礦山工程地質(zhì)問(wèn)題范文

時(shí)間:2023-12-26 17:56:24

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礦山工程地質(zhì)問(wèn)題

篇1

關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì);探礦工程;問(wèn)題;對(duì)策

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中,作為物質(zhì)基礎(chǔ)的礦產(chǎn)資源具有非常重要的地位,對(duì)社會(huì)的科技發(fā)展具有極大的影響。為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們不斷的開(kāi)采礦石資源,在現(xiàn)階段,受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工程技術(shù)以及人們的觀念等因素的影響,我國(guó)礦山地質(zhì)探礦工程還存在諸多環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,例如:探礦的方法不合理、一些技術(shù)尚未成熟、安全工作做不到位及人們的安全意識(shí)欠缺等問(wèn)題,這些問(wèn)題以及嚴(yán)重的影響到了礦產(chǎn)資源的合理的開(kāi)采與利用。因此,我們必須加強(qiáng)礦山地質(zhì)探礦工程的管理,強(qiáng)化其工程質(zhì)量,不斷研究探索完善探礦開(kāi)采技術(shù)及探法,增強(qiáng)人們的安全意識(shí),從基礎(chǔ)開(kāi)始把工作做好。

一、礦山地質(zhì)探礦工程中存在的問(wèn)題

由于受到以上談到的因素的影響,我國(guó)目前的礦山地質(zhì)探礦工程還存在諸多問(wèn)題,比較常見(jiàn)且具有普片性的問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。

(一)礦山地質(zhì)探礦技術(shù)缺乏,尤其是探礦方式不合理

首先,由于技術(shù)封鎖以及我國(guó)現(xiàn)階段在科學(xué)技術(shù)上與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,我國(guó)的地質(zhì)探礦技術(shù)相對(duì)國(guó)外還是有一定的差距。目前在我國(guó)比較熟悉的探礦方式主要有物探法、鉆探法、坑探法和槽探法等。其中槽探法和鉆探法在近幾年的礦區(qū)勘探過(guò)程中使用較多。在礦山地質(zhì)探礦過(guò)程中,探礦的方式要根據(jù)具體的礦山地質(zhì)來(lái)選擇。但是很多的企業(yè)在進(jìn)行地質(zhì)探礦時(shí),更多的是用以往的地質(zhì)探礦經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行探測(cè)及選擇探礦方式,而沒(méi)有認(rèn)真的去根據(jù)礦山的今天地質(zhì)情況來(lái)選取。這就很容易出現(xiàn)因使用探礦方式的不合理而帶來(lái)的安全隱患,同時(shí)也帶來(lái)了諸多問(wèn)題。在那些存在著比較多的老窿的舊作業(yè)區(qū)要特別注意,由于當(dāng)前的探礦技術(shù)的欠缺或者是探法的使用不當(dāng),都會(huì)給作業(yè)時(shí)帶來(lái)安全問(wèn)題。

(二)探礦的地點(diǎn)選擇不科學(xué)

在我國(guó)的南方礦產(chǎn)資源比較豐富,但多由小型礦山組成。探礦地點(diǎn)的選擇是否正確直接會(huì)影響到探礦的質(zhì)量,加劇了探礦工作的難度,甚至?xí)斐蓢?yán)重的事故。同時(shí)也是由于探礦地點(diǎn)的選擇錯(cuò)誤,導(dǎo)致使用的探法與實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)不匹配。

(三)缺乏專業(yè)化的作業(yè)隊(duì)伍,尤其是安全意識(shí)的薄落

人往往在一個(gè)環(huán)境正常工作久了熟悉了,放松警惕,安全意識(shí)就會(huì)慢慢的淡下了。而在礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境及工作環(huán)境是復(fù)雜多樣的,在探礦的過(guò)程中,一些工作人員往往認(rèn)為工作環(huán)境天天都一樣而不認(rèn)真做好事先的準(zhǔn)備工作,安全意識(shí)的缺乏,這樣很容易出現(xiàn)意外事故,造成損失。

二、解決礦山地質(zhì)探礦工程問(wèn)題的若干措施

針對(duì)礦山地質(zhì)探礦工程中存在的以上若干問(wèn)題,我們必須加強(qiáng)各項(xiàng)工作,不但要全面掌控礦山及礦山周邊的地質(zhì)環(huán)境,匹配選擇合適的探礦方式,選擇正確的地點(diǎn)探礦,更要重視礦山地質(zhì)探礦的安全生產(chǎn)管理以及提升工作人員的安全意識(shí)。具體措施如下:

(一)全面掌握礦山地質(zhì)的環(huán)境情況

在進(jìn)行礦山地質(zhì)探礦工程中,需要全面的掌握好礦山地質(zhì)環(huán)境情況,對(duì)后面進(jìn)行的工作將有重大的作用,如選擇探礦方式、選擇探礦的地點(diǎn)等。不同的礦山所處的環(huán)境及地質(zhì)情況都是有較大差異的。所以在進(jìn)行礦山地質(zhì)探礦時(shí),必須調(diào)查清楚要開(kāi)采的礦山的礦產(chǎn)量和礦產(chǎn)種類,了解礦山礦層構(gòu)造。并且也要摸清楚整個(gè)礦山的基本特征,例如礦脈的規(guī)模、數(shù)量、形態(tài)、產(chǎn)狀、礦化等。在完全準(zhǔn)確掌握這些方面的數(shù)據(jù)后,才E為后面的工作鋪平道路,才能在選擇怎么的探礦方式上進(jìn)行研究,而確定探礦方式。同時(shí),在當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為以后發(fā)展的道路,環(huán)保問(wèn)題早已引起人們的重視。因此,在礦石地質(zhì)探礦的過(guò)程中,如何有效的控制生態(tài)環(huán)境,是探礦工作的重要環(huán)節(jié),我們必須杜絕出現(xiàn)先污染后治理的現(xiàn)象出現(xiàn),所以在開(kāi)發(fā)的同時(shí)必須要加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的工作,以形成綠色環(huán)保開(kāi)發(fā)與保護(hù)平衡的探礦方式。

(二)恰當(dāng)選擇探礦方式,正確選擇探礦地址

探礦方式的選擇及探礦的選址正確與否直接關(guān)系到探礦的質(zhì)量,并且不恰當(dāng)?shù)奶降V方式會(huì)給地質(zhì)探礦過(guò)程帶來(lái)諸多危害。目前,在我國(guó)很多礦山探礦都存在這樣的問(wèn)題。

所以,在礦石地質(zhì)探礦工程中必須全面掌握礦山地質(zhì)環(huán)境情況,弄清楚其基本特征,正確的選擇探礦地址。堅(jiān)持科學(xué)探礦,了解當(dāng)前的探礦方式的基本特征及在什么地質(zhì)環(huán)境適應(yīng)使用,針對(duì)不同探礦點(diǎn)要使用恰當(dāng)?shù)奶降V方式,同時(shí)可以結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一些必要的判斷。從而有效的避免因選擇不恰當(dāng)?shù)奶降V方式造成不必要的損失。

(三)提高工作人員安全意識(shí),加強(qiáng)礦山地質(zhì)探礦的安全管理

安全職責(zé)重于泰山,尤其是礦山地質(zhì)探礦這種特殊的作業(yè)中,安全問(wèn)題尤為重要,如何保證有效的安全管理是十分必要的。因此,一方面必須在工作人員入崗前進(jìn)行安全培訓(xùn),提高工作人員的安全意識(shí),使其能有效的發(fā)現(xiàn)潛在的安全因素,并在各種突況下保護(hù)好自己。另一方面要落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制,把具體的責(zé)任落實(shí)到個(gè)人頭上,使其清楚自己的職責(zé)。

三、小結(jié)

總之,我國(guó)地質(zhì)探礦工程存在的問(wèn)題是需要探礦隊(duì)伍進(jìn)行研究和分析的,這是避免出現(xiàn)問(wèn)題的第一步,只有研究出現(xiàn)問(wèn)題的原因才能夠提出可行的、有針對(duì)性防范對(duì)策,避免事故的發(fā)生,從而使探礦工作更好更快的有序進(jìn)行。為了進(jìn)步一步促進(jìn)我國(guó)礦山地質(zhì)探礦工程的發(fā)展,必須解決好這些在礦山地質(zhì)探礦工程中存在的問(wèn)題,要明確落實(shí)好各方的職責(zé),建立安全保障機(jī)制,提高員工安全意識(shí),相關(guān)科研機(jī)構(gòu)要加快探礦技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),研究更合理的探法方式等,為我國(guó)的礦山地質(zhì)探礦工程更上一層樓打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

篇2

【關(guān)鍵詞】礦山地質(zhì)工程;環(huán)境治理;問(wèn)題;措施

1 礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

(1)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題種類多、危害( 影響) 情況復(fù)雜,治理工程設(shè)計(jì)具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題可分為地質(zhì)災(zāi)害、資源損毀和環(huán)境污染三大類,治理工程需要在消除地質(zhì)災(zāi)害安全隱患的前提下,恢復(fù)資源和保護(hù)環(huán)境。涉及環(huán)境地質(zhì)、生態(tài)地質(zhì)、工程地質(zhì)、巖土工程、環(huán)境工程和景觀工程等多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容。

(2)礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程受礦種、開(kāi)采方式、區(qū)位條件、自然狀況和地區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況等因素的綜合影響。不同礦種、開(kāi)采方式引發(fā)不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,區(qū)位和自然狀況影響著治理的難易程度,地區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況決定治理工程投入和產(chǎn)出的分配。

(3)國(guó)家批復(fù)資金額度后,治理工程范圍、工作量的確定應(yīng)考慮批復(fù)資金的額度。

(4)治理工程需要圍繞一個(gè)主題,最大限度地發(fā)揮治理工程的效果。礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程與一般的地質(zhì)災(zāi)害治理工程不同,地質(zhì)災(zāi)害治理的最終目標(biāo)是消除安全隱患,而礦山地質(zhì)環(huán)境治理除了消除各類礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,還應(yīng)使礦區(qū)的土地發(fā)揮最大的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。治理工程的主題很多,可治理為工業(yè)用地、農(nóng)業(yè)用地、市政用地或公園用地等。

(5)礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程的目標(biāo)是施工圖設(shè)計(jì)。與地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)相比,礦山地質(zhì)環(huán)境治理缺少可指導(dǎo)的技術(shù)規(guī)范,且設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜。工作部署應(yīng)突出重點(diǎn),并考慮全局,滿足施工圖設(shè)計(jì)要求。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境的治理設(shè)計(jì)中存在的弊端

(1)礦山開(kāi)采過(guò)程中造成的地表沉陷與水資源的破壞

礦山資源的開(kāi)采是沒(méi)有節(jié)制的,隨著礦山的開(kāi)發(fā),就會(huì)不斷的形成礦山內(nèi)部的采空區(qū),礦山內(nèi)部會(huì)受巖層的影響形成彎曲斷裂的一種狀態(tài),這就會(huì)直接導(dǎo)致地表與空區(qū)的巖層產(chǎn)生不斷的變形彎曲,致使塌陷的現(xiàn)象出現(xiàn),地表沉陷后就會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐母孛娣e大面積的減少甚至絕產(chǎn),大部分的農(nóng)耕用地成為洼地,另外,塌陷的現(xiàn)象還會(huì)導(dǎo)致地下建筑的沉陷現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)致使建筑物出現(xiàn)倒塌或開(kāi)裂。礦山的地質(zhì)環(huán)境受到重要影響后,就會(huì)導(dǎo)致地下水位的下降,甚至出現(xiàn)枯竭的嚴(yán)重現(xiàn)象,造成這種現(xiàn)象的主要因素是在礦山的開(kāi)采進(jìn)行中,要用到大量的水,這就給水資源帶來(lái)了一定的浪費(fèi),導(dǎo)致地下水位受到影響,系統(tǒng)失去平衡,同時(shí)還會(huì)造成地下水污染的現(xiàn)象產(chǎn)生,這是由于礦山地質(zhì)的環(huán)境在不斷的破環(huán)中會(huì)產(chǎn)生一定的有害礦物質(zhì)的原因。

(2)礦山開(kāi)采帶來(lái)的垃圾污染

我國(guó)對(duì)礦山的開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的垃圾與廢渣,同時(shí),隨著開(kāi)采的持續(xù)進(jìn)行,廢渣與垃圾的堆積就會(huì)越來(lái)越多,會(huì)直接導(dǎo)致突涌與滑坡的事故發(fā)生,礦山開(kāi)采所產(chǎn)生的廢渣含有大量的重金屬元素,長(zhǎng)時(shí)間堆放會(huì)造成一定程度的水污染及土地污染,進(jìn)而影響了農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量,同時(shí)對(duì)當(dāng)?shù)氐膭?dòng)植物的生存也有一定的影響,礦山開(kāi)采遺留的廢渣已經(jīng)嚴(yán)重的對(duì)生態(tài)平衡與生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了破壞,對(duì)地質(zhì)地貌也有相應(yīng)的不同程度的破壞及污染。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境的治理工程中規(guī)劃設(shè)計(jì)的解析

3.1 設(shè)計(jì)的原則

(1)以人為本、安全第一: 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題中常包含地質(zhì)災(zāi)害,露采礦山中的崩塌、滑坡和泥石流常見(jiàn),而地下巷采礦山則存在地面塌陷災(zāi)害。這些地質(zhì)災(zāi)害存在重大安全隱患,礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害造成重大人員傷亡的事件屢見(jiàn)不鮮。

(2)綜合性與針對(duì)性相結(jié)合: 治理工程應(yīng)綜合考慮解決礦區(qū)內(nèi)的各類地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,但在部署治理工程時(shí),需要首先分析各類地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的相關(guān)性,抓住地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的主導(dǎo)因素,有針對(duì)性地采取治理工程。通過(guò)限制或治理主導(dǎo)因素達(dá)到全面解決地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的目的。

(3)經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性相結(jié)合: 治理工程的效益很大部分受控于治理工程的經(jīng)濟(jì)性,在選擇治理工程時(shí)應(yīng)盡量選擇經(jīng)濟(jì)、且可有效治理地質(zhì)環(huán)境環(huán)境問(wèn)題的實(shí)用技術(shù)。

(4)環(huán)境和諧和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)相結(jié)合: 治理工程應(yīng)與周邊環(huán)境和諧,并且發(fā)揮礦區(qū)土地的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 治理工程的規(guī)范化設(shè)計(jì)

我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理的基礎(chǔ)就是了解規(guī)劃設(shè)計(jì),對(duì)需要完善的規(guī)劃治理項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)一步的評(píng)審與申報(bào),規(guī)劃設(shè)計(jì)治理手段與投資的具體標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),區(qū)分好治理的難易程度,確定好需要治理的工程范圍及治理的力度,在礦山實(shí)施開(kāi)采前,根據(jù)不同的礦種類型,實(shí)施計(jì)劃不同的開(kāi)采方式,在實(shí)施治理工程的過(guò)程中,要保證發(fā)揮出治理工程的最大效果,在消除礦山地質(zhì)安全隱患的同時(shí),還要最大力度的發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

3.3 設(shè)計(jì)原則遵循了互相結(jié)合的設(shè)計(jì)理念

我國(guó)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理工程設(shè)計(jì)工作,從計(jì)劃到實(shí)施在一定程度上結(jié)合了科學(xué)理念與實(shí)際情況,根據(jù)礦山開(kāi)發(fā)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境污染與破壞程度,設(shè)計(jì)計(jì)劃了不同的治理工程理念,在設(shè)計(jì)原則上遵循了盡量保留自然生態(tài)環(huán)境的重要原則,在科學(xué)治理的同時(shí),按照標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的設(shè)計(jì)理念,對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理逐步走向規(guī)范化。同時(shí),我國(guó)在治理工程中對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理工作的實(shí)施給與了資金上的幫助,最大限度的解決了礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)中對(duì)設(shè)備的準(zhǔn)備,及整治工作中需要的資金成本預(yù)算。

3.4 治理工程設(shè)計(jì)中的企業(yè)扶持制度

我國(guó)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理工作,在政府與相關(guān)管理部門(mén)的大力治理下,已經(jīng)有了很大程度的改善,根據(jù)我國(guó)政府制定的相關(guān)扶持政策,鼓勵(lì)社會(huì)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)工作作出貢獻(xiàn),鼓勵(lì)企業(yè)與個(gè)人對(duì)礦山土地的復(fù)墾工作,并且復(fù)墾后經(jīng)國(guó)土資源部門(mén)檢驗(yàn)合格后,可以歸個(gè)人或企業(yè)使用,政府與相關(guān)管理部門(mén)大力鼓勵(lì)企業(yè)與個(gè)人在治理后的土地上進(jìn)行養(yǎng)殖與種植,實(shí)行產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)營(yíng)及發(fā)展。

3.5 對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理工程設(shè)計(jì)政策的實(shí)施

我國(guó)在礦山地質(zhì)環(huán)境的治理工程設(shè)計(jì)中,出臺(tái)了相關(guān)管理政策,并且國(guó)土資源局與環(huán)??偩衷谝欢ǔ潭壬隙济鞔_了治理工程設(shè)計(jì)的相應(yīng)決策,在管理形式上也多種多樣,給與了管理上的指導(dǎo)性意見(jiàn),并且實(shí)行對(duì)礦山開(kāi)采后的驗(yàn)收工作,對(duì)那些不符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的,給與相應(yīng)的處罰政策,只有這樣,才能保障盡量避免與減少開(kāi)采對(duì)礦山環(huán)境的污染與破壞,同時(shí),對(duì)符合資質(zhì)單位的技術(shù)工作人員進(jìn)行教育培訓(xùn),不斷提高礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)與治理恢復(fù)方案的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)解析礦山地質(zhì)環(huán)境的治理工程設(shè)計(jì)工作,了解了對(duì)礦山開(kāi)采后的環(huán)境治理工作的具體實(shí)施計(jì)劃與實(shí)施效果,我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理工作面臨著諸多需要改進(jìn)的問(wèn)題,同樣,礦山的開(kāi)發(fā)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境有著重大的威脅,礦山開(kāi)發(fā)后遺留的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題值得我國(guó)相關(guān)管理部門(mén)去思考,因此,對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)在現(xiàn)階段尤為重要,只有啟動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)與治理工程的設(shè)計(jì)計(jì)劃,才能對(duì)礦山能源的開(kāi)采走持續(xù)發(fā)展的道路,這樣有利于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]黃波,張金林,周建新.礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程立項(xiàng)的幾點(diǎn)體會(huì)[J].資源環(huán)境與工程,2012(S1).

[2]袁正剛.河南省某廢鈾礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程措施探討[J].西部探礦工程,2012(12).

篇3

【關(guān)鍵詞】煤炭礦區(qū);工程地質(zhì);技術(shù)工作

煤礦工程地質(zhì)工作是對(duì)地質(zhì)問(wèn)題做出科學(xué)評(píng)價(jià)和有效防范和治理,保證煤礦長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)。煤礦工程地質(zhì)工作的基本任務(wù)是,查清礦區(qū)在礦床開(kāi)采中的地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)條件及其變化規(guī)律,為分析和評(píng)價(jià)已發(fā)生和可能發(fā)生的地質(zhì)問(wèn)題提供信息。礦山工程的相關(guān)地質(zhì)要素主要有:礦區(qū)地貌地形、地層與地質(zhì)構(gòu)造、巖土特征及地質(zhì)屬性、巖體應(yīng)力狀態(tài)、水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件等。煤礦工程地質(zhì)要解決的問(wèn)題主要有:一是區(qū)域穩(wěn)定問(wèn)題。一般包括構(gòu)造活動(dòng)、地震、沙土液化、地面上升與沉降,區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度、主應(yīng)力方向;礦區(qū)巖體穩(wěn)定問(wèn)題。主要有地表塌陷邊坡、礦井下采場(chǎng)和坑道圍巖、重要構(gòu)筑物地基(土)體的變形、破壞與失穩(wěn)。二是地下水滲流相關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題。三是礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。一般包括滑坡、泥石流、采空區(qū)塌落、尾礦壩潰決及“三廢”污染等。礦山工程地質(zhì)工作主要包括:地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查,地質(zhì)勘探,地質(zhì)測(cè)試與監(jiān)測(cè),地下開(kāi)采巖體穩(wěn)定性分析,環(huán)境地質(zhì)調(diào)查及特殊工程地質(zhì)勘探。

1、煤礦地質(zhì)測(cè)繪與地質(zhì)圖編制

1.1 工程地質(zhì)測(cè)繪的任務(wù)

主要是查清煤礦工程地質(zhì)條件的空間分布及互相關(guān)系,判定構(gòu)造復(fù)合關(guān)系及應(yīng)力場(chǎng),調(diào)查巖體結(jié)構(gòu)與力學(xué)特征,調(diào)查影響巖體穩(wěn)定和移動(dòng)的因素、變形破壞和移動(dòng)特點(diǎn)、規(guī)模;調(diào)查環(huán)境地質(zhì)及容易導(dǎo)致的影響與災(zāi)害。

1.2 地質(zhì)測(cè)繪的范圍

主要有坑道、采空區(qū)受巖石崩落法影響的可能移動(dòng)破壞范圍及鄰近地區(qū),水庫(kù)匯水面積至分水嶺范圍。

1.3 地質(zhì)測(cè)繪的內(nèi)容

主要是軟弱巖組及圍巖風(fēng)化的調(diào)查,結(jié)構(gòu)面與軟弱夾層的調(diào)查,節(jié)理裂隙等結(jié)構(gòu)面的統(tǒng)計(jì),第四紀(jì)地質(zhì)調(diào)查,礦區(qū)水文地質(zhì)條件調(diào)查,礦區(qū)巖石移動(dòng)的調(diào)查。

1.4 工程地質(zhì)圖編制

一般的工程地質(zhì)圖有地質(zhì)分析圖、綜合地質(zhì)圖、地質(zhì)分區(qū)圖和地質(zhì)綜合分區(qū)圖。按圖的用途,應(yīng)劃分為通用地質(zhì)圖和專用地質(zhì)圖。

2、煤礦地質(zhì)勘探

煤礦地質(zhì)勘探是在地質(zhì)測(cè)繪的基礎(chǔ)上,開(kāi)展的掩蓋層下的和深部的地質(zhì)條件的勘探。

2.1 地質(zhì)勘探的要求

調(diào)查礦床開(kāi)采中發(fā)生的地質(zhì)問(wèn)題,查明產(chǎn)生的條件和原因;查明對(duì)礦床開(kāi)采不利的軟弱巖組的性質(zhì)、產(chǎn)狀與分布;查明影響采礦工程的結(jié)構(gòu)面的分布、產(chǎn)狀、規(guī)模及充填、充水狀況,確定結(jié)構(gòu)面的級(jí)別;查明礦體及圍巖的巖體結(jié)構(gòu)、巖體質(zhì)量,對(duì)巖體質(zhì)量及穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià);查明巖體的風(fēng)化程度、帶界面及標(biāo)高、強(qiáng)風(fēng)化帶的物理力學(xué)性質(zhì),對(duì)強(qiáng)蝕變礦區(qū),要圈定蝕變范圍;測(cè)定勘探范圍內(nèi)不同巖石(土)的物理力學(xué)參數(shù);對(duì)擴(kuò)建延伸礦區(qū),要對(duì)擴(kuò)建延伸可能出現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行研究和進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)量,確定礦區(qū)最大主應(yīng)力方向及大小。

2.2 勘探工程布置原則及勘探手段

(1)勘探布置原則。一是工程地質(zhì)勘探要與生產(chǎn)勘探結(jié)合進(jìn)行,工程地質(zhì)孔要與地質(zhì)、水文地質(zhì)孔相結(jié)合,一孔多用;二是在槽探、井探、物探能獲得工程地質(zhì)資料時(shí),要布置一定量的探槽、探井及物探工程。

(2)勘探手段的選擇方法。一是復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象的調(diào)查及原狀土樣的采集要采用井探,深部勘探及埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備要使用鉆探;二是井下工程地質(zhì)勘探,要利用生產(chǎn)勘探探礦坑道、鉆探和采礦工程;三是土層及軟巖層勘探,應(yīng)采用沖擊鉆探、靜力觸探、動(dòng)力觸探;深部斷裂構(gòu)造等的探測(cè),應(yīng)使用物探方法。

3、煤礦地質(zhì)測(cè)試

3.1 室內(nèi)巖土物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試

在煤礦工程地質(zhì)勘探中,要采集足夠數(shù)量和具有代表性的巖土試樣;采集原狀土樣,要減少擾動(dòng)程度,維持原狀結(jié)構(gòu)及自然濕度;采集砂礫石土樣,要維持它的原狀級(jí)配。巖土測(cè)試項(xiàng)目要按地質(zhì)評(píng)價(jià)的要求確定,試驗(yàn)項(xiàng)目主要有:一是評(píng)價(jià)巖土物理性質(zhì)測(cè)試的項(xiàng)目。主要有顆粒成分、密度、相對(duì)密度、容重,天然含水軟化系數(shù)、孔隙率、界限含水量、膨脹性、耐崩解性指數(shù)、含水率。二是評(píng)價(jià)巖土力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試項(xiàng)目。主要有壓縮性、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、彈性模量、抗凍性。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)

試驗(yàn)適合各類脆性巖石,包括低強(qiáng)度與風(fēng)化的巖石??蓽y(cè)試巖石的點(diǎn)荷載強(qiáng)度指數(shù)與強(qiáng)度各向異性指數(shù)。

3.3 大剪儀法直剪試驗(yàn)

適合測(cè)定邊坡和滑坡巖土體的接觸面、滑動(dòng)面,還可用于粉土、砂土、碎土、碎石土的混合土層和其他粗顆粒土層的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定。

3.4 聲波測(cè)試。

通過(guò)聲波測(cè)試,確定巖石(巖體)的物理力學(xué)系數(shù),巖體中裂隙分布情況、裂隙發(fā)育程度及硐室圍巖松動(dòng)圈的范圍,以了解巖體結(jié)構(gòu)特征、巖體所處應(yīng)力狀態(tài),以進(jìn)行巖體質(zhì)量分級(jí)、應(yīng)力和穩(wěn)定評(píng)價(jià)。測(cè)試有平透法、對(duì)穿法和橫波法等方法。

4、煤礦工程地質(zhì)監(jiān)測(cè)

4.1 地壓監(jiān)測(cè)

通過(guò)地表布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)(線),并堅(jiān)持長(zhǎng)期定時(shí)觀測(cè),進(jìn)行地面塌陷觀測(cè)。

通過(guò)銅室圍巖收斂位移的測(cè)量、酮室圍巖松弛變形的測(cè)量、巖體裂隙觀測(cè)、頂、底板相對(duì)位移的觀測(cè),進(jìn)行礦井下巖體變形監(jiān)測(cè)。

通過(guò)壓力測(cè)定頂板壓力、光應(yīng)變片的觀測(cè)、光應(yīng)力計(jì)測(cè)定采空?qǐng)鰢鷰r或礦柱中應(yīng)力變化、電阻應(yīng)變計(jì)的巖體應(yīng)力測(cè)定,巖體中應(yīng)力變化測(cè)量。

4.2 尾礦壩安全監(jiān)測(cè)

篇4

關(guān)鍵詞:煤礦工程 地質(zhì)災(zāi)害 危險(xiǎn)評(píng)估

中圖分類號(hào): X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、煤礦建設(shè)工程地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估內(nèi)容

(一)現(xiàn)狀評(píng)估

現(xiàn)狀評(píng)估是根據(jù)煤礦建設(shè)項(xiàng)目特點(diǎn)、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度等因素確定評(píng)估范圍后對(duì)已有地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估,主要查明評(píng)估區(qū)己發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的分布、分析地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)環(huán)境條件、分布類型、規(guī)模、變形活動(dòng)特征,主要誘發(fā)因素與形成機(jī)制,對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行初步判定,在此基礎(chǔ)上,對(duì)其危險(xiǎn)性和對(duì)煤礦工程危害的范圍與程度做出評(píng)估。

(二)預(yù)測(cè)評(píng)估

預(yù)測(cè)評(píng)估是對(duì)煤礦建設(shè)場(chǎng)地及可能危及煤礦建設(shè)安全的臨近地區(qū)可能加劇或誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性做出評(píng)估;對(duì)煤礦建設(shè)者可能遭受己存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患做出預(yù)測(cè)評(píng)估;對(duì)礦山建設(shè)中、建成后可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性、危險(xiǎn)性和危害程度做出預(yù)測(cè)評(píng)估。

(三)綜合評(píng)估

綜合評(píng)估實(shí)在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估的基礎(chǔ)上,充分考慮評(píng)估地質(zhì)環(huán)境的差異性和潛在地質(zhì)災(zāi)害患點(diǎn)的分布、危險(xiǎn)程度,綜合評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度。依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性、防治措施和防治效益,對(duì)礦山開(kāi)采的適宜性做出評(píng)估,并提出防治礦山地質(zhì)災(zāi)害和礦山環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理的措施與建議。綜合評(píng)估的側(cè)重點(diǎn)是在前兩項(xiàng)評(píng)估的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有和潛在的地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)的可能性和成災(zāi)的嚴(yán)重性,對(duì)評(píng)估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害文獻(xiàn)性進(jìn)行綜合評(píng)定。

二、煤礦建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的思路

煤礦建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估主要是在現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測(cè)評(píng)估以及綜合評(píng)估的基礎(chǔ)上,對(duì)礦山采場(chǎng)地的適宜性進(jìn)行評(píng)估,同時(shí)提出礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)以及地質(zhì)災(zāi)害防治措施的建議。地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作,必須在充分收集利用己有的遙感影象、區(qū)域地質(zhì),礦產(chǎn)地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)和氣象水文等資料基礎(chǔ)上,進(jìn)行地面調(diào)查,必要時(shí)可適當(dāng)進(jìn)行物探、坑槽探與取樣測(cè)試。

(一)資料收集與分析

主要收集自然地理、水文氣象、生物活動(dòng)、區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境工程地質(zhì)遺跡人文環(huán)境等方面的相關(guān)資料。然后根據(jù)己有的資料,確定評(píng)估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度,同時(shí)結(jié)合各類地質(zhì)形成條件和影響因素,初步分析區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀。

(二)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

主要查明評(píng)估區(qū)己發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的分布,分析地質(zhì)災(zāi)害形成的環(huán)境條件、分布類型、規(guī)模、變形活動(dòng)特征,主要誘發(fā)因素與形成機(jī)制,對(duì)其穩(wěn)定性初步判定,同時(shí)驗(yàn)證前一步工作所得出的分析判斷。

(三)礦山開(kāi)采地質(zhì)作用

主要分析礦山開(kāi)采對(duì)地質(zhì)環(huán)境條件的改變以及現(xiàn)狀條件下的地質(zhì)災(zāi)害的影響。

(四)礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估

對(duì)主要災(zāi)種進(jìn)行單一災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估,將評(píng)估結(jié)果疊加得出評(píng)估區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估。

(五)礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)評(píng)估

以現(xiàn)狀評(píng)估為基礎(chǔ),根據(jù)礦山開(kāi)采地質(zhì)作用效益,分析判斷當(dāng)?shù)刭|(zhì)環(huán)境變化時(shí)災(zāi)害發(fā)生的可能性。

(六)礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估

在現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測(cè)評(píng)估的基礎(chǔ)上,結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害損失指數(shù),對(duì)礦山開(kāi)采的適宜性做出評(píng)估,同時(shí)有針對(duì)性地提出防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策。

三、礦山地質(zhì)危險(xiǎn)性評(píng)估范圍的確定方法

(一) 露天開(kāi)采型礦井地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估范圍的確定

根據(jù)多年來(lái)所作地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),露天開(kāi)采型礦井除了可能遭受常見(jiàn)的幾種地質(zhì)災(zāi)害之外,還可能遭受到由于礦井邊坡失穩(wěn)引發(fā)的其他災(zāi)害。因此,在確定露天開(kāi)采型礦井地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估評(píng)估范圍的時(shí)候,需要考慮到邊坡穩(wěn)定性的影響,需要通過(guò)計(jì)算確定邊坡的影響范圍,從而在此基礎(chǔ)上確定地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的范圍。

(二)地下開(kāi)采型礦井地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估范圍的確定

由于礦山地下開(kāi)采后形成采空區(qū),導(dǎo)致發(fā)生上覆巖層的破壞變形,地表移動(dòng)變形、地面塌陷變形等地質(zhì)災(zāi)害。在這種情況下,要確定地下開(kāi)采型礦井地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估范圍,則要根據(jù)開(kāi)采層埋深和采厚采掘方式所形成采空區(qū)影響地表變形范圍的經(jīng)驗(yàn)公式推斷,此時(shí),需要考慮上覆基巖(土層)厚度、影響傳播角等因素,經(jīng)計(jì)算確定地下采動(dòng)形成的地表拉伸裂隙帶影響寬度。

(三) 特殊情況下地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估范圍的確定

在以上確定評(píng)估范圍的基礎(chǔ)上,如果在評(píng)估區(qū)邊界有滑坡、高邊坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害,則應(yīng)將評(píng)估區(qū)邊界延伸至災(zāi)害分

布范圍 100m以外。

四、現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)及綜合評(píng)估的關(guān)系

(一)現(xiàn)狀評(píng)估的內(nèi)容和步驟

基本查明評(píng)估區(qū)已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的分布,分析地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)環(huán)境條件、分布、類型、規(guī)模、變形活動(dòng)特征,主要誘發(fā)因素與形成機(jī)制,對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行初步判定,在此基礎(chǔ)上對(duì)其危險(xiǎn)性和對(duì)礦山工程危害的范圍與程度做出評(píng)估。具體的評(píng)估內(nèi)容和步驟包括:

(1)地質(zhì)災(zāi)害的類型(災(zāi)種):以評(píng)價(jià)是否有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(含巖溶塌陷和礦山采空塌陷)、地裂縫和地面沉降等災(zāi)種為主,并結(jié)合評(píng)估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件和地層巖性特點(diǎn),作具體分析,適當(dāng)增加有普遍意義或反映礦山特點(diǎn)的其它地質(zhì)災(zāi)害及不良工程地質(zhì)問(wèn)題,如不穩(wěn)定斜(邊)坡、礦坑突水、采空區(qū)崩塌、冒頂、片幫、巖爆、礦震、瓦斯突出、煤層自燃、粉塵爆炸、水土流失、土地沙漠化、海水入侵等災(zāi)種和問(wèn)題的評(píng)價(jià)。

(2)地質(zhì)災(zāi)害體的規(guī)模:是評(píng)價(jià)體、量的指標(biāo)。通過(guò)災(zāi)害體發(fā)育歷史調(diào)查和勘測(cè),確定形態(tài)尺寸。并根據(jù)有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求規(guī)定,確定災(zāi)害體規(guī)模評(píng)價(jià)的體、量標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)后,按統(tǒng)一要求和標(biāo)準(zhǔn)確定地質(zhì)災(zāi)害體規(guī)模大小。

(3)地質(zhì)災(zāi)害的分布:將搜集、調(diào)查和勘測(cè)證實(shí)的災(zāi)害體,在一定比例尺的圖件上予以表達(dá),并按地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征,分析論證地質(zhì)災(zāi)害的分布規(guī)律,為地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)奠定基礎(chǔ)依據(jù)。

(4)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性和穩(wěn)定性:地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性和地質(zhì)災(zāi)害體的穩(wěn)定性是反映項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)環(huán)境脆弱程度的綜合指標(biāo)。應(yīng)該將評(píng)估區(qū)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分區(qū),按逐個(gè)分區(qū)中地質(zhì)災(zāi)害的信息量,包括災(zāi)害點(diǎn)數(shù),災(zāi)害體規(guī)模和發(fā)生頻率、地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造等,采用打分的辦法依區(qū)迭加累計(jì)來(lái)評(píng)價(jià)。地質(zhì)災(zāi)害體的穩(wěn)定性評(píng)價(jià),不同的災(zāi)種有不同的方法,在現(xiàn)狀評(píng)估中建議采用定性類比評(píng)價(jià)方法。

(二)預(yù)測(cè)評(píng)估的內(nèi)容和步驟

對(duì)煤礦建設(shè)場(chǎng)地及可能危及煤礦建設(shè)安全的鄰近地區(qū)可能加劇或引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性做出評(píng)估;對(duì)煤礦建設(shè)自身可能遭受已存在的地質(zhì)災(zāi)害隱患做出預(yù)測(cè)評(píng)估;對(duì)煤礦建設(shè)中、建成后可能引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性、危險(xiǎn)性和危害程度做出預(yù)測(cè)評(píng)估。其評(píng)估內(nèi)容和步驟為:

(1)根據(jù)礦山基巖程度、礦層賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件、開(kāi)采方式等因素,預(yù)計(jì)充分采動(dòng)角、最大下沉角、覆巖破壞高度、地表移動(dòng)邊界、地表傾斜、曲率、水平變形等移動(dòng)變形參數(shù);

(2)根據(jù)預(yù)計(jì)的地表移動(dòng)變形參數(shù),分析礦山采空環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)(如井下突水引起的地表塌陷和井泉疏干等),判別誘發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性。

(3)對(duì)開(kāi)挖、填筑前后的坡體、老滑坡體和臨空面進(jìn)行穩(wěn)定性定性和半定量分析評(píng)價(jià);對(duì)棄石棄渣場(chǎng)臨空面穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià),分析論證堆放在溝槽(谷)內(nèi)的渣石體誘發(fā)泥石流災(zāi)害的可能性。并確定上述評(píng)價(jià)結(jié)果有可能形成的災(zāi)害體的類型、規(guī)模和分布特點(diǎn)。

(4)根據(jù)保護(hù)對(duì)象所處位置及抗變形能力,預(yù)測(cè)評(píng)估保護(hù)對(duì)象可能遭受破壞的程度和損失情況。

(5)對(duì)分布在危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的人員和財(cái)產(chǎn)作出損失評(píng)估。其中,人員和財(cái)產(chǎn)包括現(xiàn)狀和礦山建成后增加的人員及礦山本身(亦即礦山本身遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性);將現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的人員、財(cái)產(chǎn)可能的受損數(shù)量與礦山建成后數(shù)量相累加(扣除重復(fù)部分),分?jǐn)偟浆F(xiàn)狀評(píng)估的各危險(xiǎn)性分區(qū)中,重新確定危險(xiǎn)性等級(jí),作出新的評(píng)價(jià),得出最終評(píng)估結(jié)論。

(三)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估

依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估結(jié)果,充分考慮評(píng)估區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件的差異和潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的分布、危險(xiǎn)程度,綜合評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)程度。依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性、防治難度和防治效益,對(duì)礦山開(kāi)采的適宜性作出評(píng)估,并提出防治礦山地質(zhì)災(zāi)害和礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理的措施及建議。綜合評(píng)估的側(cè)重點(diǎn)是在前兩項(xiàng)評(píng)估的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有和潛在的地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)的可能性和成災(zāi)的嚴(yán)重性,對(duì)評(píng)估區(qū)(或分地段、分礦山工程部位)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合評(píng)定。綜合評(píng)估應(yīng)簡(jiǎn)明扼要,把前兩項(xiàng)評(píng)估的主要認(rèn)識(shí)反映出來(lái),又不能是上述評(píng)估的簡(jiǎn)單重復(fù)。把握好這種分寸,體現(xiàn)了評(píng)估人員成果編制駕馭資料,提出、分析、解決問(wèn)題的綜合能力。其評(píng)估內(nèi)容和步驟為:

(1)根據(jù)現(xiàn)狀評(píng)估和預(yù)測(cè)評(píng)估的結(jié)果,采用定量、半定量或定性的方法,綜合評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性程度。

(2)提出地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防、 防治措施或另選場(chǎng)地的建議。

結(jié)語(yǔ):隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,礦山地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估的方法得到了更大程度的優(yōu)化,新技術(shù)會(huì)逐步應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估工作中來(lái)。我們?cè)诠ぷ髦?,要針?duì)煤礦建設(shè)工程地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估中存在的問(wèn)題,展開(kāi)必要的討論,以期形成共識(shí),推進(jìn)評(píng)估技術(shù)的提高,把礦山地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作做得更好。

參考文獻(xiàn)

[1]董曉蘭 法拉溝煤礦建設(shè)工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估[J] 甘肅科技 2014(04)

篇5

關(guān)鍵詞 下沉系數(shù) 數(shù)值模擬 開(kāi)采沉陷

中圖分類號(hào):C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

1前言

礦山資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用給人類生存環(huán)境產(chǎn)生了一系列影響,礦山開(kāi)采沉陷是其中很重要的問(wèn)題。在如何減少地表沉陷造成的損失的工作中,對(duì)地表下沉的預(yù)測(cè)是一項(xiàng)卓有成效的工作,其中下沉系數(shù)是表征開(kāi)采地表移動(dòng)規(guī)律的重要參數(shù),然而各礦區(qū)在地質(zhì)條件和采掘條件上多有差異,故下沉系數(shù)的確定也不盡相同,這就為預(yù)測(cè)地表變形增加了難度,因而確定下沉系數(shù)與煤礦開(kāi)采條件的關(guān)系成為了一項(xiàng)重要的工作。

2 實(shí)驗(yàn)?zāi)M綜述

在此次實(shí)驗(yàn)中,模擬地區(qū)是魯西南地區(qū)的礦區(qū)。整個(gè)礦區(qū)地形地貌特征為平原,地質(zhì)條件大體相近,但由于地理中有斷層,各礦區(qū)同時(shí)還具有自己的特點(diǎn)。考慮到此次模擬礦區(qū)地質(zhì)條件相似,但采礦條件和埋藏條件稍有不同的情況,因此,在模擬的過(guò)程中采用對(duì)比方法。具體的做法是方案一:選定固定的采深,分別模擬不同采厚條件下的采礦條件;方案二:選定固定的采厚,分別模擬不同采深條件下的采礦條件??紤]到該礦區(qū)各礦開(kāi)挖時(shí)間較長(zhǎng),實(shí)測(cè)資料比較全,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行模擬,并與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),確定模擬數(shù)據(jù)的可用性和準(zhǔn)確性。并以此為根據(jù)進(jìn)行沉陷預(yù)報(bào)模擬,根據(jù)最終的結(jié)果討論如何在保證礦區(qū)各種公共設(shè)施和建筑物的安全的前提下創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益,為礦區(qū)沉陷預(yù)防方法提供一個(gè)佐證。

3數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)

數(shù)值模型建立與參數(shù)選取

(1)基本思路

實(shí)驗(yàn)考慮到研究區(qū)基巖及第四系厚松散層的變形破壞的特征和低抗拉強(qiáng)度性狀,采用巖體力學(xué)彈塑性模型離散元分析和低拉力分析原理相藕合的方法,借助計(jì)算機(jī)模擬開(kāi)采后地表及覆巖應(yīng)力、應(yīng)變和移動(dòng)規(guī)律。

其基本思路為:在綜合考慮影響礦區(qū)開(kāi)采覆巖變形破壞特征因素的基礎(chǔ)上,首先對(duì)工程地質(zhì)體和地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行深入的調(diào)查,特別是對(duì)煤(巖)層的賦存狀態(tài)、物理力學(xué)性質(zhì)、原巖應(yīng)力場(chǎng)、地質(zhì)邊界條件的組合特征等方面的研究,概化出全面的、符合實(shí)際的地質(zhì)模型。地質(zhì)模型與地質(zhì)原型的吻合程度是數(shù)值模擬的前提和基礎(chǔ)。

在地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)合理的抽象、簡(jiǎn)化、建立數(shù)值分析的物理模型,并進(jìn)行模型的受力機(jī)制的分析研究。在此基礎(chǔ)上,提取控制性工程地質(zhì)問(wèn)題的主導(dǎo)因素,建立數(shù)學(xué)模型,準(zhǔn)確反映地質(zhì)體的客觀實(shí)際,同時(shí)又具有力學(xué)分析的可能性和計(jì)算機(jī)條件下模擬的可行性。最后考慮巖土體的力學(xué)性質(zhì),選擇合理的塑性準(zhǔn)則、流動(dòng)法則和本構(gòu)關(guān)系,結(jié)合工程實(shí)際實(shí)施計(jì)算。

(2)物理模型

此次研究計(jì)算模型將模擬的長(zhǎng)度和模型高度增加,以便消除邊界對(duì)模型的影響程度。礦山工程巖體的應(yīng)力總是處于三維空間應(yīng)力狀態(tài),一般來(lái)說(shuō)最好采用三維軟件計(jì)算,才能較準(zhǔn)確地確定巖體的空間應(yīng)力狀態(tài),然而三維軟件計(jì)算及成圖復(fù)雜,對(duì)所用的軟件要求高,再加上本次研究的范圍很大,劃分的單元多,給計(jì)算帶來(lái)難度。為此,決定采用取一個(gè)具有代表性的垂直剖面,來(lái)研究煤系巖層及地表的變形破壞情況。

(3)邊界條件

模型的左右邊界上,x方向的位移較y方向的位移為小,因此將水平方向的位移置為零,即給水平方向的約束,此邊界條件定義為單約束邊界:下部邊界上,x-y兩個(gè)方向上的位移都很微小,均可作為零位移邊界,此邊界條件定義為全約束邊界;上部邊界上,水平和垂直兩個(gè)方向的位移都比較大,不予約束,此邊界可以定義為自由邊界。即模型兩側(cè)表示x約束邊界,即只有y方向的位移;模型下部邊界表示全約束邊界,即沒(méi)有自由度;上邊界為自由邊界。(如圖1)

圖1 地層巖石模擬圖

此次實(shí)驗(yàn)分為兩部分:1、下沉系數(shù)與采深關(guān)系的數(shù)值模擬;2、下沉系數(shù)與采厚關(guān)系的數(shù)值模擬。

(4)巖石力學(xué)參數(shù)的選取

巖石是一種脆性材料,當(dāng)荷載達(dá)到屈服強(qiáng)度后將發(fā)生破壞、弱化,應(yīng)屬于彈塑性體,本次試驗(yàn)選擇莫爾――庫(kù)侖準(zhǔn)則。計(jì)算中采用的巖石力學(xué)參數(shù)與工程地質(zhì)力學(xué)模型模擬試驗(yàn)采用的數(shù)據(jù)相同。模型中采用的巖層力學(xué)參數(shù)包括彈性模量、泊松比、粘聚力、內(nèi)摩擦角、抗拉強(qiáng)度和密度等參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 工作面計(jì)算模型的巖土層力學(xué)參數(shù)表

(5)基本假設(shè)

①模擬區(qū)段內(nèi)各分層內(nèi)部為均勻介質(zhì)。

②開(kāi)采模型視為平面應(yīng)變模型。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)采深增加時(shí),下沉系數(shù)逐步減小。隨著地表第四系厚度的增大,地表下沉現(xiàn)象愈加嚴(yán)重,可見(jiàn)下沉與上覆巖體的物理性質(zhì)有很大關(guān)系;隨采深的增加,地表移動(dòng)變形參數(shù)減?。婚_(kāi)采深度對(duì)地表最大下沉速度和移動(dòng)持續(xù)時(shí)間有影響。一般隨采深的增加,地表下沉速度減小,移動(dòng)更趨緩慢、均勻,但移動(dòng)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng);隨采深的增加,地表移動(dòng)范圍增大,地表下沉量減小,地表移動(dòng)盆地趨緩,其它各項(xiàng)變形參數(shù)值將變小。隨著采深的增加,基巖段厚度逐漸加大,地表下沉系數(shù)減小,地表其它各項(xiàng)變形參數(shù)亦減小,地表下沉速度減小的同時(shí)地表移動(dòng)持續(xù)時(shí)間將會(huì)變長(zhǎng)。

(2)開(kāi)采沉陷理論認(rèn)為,采厚對(duì)上覆巖體及地表的移動(dòng)過(guò)程起著重要影響作用。采厚越大,則冒落、斷裂帶高度越大,移動(dòng)過(guò)程表現(xiàn)越劇烈,地表移動(dòng)變形值越大,地表移動(dòng)變形值與采厚成正比。經(jīng)驗(yàn)表明:當(dāng)采深達(dá)到足夠大的情況下,下沉系數(shù)隨采厚M的增加而變化較慢。根據(jù)此次實(shí)驗(yàn)的下沉值可以看出:采厚與下沉系數(shù)成非線性關(guān)系。隨著開(kāi)采厚度M的增加,下沉系數(shù)q逐漸減小。因此,在進(jìn)行大采厚開(kāi)采設(shè)計(jì)時(shí),在足夠的采深條件下,在滿足建筑物變形值的情況下,可以適當(dāng)?shù)脑龃箝_(kāi)采厚度,從而在保證建筑物安全的情況下,能夠得到更大的經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)揮深部開(kāi)采高產(chǎn)高效的優(yōu)越性。

5 結(jié)論

本次實(shí)驗(yàn)對(duì)下沉系數(shù)與采厚采深關(guān)系的模擬結(jié)論與其他的方法接近,并與實(shí)際結(jié)果相合。一方面說(shuō)明了數(shù)據(jù)模擬的可信性,另一方面也給沉陷預(yù)計(jì)提供了一個(gè)可靠的方法,模擬的結(jié)論包括:下沉系數(shù)與采深增大而減少,近于直線變化,下沉系數(shù)與采厚呈非線性關(guān)系,隨采厚增加,下沉系數(shù)逐漸減小,由于巖體結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性和特殊性,巖體結(jié)構(gòu)的控制作用及強(qiáng)度結(jié)構(gòu)對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響, 在模擬過(guò)程中,對(duì)參數(shù)的選取至關(guān)重要。伴隨理論與實(shí)踐的相結(jié)合,未來(lái)的開(kāi)采沉陷預(yù)防工作將會(huì)做的越來(lái)越好。

參考文獻(xiàn)

[1] 欒元重,呂法奎,班訓(xùn)海.動(dòng)態(tài)變形觀測(cè)與預(yù)報(bào).北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出

版社.2007.2