo)致在坡腳和坡頂附近出現(xiàn)應(yīng)力集中區(qū)域，當(dāng)該處應(yīng)力超過(guò)其強(qiáng)度時(shí)則會(huì)導(dǎo)致巖體破壞形成滑坡。
??????? 3.2 滑坡防治措施
??????? 減輕或消除水的危害。可以將工作面做成2%的反坡以防止雨水匯集沖刷，在其頂部設(shè)置截洪溝和排水溝以及時(shí)將地表水通過(guò)排水溝等排出，并應(yīng)保證排洪溝暢通；改變滑坡體外形，采取降低邊坡滑坡區(qū)域分層高度和增加分層個(gè)數(shù)等措施，并適當(dāng)設(shè)置安全平臺(tái)，放緩坡腳，使其坡腳小于渣土自然堆積角以及降低堆積高度等措施；支擋、錨固。通過(guò)對(duì)滑坡進(jìn)行支擋、錨固等措施以對(duì)邊坡加固來(lái)改變滑體外形以及疏排地表、地下水等措施，對(duì)危險(xiǎn)性較高的坡體應(yīng)盡量采用降低邊坡高度和放緩坡腳、消坡減載等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)永久性改變邊坡巖土體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)。
??????? 4 煤與瓦斯突出
??????? 4.1煤與瓦斯突出及形成原因
??????? 在煤礦地下開采過(guò)程中，從煤（巖石）壁向采掘工作面瞬間突然噴出大量煤（巖）粉和瓦斯（CH?, CO?）的現(xiàn)象，稱為煤與瓦斯突出?！?】大量承壓狀態(tài)下的瓦斯從煤或圍巖裂縫中高速噴出的現(xiàn)象稱為瓦斯突出。煤與瓦斯突出是地應(yīng)力和瓦斯氣體體積膨脹力聯(lián)合作用的結(jié)果，通常以地應(yīng)力為主，瓦斯氣體為輔。煤與瓦斯突出的基本特征是固體煤塊（煤）在瓦斯氣流作用下發(fā)生遠(yuǎn)距離快速運(yùn)移，煤、碎塊和粉塵呈現(xiàn)分選性堆積，顆粒越小被拋得越遠(yuǎn)。特點(diǎn)：瓦斯擴(kuò)散速度大、濕度小，煤的力學(xué)強(qiáng)度低且變化大、透氣性差。
??????? 4.2煤與瓦斯突出的防治措施
??????? ⑴首先開采沒(méi)有突出危險(xiǎn)或突出危險(xiǎn)性較小的煤層。
??????? ⑵在有突出危險(xiǎn)的煤層內(nèi)均勻布置鉆孔并預(yù)先抽放一定時(shí)間的瓦斯以降低瓦斯壓力與瓦斯含量，并使地應(yīng)力下降、煤層強(qiáng)度增加。
??????? ⑶在工作面前方一定距離的煤體內(nèi)，超前鉆探一定數(shù)量的大口徑鉆孔，使煤層內(nèi)的瓦斯得以提前釋放。
??????? ⑷利用封堵、引排、抽放等綜合方法處理洞穴內(nèi)積存的瓦斯。
?????????? ⑸為防止煤與瓦斯突出造成嚴(yán)重危害，必須加強(qiáng)煤層頂板管理和地應(yīng)力監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)職工安全教育。
??????? 5 泥石流
??????? 5.1 泥石流及形成原因
??????????? 在礦山開采過(guò)程中產(chǎn)生的大量的松散碎屑堆積物為形成泥石流提供了豐富的物質(zhì)資源。礦山開采過(guò)程中產(chǎn)生的堆積物能否發(fā)生位移取決于斜坡上物體的靜力平衡是否被破壞，當(dāng)堆積物堆積于斜坡上時(shí)其自重會(huì)向下產(chǎn)生垂直于坡面的正壓力和沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)的分離及下滑起動(dòng)力，因堆積物與坡面間產(chǎn)生阻止滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力及抗剪強(qiáng)度，及人們常說(shuō)的臨界起動(dòng)力，當(dāng)該起動(dòng)力小于臨界起動(dòng)力時(shí)則堆積物處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)其超過(guò)臨界起動(dòng)力時(shí)則極限平衡被破壞堆積物會(huì)沿坡面向下滑動(dòng)，尤其是在暴雨的作用下則會(huì)形成泥石流【4】。
??????? 5.2 泥石流防治措施
??????? 礦山泥石流現(xiàn)象的防治應(yīng)以攔擋為主，并以排泄疏導(dǎo)為輔，根據(jù)地質(zhì)條件在容易發(fā)生泥石流的區(qū)域修筑攔截壩以對(duì)該區(qū)域范圍內(nèi)的松散物質(zhì)進(jìn)行封固，同時(shí)應(yīng)在合理位置修建溝渠，以便在一旦發(fā)生泥石流時(shí)能將泥石流及時(shí)流暢的排出。對(duì)廢石、渣土剝離等開挖過(guò)程中形成的不同巖土體區(qū)別對(duì)待，將堅(jiān)硬的部分置于底部，松散的部分置于表層。
??????? 6 水土流失
??????? 6.1 水土流失及形成原因
??????? 水利侵蝕:在礦山開采過(guò)程中形成的松散堆積物結(jié)構(gòu)疏松、空隙度較高，其在水流的動(dòng)力作用下當(dāng)其顆粒質(zhì)量不足以抵抗水流運(yùn)動(dòng)時(shí)則會(huì)發(fā)生位移而導(dǎo)致水土流失；重力侵蝕。在礦山開采過(guò)程中隨著開采時(shí)間延長(zhǎng)其原有地形地貌會(huì)發(fā)生變化而導(dǎo)致內(nèi)部原有平衡被破壞，當(dāng)發(fā)生山坡土體休止角增大時(shí)則原來(lái)的平衡支撐將會(huì)失去，或當(dāng)棄渣堆積過(guò)高時(shí)尤其是當(dāng)其遇到雨水滲入則會(huì)加重堆積物自重或在堆積體上方形成滑坡面，這些都為水土流失提供了有利條件。