采矿塌陷灾害特征与治理方式

时间:2023-04-21 15:02:48 丽敏 地理毕业论文 我要投稿
  • 相关推荐

采矿塌陷灾害特征与治理方式

  对于矿区塌陷问题来说,生态治理可以说是整个治理工作的重要目的,下面是小编搜集整理的一篇探究采矿塌陷灾害特征与治理方式的范文,供大家阅读参考。

  采矿塌陷灾害特征与治理方式1

  引言

  煤炭是我国重要的矿产资源之一,对于我国的经济建设具有非常重要的意义。但是,在煤炭工作开展的过程中,环境问题一直是煤炭企业不容忽视的一项问题,通过采煤工作的开展,将不同程度的会诱发出地面塌陷等地质灾害,对于工作人员的生命安全以及企业发展具有严重的负面影响。根据此种情况,就需要我们能够对采矿环境所出现塌陷问题的原因进行把握,并以针对性技术的应用对其做好治理。

  1.采矿塌陷灾害特征

  1.1灾害机理

  对于采矿区域出现的塌陷情况来说,其通常是由于在采矿作业开展的过程中使地下相关区域的地下水位出现了一定的变化,并在地下水位降低、使窿道顶板土体由于长期缺乏水分最终使顶板出现了数量较多的裂缝。而当这部分裂缝形成之后,则可能直接贯通到地表,以此使地下粘土出现透水性增大的情况,并在雨水环境下使该区域土质所具有的强度降低,进而出现较大范围的农田开裂、土体沉陷等问题。

  1.2灾害特征

  1)地面塌陷

  在采矿地质条件中,石灰岩是数量较多的一种地质类型。而在该类型地质条件中,岩溶塌陷可以说是较为常见的一类地质灾害。在该种地质灾害中,地下水位变化是造成塌陷情况出现的一项最主要的原因,且塌陷情况规模、大小等都和岩溶、土洞、地质构造、地下水径流排泄以及地形地貌等存在着一定的关系。根据塌陷形成原因的不同,通常来说会具有三种类型,即环境下方具有土洞或者溶洞、地下存在动力水以及上部存在岩质盖层。其中,地下水可以说是使采矿区域出现塌陷的主要因素,其通过地下水位的变化以及岩土体自身所具有的重量而地面所具有的稳定性非常脆弱。如果矿区下方开采程度较高,就会使水流所具有的流速以及坡度逐渐增大,以此使岩溶裂隙中的覆土层以及充填物在受到搬运、冲蚀之后使土洞所具有的大小地逐渐加大,并且同时受到真空吸蚀、降雨、地震等因素的影响最终导致塌陷问题的发生。

  2)泥石流、滑坡

  对于该两种灾害类型来说,其为矿区塌陷之后所引发的次生灾害。当矿区出现塌陷问题之后,就会在该区域造成数量较多的、深度在2m~10m间的大坑,并因此形成了非常陡峭的凌空面。如果在该种地质条件下伴随着较大的降水情况,就非常容易因此引发滑坡以及崩塌等次生灾害。

  3)水资源破坏

  在岩溶类型矿区下方,其往往由于矿区煤矿开采工作的开展而对地下水进行一定的疏导,并且因此使原地区所具有的地下水得到了较大幅度的下降。同时,由于在企业对于开采所产生的尾矿渣石等等没有进行良好的处理,就会因此对矿区周围的水体造成较大的污染。同时,如果人员日常的生活用水没有进行适当的处理就排放到周围水体中,也会由于富营养化的出现而使地下水遭受到非常严重的破坏以及污染,并且这种问题非常地难以被治理。

  4)土地资源破坏

  当矿区出现塌陷问题之后,就会对周围造成水土流失的情况,且很多土地可能因此受到较为严重的破坏。而当这部分土地经过雨水的常年冲刷之后,则会使其涵养水源的能力得到较大的减弱,进而使土壤结构无论是水平方向还是垂直方向都会产生较大的变化,最终使土地出现贫瘠化以及保水保肥能力变差的情况。

  2.采矿塌陷地质工程治理方式

  2.1塌陷坑治理

  为了能够使塌陷坑治理这项工作具有更为针对性的特点,企业在对其进行治理时可以将其分为以下几个类型:

  1)对于2m以下的塌陷坑来说,可以将其归类为A级塌陷。对于该类型的塌陷坑来说,由于周围土质具有构造均匀、水文地质较好且湿度适中的特点,我们在处理时可以不对其进行挖掘,而通过土方的使用直接对其进行回填。

  2)对于2m以上、处于河床外的塌陷坑归类为B类塌陷。对于该类型的塌陷坑来说,可以通过放坡开挖的方式进行处理,且挖掘的高宽比也需要能够根据挖方边坡值进行制定。在实际施工过程中,无论坑底是否存在裸露基岩都应当对其开挖。具体实施方面,首先需要通过挖掘机的应用对坑内部的软弱土层进行清除,并通过水泥浆的方式对坑底进行灌注,以此起到对塌陷通道进行堵塞的作用,最后在其表面通过碎石以及粘土进行回填与夯实。

  3)对于发生在河床内部的塌陷坑来说,我们可以将其归类为C类塌陷。在对该类塌陷情况进行处理时,需要先对塌陷坑边缘位置所存在的软弱土层进行清除,之后再通过水泥灌浆以及混凝土板的应用对其进行处理。

  4)如果塌陷坑出现在河床内部,其底部虽然出现了沉降问题但是还没有形成塌陷坑,则需要将其归类为D类塌陷。在对该类塌陷进行处理时,同样需要通过挖掘机的应用对裂缝部位所具有的软弱土层进行清除,并通过碎石以及混凝土的应用做好回填与浇筑。

  2.2排灌系统治理

  1)河道修复

  在该项工作中,主要是对煤矿治理区范围内的河道进行清理,并对河道两岸都开展适当的防渗工作。防渗方式上,则通过砌体砂浆的应用对河道两岸进行处理。

  2)排水沟修筑

  排水沟是解决矿区塌陷渗水问题的一项重要措施,其主要针对矿区治理范围内的林地以及旱地所进行的。在修筑的时候,需要我们能够根据以下的原则来开展工作:首先,要对矿区治理范围内由于降水所产生的地表水拦截到治理区内;其次,对于截排水沟的渠底需要保证不冲不淤的管理理念,即将水速控制在一定的范围内使其不仅不会造成泥沙的淤积,还不会对沟渠结构造成影响。

  3)河床治理

  在部分矿区老河床中,由于大量地表塌陷,就会使整个地块由于高低不平而对治理区土地利用产生较为不利的影响。对于矿区老河床,应用机械挖运、推土机进行推土平整,即首先在塌陷坑底部回填片石,然后再回填碎石,最后回填粘土,使治理后的老河床地面标高与两岸地面标高持平。

  2.3经济林栽植

  对于矿区塌陷问题来说,生态治理可以说是整个治理工作的重要目的,是当地生态系统建立的重要部分,其主要包括树种的选择以及抚育等等。树种的选择是非常关键的,对此,我们需要以生态恢复学作为树种选择的重要依据,并且在对当地土壤养分、水分条件以及物理条件等进行充分考虑与研究的基础上开展选择工作。而对于已经受到污染的土壤来说,为了能够使其中所具有的Cd,Cr,Mn以及Pb等重金属能够得到有效的降低,则应当通过石灰挥撒以及有机肥施加等方式在对其pH值提升的同时对原有土壤的有机质进行改善,进而在降低有害元素数量以及活性的基础上使土壤作物所具有的食用安全性以及经济效益得到提升。

  2.4养殖业发展

  对于长期积水、面积较大的塌陷盆地而言,在其积水区域内可以根据地表塌陷量的分布情况在积水较深的区域建设养殖类水塘,以此在对原有地质情况治理的同时获得经济的发展。而对于积水较浅的区域,则可以种植水产经济作物。该方式尤为适合于降雨量较大、气候较为湿润的地区。

  3.结语

  近年来,我国的煤矿事业得到了较大程度的发展,而随着煤矿开采量的不断加大,对于矿井内部的地质情况、水位情况也会造成一定的影响,非常可能因此出现塌陷事故,并对工作人员的生命安全、企业的财产安全造成非常严重的威胁。在文中,我们对采矿塌陷地质工程的原理、特点以及治理方式进行了一定的研究,指出今后需要我们在实际治理工作中以针对性治理技术的应用避免塌陷问题的出现。

  参考文献:

  [1]郭维君,崔晓艳,肖桂元,等。矿山地质灾害主要类型及防治对策研究[J].金属矿山,2010(8):88-91.

  [2]郭维君,崔晓艳,陈学军。泗顶铅锌矿区岩溶塌陷成因及治理对策分析[J].金属矿山,2009(12):76-78.

  [3]胡炜,魏本宁,赵江涛。国外矿山环境治理管理制度研究及对我国的启示[J].中国矿业,2011(S1):103-105.

  [4]许妮,许军。陕西煤炭矿山环境治理恢复保证金制度研究[J].西北农林科技大学学报(社会科学版),2010(4):11-14.

  摘要:由于地表煤矿资源存量逐渐减小,深井采煤是行业发展的必然趋势。因采煤区地质条件相对局限,生产期间易发生塌陷事故而扰乱了正常的秩序,从煤炭行业收益及采矿指标等考虑,应注重采煤区塌陷现象成因及治理的分析,现结合这两点展开探讨。

  采矿塌陷灾害特征与治理方式2

  关键词:

  采煤 塌陷 成因 治理

  采煤区塌陷是比较多见的地质现象,若不及时处理将会造成严重性的意外事故。煤炭企业需分析采煤区塌陷成因,提出切实可行的治理方案。

  一、采煤区塌陷的危害性

  煤炭开采期间,因地质构造异常变化而造成了塌陷现象,如表1,这是危害采煤生产的潜在隐患。根据现场采煤状况,塌陷既破坏了地表岩层的完整性,使固有地质系统遭到严重的破坏,不利于自然生态系统的持久维护。另一方面,采煤区塌陷阻碍了现场采掘流程的持续操作,降低了整个煤矿区的采煤效率。

  表1:岩溶塌陷灾变等级划分表

  二、采煤区塌陷现象的主要成因

  “塌陷”是地质学比较常见的现象,其形成及发展与地质层结构变动有着密切的关联,多数是人类外界改造活动带来的相关变化。从地质学理论来说,塌陷是地表岩、土地等位置转移形成的现象,进而在地表面出现坑、洞等构造。结合采煤区生产实况,塌陷现象的主要成因包括:

  1.自然因素。地质运动对矿床结构产生强烈的作用力,破坏采煤区地质岩层构造,进而引发了区域性的塌陷现象。水文灾害是自然界中最为常见的危害现象,其是由地质层构造异常运动引起的,并且随着地下水运动流向而形成不同的破坏区域最近几年国内水文病害的发生率持续上升,洪涝、水灾等,这些都有可能造成地质塌陷[1]。

  2.人为因素。随着社会经济的快速发展,人们改造自然的活动越来越多,人为因素也是造成采煤区塌陷的主要原因。例如,地下排水管、污水管破裂、邻近建筑施工等改造行为,引起的地下水位急剧变化等都可能引起地面塌陷。也有部分是生产作业造成,如图1,大面积生产均会带来不同程度的塌陷。

  三、塌陷区综合治理的方法

  因社会对煤炭资源需求数量的持续增长,大规模采煤生产是必不可少的。同时,采煤区出现塌陷现象也是比较多见的,基于安全采煤的相关规定,必须要对塌陷区做好综合治理工作。

  1.科学规划。根据城乡建设、农业、水利、交通、旅游等规划,组织制定采煤塌陷区综合治理规划方案,解决塌陷对采煤造成的不利干扰。科学的规划是塌陷区综合治理的“龙头”,也是搞好塌陷区治理工作的根本保障。

  2.水文勘测。鉴于水文运动灾害的频发性特点,很多采煤区开始强化水文资料整编工作。针对水文地质病害多发性特点,水利部门需做好水文资料整编工作,如图2,从收集、整编、分析等环节全面开发资料的实用价值,综合发挥出各类数据的利用价值。

  3.依法治理。采煤业为社会工业化生产提供了大量物资,保证了燃烧原料的可持续供应。按照《土地管理法》、《矿产资源法》、《地质灾害防治条例》等有关法律法规规定,进一步明确各职能部门的工作目标、任务及责任,做到依法行政。

  4.广泛宣传。大力宣传实施矿山环境恢复治理保证金制度的意义,进一步提高矿山企业的环境治理意识[2]。并把保证金存储作为采矿权人申请采矿登记、变更、延续和采矿权年检,以及环境影响评价报告审批的必要条件,让矿山企业对矿山环境保护工作更加积极主动。

  我国地质储藏了大量的自然资源,不仅体现了生态资源的可利用价值,也为社会经济现代化发展提供物资保障。采煤区塌陷严重影响了采煤生产的安全性,及时采取切实可行的治理方案,有助于提高煤炭开采的作业效率。政府与企业需建立良好的合作机制,全面处理采煤区塌陷问题。

  参考文献:

  [1]许永旭.当前采煤区塌陷现象的成因及综合处理方法[J].煤炭技术,2011,26(14):43-45.

  [2]朱家林.我国煤炭开采活动常见问题的科学规划方案[J].山西煤矿,2012,30(16):18-21.

【采矿塌陷灾害特征与治理方式】相关文章:

试论私营企业财务治理特征04-21

浅谈地质灾害治理中边坡移动监测成果的整理及分析03-06

露天采矿对环境的影响与对策04-26

蒙古舞蹈的民族特征及其艺术特征02-22

公司治理与企业风险治理04-30

预算治理打造企业治理新模式04-21

矿山采矿安全技术管理分析论文04-11

求矩阵的特征值和特征向量的变换方法06-18

舞蹈艺术的特征研究03-25

生命的特征相关论文03-29