岩土工程在矿山地质灾害防治方面的应用

2022-09-13 版权声明 我要投稿

随着矿业的开采,陆续给矿山地质环境带来了各种危害。多年以简便方式开采矿业,开采的技术及设备十分落后,使得矿山地质环境愈发严重,加上追求利益使得安全问题无法受到重视,会不断的给人民带来困扰,更可能带来灾难,因此需要对矿山地质进行研究,将岩土工程的灾害防治技术应用其中,以减少财产及人员的损失和伤亡。

1. 矿山地质环境的灾害极其产生因素

1.1 地质灾害

我国山河广大,地理形势多变,而且我国主要是农业大国,因而对于灾害的承受能力很弱,由于这些原因导致我国灾害分布广泛且种类繁多。而地质灾害主要是分为自然和人为灾害两种。自然灾害是地质环境本身所存在的问题,与人类自身的发展联系不强,而人为的灾害就是人的行动所导致的灾害,通常是与人的发展以及社会的发展紧密联系,并且随着人的发展速度而逐渐增加,对于矿山地质灾害来说,大部分是人为灾害,由于不合理的或者过度的挖掘所导致的灾害。

1.2 灾害产生原因

矿山地理环境特殊,首先是排水问题,而排水问题主要是深降强排和疏干排水。由于煤矿处大多是石灰岩,随着采矿工程的开展,会因为地下水的深降强排从而产生巨大的水头差,煤层承受巨大的高水压,因而威胁到矿工的生命。而疏干排水会引起地面塌陷,从而引发地面建筑物的坍塌、农田的灌溉、供水不足,还会由于排水作用使得植物生长缓慢以及改变地质环境使其更恶劣,破坏了生态环境。其次是其他各种操作不当导致的问题,如开采过深、填充过晚、随意排放污水、采富弃贫等,日积月累导致过度,使得地质无法承担最终造成灾害。

2. 几种较为常见的矿山地质灾害

矿山地质引起的灾害类型多种多样,程度也不均等,此处按地质灾害的空间形态做出几种常见地质灾害的讨论。

2.1 坍塌

矿山的坍塌一般是指的较大坡度上的尾矿、土壤和岩石因为重力的原因脱离了原来的位置,落到平地之上。由此发生了坍塌、滚落,主要是岩土不结实所导致的,这主要有几点原因:地震、融雪、大暴雨、地表冲刷,人为因素等。地震会因为震动从而引起坡体失衡;融雪和大暴雨会使得地表水分渗入破坏坡体稳固的结构;地表冲刷会不断使得边脚被洗刷从而导致崩塌;人为因素主要是尾矿堆积不够合理、矿坑设计不合理、地下采空等。矿山的崩塌结果难以想象,会造成建筑物以及居民楼倒塌、公路受到破坏,从而引发的一系列交通运输、供水供电都十分不便。

2.2 滑坡

滑坡主要指得是山坡上的土壤、岩石或其他的杂物受到降水、地震或者人工切坡等行为在重力的影响下整体或者部分分散向下滑动的现象。而滑坡产生的原因有地震、融雪降雨、以及人类不合理的工程等,最主要就是人工切坡和雨水河流的冲刷,岩石土块越多、离水源越近、经常出现大暴雨的地区就越容易出现滑坡,有时是在诱因发生时立即产生,偶尔会在稍晚的时间才发生,最后给人民的生命和财产安全带来损失。

2.3 泥石流

泥石流指的是在降水的作用下山坡上的泥沙、石块等固体的物质以极快的速度从山顶或者半中腰直接向山体下方冲下,在低洼处堆积,产生的原因是人类的活动,如不合理的开挖、弃渣弃土、乱垦乱伐等使得地质泥石流频繁发生,在泥石流发生时,会对公路、居民住宅等造成影响,轻则使得交通不便,重则对人民的生命构成威胁。

2.4 瓦斯爆炸

瓦斯爆炸极其危险,是在开采矿业的过程中因为通风原因或者是煤层泄露导致的甲烷浓度过高,在与明火接触的瞬间产生的爆炸,是速度极快的一种连锁的反应,对于矿工来说遇到此事便是极大的伤亡,无法脱身。

3. 矿山地质灾害防治措施

3.1 生物防治

主要的应对措施是植树造林、合理的开垦、种草护坡等,这种措施投入的资金较少且应用广泛,但是时效性较差,需要较长的时间才能达到效果,但是榆次同时能够改善环境、保护环境。具体措施的方法需要根据矿山地质的需求来确定,如若较多发生山体滑坡或者泥石流等灾害,就应该采取退耕还林的措施来有效的防治。

3.2 岩土工程的防治

对于坍塌来说,工程中需要减少开挖的边坡台阶的高度,通过高度的较小可以有效的使得其自身的重量减轻,主要的技术有镶补沟缝、护墙护坡、削坡、拦截遮挡等;如若想要防治泥石流,就需要想办法将其拦挡并且进行疏导,可以放置一些拦截建筑和生产的剥离物以便防治,还应当在合适的地方修建沟壑用于对泥石流的疏导与排除,同时对于剥离物应按照不同的岩土进行区别并分开放置,例如坚硬的岩土放在底层、松软的岩土放在表层,岩土工程中防治泥石流的主要技术有从泥石流下方修建隧道、从其上方修建桥梁、搁置阻碍物、进行排导和防护等;对于滑坡的防治主要是减少雨水的危害,通常采取将工作面建成2%的反坡,如此可以有效的减少雨水的刷洗,然后在工作面的顶部流出水沟,以便于必要时排除地表水,减少滑坡的发生的几率,同时滑坡的外形也可在慎重考虑决策后进行改善,对于坡脚的稳定可以增设几个分层以减少边坡分层的高度,降低风险,对于滑坡防治最主要的还是排除地表水、地下水以及河水的影响,在加以改善滑坡的外形,设置屏障来抵挡;若是有爆破作业应该有详细的爆破技术与措施,必须做出详细的方案与规划后再进行实施。

总结

我国的地质灾害一直频繁发生,而主要的原因是人为因素和自然因素,在合理进行环境保护利用的同时还应该应用岩土工程做好防护措施,这是一项持久的事业,非一朝一夕所能完成。我们应该做好充足的准备,根据实际情况做好合理的规划与安排,减少崩塌、滑坡、泥石流等灾害的发生,从而保障我们的生存环境和人民的生命财产安全,在合理利用矿山资源的同时最大限度的做好防治措施使得矿业能够可持续的发展,人民的生活能够更加有所保障。

摘要:随着我国的快速发展, 工程建设项目愈加重要, 但是其建设的过程中会对环境有所损害, 尤其是我国的矿业开采, 导致大部分矿山的地质环境更加严重, 在矿业开采没有停止步伐的同时, 我们必须要更加清楚的认识到地质灾害所带来的危险。地质灾害给我国的工业生产、公民的财产和生命安全等都带来了消极的影响, 对于地质灾害发生的原因、特点及岩土工程对此灾害的解决办法, 本文展开了讨论。

关键词:岩土工程,矿山,地质灾害,防治措施

参考文献

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