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【關鍵詞】礦井水 預測預報防治技術 措施
中圖分類號：O741+.2 文獻標識碼：A 文章編號：
在我國絕大多數的煤礦都是地下開采井下作業，煤礦井下工作場所客觀條件制約很多，水、瓦斯、頂板、煤塵問題提出的改火，以及運輸、機電等都可能成為礦井事故的原因，如果預進方法防和處理不及時，嚴重的甚至會出現重大人員傷亡和財產損大礦集失。特別是煤炭整合之后，一系列的小煤礦生產管理問題尤為突出。礦井水害一直是制約我國煤炭生產發展的重要因素之一。地下水涌入礦井, 不僅造成生產損失和人員傷亡, 導致多種環境負效應, 而且還威脅著大量煤炭資源不能開采。隨著相關學科的發展和新方法、新手段的應用，防治水技術必然會向新的高度邁進。
一、礦井水的來源
1、采空區積水。在井田內如果有大面積的采空區，或者周邊有其它煤礦的大面積采空區及古空區，可能存蓄地下水。在礦井頂板巖石冒落導水裂隙帶或地質構造等不同溝通渠道的作用下，可對下方的煤層礦井產生不同程度的突水。礦井開采中對此應引起高度重視，建議對全井田進行補充勘探，進一步查明水文地質情況，補充完善采空區、老窯及其周邊小窯積水情況，有無越界開采的情況，以便準確地指導礦井設計、施工和生產。
2、大氣降水。大氣降水通過不同成因的基巖裂隙及松散堆積物孔隙在裂隙溝通的情況下進入礦井，成為礦井突水的間接，且重要的補充來源。礦井涌水量受降水的季節變化影響，具有明顯的動態變化特征，且有延后特征。
3、含水層地下水。井田礦井頂板冒裂帶將溝通其影響高度范圍內各含水層之間的水力聯系，使地下水進入礦井，成為礦井突水的主要來源。在開采過程中也不排除在特殊構造部位( 如隱伏斷裂構造) 的越層補給。
二、礦井水的防治措施
（1）災害性水源的防治：對于滲漏嚴重的水庫、河流等，應進行鋪底或河流改道，在礦區建庫蓄洪。調節控制雨季區域性的洪水流入礦區的洪峰水量，減少洪流入滲暈。
（2）災害性通道的防治：地表防治，采用塌陷的回填，或圍堤筑壩；地下防治，采用淺部截流或帷幕注漿；井下防治，是避開巖溶發育地帶，控制大出水點的流量，修水閘墻或水閘門，井下注漿等。
（3）人類采礦活動：人類采礦如在淺部采用長壁全冒落法進行開采，地表形成大的積水坑而使涌水量激增，此時采用其它采礦方法則有可能減少或避免涌水量增加。采礦方法不當破壞原有阻水構造，隔水層，冒落連通其它含水層及地表水體，引起災害，故應正確規劃人類自身的采礦活動。
2、構筑防水閘門和水閘墻：為了使井下局部地區的涌水不致波及其它地區或攔截水源，將開采區與水源隔離，避免礦井受突然涌水的襲擊，此時應在井下適當地點構筑水閘門或水閘墻。水閘門一般設置在可能發生涌水需要堵截而平時仍需運輸或行人的巷道內，如井底車場、井下水泵房和變電所的出入口等。對于大水礦井必須設計密封式泵房，以保證礦井全部淹沒而泵房與變電所安然無恙，仍可照常運轉、排水，以至恢復礦井的正常生產。
3、注漿堵水：注漿前期應該用物探方法查明下伏含水層頂部的巖溶、裂隙的分布情況；然后選擇適當的注漿工藝使其封閉，并充當隔水層的作用，進而加大了隔水底板的厚度至大于臨界厚度值。對于斷層較多、裂隙發育完全的碎裂底板，必須采取超前探測水，之后實施注漿，從而封閉了導水裂隙，加大了底板巖層的強度。當掘進或回采過程中遇到個別斷層或陷落柱突水時，可在查明具體情況后進行局部注漿堵水，從而達到安全開采的目的。
4、完善礦井排水系統，提高礦井抗災能力。所屬整合礦井應該按照技術改造設計完成排水系統施工工作，按照相應的技術要求進行改造，逐步形成完整的礦井排水系統。加強防治水技術指導、服務工作，防治重大突水事故發生。為了確保各礦技改安全，堅持“預測預報、物探先行、鉆探驗證、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則，搞好采掘工作面水害管理。要求整合礦井必須采用“有掘必探、物探先行、鉆探驗證”的方法進行掘進鉆探相步結合，有效防治重大突水事故發生。
三、幾種預防預測技術
1、采煤工作面底、頂板突、潰(淋)水預測預報技術
（1）底板突水預測預報：底板突水預測預報一直是煤礦防治水工作的重點之一。研究工作基本集中于兩個方面: 一是對底板突水機理的試驗與理論研究；二是研制和開發用于底板突水的預測預報技術，包括用于信息獲取，信息處理及信息解譯的儀器、設備及計算機軟硬件技術。
（2）底板突水預測預報技術：基于突水機理研究形成的各種理論大多都有各自的一套突水預測預報方法。根據目前國內外學者的研究，一般都認為含水層的水壓和保護層強度是確定能否突水的主要原因。因此研究重點放在了礦壓、水壓的變化及在它們聯合作用下斷層、裂隙等的力學性質及形變方面，即采動應力場和滲流場藕合分析。
（3）底板突水機理：研究底板突水機理研究是預測預報技術重要的基礎工作。該研究可分為3類，即現場寫實分析法(經驗法)、數值模擬和物理模擬法(相似材料模擬法)。近年來，較有影響的研究工作主要為: 突水災害發生的力學機理研究、采礦對斷層的擾動機理及力學模型、礦井突水的自然水力壓裂效應、煤層底板突水形成機制的非線性動力學模型、應力與裂隙網絡滲流藕合模型、高壓水流沙層突水機理研究等。
（4）頂板潰水潰沙分析及預報：頂板潰水潰沙是與底板突水不同的另一類災害類型。它主要是指沿一些強導水通道, 或因采礦擾動而使地表、第四系水、沙或充填于巖溶洞穴等中的水、沙同時潰人礦坑而造成災害事故。
2、水文地質條件探查技術
水文地質條件探查是包括礦床水文地質在內的一切水文地質工作的重要基礎。常規的、傳統的水文地質條件探查工作是在相應的普查、初步勘探、詳細勘探階段或普查、詳查及精查階段進行的。自80年代中期以來，隨著生產發展的需要，煤礦床水文地質條件探查工作較以往不同的是出現了兩個較大的轉變: 一是研究對象從大到小，即從區域、礦區到采區、工作面的轉變；另一是研究工作從地面到井下的轉變。
3、帶水壓安全開采技術
帶水壓安全開采技術簡稱為帶壓開采技術。它是指當煤層底板隔水層承受較高水壓時，在不進行或很少進行降低水壓的情況下確定能否安全采煤的技術。該技術的重大進展在于：對突水系數進行改進，建立了帶壓安全開采的安全水壓預測模式，并已經實踐檢驗，投人使用。形成了帶壓開采工作面評價技術，即“五圖、雙系數、三級判別法”。
4、礦井水“排供結合”及凈化處理技術
隨著人們對水資源可貴性認識的不斷深人，煤礦防治水技術由單純的防排水向礦區水資源綜合利用方向發展, 即從單純的破壞水資源來換取煤炭資源向兩種資源的共同開發和利用發展, 由此而形成的主要技術有:礦區排水與供水相結合技術(排供結合技術)；礦區地表水、地下水聯合調度，合理調配技術；礦井污水凈化處理及再利用技術；截流與疏供結合配套技術；礦區地下水優化管理技術。
四、結束語
礦井水災害作為礦井常見災害中最為危險的一種，不能掉以輕心，要通過積極完善制度和加強專業技能培訓，逐步提高礦井工作人員的安全意識和標準作業化規范施工；通過成立專業的處理機構來強化基礎設備和技術的投入，建立良好的統籌協調機制，確保防范措施落在實處。只有不斷完善基礎設施和技術力量儲備，才能夠較為顯著的降低資源整合后礦井的水災害風險。
參考文獻：
[1]煤炭工業部.煤炭資源地質勘探抽水試驗規程.北京:煤炭工業出版社,1980.
[2]全國礦產儲量委員會.煤炭資源地質勘探規范.北京:煤炭工業出版社,1986.
關鍵詞：礦井；地質災害；預防措施
引言
地質災害是人類發展過程中不可抗拒的災難性事故，是對自然進行過度索取的惡性后果。破壞性地震、滑坡、礦井瓦斯爆炸等對人的生命健康造成巨大的危害，給社會帶來不可估量的經濟損失，是人類在謀求快速發展、追求利益過程中不容忽視的客觀威脅。煤礦企業只有科學地認識各種地質災害發生的規律，在開采過程中采取綜合有效地預防措施，才能盡可能的減少不必要的人員和財產損失，提高我國煤炭資源的開采率，促進企業的長遠發展。
1 礦井地質災害概述
1.1礦井地質災害的種類
礦井的地質構造是影響地質災害的關鍵性因素，在礦井的開發和建設過程中會打破地下原有的封閉環境，改變地質構造，造成安全隱患。地質構造受外界環境改變的刺激所產生的變化種類復雜，后果也不盡相同。以往的研究和實踐表明，地表移動、瓦斯泄漏和巖層滲水等是較為常見的礦井地質災害。
1.1.1 地表移動及覆巖破壞
較為常見的地下水位下降、地表裂縫和開采沉降均歸因于地下開采面積過大，在礦區范圍內，尤其是煤層淺埋區，大面積的煤層開采形成采場空間，會引起圍巖的原始應力變化，當圍巖所承受的應力超過它的極限強度時，就會發生位移、開裂甚至斷裂，造成覆巖破壞、產生地表裂縫等。雖然煤礦企業會對裂縫地區采取回填、土地復墾等措施，但很難恢復到地質構造變化前的效果，這不僅涉及到生態環境的破壞，更為地表水滲透提供了通道，埋下了安全隱患。
1.1.2 瓦斯與煤塵爆炸
礦井瓦斯是煤的生成和變質過程中伴隨產生的氣體，由以甲烷為主的各種有害氣體構成。瓦斯爆炸是一定濃度的瓦斯在引火源的作用下與一定濃度的氧氣發生的劇烈氧化反應。瓦斯濃度、氧氣的濃度以及引火溫度是瓦斯爆炸的三個條件，但三者的臨界值并不是固定不變的，受壓力及煤塵、混合氣體濃度和惰性氣體混入等影響，情況通常較為復雜。更為重要的是爆炸產生的高溫高壓，會促使附近的氣體產生極大的沖擊力，造成人員傷亡和巷道、器材破壞，其揚起的煤塵使之參與爆炸，形成連續爆炸，破壞力驟然提升。
煤塵爆炸是指煤礦生產中的各種礦物細微顆粒在一定條件下發生的燃燒或爆炸反應，在此過程中產生的CO等有毒氣體能導致人員窒息身亡。2014年遼寧省阜新礦業（集團）有限責任公司恒大煤業公司“11？26”重大煤塵爆炸燃燒事故即為慘痛的典型案例。
1.1.3 礦井水害
透水事故在近期發生的礦井災害中所占的比例有所提高，以礦井涌水和老空透水為主的水害事故不容忽視。大多數地方的煤礦均在煤層淺部開采，將井筒建在老空區或周圍有老空區的現象普遍存在，古老煤礦形成的老空區積水量很難預測，開采范圍也難以確定，極易引發透水事故。
1.2 礦井地質災害的特點
充分地掌握礦井地質災害的特點對有效預防事故發生、及時減小災害損失起到關鍵性作用。綜合來看，我國的礦井地質災害主要有連發、區域性強、可預測性等特征。
（1）連發性。生態系統具有明顯的聯動性，牽一發而動全身，某一方面出現變動必然會引發其他自然因素的改變，這個道理同樣適用于煤礦開采的過程中。當礦井的地下構造因開采而發生改變時，就會引發其他地質要素發生某種程度上的改變或破壞，這種連鎖式的改變達到一定程度后就會引發地質災害，且災害的種類極可能具有非唯一性，產生復雜的、連發性的地質災害。
（2）區域性。幾乎每個不同的區域都具有獨特的地質構造特征，其耐受性和受破壞程度通常具有較大的差別，因此，不同區域的礦井面臨的地質災害威脅不盡相同，由地區特性決定。
（3）可預測性。隨著科技的進步和我國科研能力的提高，相關部門關于地質災害的認知程度不斷加深，煤礦企業也從多種渠道獲得了有關知識和實踐經驗，對地質災害的預兆、形式等有了進一步的把握，不再單純憑借以往的經驗教訓，先進的科學設備得到了廣泛的應用，地質災害的可預測性表現突出。然而，由于地質結構復雜多樣，現階段仍難以實現全面的地質災害預防工作。
2 礦井地質災害的預防措施
2.1 減輕地下開采對地面影響的措施
為了降低地下開采對地面造成的不良影響，應對開采可能影響到的地質結構及其應力能力進行透徹的分析，并采取有針對性的措施加以預防。當地下開采面積達到一定規模時會對地面建筑及道路造成不同程度的損壞，也可能造成地下水疏干和耕地、坡地裂縫。
對于薄煤層和中厚煤層而言，雖然隨著上覆巖的成分、膨脹系數等變化其塌陷帶波及上部巖層所造成的裂隙高度會不盡相同，但其裂隙高度仍然是有限的。對于厚煤層來講，由于采取與薄煤層不同的開采方式，開采過程對巖層的破壞程度也明顯加強，基本上為開采厚度的2-8倍。裂隙沉降帶高度能達到不規則塌陷帶的2倍多，若覆巖層的厚度超過了以上數據計算的破壞影響高度，則地面可以免受波及，幾乎不會產生破壞跡象，否則，要充分考慮應對地面破壞的預防措施。然而，從煤礦企業的角度出發，即便是沒有影響，也應該制定科學合理的控制性預防措施。
2.2 預防瓦斯與煤塵爆炸的措施
2.2.1 防止瓦斯爆炸的措施
預防瓦斯爆炸可以從控制爆炸條件入手，防止礦井瓦斯集聚、避免接觸高溫火源。
對于預防瓦斯氣體聚積可以從三方面加以控制。首先，要加強礦井的通風管理，使瓦斯濃度保持在《煤礦安全規程》規定的濃度以下，在各工作面設置獨立的進回風系統，使瓦斯濃度在進風風流中不超過0.5%，回風風流中不超過1%，礦井總回風流中低于0.75%。其次，要建立健全瓦斯檢查制度，保證檢查的及時性和全面性，利用先進的甲烷檢查儀器對各用風地點的瓦斯濃度進行精準測量，發現隱患并及時處理，嚴禁超限作業。最后，從降低煤層及采空區瓦斯產生量的角度減低瓦斯濃度，采取瓦斯抽放的方式對含量大的煤層進行事先處理。
2.2.2 防止煤塵爆炸的措施
根據煤塵爆炸發生的特征，要從防塵和隔絕火源兩方面防止事故的發生。一是采用靜壓灑水的方式減少礦井中煤塵的懸浮量和產生量；二是采取全方位的火源隔絕措施，堅決禁止因摩擦等產生高溫火源。
2.3 礦井水害的預防措施
礦井水害不僅關系到煤礦企業的利益和員工安全，更關系著水資源的合理利用與保護，要給予足夠的重視。對于預防礦井水害，企業管理人員可以從以下幾個方面進行：首先，要摒除工作人員的保守思想，充分調動其工作熱情，灌輸礦井水害的相關知識，讓他們切身體會到礦井水害的危害，提高警惕。其次，要加強預先探測，明確分工和工作職責，對于相關崗位的工作人員要嚴格執行崗位責任制，保證探測工作及時進行，同時也要引進先進的技術和探測設備，確保獲得全面、準確的高質量探測結果，爭取將礦井水害扼殺在搖籃中。最后，要注意礦井選址和合理改造，在礦井選址的過程中要事先對水害的風險進行評估，結合工程的實際效果進行綜合考量，充分降低水害發生的概率。
3 結束語
礦井地質災害具有一定的復雜性和綜合性，危害等級高、防治較為困難，短時期內無法從根本上杜絕此類危害的發生。因此，煤礦企業要充分利用現有的科技和設備做好全面的預防工作，為辛勤的員工負責，為企業的發展負責，為百姓健康和人民幸福負責。
參考文獻：
在我國，隨著大工業生產的迅速推進，一些老工業基地日益呈現出資源枯竭的態勢，大量礦井廢棄和關停則是在此宏觀態勢下微觀放映，廢棄礦山所引發的的地質環境災害對生態環境和社會經濟的危害也到了不容忽視的地步，對其進行系統研究顯得尤為必要。
1 廢棄礦山引發的環境地質災害的類型分析
廢棄礦山所引發的環境地質災害是多個方面的，但這些不同的災害現象都是相伴而生，互相依存不可分割的。對廢棄礦山引發的環境地質災害進行類型化分析是探尋治本之策的前提。
1.1 礦內污水觸發水污染
礦井關閉后一般會引發區域內大范圍的地下水污染和地表水污染，依據礦井的監測資料進行研究發現，上述后果是因為礦井關閉后其以前的排水系統也自然廢止，從而使得地下采空區內含有很多有毒有害成分的污染水和不同含水層的水相互滲透融合，從而引發潔凈水深度和廣度均極為龐大的污染。另外，礦區因礦井關閉，有毒地下水因得不到正常的疏導，就會自動上溢至地表漫流，引發地表水域的污染。廢棄的煤礦和金屬礦及有關矸石堆對河流、湖泊和水庫造成有害的影響，這些都是因為廢礦渣中所含酸性污染物質造成的。
1.2 地下水外溢淹沒礦區
礦井報廢使得地下水失去既定的人為疏導排出路徑，水位上升溢出可以導致礦區大面積的被淹沒。如1999年，陜西省就因為對沿河幾十處的小煤窯強制關閉而引發災害，其中原因正是小煤窯中的污水上漲導致河流下游地下水位抬升，涌出地表后，使得大片農田被淹，形成了大塊的沼澤地，造成嚴重的水域環境災害。
1.3 地面崩塌以及伴生的毒氣外泄
廢棄礦區地下部分有著因礦產開采形成的大面積的采空區，礦井關閉后，地下采空區缺乏必要的維護，地下構造遭受很大的破壞，經過一段時間后就會產生大面積的地面開裂、塌陷。由于礦物在密閉高壓作用下會產生許多有害氣體，這些有毒物質也會從地面裂縫中逸出，造成嚴重的空氣污染。
1.4 廢棄礦井污水入侵威脅臨近生產礦井安全
廢棄礦井所產生的廢水往往會漫流進入其他正常運行的礦井，對其他礦井的正常生產和人員安全造成極大的惡劣影響。近年來比較著名的案例是江蘇徐州礦務局、湖南資興礦務局的廢棄礦的案例，2000年兩礦在關閉礦井后，境內污染的地下水也隨機停止疏導排泄，不斷增加的廢棄礦水涌入相鄰的生產礦井內，對安全生產造成極大的威脅。
2 廢棄礦山環境地質災害的成因
眾所周知，廢棄礦山所引發的環境地質災害的影響面積大，并具有極強的隱蔽性強，且往往潛伏期較長。故而，對其地質災害形成的技術原因和人為原因進行研究顯得非常必要。
2.1 開采技術原因
采礦活動往往都會對地下水和地表水系統造成影響，從而對開采區及其周邊區域內的水文地質和地下水層系統的運行產生極大的作用力。礦山開采過程會對煤巖層進行極大的破壞，含有多種化學成分地下水從巷道、井壁及采空區等多種渠道滲入礦井與煤系巖層接觸，從而融合其中的各種成份，在此過程中，許多物理、化學反應理所當然在其中發生。成分復雜的礦井水在礦井關閉后，由于既有的正常排水渠道消失，富含有毒元素的污染水就會進一步污染其他未污染的地下水層系統，當地表開裂或塌陷后，酸性礦井水就會漫溢而出，對地表水域環境造成極大的污染。
2.2 開發過程中追求經濟效益，環境意識不強
在礦產資源的開發過程中，企業主往往過分注重經濟利益，對公共利益漠然對之，引發“公地悲劇”。在相當長的時期內，由于國家監管不到位，在利益的驅逐下，很多地區引發采礦熱，個體礦山企業和鄉鎮村集體礦山企業對礦產資源進行無序開采，所采用的開采技術也極為落后。開采過程中沒有對今后的地質環境破壞進行必要的評估，缺乏配套的礦山治理措施，從而為引發今后大規模的地質環境災害留下隱患。
2.3 缺乏關閉礦井治理的良性措施
我國許多礦山企業都是建立于計劃經濟時代，一般都是國家產權，企業的盈利很大的份額都要上繳國家財政，而政府并沒有合理留置安排足夠的礦山治理資金。開采的同時沒有注重治理，一旦礦區資源枯竭，企業難以為繼，也就根本沒有經費采取對礦山環境地質災害進行防治的經費。礦井關閉缺乏必要的預測評估的前置階段，對礦井關閉后的風險識別、預測、防范的技術系統和資金來源也就不可能形成系統的方案，也缺乏礦山恢復的一整套機制，在這樣的前提下對礦井進行關閉，對其所隱藏的危害視而不見，任其滋長，從而就為造成大規模的環境地質災害埋下伏筆。
2.4 地表復雜的自然地理環境
礦區地表地形一般均為山地、高原地區，地形地貌與地質構造都比較復雜，地面往往多高山陡坡，地質構造多斷層，在自然的風化侵蝕作用下，巖體結構破碎隨之而生。由于生產需要以及環保措施的缺位，礦區往往植被稀疏，水土流失比較嚴重。在汛期暴雨的相互作用下，關閉礦井采空區容易引發區域內發生嚴重的塌陷，還會發生泥石流、滑坡等地質災害，從而引發地下污水上溢，造成綜合性的地質環境災害。
3 廢棄礦山環境地質災害的防治措施
對廢棄礦山環境地質災害進行類型化分析，并對其產生的成因和機理進行系統的研究之后，結合我國廢棄礦井區域的各種自然條件，如水文、地質以及氣候環境等進行考量，基于我國學術界的研究現狀，借鑒國外先進經驗，可以對我國廢棄礦井引發的地質災害形成如下防治建議。
3.1 構建廢棄礦山風險評價與預報系統
對于既存廢棄礦井的相關環境進行合理的技術考量是預防災害的必要舉措。廢棄礦井的風險評價與預報系統的構建需要考慮以下一些技術問題，包括地下水流及其動態的動力學評價與預報，具體工作有流體動力學觀測，滲透介質參數試驗。另外一項比較重要的技術工作是評價采礦擾動對介質滲透性的影響，該項評價主要通過水文地球化學進行動態監測與預報來實現，主要進行以下技術性的任務，如水質遷移機理與強度，現場示蹤試驗，地下水自凈可能性，含水系統環境中物理化學狀態變化規律。
3.2 構建廢棄礦山風險識別系統
對于風險的識別與分析首先有必要建立系統管理資料的數據庫，對于數據庫所應包括的資料，技術領域一般要采集如下一些數據，即廢棄礦井的空間物理形態，含水層的水力特征，以及氣候、降水、土壤、植被等地質與相關環境數據。；廢棄礦井所含的危險因素主要存在于兩個領域，一是人力活動即采礦過程中所遺留的危險因素，二是客觀自然地理環境因素。對于人力活動所形成的危險進行評估預測必須是全面的，即包括環境的、經濟的的因素，也應該把社會的、人文的因素考慮在內。
3.3 采用先進的地質災害防治措施
地質災害的防治措施不應僅僅關注事后的治理，更應注重礦井關閉前的預防。一是要建立廢棄礦井治理基金，保障治理經費的來源充足；二是要合理利用一些先進的防治技術，目前國內外已有的治理地下水污染措施包括：在礦井內充填凈化污水的特殊材料；打造水平孔預排老空污水；采用注水井構筑“水力壩”來阻隔污染的大面積擴散；通過將小煤窯與國營大井溝通等方法來截斷潔凈水與污水的聯系等。
一、煤礦開采對地質環境的影響
（1）煤礦開采對植被、水土流失以及土地沙漠化的影響。礦區地表植被稀少，生態環境脆弱，煤礦開采時，必然會造成大面積毀林毀草，致使水土流失，從而引發土地沙漠化。防治措施：建設單位做到：礦井建設與環境建設同步進行，提高植被覆蓋率，減少水土流失。（2）礦坑排水對地質環境的影響。礦區為了正常生產，需疏排礦井水，其結果必然會導致地下水位下降，井泉干涸，植被枯死，從而影響當地居民的生活用水及農田灌溉用水。另外，礦井產生的各種生活污水及工業廢水如不處理，可造成地下潛水和土壤污染，直接污染其附近水源。防治措施：設計部門應考慮防范措施。（3）煤礦生產對地面環境的影響。大規模的開采，礦井必將形成大面積的采空區，使煤層頂板失穩下沉，出現地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形，重者可使地面建筑物、公路、管道等公共設施遭到嚴重破壞。防治措施：在采掘中應注意保護建筑物、公路等地面設施。保安煤柱應留設，采空塌陷區應及時回填，恢復植被。（4）固體廢棄物對地質環境的影響。煤礦主要固體廢棄物為井巷掘進的廢石及煤矸石，廢棄物堆放可能產生的環境地質問題有：侵占草原和耕地、減少土地資源，污染土壤；廢棄物中有害元素因降水的長期淋濾往往富集在水中，污染水資源。防治措施：煤礦生產時廢棄物堆放盡量少占草原和耕地，堆放處應鋪設隔水的粘土層，以減少對水資源的污染。
二、地震與礦區穩定性
據中國地震局主編的《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001）劃分，本區所在地，地震動峰值加速度為0.05g，地震烈度相當于Ⅵ度。錫林浩特市西烏珠穆沁旗境內曾發生5.9級地震，錫林浩特市、赤峰市等地有感。防治措施：礦區地面建設時必須采取防震與抗震措施，防患于未然。礦區內目前尚未發生過較大規模的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害和較為嚴重的環境污染問題，自然狀態下不會有不良自然現象發生。因此，地殼的穩定性較好。
三、地質災害
（1）礦井生產往往形成大面積采空區，放頂后出現地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形。從計算結果分析，導水裂隙帶（包括最大冒落帶）最大高度未達地表，但采空區放頂后，彎曲帶（整移帶）可能波及到第四系。另外，采空區放頂后，部分地段導水裂隙帶達到了第三系松散層，松散層會對礦井直接充水，會導致地下水位下降，從而引起某些地段地面沉降、地面塌陷。防治措施：采掘中應注意建筑物及公路等地面設施保安煤柱的留設，采空區及采空塌陷區應及時回填，恢復地面植被等綜合治理措施。（2）地下水的污染。礦區地下水的污染源有礦坑污水、煤礦工業及生活廢水，礦坑廢石、煤礦工業廢渣、生活垃圾。地下水污染的防治措施有：一是液體廢棄物防治。積極引進礦井生產新技術，發展無污染新工藝；重復利用廢水，減少污水排放量；加強技術改造，實行廢水資源化；堅持嚴格的廢水排放標準；生活飲用地下水源必須設置衛生防護帶，上游或影響半徑范圍內不得有各種污染源存在。二是固體廢棄物防治。首先要發展無廢工藝，減少廢物生成量，土地復墾；其次是要開拓固體廢棄物資源化新途徑，即從固體廢棄物中回收有用物質，以獲得新的用途；最后是要采用物理、化學、生物等技術對固體廢棄物進行減量與凈化處理，并選擇安全排放場地，不但能防止地下水污染，而且還能防止土壤的污染和減少土地的占用量。
四、礦區水環境及有害物質
礦產資源是人類賴以生存和發展的物質基礎，是人類生產資料和生活資料的重要來源。隨著宜昌市礦產資源開發規模的增大，礦山地質災害問題日漸突出，而采礦和選礦作為礦產資源開發過程中的主要活動對礦山地質災害產生了多方面的影響。
宜昌市是地質災害的多發地區之一，地質災害種類多、分布廣、影響大、造成損失嚴重。礦山地質災害是地質災害的一個小分支，是人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。特別是宜昌市七八十年代受“有水快流”思想和粗放型開采影響，導致礦山開采環境不斷惡化。近年來，雖規范開采，但隨著各種礦產開發利用強度增大，各種礦山地質災害明顯上升，該文研究者結合在宜昌市多年礦山勘查的工作經驗，詳細介紹了礦山各種地質災害的類型、產生、危害和防治對策，并提出相應的勘查方法。
1 地質災害誘發因素
1.1 疏干排水
采礦時對地下水必須進行疏干排水，甚至要深降強排，由此而出現了一系列的地質災害問題。首先是礦井突水事故不斷發生。許多煤礦的上覆和下伏地層為含水豐富的石灰巖，特別是北方石炭二疊紀煤系地層，不僅煤系內部有含水性強的地層，其下伏為巨厚的奧陶紀灰巖。這些礦床隨著開采的延伸，地下水經深降強排，產生了巨大的水頭差，使煤層受到來自下部灰巖地下水高水壓的威脅，在一些構造破碎帶和隔水薄層的地段發生突水事故，嚴重地威脅著礦井和職工生命的安全。
1.2 其他因素
礦山地質災害誘發因素很多，有些是開采過程中難以避免的，如開采深度的增加，使得地應力相應增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴重地壓災害；有的是開采中忽視預防或開采不規范、管理不科學導致的，如采空區不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質及構造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業、私挖亂采等，非穩定因素積聚到一定限度引發各種災害；有的礦山片面追求經濟利益或為擺脫一時的經營危機，擯棄常規，如采富棄貧、求近避遠，結果為后期發展埋下災害隱患；曾一度泛濫的民采風潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴重干擾和資源、環境破壞。
2 主要地質災害特征和治理措施
2.1 泥石流
泥石流災害具有很強的破壞性，但人們并不是被動地去接受泥石流災害，而是通過科學研究，不斷認識其成災機理和成災規律，提高預測預報水平，加強防御建設，與泥石流災害進行斗爭。礦山建設對泥石流形成條件的影響主要有以下幾個方面：（1）產生并加速松散固體物質的積累，露天開采及坑采剝離廢石速度較快，產生大量廢土，是泥石流源地的主要形成原因。（2）增大了水體補給量。礦山廢石堵溝成湖，蓄積了大量的水體；有時在掘進坑道的過程中，掘開了地下水的主要通道，形成地下水突涌，使水體補給量增大。（3）礦山建設改變了地形條件，增強動力條件。
泥石流的治理措施包括工程措施和生物措施：（1）工程措施的治理目的是減少災害的發生頻度，降低災害的危害程度。一般是攔擋、排導和支護措施。（2）生物措施：生物措施的治理目的一是治理水土流失；二是吸收有害物質，凈化土壤。（3）生物措施和工程措施相結合：金屬礦圍巖一般為較硬的巖石，開采過程中開采堆積物除了上覆土層和風化巖石外，均為較大塊的難風化的塊狀堆積物，易形成的地質災害為崩塌、滑坡以及泥石流。
2.2 塌陷
當地下礦層被采出之后，采空區的頂板巖層在自身重力和其上覆巖層的壓力作用下，產生向下的彎曲和移動。當頂板巖層內部所形成的拉張應力超過該層巖層的抗拉強度極限時，直接頂板首先發生斷裂和破碎并相繼冒落。接著是上覆巖層相繼向下彎曲、移動，進而發生斷裂和離層。隨著采礦工作面的向前推進，受到采動影響的巖層范圍不斷擴大。當礦層開采的范圍擴大到某一時刻，在地表就會形成一個比采空區大得多的塌陷盆地，從而危及地表的各種建筑物和農田等。對礦山采空區塌陷的治理方案很多，但較常用的方法是充填復墾法。這種方法是利用礦區附近的煤矸石、粉煤灰、露天礦剝離物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地復田。這種方法多用于有足夠的充填材料且充填材料無污染，可經濟有效防護治理的地區，因其既解決了塌陷地復墾問題，又解決了礦山固體廢棄物的處理問題，所以經濟效益最佳。
2.3 滑坡
滑坡活動受多種因素影響，主要發生在雨季。而軟硬相間巖層，由于差異風化，堅硬巖體突出，由結構面切割或重力蠕變，堅硬巖體就會產生崩塌、落石。地質構造發育使完整巖石被分割成割裂體，割裂體在誘發因素下失穩而形成崩場，因此構造越發育，巖體越破碎，越易產生崩塌、落石。人為影響主要是開挖坡腳、改變應力場，使坡體內積存的彈性應變能釋放而造成應力重新分布，巖體產生卸荷裂隙，它們多張開且平行于邊坡面并使原有裂隙擴展和張開，由其所切割的巖體，可能失穩而形成崩塌滑坡。目前露天煤礦、鐵礦、采石場所發生的滑坡，大多數是由于違反開采順序，亂采濫挖而造成的。為了使露天采掘、剝離作業正常進行，采場邊坡巖體應該具有一定的穩定性。當工作臺階采掘到最邊界時，便形成最終邊坡；當最終邊坡角過陡時，穩定性差，易滑坡，危及人員和設備的安全，導致停產閉坑；當其過緩時，會降低采礦經濟效益。
抗滑工程是防止山體滑坡的不可缺少的一部分，尤其對于事關生命、財產安全的礦區坡體來說，意義非同尋常。抗滑工程包括抗滑擋墻、加筋擋墻、錨定板擋墻、預應力錨索擋墻、錨桿擋墻。抗滑樁大截面積排式抗滑單樁、抗滑鏈、鋼管樁、承臺式抗滑樁、抗洪樁、樁基擋墻、椅式擋墻、排架式抗滑樁、抗滑剛架樁、板樁抗滑樁和錨固樁。土質改良注漿、微型樁。
3 礦山環境地質災害問題及其勘查方法研究
3.1 地球信息技術綜合方法
遙感技術（RS）主要是針對大面積區域宏觀解釋，可形成不同比例尺所需要的航衛片解譯結果。利用航、衛片進行解譯，具有直觀、真實、準確、實效性強等特點，可大大提高工作效率和質量。GPS具有全天候、全球覆蓋和高精度的優良性能，而且其用戶設備無源工作，體積小，重量輕，耗電少，使用方便和價格低廉，因此，GPS的應用越來越廣泛。在礦山環境野外調查中，可采用GPS定位儀進行礦山環境三維坐標數據的現場采集工作。礦山地質災害的許多問題都是由多種空間域因子共同作用的結果，而GIS本身又具有強大的空間分析操作功能和多源多因素信息復合疊加技術，因此GIS完全可以實現對礦山環境和災害問題進行動態模擬與評價的目的。
3.2 水文地質與巖土力學試驗方法
水文地質與巖土力學試驗類型很多，是礦山地質災害調查的重要手段之一，許多調查成果的基礎數據和資料，均需水文地質與巖土力學試驗而獲得。在礦山地質災害調查工作中，水文地質試驗主要包括水質測試、淋濾試驗、浸泡試驗、含水層吸附試驗、含水層頂板滲透性試驗、采礦引起周圍地層滲透性變化試驗、礦石及固體廢棄物中有毒有害元素測試試驗、土壤污染試驗、溶質遷移與富集規律試驗等；巖土力學試驗主要包括室外原位力學試驗和室內巖土物理力學性質試驗等。
3.3 地球物理勘查方法
高密度電阻率法是以巖土體導電性差異為基礎的一類物探方法，該方法一次即可進行多裝置數據采集，既可研究深度方向的電性變化，也可研究水平方向的電性變化，通過參數換算取得更多突出的有效異常的比值參數，利于潛在災害的埋深、范圍等的推斷解釋。它對不太深的采空區、地下水系、巖石風化層等的勘查十分有效。淺層地震法是由人工手段激發地震波，再通過研究地震波在地層中的傳播規律，以查明地下地質小構造及獲取地層巖性信息的一種物探方法。其中的淺層反射法，不僅能直觀地反映地層界面的起伏變化，而且還能探測地下隱伏斷層、空洞、陷落柱以及各種異常物體，是滑坡、斷裂面、采空區等潛在地質災害的有效勘查方法之一。
4 礦山地質災害的預防
愈演愈烈的礦山災害、大量潛伏的災害隱患、日漸惡化的礦山環境說明礦山地質災害的防治必須上升到政府監管的高度。政府主管部門要加大對礦山環境與災害源的監管與治理力度，防止新的隱患發生。礦山企業要規范開采行為，合理開發礦產資源，處理好短期經濟利益和長遠發展的關系，將防災減災工作始于礦山設計并延續到閉坑之后。注重礦山地質災害的防治研究，將其列入礦業領域的基礎性研究，把礦山災害、環保、安全生產統一起來。災害研究要充分依靠科技進步，采用高新技術，研究災害的發生機制，建立災害的監測、預報和評估信息系統。
【關鍵詞】礦山地質；地形地貌；環境影響現狀；災害防治
某開采區主要位于礦區中南部，其長度為207m，平均寬度為70 m，底部采場平臺的面積為14525m2。采礦最大標高在礦區的南部，為450m，最小標高在礦區的北部，為310m。本礦區的斑狀花崗巖礦體比較厚，呈現帶狀，產出比較穩定，礦體結構比較簡單、穩定，大部分覆蓋面積已經被剝離，黑云母花崗巖作為圍巖，屬于中等穩固巖石。在此礦區進行開采的時候，主要采用自上而下分水平臺階的露天開采方式。
1.礦山地質環境地形地貌
此礦區是丘陵地貌，礦區以及主體山脈主要為東西走向，次要山脈為南北走向。礦區的一般標高是300-440m之間，最大高差為280m。此礦區的地形切割比較深，坡度一般均在25°之上，具有自然的排水設施。其地表主要由洪沖積物和第四系殘破積組成，覆蓋率達到了70%之上。綜上所述，此礦區地形地貌屬于中等復雜程度。
2.礦山地質環境影晌現狀評估
2.1地質災害影響
通過對礦區的勘查發現，現階段的地質災害主要為崩塌與滑坡。崩塌主要指的就是土質邊坡剝落崩塌，邊坡高度為2-5m，崩塌體上含有較好的雜草，土層成分主要包括石英粉砂、粘土、石英砂等。崩塌體的長度大概是5m，厚度大概在2-3m之間，寬度為6m，呈現橢圓形，體積為20m3，屬于小型崩塌，影響范圍大概是30。
2.1.1崩塌
（1）位置。
崩塌位置主要位于礦區的西側，和采礦區的距離比較近，此崩塌基本上就是90°陡坡土體的下墜，落距比較小，屬于最近形成的。其土層是第四系殘破積層，主要包括粘土、石英砂、石英粉砂等成分，呈現灰黃色、淺黃色，大概厚度是2-5m，具有良好的植被情況，崩塌體體積在3-5m3之間，影響范圍大概是15。
（2）現狀及危害。
崩塌體后陡壁主要是土質邊坡，具有良好的植被情況。崩塌體屬于最近形成的，散亂堆積在一起，規模比較小。其產生變形的原因主要包括：強烈的土體風化作用，土質松散，邊坡開挖等施工活動影響等等。同時，雨季降雨會對其產生一定的沖蝕作用，出現下滲等現象，對礦區穩定性產生一定的影響，進而出現崩塌災害。導致發生崩塌現象的主要原因就是邊坡開挖施工，其次就是強降雨。當發生崩塌災害之后，會對礦區公路運輸以及行人安全產生威脅。
（3）穩定性評價。
此崩塌體均散落在坡底，已經穩定。在后期降雨、風化侵蝕等作用下，時有發生掉塊現象，但是規模比較小，危險性也比較小，最終評估結果就是礦區崩塌危險性小。
2.1.2滑坡
此礦區滑坡主要位于北部舊排土場邊坡處，礦山地質災害點現狀說明見表1所示。排土場土層主要就是第四系破殘積層，主要成分是粘土、石英砂、石英粉砂，呈現灰黃色、淺黃色，具有少量塊石。因為在進行排土的時候，沒有嚴格按照有關規范標準的規定與施工措施執行，導致臺階分級施工質量較差，加之土層較為松散，具有很好的邊坡角，致使其相對高差超過了15m。在降雨、下滲等因素的影響下，導致其穩定性、土飽和性均較差。在排土場臨空位置處形成滑坡體，在坡腳處的影響范圍長度達到了20m，寬度為12m，形成了約100m3的滑坡土方量，影響范圍大概在150左右，屬于小型滑坡。因為滑坡體距離公路與村莊比較遠，前面還是排土場的空地，主要就是因為排土堆放不規范引起的，沒有出現財產損失與人員傷亡，具有的危害性比較小。
由此可以看出，在此礦區開采過程中，發生的崩塌、滑坡等災害規模比較小，基本沒有造成財產損失與人員傷亡，對礦區開采影響比較小，因此，礦山地質災害現狀評估為危險性小，基本不會影響地質環境。但是，需要對不穩定邊坡進行監測與處理，保證其安全性、穩固性，避免出現財產損失與人員傷亡。
2.2含水層影響
此礦區開采底層界限處在侵蝕基準面上，其含水層主要為塊狀巖類裂隙含水層，具有較弱的富水性，采坑還沒有露出含水層。通過相關野外調查分析，流經地表的水的pH值是7.5，礦化度要低于1g/L，屬于淡水。現階段，礦區開采還沒有導致含水層結構出現變化，同時也沒有出現水體惡化、水位下降等不良情況。所以，礦區開采對地下水、地表水的影響非常小，對含水層影響程度較輕。
2.3地形地貌景觀影響
此礦區主要為丘陵區，其地形基本為西南高東北低，具有良好的植被情況，礦區周圍沒有風景名勝與自然保護區等。在進行礦區開采的時候，主要就是露天開采，在進行開采的時候，必然會對其植被情況產生破壞，對原來地形地貌景觀的破壞影響程度非常大。因此，其地形地貌景觀影響評估為嚴重。
2.4土地資源影響
此礦區已經開采了很多年，破壞面積達到了5.6h其中采礦區的面積為4.8h，原有的排土場面積大概為0.8h，職工生活區、道路等均會占有一定的土地面積。通過對礦區現場的勘察，大部分破壞土地為林地。
2.5礦山地質環境影響現狀評估
根據礦山地質環境現狀評估情況，對礦區地質環境條件差異性與地質環境問題分布、危險性等進行考慮，并且分析其受影響程度與社會經濟屬性，進而對礦區分段的影響程度進行分析，明確其量化指標，在“區內相似、區際相異”原則的條件下，運用半定量分析法、定性分析法對礦山地質環境影響予以等級分區。在進行實際劃分的時候，一定要對地質災害、含水層、地形地貌景觀、土地資源這四方面的影響進行分析，進而對其程度予以明確，礦山地質環境影響程度分級如下：當礦山地質環境影響程度為輕度時，針對地質災害而言，其表現為：災害規模小，發生幾率小。對分散性居民、小規模工程設施產生影響，造成的經濟損失與人員傷亡較低；針對含水層而言，其表現為：礦井的涌水量低于3000m3每天。礦區含水層水位下降幅度較小，不會影響周邊生活、生產用水；針對地形地貌景觀而言，其表現為：對原來地形地貌景觀影響程度較小，對自然保護區、風景名勝、交通等的影響程度也較低；針對土地資源而言，其表現為：占用破壞林地、草地的面積不超過2h。當礦山地質環境影響程度為中度時，針對地質災害而言，其表現為：災害規模中等，發生幾率較高。主要對城鎮與村莊居民、交通、主要工程設施等產生影響，出現了一定的經濟損失與人員傷亡；針對含水層而言，其表現為：礦井的用水量在3000-10000m3每天。地下水水位下降幅度比較大，呈現半疏干狀態。對周邊生活、生產用水產生了一定的影響；針對地形地貌景觀而言，其表現為：對原來地形地貌景觀影響程度較大，對自然保護區、風景名勝、交通等產生了一定的影響；針對土地資源而言，其表現為：占用破壞耕地2h以下，占用破壞林地、草地2-4h。當礦山地質環境影響程度為嚴重時，針對地質災害而言，其表現為：災害規模大，發生幾率高。對城鎮、村莊、交通、主要工程設施的影響較為嚴重，造成的經濟損失也比較大，并且會出現一些人員傷亡；針對含水層而言，其表現為：礦床含水層結構被破壞，出現導水通道。礦井的涌水量超出了10000m3每天。地下水位出現下降的情況。礦區周邊含水層的水位也在下降，或者呈現一種疏干狀態，出現地表水滲漏的現象；針對地形地貌景觀而言，其表現為：破壞了原有的地形地貌景觀，對自然保護區、風景名勝、交通等產生影響，破壞了生態環境；針對土地資源而言，其表現為：破壞了基本田地，占用破壞耕地2h以上，占用破壞林地、草地4h以上。
3.評估區礦山環境問題的防治難度評述
3.1地質災害影響防治難度
在此礦區中發生的地質災害主要為崩塌、滑坡、泥石流。在發生崩塌等災害的時候，會對現場工作人員、機械設備等產生一定的威脅。此時，可以通過種草植樹、土釘掛網植草等方式進行加固，避免發生崩塌等災害；同時，也可以在邊坡臺階上植樹種草，有效提高土層的穩固性。這些防治措施非常簡便，防治難度也比較小。針對泥石流災害而言，可以通過規范堆土場、壓實、修筑截水溝與排水溝、種草植樹等方式進行防治。其防治措施比較簡單易行，相應的防治難度比較小。
3.2地形地貌景觀影響防治難度
在此礦區開采中，地形地貌景觀影響主要就是由礦山露天開采導致的，在進行開采的時候，容易形成高陡坡，不僅具有一定的危險性，還會影響邊坡周圍的美觀。并且，在礦區開采、破碎的時候，一般均會產生大量的地表、粉塵等，非常容易出現水土流失現象，對礦區自然環境產生一定的影響。通常情況下，可以通過綠化措施、分區濕式鑿巖、灑水抑塵等方式進行治理，可以有效達到預期的防治效果，相應的難度也比較小。
3.3現狀評估及預測評估
在此礦區內，礦山開采、道路邊坡、舊排土場邊坡等均具有小規模的崩塌、滑坡現象，礦山開采的含水層影響程度評估為輕度、土地資源影響程度評估為嚴重、地形地貌景觀影響程度評估為嚴重。通過對礦山地質環境影響的現狀評估結果，可以對其進行預測評估：礦山地質災害主要為崩塌、滑坡、泥石流，其中崩塌、滑坡災害的危險性比較小，造成的危害也比較小，其評估為輕度；泥石流災害的危險性比較大，造成的危害也比較大，對礦山地質環境有著非常嚴重的影響，其評估為嚴重。礦山開采對含水層影響程度為輕度；對地形地貌影響程度為嚴重；對土地資源影響程度為嚴重。
4.結束語
總而言之，隨著礦山開采規模與范圍的不斷擴大，人們對其地質環境的變化也越來越重視。在礦山開采中，一定要對其地質環境影響程度進行分析，這樣才可以對可能發生的地質災害進行預防，并且全面了解礦區的地質條件，為礦區的高效開采提供可靠依據。同時，在實際開采過程中，一定要對礦山地質災害、含水層、地形地貌景觀、土地資源這四個方面進行詳細的分析，了解其影響程度與防治難度，保證礦山開采的有序進行，實現礦山開采的經濟效益與社會效益。 [科]
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關鍵詞：礦山；地質災害；環境保護；邊坡；爆破
1礦山開采主要地質環境問題
礦山的開采過程也是對原有生態環境[1]的改造過程，不可避免的會對原生環境造成一定程度的破壞，實際中最常見的是采石平臺和陡崖，它們的出現會造成較為嚴重的水土流失和崩塌災害，還會污染地下水，另外，開采過程中會產生大量的廢石，這些廢石的無序堆放也在一定程度上破壞了原有的植被環境，對周邊環境也造成影響。
2礦山地質災害類型
2.1巖土體變形
(1)礦山開采是在山體內部開挖洞穴，從內部改變山體結構，影響地面與山體穩定性，且一段時間后可能出現地面或采空區塌陷，引發巖土體變形。比如礦山采空區，如放置礦柱數量較少，或因礦柱出現破損，都會降低其支撐力，引發塌陷，尤其是礦體在地表埋藏較淺，開采平緩區域，是地面塌陷多發區域。而對礦體開采位置的深入，開采后若沒有及時回填，或是崩落采空區，其達一定規模后，會因支撐力不足塌陷。同時如在巖溶分布較多區域開采，也可能因礦山排水，造成溶洞以上地面塌陷。地面塌陷不僅直接影響耕地資源，其也會破壞道路、建筑物等，進而停止開采。(2)邊坡失穩、滑坡與巖崩。礦山一旦遭遇過度開采，那么極有可能發生邊坡失穩、滑坡與巖崩的災害。另外開采方式的不合理，也會導致邊坡因坡度過陡而結構失穩，從而引發一系列的開采事故。(3)坑內巖爆。它的另一個名稱是礦產沖擊。出現這一災害原因是，礦坑周圍及頂部與底部巖石，在地殼擠壓下有一定壓縮，如某個區域被挖空形成自由面，這個區域擠壓力會受影響，地應力從自由面釋放，使周圍巖體破裂成數個小塊，向空間內噴射，給礦山穩定與開采人員生命安全帶來威脅。(4)采礦引發地震。如果礦山開采采用的開采方式不合理，或者施工人員操作不當，便會埋下地震的隱患。這種情況下引發的地震震源一般較淺，地震力會從四面八方對地表和井下進行嚴重的破壞。
2.2地下水位變化
2.2.1礦坑內水位上升在礦山開采時，常常會早遇到礦坑內水位上升的災害。這種災害的發生突發性強，影響范圍大，并且會造成很嚴重的后果。礦坑內水位之所以會上升，與對坑內用水量的錯誤預估分不開，另外在開采中也常常會打穿水斷層，導致地下暗河的水大量涌入礦坑內，嚴重的會危及作業人員的生命安全。2.2.2礦坑內泥沙涌出一般來說，礦坑內水位上升的同時也會伴隨著大量泥沙的涌入，地裂縫中的泥沙也會乘機涌入礦坑，礦坑被積聚的泥沙過多就會堵塞礦道，導致人員和設備被埋。2.2.3環境污染礦山的開采不可避免會對環境產生一定程度的污染，開采中的廢土、廢渣和廢水如果不經處理直接排放，那么便會引發嚴重的環境污染問題。
2.3礦體內因引發的災害
瓦斯爆炸和地熱是主要的礦體內因。發生瓦斯爆炸主要是因為巷道內通風條件不佳，瓦斯氣體大量凝聚不能散開，一旦遇到某類化學物質，便會發生嚴重的爆炸。另外隨著開采的深入，礦山內的硫會釋放出越來越高的溫度，地熱危害一旦發生，便會給井下開采帶來這多的困難，甚至會危及開采人員的生命安全。
3礦山地質災害防治與地質環境保護
3.1堅持礦山地質環境保護[2]原則
3.1.1堅持“在保護中開發，在開發中保護”的原則礦山開采必須要有發展的眼光，要從長遠準備，就是要將礦山的開采和環境保護進行結合，要堅持保護為先的原則，要有保護的進行礦山開采，這是保證礦山開采可持續發展的根本路徑。3.1.2要堅持“預防為主，防治結合”原則預防為主是礦山開采時必須要堅持的原則，這也是為礦業發展的長遠利益考慮。另外在進行開采時，也要堅持防治結合的原則，確保礦山開采與環境保護同步發展。3.1.3要堅持“礦山生態環境監測、治理和科學研究、科學管理相結合”原則為強化礦山開采中的環境保護工作的順利開展，要做好全面的監督檢查工作，確保科學管理。
3.2重點區域的防治
首先，在進行礦山開采之前，要進行詳細的地質勘查，對礦山的邊坡參數進行合理設置，并且要在開采的過程中加強對邊坡的監測，一旦出現失穩隱患，則要立即采取措施予以加固；其次，針對已經存在的災害點，最主要的工作便是做好開采之前的加固，將地質災害的發生概率降到最低；再次，針對渣場和廢渣，要做好合理處理，可以采取優化邊坡坡度選擇及擋墻設計的方式，預先設置攔渣壩，盡最大可能做到科學的利用；第四，在對坑道進行開采時，關鍵是要保證坑道內有足夠的支撐能力，并且隨時做好監測工作，防止支撐力不夠而產生塌方。
3.3次重點區域的防治
礦山開采之前需要修筑數條入場公路，并且要建設生活區域，這個過程必然會涉及到邊坡的開挖，其結果是會形成很多邊坡和廢土廢渣，一旦處理不當，就會為滑坡和塌方等地質災害的出現埋下隱患，另外，一些廢渣隨意堆放在路上，也會有下雨后出現坡面泥石流的危險，并且大量的滾石依然是威脅邊坡安全的重要因素。基于此，在對礦山開采之前，要做好詳細的參數設計工作，并積極采取加固措施對邊坡進行加固，常見的是設置排水溝，將水與邊坡隔離開，能夠起到很好的防止泥石流發生的作用。除此之外，也要加強施工管理，合理處理廢渣，可將廢渣用于后期的山體植被恢復中。
3.4實施爆破措施
開采礦山不可避免的會采用火藥爆破措施來實施巖土體的破碎，然而火藥爆破技術的技術性很強，實際實施中一定要掌握好技術要點。火藥爆破技術一般應用在開采現場或者是井巷挖掘區內，合理的使用爆破技術[3]不僅能夠為開采工作提供便利條件，而且還能夠有效防止地質災害的發生。需要注意的是，如果使用光面爆破技術進行爆破，那么需要在在降低藥包量直徑和使用裝藥量上進行研究，目的是有效降低爆炸的程度，對周邊環境的破壞也能降到最低。合理的使用光面爆破技術，能夠達到很好的減少礦體裂縫、降低塌陷的效果，對周圍環境的影響也能降到最低。
4結語
綜上，伴隨我國社會經濟迅猛發展，作為關鍵物質前提的礦產資源，在進行發展過程中須給予高度重視，必需堅持環境保護為前提，從而在有效完成礦產資源利用時最大限度降低對生態環境破壞[4]，保證礦業長遠和可持續發展。
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一、礦山地質災害的類型
礦山地質災害類型很多，若單從災害發生的速率加以區別，可分為突變型礦山地質災害，如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等，另一種就是緩發型礦山地質災害，如采空區的地面沉降，水體污染等。然而，在我們最常用的地質災害分類，常常是以地質災害的時空分布和成因關系來分類。這種分類方法有利于對地質災害的成因進行深入探究，才能根據各種地質災害類型制定相宜的防治措施。人為地質作用過程中不合理或者不科學改變地質環境，進而誘發的地質災害基本涵蓋了除火山噴發之外的所有地質災害類型。
二、礦山地質災害的防治措施
礦山地質災害破壞了地質環境，造成了巨大生命和財產損失，因此，對礦山地質災害的防治十分重要，一按分為重點防治區、次重點防治區和一般防治區。
（一）重點防治區防治措施。1、合理設計邊坡參數，加強邊坡監測，建議作擋墻穩固邊坡，開挖后如果出現開裂變形，建議做專門的工程地質勘察。 2、對于原有的災害點，做好邊坡加固和預防工作，盡量消除因礦山開采而誘發災害復發的隱患。 3、渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡坡度的設計，作好擋墻設計，設置攔渣壩，防止泥石流的產生。并充分、合理利用渣場，嚴禁隨意棄渣。 4、對于坑道開采，在坑道內一定要作好支護，做到邊開采邊支護，防止因礦頂坍塌、冒頂等而產生的危害，尤其上方有住戶處要預防引起上部地面開裂。
（二）次重點防治區防治措施。在進場公路、礦山生活區建設中，會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣，可能形成邊坡失穩，造成滑坡和塌方；沿途不合理的棄渣可能造成水土流失，可能形成坡面泥石流， 可能有滾石和飛石危害。1、科學黑的實際邊坡參數，并進行合理支護和加固，邊坡上應設置排水溝，做好地表排水措施。2、加強工地管理，合理堆放棄渣，嚴禁隨意棄渣，在險要地段建設攔擋滾石和飛石的設施。3、開采結束后，將棄渣場扒平覆土，植樹還林，恢復植被。
三、地質環境保護策略
（一）加強法律法規建設和實施。嚴格的法律法規和完善的監督機制是實現礦山環境保護與環境問題防治的根本保障。加強法制和制度建設，建立健全法律法規體系，使礦山地質環境保護各項管理納入法制化、制度化、規范化和科學化的軌道。結合本地區礦山地質環境的特點，從可持續發展的角度出發，制定礦山環境保護管理法律法規、產業政策和技術規范，其立法和監督管理應該貫穿礦產資源開發利用的全過程，從礦產資源的勘察、規劃、項目設計、開采或加工直到礦山閉坑和生態恢復等各個階段，加強礦山環境保護工作提供有力的法律保障，使礦山環境保護工作盡快走上法制化的軌道。
（二）開發與保護并行。礦業發展為國民經濟建設做出了巨大貢獻，是我國經濟建設中不可或缺的重要部分，但同時也導致了嚴重的生態環境破壞問題。例如對水資源、土地資源、植被等的破壞，以及在礦產資源開發過程中產生的“三廢”對環境造成的污染等。因此，在進行礦產資源開發時，應本著開發與保護協調發展，即在開發前、開發中和開發后，同時進行環境保護。在開發前，應依照相關法律法規，對礦區及其周圍環境認真進行勘查，特別是地質條件的勘查工作；在開發過程中，應盡可能較少地占用和不占用已有的耕地、農田、植被區等，對開發中產生的廢棄物應遵照排污標準進行處理。在開發后，應及時采取措施對礦區周圍的環境，尤其是對已被破壞的土地資源、植被進行恢復，如土地復墾措施，可將采剝與復墾同時進行，既降低成本，又能使破壞區域及時恢復綠化。
（三）礦山開采工程措施與生物措施相結合。對于礦山環境的綜合治理工作，只有首先將工程治理措施和環境生物保護措施緊密的結合在一起，最終才能達到礦山環境綜合治理的根本目標。在礦山地質環境綜合治理的各種工程中，只要配置科學、合理，就能夠徹底根治地質環境災害，但是其中的缺點是投資范圍過大，然而當前的生物措施恰好能夠彌補環境工程治理的顯著缺點，摒棄其投資范圍相對比較小，能夠有效的改善礦山周邊的小氣候特點，最終使其可以廣泛地應用中礦山地質環境的綜合治理工作中。
（四）為礦山環境治理提供必要的資金支持。礦山環境治理往往要花費大量的資金，只有強有力的經濟支持才能有效降低礦產資源開發對環境造成的污染和破壞，因此，要調動社會各方面的積極性，妥善解決款山環境保護與治理的資金問題，同時可以鼓勵社會捐助，積極爭取國際資金，擴大礦山環境保護與治理的資金投入。
關鍵詞：瓦斯、地質因素、防范措施
1.瓦斯的形成
瓦斯的形成與煤及煤系地層中的有機質密切相關，主要是在成煤過程中形成的，根據成因，可分為三種形成方式。
1.1.生物化學作用形成
在植物成煤第一階段，有機質分解，當氧氣充足時，形成二氧化碳和氮氣等氣體；當缺氧條件下，由于細菌作用分解析出甲烷、重碳氫化合物、氫及其它氣體。在這個階段形成的瓦斯，由于離地表近，大多逸散到大氣中，在煤層中保存數量較少。
1.2. 煤變質作用形成
泥炭被其它沉積物覆蓋，受地壓和地熱影響，其化學成分發生變化，氧、氫、硫、氮的含量降低，碳含量相對富集，并形成了以甲烷、氫為主的氣體及重碳氫化合物等其它氣體。巖漿侵入煤層發生接觸變質時，同樣可生成重碳氫化合物、氫和甲烷。
這個階段生成的瓦斯，由于在地下深處，不容易逸散。目前煤層中含有的瓦斯絕大部分屬于這種成因。
1.3.油氣型來源
主要是指礦井瓦斯的來源是油氣田的瓦斯侵入。
2.影響礦井瓦斯含量的地質因素
2.1.瓦斯含量
瓦斯含量是指單位重量（或體積）的煤體或巖體在自然條件下所含的瓦斯量數量（包括游離瓦斯和吸附瓦斯），單位m3/t。
2.2.影響礦井瓦斯含量的地質因素
影響礦井瓦斯含量的因素有很多，概括起來可分為兩類：一是影響瓦斯生成量多少的因素；二是瓦斯的保存和逸散因素。在煤礦礦井中，煤中生成的瓦斯含量與儲存的瓦斯含量之間的差別很大，不同的煤田、同一煤田不同礦井、同一礦井不同采區的瓦斯含量也是大不相同。造成這一差異的主要因素來自于地質因素影響，主要表現在以下幾個方面：
2.2.1.煤的變質程度的影響
煤對瓦斯的吸附能力主要取決于煤的孔隙率和煤質，煤的變質程度不同，孔隙大小不同，其所含瓦斯的量就不同。成煤初期，煤的結構疏松，孔隙率大，儲存游離瓦斯的空間大，瓦斯的吸附能力也很強。但此時煤質以褐煤為主，在成煤物化作用下尚未生成大量瓦斯，所以褐煤中瓦斯含量很小。在煤化地質作用下，煤質逐漸致密，孔隙率減少，吸附瓦斯的能力大大降低。隨著煤的繼續變質，煤體內部生產許多細微孔隙，使得煤的表面積不斷擴大，至無煙煤達到最大，所以無煙煤對瓦斯的吸附能力最強。并不是煤的吸附瓦斯能力強就一定含瓦斯量大，最終瓦斯含量除了需要煤的吸附能力外，還需要密閉的空間使其得以保存。
2.2.2.圍巖和煤層的滲透性的影響
煤層中的瓦斯會受到來自地層的壓力，從而使其在煤層中不斷地運動，而運動的速度與煤層和圍巖的滲透性有關。滲透性越大，瓦斯就越容易逸散，反之瓦斯則容易保存在煤層中；如果煤層的圍巖致密完整，煤層中的瓦斯就容易保存下來，反之，瓦斯容易逸散。
2.2.3.地質構造的影響
地質構造是造成同一礦區內瓦斯含量存在差別的主要因素，在地質構造附近瓦斯涌出量往往增加或減少。一般說來，開放性斷層有利于瓦斯排放，瓦斯含量減少；壓性斷層甚至可以封閉儲存瓦斯，稱之為封閉性斷層，其瓦斯含量增大。地質構造是影響瓦斯存儲最重要的條件之一，封閉型地質構造有利于封閉瓦斯，開放性地質構造有利于排放瓦斯。瓦斯噴出大多發生在地質構造破壞帶、溶洞裂縫區、背斜和向斜軸部儲瓦斯區以及其他儲瓦斯構造與原始洞縫相通的區域，是發生瓦斯噴出的良好通道，對礦井的安全生產起著關鍵性的作用。
2.2.4.地下水的影響
瓦斯可溶解于水中，隨著地下水的流動而隨之流動逸散，所以地下水活動強烈的地區煤層含瓦斯量較少，而地下水活動不強烈的地區煤層瓦斯含量則相對較多。此外，水分子對瓦斯含量也有一定的影響，它可以占據煤體的裂隙和吸附表面，減弱煤對瓦斯的吸附能力。因此，煤層含水越大，瓦斯相應就越少。
2.2.5.煤層埋藏深度的影響
瓦斯還與煤層的埋藏深度和煤層傾角有關系，通常，瓦斯含量隨著煤層埋藏深度的增加而增大，而煤層的傾角越小，瓦斯含量則越大。對于埋藏較淺的煤層，特別是有露頭存在時，煤體中的瓦斯就容易通過露頭逸散到大氣中去，瓦斯含量相對較小。對于煤層被較厚且不透氣的厚巖層所覆蓋時，瓦斯難以逸散，煤層所含的瓦斯量就比較大。如果煤層屬于暴露式煤田，含煤地層出露地表，瓦斯就容易排放，瓦斯含量就很低。
2.2.6.煤層厚度變化的影響
煤層厚度對瓦斯含量有一定的影響作用，煤層厚度大的區域瓦斯含量也較大，煤層厚度與瓦斯含量為正相關的特點，但同時還說明有其它因素影響著煤層瓦斯含量。
2.2.7.巖漿侵入的影響
巖漿侵入造成下部煤層在熱力作用下變質程度增高；對促進煤層氣的生成起到主要作用，煤層瓦斯含量增加；破壞了煤層的原生結構、裂隙增多，為瓦斯提供空間，同時對下部煤層的瓦斯運移形成覆蓋層，使煤層頂板整體滲透性差，影響煤層瓦斯的運移和逸散。
3.礦井瓦斯事故防范措施
3.1.建立瓦斯管理安全機制
瓦斯是導致瓦斯災害事故發生的物質源，作為引發事故的主要物質因素，為了防范瓦斯災害事故的發生，實現安全系統工程中的本質安全，做好瓦斯安全管理工作是治理瓦斯災害事故的重要前提。
（1）、消除瓦斯災害事故的物質危險源
最大限度地抽、排、放開采煤層、鄰近煤層和采空區等區域中的瓦斯，減少井下瓦斯涌出量，是提前預防和控制瓦斯的根本措施。對于局部聚集的瓦斯，可采用隔離法、分支通風法、引風法等措施來隔離或者吹散巷道內聚集的瓦斯。
（2）、建立健全礦井通風系統
建立健全安全、可靠、合理的通風系統，保證整個礦井和井下各個工作面上都有足夠的風量，稀釋和排放工作面涌出的瓦斯，這是防止瓦斯聚積和超限、杜絕瓦斯爆炸事故發生最根本和最有效的措施。因此，礦井必須有安全、可靠、合理的通風系統。
（3）、建立礦井瓦斯監測系統
礦井地面必須安裝瓦斯監測監控系統，瓦斯檢測人員必須對礦井井下各個點的瓦斯含量進行檢測，并做到“三對口”（瓦斯記錄本、瓦斯牌板、瓦斯臺帳）。如果有瓦斯積聚超限的異常狀況，應及時匯報并采取措施，進行處理，使之達到安全要求。
3.2.建立火源管理安全機制
引爆火源主要有電氣火花、放炮火源、摩擦撞擊、明火等，通過對引爆火源的安全管理，可從根本上控制瓦斯爆炸的引火源，從而杜絕瓦斯爆炸事故。
(1)、加強礦井用電安全管理
井下的電氣設備必須進行防爆檢測，合格后才能使用；井下電纜接頭不準留有明接頭，對電纜經常檢查，防止漏電，設置漏電保護器；礦燈必須經檢驗合格后方可使用，如在井下發生損壞，嚴禁在井下打開電池盒或自行修理。
(2)、加強礦井用火安全管理。嚴禁攜帶煙草及點火物品入井。瓦斯泵房及附近20M 以內不許存在明火。在井下不準進行電焊和氣焊等焊接作業，如確實需要則必須嚴格執行報批手續。
(3）、加強井下放炮的安全管理。嚴禁簡化放炮程序、放明炮及明電放炮、多母線放炮、違規填充炮泥、反向爆破、一次裝藥多次爆破、使用巖石炸藥爆破等。
（4）、加強摩擦撞擊的安全管理。采煤機械截割部件上需加灑水噴霧降溫設備，嚴禁在井下通風不良區域使用可產生火花的金屬工具和機械設備。如果發生瓦斯事故，搶險救災時須使用專用工具。
3.3.礦工的安全教育培訓
根據安全學原理，引發事故的原因不外乎人（人的不安全行為）、物（物的不安全狀態）、環（不安全的環境）三大因素，而人為因素往往是引發事故最直接、最常見的原因。安全教育是杜絕礦工不安全行為和人為失誤的重要途徑。安全教育可從以下三個方面進行：
(1)、安全知識教育。使礦工掌握有關事故預防的基本知識，提高礦工的安全素質，從而提高煤礦企業的整體事故預防水平。教育內容包括安全生產法律、法規知識、安全技術知識和安全管理知識。各種知識教育的深度可結合礦工所在崗位進行安排。
（2）、安全技能教育。通過對教育者進行培訓和反復的實際操作訓練，使其逐漸掌握安全技能。在將知識轉化為技術的過程中，使作業人員掌握完成本崗位安全作業技能，具備相應的安全操作能力和緊急應變能力。安全操作技能教育應結合工種崗位，按照有關規程、標準有計劃地進行。
（3）、安全態度教育。通過安全態度教育使操作者盡可能自覺地掌握安全技能，克服不利于安全生產的思想和觀念，樹立科學的安全觀念和法制觀念，提高安全意識，端正安全態度，自覺遵章守紀，搞好安全生產。教育內容應該包括學習安全生產法律、法規、方針政策和企業規章制度，安全形勢教育和結合典型安全事故開展的安全教育等。
