[摘要]? 礦山是人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境影響最為強(qiáng)烈的場所之一。但因大規(guī)模采礦活動而使礦區(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： F812.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大損失，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，目前國內(nèi)采礦技術(shù)設(shè)備相對落后，在礦山開采過程中引發(fā)了系列的礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境問題，主要有塌陷、滑坡、崩塌、泥石流以及水土流失等，導(dǎo)致國內(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威脅。因此，對礦山地質(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
??????????? 采礦過程中采用空場法、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產(chǎn)生向下的彎曲和移動，而當(dāng)頂板巖層內(nèi)部產(chǎn)生的拉長應(yīng)力超過其極限強(qiáng)度時(shí)則頂板會發(fā)生斷裂，其上層覆蓋巖層相繼會向下彎曲、移動，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)無污染，才能實(shí)現(xiàn)既能解決塌陷部位的復(fù)墾問題又能解決礦山固體廢物處理的問題，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力現(xiàn)象，是一種采礦或隧道開挖活動誘發(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)測及其防治
??????? ⑴巖爆的監(jiān)測預(yù)報(bào)：在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測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)場觀測:通過觀測聲響、震動，在掘進(jìn)面上鉆進(jìn)時(shí)觀察測量鉆屑數(shù)量等進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)。
??????? ⑵預(yù)測預(yù)報(bào)方法：鉆屑法或巖心餅化法、地球物理法、位移測試法、水分法、溫度變化法、統(tǒng)計(jì)法、地震波預(yù)測法、聲發(fā)射（A-E）法。
??????? 設(shè)計(jì)階段的防治對策：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)部處于相對平衡狀態(tài)，當(dāng)開挖進(jìn)行過程中巖體面臨采場的一側(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)力場會不斷進(jìn)行調(diào)整與變化，最終會導(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)力超過其強(qiáng)度時(shí)則會導(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?？梢詫⒐ぷ髅孀龀?%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數(shù)等措施，并適當(dāng)設(shè)置安全平臺，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。通過對滑坡進(jìn)行支擋、錨固等措施以對邊坡加固來改變滑體外形以及疏排地表、地下水等措施，對危險(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，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)其自重會向下產(chǎn)生垂直于坡面的正壓力和沿斜坡向下運(yùn)動的分離及下滑起動力，因堆積物與坡面間產(chǎn)生阻止滑動產(chǎn)生的摩擦力及抗剪強(qiáng)度，及人們常說的臨界起動力，當(dāng)該起動力小于臨界起動力時(shí)則堆積物處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)其超過臨界起動力時(shí)則極限平衡被破壞堆積物會沿坡面向下滑動，尤其是在暴雨的作用下則會形成泥石流【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。對廢石、渣土剝離等開挖過程中形成的不同巖土體區(qū)別對待，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，其在水流的動力作用下當(dāng)其顆粒質(zhì)量不足以抵抗水流運(yùn)動時(shí)則會發(fā)生位移而導(dǎo)致水土流失；重力侵蝕。在礦山開采過程中隨著開采時(shí)間延長其原有地形地貌會發(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)則原來的平衡支撐將會失去，或當(dāng)棄渣堆積過高時(shí)尤其是當(dāng)其遇到雨水滲入則會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。