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【行業(yè)資訊】礦山地質(zhì)災(zāi)害類型及勘查方法

日期:2023-10-10 人氣:3040
我國(guó)的礦產(chǎn)開(kāi)采具有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),我國(guó)礦產(chǎn)開(kāi)采技術(shù)和設(shè)備都比較落后,這種條件下的礦產(chǎn)開(kāi)采導(dǎo)致礦山地質(zhì)環(huán)境不斷惡化,礦山地質(zhì)災(zāi)害事故頻發(fā),危及生命的礦難和環(huán)境災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,近年來(lái)還有逐漸上升的趨勢(shì)。




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Part 01

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礦山地質(zhì)災(zāi)害類型

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礦山地質(zhì)災(zāi)害類型很多,我們常常以地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)空分布和成因關(guān)系來(lái)進(jìn)行分類。這種分類方法有利于對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的成因進(jìn)行深入探究,進(jìn)而根據(jù)各種地質(zhì)災(zāi)害類型制定相宜的防治措施。

01

巖土圈層形變?yōu)暮?/strong>

這類礦山地質(zhì)災(zāi)害是由于采礦活動(dòng)改變了礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境,導(dǎo)致地區(qū)地下和地表巖土圈層形變,進(jìn)而引發(fā)災(zāi)難性后果。

誘發(fā)性地震及斷層錯(cuò)位

由于采礦活動(dòng)致使巖土圈層結(jié)構(gòu)性失衡,這種失衡狀態(tài)反映在巖土圈層內(nèi)部就是地震與斷層錯(cuò)位。

斷層錯(cuò)位具有緩發(fā)性,能量緩慢積聚,短時(shí)間內(nèi)不易被測(cè)量和察覺(jué)。但是,可以預(yù)見(jiàn),隨著開(kāi)采活動(dòng)的不斷進(jìn)行,礦脈被采空后,斷層積聚能量會(huì)在短時(shí)間釋放,終究會(huì)造成巨大的危害。

短時(shí)間的斷層劇烈錯(cuò)位容易產(chǎn)生誘發(fā)性地震。由于人為地質(zhì)改變而誘發(fā)的淺源性地震,深度小,危害和破壞力卻十分巨大。

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地面圈層形變

地下巖土圈層的形變,往往導(dǎo)致地表巖土圈層下陷、沉降、開(kāi)裂等,進(jìn)而引發(fā)危害性巨大的礦山地質(zhì)災(zāi)害。例如,礦山地面和采空區(qū)塌陷、礦區(qū)地面沉降,地面開(kāi)裂。

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斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)

這一類災(zāi)害是由于采礦區(qū)地質(zhì)邊坡或地表斷層邊緣結(jié)構(gòu)不穩(wěn)造成的災(zāi)害,如崩塌、滑坡、泥石流等。

采礦邊坡失穩(wěn),常常會(huì)造成邊坡巖土滑坡,巖崩等災(zāi)難;泥土邊坡在雨后形成流動(dòng)性土體,形成災(zāi)害性泥石流等。這些地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要原因是開(kāi)采不合理造成的采剝失調(diào)、邊坡角度過(guò)陡形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

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礦坑工程災(zāi)害

不合理的礦山開(kāi)采手段與落后的開(kāi)采方式,常會(huì)造成礦山地下工程災(zāi)害事故的發(fā)生,如洞井塌方、冒頂、偏幫、鼓底、巖爆等。

這些災(zāi)害均是因?yàn)榈V井、礦坑內(nèi)的巖土圈層發(fā)生地殼應(yīng)力變化,而導(dǎo)致巖層、土層應(yīng)力突然釋放,產(chǎn)生大量巖石、碎屑并向坑井內(nèi)突進(jìn),給礦井開(kāi)采帶來(lái)危害,危急礦工安全并造成財(cái)產(chǎn)損失。

02

地下水位異變?yōu)暮?/strong>

礦山開(kāi)采過(guò)程中,深層開(kāi)采有時(shí)會(huì)破壞地下水自由淺水層或?qū)訅汉畬拥慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,進(jìn)而引起地下水位和礦山地質(zhì)環(huán)境的改變,造成災(zāi)害性后果。

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礦坑突水、涌水

礦坑、礦井突水、涌水是最常見(jiàn)的礦山災(zāi)害之一。由于地下水位的短時(shí)間迅速改變,致使礦坑突然進(jìn)水。

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地下水漏失

由于礦山開(kāi)采,破壞了地下水埋藏條件,造成地下水的水源補(bǔ)給跟不上消耗速度,導(dǎo)致地下水漏失。

比如礦山開(kāi)采造成地下河流改道,過(guò)分開(kāi)采破壞潛水層,這些地質(zhì)環(huán)境的改變,造成地下水位超常下降,從引發(fā)地下水源枯竭災(zāi)害,進(jìn)而引發(fā)河水漏失、泉水干涸,造成局域性干旱區(qū)。

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03

礦體內(nèi)因引起的災(zāi)害

這類礦山地質(zhì)災(zāi)害常常是因?yàn)榈V山地質(zhì)環(huán)境改變后,一些偶發(fā)因素造成的突變性的災(zāi)難性后果。

瓦斯爆炸

瓦斯爆炸災(zāi)害最常見(jiàn)于大小煤礦,由于礦坑通風(fēng)條件不良,使瓦斯在封閉空間內(nèi)積聚到一定程度,偶然因素引發(fā)爆炸。

這種災(zāi)害常常造成礦山開(kāi)采人員群死群傷,礦井被劇烈爆炸損毀,造成巨大的人員與財(cái)產(chǎn)損失。

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煤層自燃

煤層開(kāi)采過(guò)程中,部分開(kāi)采礦面暴露在空氣中,因氧化放熱導(dǎo)致溫度逐漸升高,熱量集聚后升高速度驟然加快,溫度升高到煤炭著火點(diǎn)時(shí),便會(huì)引起燃燒。

煤層自燃現(xiàn)象在古今中外時(shí)有發(fā)生,我國(guó)每年因?yàn)槊簩幼匀计茐拿禾抠Y源多達(dá)2億噸,經(jīng)濟(jì)損失巨大。

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礦山火災(zāi)

礦山火災(zāi)常見(jiàn)于煤礦的煤矸石山和硫化物礦床,因?yàn)槊喉肥土蚧锬苎趸鸁幔M(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

礦山火災(zāi)對(duì)周圍環(huán)境的大氣危害十分嚴(yán)重。常年燃燒的礦山會(huì)使當(dāng)?shù)乜諝馕廴緡?yán)重,礦區(qū)周圍苗木大量死亡,田地荒蕪,環(huán)境狀況堪憂。 

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04

礦山環(huán)境化學(xué)污染災(zāi)害

采礦、選礦產(chǎn)生的廢渣、廢水、廢氣物質(zhì)造未經(jīng)有效處理,直接堆棄或者無(wú)序排放,會(huì)造成可怕的環(huán)境污染公害事件。此外,這種環(huán)境災(zāi)難還會(huì)引發(fā)水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水?dāng)嗔鞯认嚓P(guān)次生災(zāi)難。

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尾礦庫(kù)災(zāi)害

尾礦庫(kù)是貯存金屬和非金屬礦山尾礦或廢渣的場(chǎng)所。當(dāng)尾礦壩體無(wú)法承受壓力時(shí),便會(huì)因廢礦液溢出、壩體管涌而發(fā)生決堤,造成環(huán)境污染事故,嚴(yán)重威脅下游人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

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水土環(huán)境污染

礦山開(kāi)采廢水礦坑地下水、選礦、冶煉污水、尾礦滲漏水等,都會(huì)造成礦區(qū)水源與地下水的污染。

同時(shí)廢液中的重金屬污染元素、有毒有害元素的存在,也會(huì)長(zhǎng)期存留在土壤中,形成持久性的環(huán)境災(zāi)害。

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土地退化

露天開(kāi)采和掘坑開(kāi)采是造成水土流失和土地沙化的重要影響因素。

在露天開(kāi)采和掘坑開(kāi)采過(guò)程中,地表植被、土坡土體破壞,尾礦擴(kuò)展都會(huì)導(dǎo)致水土流失和土地退化,而大量的采礦排水會(huì)致使土地鹽堿化。

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Part 02

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礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查方法

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由于礦山的地質(zhì)災(zāi)害都在深部發(fā)生,勘查多采用遙感信息技術(shù)與物理勘查方法。

01

信息技術(shù)綜合方法

目前的信息技術(shù)主要是利用遙感集合“3S”技術(shù),及時(shí)掌握地質(zhì)災(zāi)害可能的分布、發(fā)生地點(diǎn)與區(qū)域。


利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的高危點(diǎn)位精確定位,并利用遙感衛(wèi)星進(jìn)行疊加分析,預(yù)測(cè)災(zāi)變發(fā)生趨勢(shì)。

02

物理勘查方法

主要指應(yīng)用物理手段,探測(cè)巖土圈層相關(guān)信息,確定采空區(qū)、斷層位移、磁場(chǎng)變化等可能的災(zāi)害伴發(fā)信息,對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行提前分析與預(yù)測(cè)。

地球物理勘查礦山地質(zhì)災(zāi)害的方法主要包括高密度電阻率法、視電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法等,這些方法是預(yù)測(cè)潛在礦山地質(zhì)災(zāi)害的重要技術(shù)手段。

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化學(xué)勘查方法

在礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防過(guò)程中,人們也常常使用地球化學(xué)勘查方法。


在礦區(qū)環(huán)境污染監(jiān)測(cè)過(guò)程中,化學(xué)探測(cè)方法具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。這種方法的應(yīng)用能夠有效確定污染因素、預(yù)測(cè)污染趨勢(shì)、追溯污染源、劃分污染區(qū),為污染治理方案的制定提供重要的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。 

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Part 03

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城市地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警

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礦山之星城市地災(zāi)在線監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng),是綜合傳感器技術(shù)、遙感技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、等多學(xué)科手段進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警的系統(tǒng)。可以完成地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)監(jiān)測(cè)信息的自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)分發(fā)、預(yù)警顯示等功能,實(shí)現(xiàn)信息化、實(shí)時(shí)化、網(wǎng)絡(luò)化,使得地質(zhì)災(zāi)害安全管理人員,可以及時(shí)直觀的掌握地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)安全參數(shù)的實(shí)際動(dòng)態(tài),進(jìn)行安全評(píng)價(jià)、預(yù)警預(yù)報(bào),為加固工程設(shè)計(jì)、管理及消除隱患提供依據(jù),為地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的安全監(jiān)測(cè)與管理決策提供有力支持,為確保人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供一個(gè)良好的高新技術(shù)平臺(tái)。

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