矿山之星|矿山地质灾害防治，推进矿山智能化建设工程

由于矿产开采过程势必改变原有稳定的矿藏条件，改变了当地的地质环境，而由于人为的采矿活动改变了地质环境所引起或诱发的灾害被称为矿山地质灾害。矿山地质灾害的发生会对生态环境、自然资源和经济社会造成不可估量的危害和破坏。我国的矿产开采具有相当长的历史，在相当长的时间内，我国矿产开采技术和设备都比较落后，这种条件下的矿产开采导致矿山地质环境不断恶化，矿山地质灾害事故频发。危及生命的矿难和环境灾害时有发生，近年来还有逐渐上升的趋势。因此，根据我国矿山地质灾害发生及发展规律、特点，将矿山地质灾害进行详细分类，并根据其各自特点提出防治灾害的措施，是一项十分必要的工作。

常见的矿山地质灾害类型

就目前的科学技术发展状况而言，采矿活动的范围仍多数被限定在地球表面和岩石圈层内部。在矿脉开采之前，矿区地质环境是处于稳定平衡状态。而采矿过程，是从地壳内部的土壤、岩石圈层挖出大量的土石方，对地质环境进行了巨大的破坏，使其处于非稳定状态。我们可以看出，不论钻井开采、掘坑开采、注液开采，还是露天开采，都改变了原有的地质环境，这种不平衡性的出现导致了地壳物质的不稳固，进而容易引发灾难性地质改变。

矿山地质灾害类型很多，若单从灾害发生的速率加以区别，可分为突变型矿山地质灾害，如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等，另一种就是缓发型矿山地质灾害，如采空区的地面沉降，水体污染等。然而，在我们最常用的地质灾害分类，常常是以地质灾害的时空分布和成因关系来分类。这种分类方法有利于对地质灾害的成因进行深入探究，才能根据各种地质灾害类型制定相宜的防治措施。人为地质作用过程中不合理或者不科学改变地质环境，进而诱发的地质灾害基本涵盖了除火山喷发之外的所有地质灾害类型。

(一)山体滑坡

从斜坡上的物质组成分析主要包括松散的土层、碎石土以及各种抗剪强度低容易产生下滑的岩土层。当这些岩土层在暴雨侵袭过后受到水的浸泡，降低了抗剪强度，容易导致这些松散的土层、碎石发生滑动现象从而造成山体滑坡现象。在矿山开采和开发过程中，由于挖掘过程中容易造成矿山表面碎石也较多，使得岩土层较为松散，从而容易造成矿山地质灾害，出现矿山山体滑坡现象。

(二)泥石流

泥石流主要是山区或者山体中地形险峻的位置，由于长时间受到暴雨、暴雪等自然灾害，导致山体发生滑坡现象，在山体出现滑坡现象过程中携带有大量的泥沙、碎石以及沿途，导致这些泥沙形成特殊的洪流，从而造成泥石流现象。形成泥石流的条件主要包括地形需要较为陡峭的地方，并堆积有大量的松散泥沙、土壤，并爆发较大的具有突发性、持续性的暴雨，在雨水的连续冲击下容易造成山体滑坡，从而出现泥石流现象。典型的泥石流主要是由各种粉砂、黏土形成的泥浆构成，当含水量较大时，这些泥浆在自身重力牵引下发生运动，形成泥石流。矿山泥石流是一种危害性较大的地质现象，爆发较为突然，来势猛烈，并伴随有矿块等，由于加速度较大，聚集的能量较大，所以具有极大的破坏力。

(三)地表坍塌

地表坍塌是矿山在开采过程中常见的一种地质灾害。地表坍塌主要与矿区在开采过程中保留的矿量不足、矿柱受到损伤，失去支撑力，从而导致矿山采空区发生塌陷情况。尤其是针对矿体掩藏较浅矿物质质地较为松散的矿山，例如煤矿等发生地表坍塌的现象更为明显。针对矿体埋藏较深的矿区，如果没有及时对采空区进行回填，当规模达到一定面积时就会出现地表塌陷的危险，另外由于矿区昼夜温差较大，季节变化也会加快矿山的岩石风化速度，在地表水的冲刷作用下会导致矿区的填充物出现软化裂痕等现象，从而造成地表坍塌现象发生。地表坍塌，不仅会造成巨大的危险情况发生危及人们的生命财产安全，还会破坏耕地资源，使建筑物受到影响，破坏道路、水库等公共建设，甚至发生淹井事故，使得矿区停工停产。

常见矿山地质灾害的相关治理措施

(一)山体滑坡

防治

在治理山体滑坡工作过程中，必须坚持以预防为主及时处理的综合治理原则。矿山在设计开发过程中，必须考虑到山体滑坡形成的因素和条件，在开采过程中就滑坡形成的内部条件和外部条件进行综合考虑，设计相关的预防工程。在预防山体滑坡过程中，需考虑两个方面，要消除和减轻地表水和地下水对山体的威胁。通过降低地表水地下水的压力，防止岩土发生软化和分解现象，并消除地表水地下水对岩体的冲击作用。在容易发生山体滑坡的边界修建水沟，在滑坡区内修建排水沟，并根据当地的地质结构和水文特点，设计地下水的排除工程，通过水平钻孔疏水法、竖井抽水法等对地下水进行排除，从而有效预防山体滑坡。

(二)防治泥石流措施

泥石流是矿山地质灾害常见的一种灾害之一，在防治泥石流措施中需要从两方面入手，第一需要消除或者将泥石流物质进行固化处理，第二是消除发生泥石流的条件。首先在消除泥石流物质过程中，需要及时将山体斜面的碎石、泥土、岩土进行清理，避免出现大量的松散碎石、泥土堆积现象，如不能及时清理，需对这些泥土进行固化处理，例如利用水泥砂浆等对其进行固定。消除泥石流的诱发条件就必须确保水源得到有效控制。在容易发生泥石流的山体修建排水沟、排洪渠，使水能够有效排出，防止泥石流发生，同时还要做好绿化工作，通过种植植物等方式，有效预防水土流失。

(三)防治地表坍塌措施

在防治地表坍塌过程中，需要根据矿山的具体特点，合理设计回填参数和边坡参数，并加强对采空区的监测。为防止出现地表坍塌现象，需要加固矿柱，并做好稳固边坡工作，在开采过程中，如果出现开裂变形现象，就要立即停工，然后让专业的地质勘探队伍进行勘查，并针对开裂变形现象制定合理的措施，同时在坑道内做好防护措施，防止矿顶出现坍塌现象。

矿山地质灾害监测预警系统

矿山之星边坡稳定性在线监测系统，采用了无线智能传感技术、物联网技术、云计算技术、嵌入式技术、通信和多媒体信息技术。以自主研发的软硬件监测系统为核心，通过可靠、实用的监测系统解决方案向用户提供及时、准确监测数据。通过监测系统对边坡的位移、应力、地下水等情况进行实时监测，来预测边坡失稳的可能性和滑坡的危险性；为滑坡及可能的滑动和蠕动变形提供技术依据以及预测和预报今后边坡的位移、变形的发展趋势。

防治

矿山之星地压在线监测及预警系统采用综合传感器技术、电子技术、信息技术、通信技术、计算机技术、网络技术等多学科手段进行自动监测及预警的系统。可以完成深部地压监测信息的自动采集、存储、网络分发、预警显示等功能，实现信息化、实时化、网络化，可以及时直观地掌握井下深层地压安全参数的实际动态。本系统共提供三种监测手段：深层应力监测、断面收敛监测、微震监测。

矿山之星采空区在线监测及预警系统通过建立适合矿山实际情况的地压监测网，对地压进行长期有效的监测，实现对采空区冒落以及地面沉降（或地表塌陷、地表变形）等采空区引起的地质灾害进行有效的监测和预警。采空区在线监测系统,具有远程数据传输、远程状态浏览、远程系统设置以及数据管理、用户管理、安全管理等功能;可及时、准确发现监测数据中异常数据,预警采空区失稳情况,提示有关管理单位提前做好应急准备。

井下安全避险“六大系统”建设是提高矿山应急救援能力和灾害处理能力、保障矿井人员安全的重要手段，本方案根据矿企安全避险监测监控、通信联络、人员定位系统建设技术要求，由矿用人员管理、通信联络和监测监控三大子系统构成，全面监测井下作业环境和人员调度，有力保障井下事故的预防，并为井下避难提供有力支撑，对保障矿山安全生产发挥重大作用，为地下矿山安全生产提供良好的条件。