礦山地質(zhì)災(zāi)害治理措施
(一)地面沉降及塌陷的防治措施
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西南地區(qū)礦山地面沉降和塌陷的治理措施,主要是采用避讓和填埋。
1)居民點搬遷;
2)房屋、建筑物加固;
3)對重要建筑群、道路及不適合搬遷的居民點、城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)預(yù)留安全礦柱,劃定禁采邊界;
4)對已形成的沉陷區(qū)、裂縫進行綜合治理,宜農(nóng)則農(nóng),宜林則林,宜牧則牧,因地制宜開展土地復(fù)墾工作。
(二)泥石流的防治措施
西南地區(qū)礦山泥石流主要分布在礦業(yè)開發(fā)程度較高的能源、金屬、非金屬礦山。如貴州務(wù)川汞礦區(qū)、汪家寨煤礦區(qū)、開陽磷礦區(qū)、四川瀘沽鐵礦區(qū)、石棉礦區(qū)、大樹硫鐵礦區(qū)、重慶獅子山煤礦區(qū)、云南東川銅礦區(qū)、易門銅礦區(qū)、石缸河錫礦區(qū)等,主要措施是:
1.合理堆放廢渣,減少泥石流的發(fā)生幾率
礦山廢石廢渣排放,采取合理勘察選址、集中有序堆放;現(xiàn)有廢石、渣堆進行覆土,并植樹種草綠化,坡腳砌筑擋土墻壩,防止廢石、渣滾落,坡面修筑漿砌石護坡或進行其他固化措施,防止雨水沖刷;對占用主要行洪通道如河谷、溝谷的廢石廢渣,進行清理或修建行洪渠或管道,保證洪水的順利通過,截斷泥石流形成的物源條件。
2.新建尾礦庫嚴(yán)格設(shè)計程序,防止新的泥石流產(chǎn)生
新建尾礦庫必須由國內(nèi)有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)單位按照國家相關(guān)規(guī)范進行選址、評估、勘察、設(shè)計、施工及監(jiān)理。嚴(yán)禁無勘測、無設(shè)計、無監(jiān)理進行施工。尾礦庫上游必須保證匯水面積小,下游無重要建筑交通線、工礦企業(yè)、居民點等設(shè)施。壩體內(nèi)各項設(shè)施齊全,并達到國家規(guī)定相應(yīng)的防洪、抗震標(biāo)準(zhǔn)。正在使用的尾礦庫必須按照設(shè)計使用要求,進行壩體、庫內(nèi)設(shè)施的監(jiān)測維護、加固。壩面應(yīng)隨壩體的逐步升高進行漿砌塊石固化或綠化,防止雨水沖刷。達到設(shè)計使用年限、設(shè)計庫容的尾礦庫,應(yīng)立即停用,啟動閉庫程序,嚴(yán)禁超設(shè)計能力使用。同時,對已閉庫的尾礦庫和正在使用的尾礦庫,設(shè)專職人員對其進行監(jiān)測,并制定相應(yīng)的預(yù)警、應(yīng)急防災(zāi)措施,防止尾礦庫潰決事故而引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害。
3.禁止亂挖濫采,隨意堆放棄渣,從源頭上防止泥石流的產(chǎn)生
在各礦區(qū)內(nèi)禁止大礦小開、亂采濫挖、隨意棄置廢石、尾礦等現(xiàn)象,對地質(zhì)環(huán)境造成極大破壞的個體私營礦點進行清理、關(guān)閉整頓,恢復(fù)礦業(yè)秩序,保護地質(zhì)環(huán)境。
(三)崩塌、滑坡的防治措施
崩塌、滑坡是采礦工程活動易引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。主要表現(xiàn)在煤礦、鋁土礦、磷礦、汞礦等能源、金屬、非金屬礦山。近年來,西南地區(qū)針對礦山開采引發(fā)的崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害采取的防治措施主要如下:
1)加強監(jiān)測;
2)采用科學(xué)合理的開采布局,如:露采礦山嚴(yán)格按照設(shè)計的剝采比進行臺階式開采,放緩采面、坡面,限制采面、坡面高度等;
3)對危險地段修建防護面,并采取削方減載、減少振動、坡腳堆載、抗滑樁支擋措施等。
防治對象主要針對威脅礦山企業(yè)自身工作面、采場的災(zāi)害隱患點以及部分對周圍居民點存在較大威脅的隱患點。如重慶市天府礦務(wù)局一井矸石山治理工程位于天府鎮(zhèn)南1km東山腳下,20世紀(jì)50~80年代開采煤礦,傾倒棄渣厚5~30m,順坡向堆積,由于長年累月沖刷侵蝕,在巖面附近地下水富集、飽和形成滑帶,給坡下廠房、民舍帶來安全隱患。為防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,治理工程內(nèi)容如下:矸石山西側(cè)坡腳布9根1m×1m抗滑樁;在西側(cè)、西南側(cè)布設(shè)條石護坡?lián)鯄?、片石擋墻,支擋松散棄渣下滑;鋼筋格?gòu)砼,位于斜坡中上部,2.5m×2.5m格距,呈菱形展布護坡地梁;格構(gòu)內(nèi)植樹綠化;條石擋墻外側(cè)修排水溝,溝底寬600mm,高900mm,1∶0.25梯形放坡,抗滑樁外側(cè)溝底修底寬400mm,高900mm的截水溝;為方便群眾,治理環(huán)境,在條石擋墻外側(cè)修便道,以及運輸材料的通行便道。治理后,原有的矸石山邊坡得到穩(wěn)定,潛在滑坡安全隱患得以消除,保證了坡下廠房和民舍的安全。
貴州省務(wù)川汞礦由于30多年的礦山開采,致使礦區(qū)發(fā)生了地面塌陷、地裂縫、滑坡、泥石流、尾礦庫壩坡失穩(wěn)、滲漏、翻壩等環(huán)境地質(zhì)問題,使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞、水環(huán)境惡化。務(wù)川汞礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)工程有針對性地采取了下述治理措施:尾礦庫壩坡失穩(wěn)的治理措施是設(shè)有反濾層的塊石壓坡工程、排滲井系統(tǒng)工程、排洪區(qū)工程及監(jiān)測工程;地面塌陷、地裂縫的治理措施是塌陷坑填埋工程、監(jiān)測系統(tǒng)及警示系統(tǒng)工程;同時對塌陷區(qū)、尾礦庫庫區(qū)及礦區(qū)的房前屋后進行了植樹種草綠化。
經(jīng)過對務(wù)川汞礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)工程使礦山環(huán)境地質(zhì)問題得到改善,居民的生存質(zhì)量得到提高。
地質(zhì)災(zāi)害防治措施
崩塌災(zāi)害防治的工程措施:
1、攔擋:對中、小型崩塌可修筑遮擋建筑物或攔截建筑物。攔截建筑物有落石平臺、落石槽、攔石堤或攔石墻等,遮擋建筑物有明洞、棚洞等。
2、支撐與坡面防護:支撐是指對懸于上方、可能拉斷墜落的懸臂狀或拱橋狀等危巖采用墩、柱、墻或其組合形式支撐加固,以達到治理危巖的目的。對危險塊體連片分布,并存在軟弱夾層或軟弱結(jié)構(gòu)面的危巖區(qū),首先清除部分松動塊體,修建條石護壁支撐墻保護斜坡坡面。
3、錨固:板狀、柱狀和倒錐狀危巖體極易發(fā)生崩塌錯落,利用預(yù)應(yīng)力錨桿(索)可對其進行加固處理,防止崩塌的發(fā)生。錨固措施可使臨空面附近的巖體裂縫寬度減小,提高巖體的完整性。
4、灌漿加固:固結(jié)灌漿可增強巖石完整性和巖體強度。一般先進行錨固,再逐段灌漿加固。
5、疏干岸坡與排水防滲:通過修建地表排水系統(tǒng),將降雨產(chǎn)生的徑流攔截匯集,利用排水溝排出坡外。對于滑坡體中的地下水,可利用排水孔將地下水排出,從而減小孔隙水壓力、減低地下水對滑坡巖土體的軟化作用。
滑坡災(zāi)害防治的工程措施
1、排除地表水和地下水:滑坡滑動多與地表水或地下水活動有關(guān)。因此在滑坡防治中往往要設(shè)法排除地表水和地下水,避免地表水滲入滑體,減少地表水對滑坡巖土體的沖蝕和地下水對滑體的浮托,提高滑帶土的抗剪強度和滑坡的整體穩(wěn)定性。
2、減重與加載:通過削方減載或填方加載方式來改變滑體的力學(xué)平衡條件,也可以達到治理滑坡的目的。但這種措施只有在滑坡的抗滑地段加載,主滑地段或牽引地段減重才有效果。
泥石流災(zāi)害防治的工程措施
1、跨越工程:在泥石流溝上方修筑橋梁、涵洞跨越避險工程,使泥石流有排泄通道,又能保證道路的暢通。
2、穿越工程:在泥石流下方修筑隧道、明硐和渡槽的穿越工程,使泥石流從上方排泄,下方交通不受影響。這是通過泥石流地區(qū)的又一種主要工程形式,對于隧道、明洞和渡槽設(shè)計的選擇,總的原則是因地制宜。
3、防護工程:對泥石流地區(qū)的橋梁、隧道、路基及重要工程設(shè)施修筑護坡、擋墻、順壩和丁壩等防護工程,從而抵御泥石流的沖刷、沖擊、側(cè)蝕和淤埋等危害。
4、排導(dǎo)工程:修筑導(dǎo)流堤、急流槽、束流堤等排導(dǎo)工程,改善泥石流流勢、增大橋梁等建筑物的排泄能力。
5、攔擋工程:修筑攔砂壩、固床壩、儲淤場、支擋工程、截洪工程等攔擋工程,控制泥石流的固體物質(zhì)和雨洪徑流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以減緩泥石流的沖刷、撞擊和淤埋等危害。
擴展資料:
誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的因素主要有:
1、采掘礦產(chǎn)資源不規(guī)范,預(yù)留礦柱少,造成采空坍塌,山體開裂,繼而發(fā)生滑坡。
2、開挖邊坡:指修建公路、依山建房等建設(shè)中,形成人工高陡邊坡,造成滑坡。
3、山區(qū)水庫與渠道滲漏,增加了浸潤和軟化作用導(dǎo)致滑坡泥石流發(fā)生。
4、其它破壞土質(zhì)環(huán)境的活動如采石放炮,堆填加載、亂砍亂伐,也是導(dǎo)致發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的致災(zāi)作用。
參考資料來源:百度百科——地質(zhì)災(zāi)害防治
急需地災(zāi)、壓礦評估的收費標(biāo)準(zhǔn)
目前沒有收費標(biāo)準(zhǔn),每個省里的情況也有一定的區(qū)別。
地質(zhì)調(diào)查部分可以參考《國土資源調(diào)查預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)(地質(zhì)調(diào)查部分)》(財建[2007]52號),其它的部分,如審查費、編制圖件文本、稅費等等可以根據(jù)各地的情況來定。
我從事這一塊的管理工作,知道的就這么多,不知道對你有幫助否?
礦山與地下工程地質(zhì)災(zāi)害
地下采礦和地下工程開挖,最基本的生產(chǎn)過程就是破碎和挖掘巖石與礦石,同時維護頂板和圍巖穩(wěn)定。如果對地下洞室不加以支撐維護,則洞室圍巖在地應(yīng)力的作用下發(fā)生變形或破壞,這種現(xiàn)象在采礦界稱為地壓顯現(xiàn)。由地壓造成的災(zāi)害,對礦井來說,主要表現(xiàn)為頂板下沉和垮落、底板隆起、巖壁垮幫、支架變形破壞、采場冒落、巖層錯動、煤與瓦斯突出及巖爆等。因采空區(qū)處理不當(dāng)而引起的大規(guī)模地壓災(zāi)害在地面表現(xiàn)為地表開裂、地面下沉、建筑物倒塌、水源枯竭等。對于煤礦,尤其是露天煤礦,常常表現(xiàn)為滑坡、崩塌、傾倒等邊坡失穩(wěn)及其引起的地面變形破壞。而煤與瓦斯突出是高瓦斯煤礦開采過程中最常見、危害性最大的地壓災(zāi)害。這里主要討論危害大、發(fā)生頻率高、分布范圍廣的冒頂垮幫、巖爆、煤與瓦斯突出。
(一)冒頂垮幫
1.冒頂垮幫的特征及其影響因素
地下洞室開挖后,由于卸荷回彈,應(yīng)力和水分的重新分布常使圍巖的性狀發(fā)生很大變化。如果圍巖巖體承受不了回彈應(yīng)力或重新分布應(yīng)力的作用,就會發(fā)生變形或破壞。圍巖巖體變形及破壞的形式和特點,除與巖體內(nèi)的初始應(yīng)力狀態(tài)和洞形有關(guān)外,主要取決于圍巖的巖性和結(jié)構(gòu)(表92)。
冒頂事故是對礦山工人人身安全威脅大且發(fā)生頻率最高的礦山地質(zhì)災(zāi)害之一。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國各種礦山每年工傷死亡人數(shù)中有40%死于礦坑冒頂,死亡頻率占各種礦山地質(zhì)災(zāi)害之首。
表9-2 圍巖的變形破壞形式及其與圍巖巖體和結(jié)構(gòu)的關(guān)系
續(xù)表
(據(jù)張倬元等,1994)
湖南錫礦山南礦的開采實踐表明,當(dāng)失去支撐能力的礦柱達到全采場礦柱60%左右時,采空區(qū)頂板就可能冒落。而一個采空區(qū)的冒落會在相鄰采空區(qū)引起連鎖反應(yīng),導(dǎo)致采場地壓急劇增大,采場和巷道嚴(yán)重破壞,人員傷亡。美國、英國、日本等國金屬礦山冒頂事故死亡人數(shù)均占井下事故死亡總?cè)藬?shù)的1/3~1/2,日本為40.7%,美國為30.2%,英國、俄羅斯、波蘭和比利時等國約占30%~50%。
我國冶金礦山頂板冒落及其他地壓災(zāi)害死亡人數(shù)占全部傷亡人數(shù)的25%~27%;大中型統(tǒng)配煤礦近年發(fā)生的重大死亡事故中,頂板冒落災(zāi)害占30%左右。
頂板冒落或側(cè)壁垮幫的征兆有:頂板掉渣由小而大,由稀變密,裂隙數(shù)量增多、寬度加大,煤幫煤質(zhì)在高壓下變軟,支架壓壞、折斷,瓦斯涌出量突然增多,淋水量增大等。
2.采空區(qū)處理方法
防止采空區(qū)大冒落的處理方法可歸納為“充填”、“崩落”、“支撐”、“封閉”8個字(隋鵬程,1998)。
1)充填法:采空場采礦開采完畢后,要及時用碎石、尾礦砂、水沙、混凝土等物質(zhì)充填采空區(qū),從而起到支撐頂板、減小其承受上覆巖土體壓力的作用。如湖南錫礦山南礦在3次大冒落后,新采區(qū)地壓劇增,地表不斷沉陷,為保證安全,對采空區(qū)進行了全面充填處理,充填率達90.6%,使地壓活動得以緩和。
2)崩落法:指利用深孔爆破的方法將采空區(qū)圍巖崩落,充填采空區(qū)。
3)支撐法:以礦柱或支架等支撐采空區(qū),防止其發(fā)生危險變形。
4)封閉法:常用來處理與主要礦體相距較遠、圍巖崩落后不會影響主礦體坑道和其他礦體開采的孤立小采空區(qū)。封閉這些小采空區(qū)的目的主要是防止圍巖突然冒落時空氣沖擊波對人員和設(shè)備的危害。
為有效預(yù)防冒頂垮幫,還必須采取合理的開采方案,避免片面追求產(chǎn)量而采富棄貧,堅決杜絕開采保護礦柱的亂采行為;采用合理的設(shè)計方案,進行科學(xué)的頂板管理;根據(jù)圍巖應(yīng)力集中大小與分布形式,采用聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)及其他測定地應(yīng)力方法,預(yù)測預(yù)報頂板來壓的強度和時間,掌握地壓規(guī)律,及時采取有效措施;制定科學(xué)合理的工作面作業(yè)規(guī)程、支護規(guī)程、采空區(qū)處理規(guī)程等。
(二)巖爆
巖爆又稱沖擊地壓,是指承受強大地壓的脆性煤、礦體或巖體,在其極限平衡狀態(tài)受到破壞時向自由空間突然釋放能量的動力現(xiàn)象,是一種采礦或隧道開挖活動誘發(fā)的地震。在煤礦、金屬礦和各種人工隧道中均有發(fā)生。
巖爆發(fā)生時,巖石碎塊或煤塊等突然從圍巖中彈出,拋出的巖塊大小不等,大者直徑可達幾米甚至幾十米,小者僅幾厘米或更小。大型巖爆通常伴有強烈的氣浪巨響,甚至使周圍的巖體發(fā)生振動。巖爆可使洞室內(nèi)的采礦設(shè)備和支護設(shè)施遭受毀壞,有時還造成人員傷亡。
1.巖爆的類型和特點
由于發(fā)生部位和釋放能量的差異,巖爆表現(xiàn)為多種不同的類型,它們的特點也各不相同(張倬元等,1994)。
1)圍巖表部巖石破裂引起的巖爆:在深埋隧道或其他類型地下洞室中發(fā)生的中小型巖爆多屬這種類型。巖爆發(fā)生時常發(fā)出如機槍射擊的噼噼啪啪響聲,故被稱為巖石射擊。一般發(fā)生在新開挖的工作面附近,掘進爆破后2~3h,圍巖表部巖石發(fā)生爆破聲,同時有中間厚、邊部薄的不規(guī)則片狀巖塊自洞壁圍巖中彈出或剝落。這類巖爆多發(fā)生于表面平整、有硬質(zhì)結(jié)核或軟弱面的地方,且多平行于巖壁發(fā)生,事前無明顯的預(yù)兆。
2)礦柱圍巖破壞引起的巖爆:在埋深較大的礦坑中,由于圍巖應(yīng)力大,常常使礦柱或圍巖發(fā)生破壞而引發(fā)巖爆。這類巖爆發(fā)生時通常伴有劇烈的氣浪和巨響,甚至還伴有周圍巖體的強烈振動,破壞力極大,對地下采掘工作常造成嚴(yán)重的危害,被稱為礦山打擊或沖擊地壓。在煤礦中,這類巖爆多發(fā)生于距坑道壁有一定距離的區(qū)域內(nèi)。四川綿竹天池煤礦就曾多次發(fā)生此類巖爆,最大的一次將約20t的煤拋出20m以外。
3)斷層錯動引起的巖爆:當(dāng)開挖的洞室或坑道與潛在的活動斷層以較小的角度相交時,由于開挖使作用于斷層面上的正應(yīng)力較小,降低了斷層面上的摩擦阻力,常引起斷層突然活動而形成巖爆。這類巖爆一般發(fā)生在活動構(gòu)造區(qū)的深礦井中,破壞性大,影響范圍廣。
2.巖爆的產(chǎn)生條件與發(fā)生機制
巖爆是洞室圍巖突然釋放大量潛能的劇烈的脆性破壞。從產(chǎn)生條件來看,高儲能體的存在及其應(yīng)力接近于巖體極限強度是產(chǎn)生巖爆的內(nèi)在條件,而某些因素的觸發(fā)則是巖爆產(chǎn)生的外因(張倬元等,1994)。
圍巖內(nèi)高儲能體的形成必須具備兩個條件:①巖體能夠儲聚較大的彈性應(yīng)變能;②在巖體內(nèi)部應(yīng)力高度集中。彈性巖體具有最大的儲能能力,受力變形時所能儲聚的彈性應(yīng)變能非常大,而塑性巖體則無儲聚彈性應(yīng)變能的能力。
從應(yīng)力條件看,圍巖內(nèi)高應(yīng)力集中區(qū)的形成首先需要有較高的原巖應(yīng)力。但在構(gòu)造應(yīng)力高度集中的地區(qū),巖爆也可以發(fā)生在淺部隧洞中,甚至有可能發(fā)生在地表的基坑或采石場中。
洞室圍巖表部巖爆經(jīng)常發(fā)生在如下一些高壓力集中部位:因洞室開挖而形成的最大壓應(yīng)力集中區(qū),圍巖表部高變異應(yīng)力及殘余應(yīng)力分布區(qū)以及由巖性條件決定的局部應(yīng)力集中區(qū),斷層、軟弱破碎巖墻或巖脈等軟弱結(jié)構(gòu)面附近形成的應(yīng)力集中區(qū)。
對地下洞室造成破壞的巖爆主要有三種形式:巖體擴容、巖石突出和振動誘發(fā)冒落。巖體擴容是指由于巖石的破碎或結(jié)構(gòu)失穩(wěn)而使巖體體積增大的現(xiàn)象,如果擴容的幅度很大且過程較為猛烈,就會給洞室造成危害。當(dāng)遠處傳來的擾動地震波能量較高時,可直接將洞室圍巖碎塊以非??斓乃俣?可達2~3m/s)彈射到洞室中而形成災(zāi)害,這就是以巖石突出形式發(fā)生的巖爆。振動誘發(fā)巖石冒落是當(dāng)洞室頂部有松動巖塊或存在軟弱面時,在擾動地震波和巨大重力勢能作用下發(fā)生垮落的現(xiàn)象。
3.巖爆的預(yù)測及防治
(1)巖爆的監(jiān)測預(yù)報
對巖爆災(zāi)害的預(yù)測包括對巖爆發(fā)生強度、時間和地點的預(yù)測。由于地下工程開挖和巖爆現(xiàn)象本身的復(fù)雜性,巖爆的預(yù)測工作需要考慮地質(zhì)條件、開挖情況以及擾動等許多因素。以往的巖爆記錄是預(yù)測未來巖爆的重要參考資料。
巖爆的預(yù)測預(yù)報可以分為兩個方面:①在試驗室內(nèi)測量煤巖或巖塊的力學(xué)參數(shù),依據(jù)彈性變形能量指數(shù)判斷巖爆的發(fā)生幾率和危險程度;②現(xiàn)場觀測,即通過觀測聲響、震動,在掘進面上鉆進時觀察測量鉆屑數(shù)量等進行預(yù)測預(yù)報。目前國內(nèi)外常用的巖爆預(yù)測預(yù)報方法有鉆屑法、地球物理法、位移測試法、水分法、溫度變化法和統(tǒng)計方法等(張斌等,1999)。
1)鉆屑法或巖心餅化率法:對于強度很高的巖石,若鉆孔巖心取出后在地表發(fā)生餅化現(xiàn)象則表明地下存在較高的地應(yīng)力,可根據(jù)一定厚度巖心中巖餅數(shù)量的相對大小來進行判斷。在鉆進過程中,還可借助鉆孔中的爆裂聲、摩擦聲和卡鉆現(xiàn)象等動力響應(yīng)進行輔助判斷。
2)地震波預(yù)測法:利用已發(fā)生巖爆(誘發(fā)地震)的信息來預(yù)測未來開挖過程中的巖爆,并建立巖爆次數(shù)、大小、分布及其與地應(yīng)力場變化的關(guān)系,從而預(yù)報大中型巖爆的時空位置及數(shù)量和大小。此外,還可以利用單道地震儀對掌子面及前方巖體進行監(jiān)測,如沿水平線每隔1 m逐點測試巖石彈性波速度,采用強度概念推測發(fā)生巖爆的可能性等。
3)聲發(fā)射(A-E)法:聲波發(fā)射A-E法即Acoustic-Emission方法。此方法的建立基于巖石臨近破壞前有聲發(fā)射這一實驗檢測結(jié)果,它是對巖爆孕育過程最直接的監(jiān)測預(yù)報方法。其基本參數(shù)是能率和大事件數(shù)頻度,二者在一定程度上可以反映巖體內(nèi)部的破裂程度和應(yīng)力增長速度。巖爆發(fā)生前通常有一個能量的積蓄期,這一時期是聲發(fā)射平靜期,可以視為發(fā)生巖爆的前兆。這種方法可望在現(xiàn)場對巖爆進行直接的定量定位監(jiān)測,是一種具有很大發(fā)展前景的監(jiān)測和預(yù)報方法。
巖爆預(yù)測是地下建筑工程地質(zhì)勘查的重要任務(wù)之一,在總結(jié)已有的實踐經(jīng)驗和研究成果的基礎(chǔ)上,國內(nèi)外學(xué)者目前已建立了一些可行的準(zhǔn)則。挪威曾采用巴頓的方法,將巖石單軸抗壓強度(Re)與地應(yīng)力(σ1)的比值(α=Re/σ1)作為巖爆的判別準(zhǔn)則:
1)當(dāng)α=5~2.5時,有中等巖爆發(fā)生;
2)當(dāng)α<2.5時,有嚴(yán)重巖爆發(fā)生。
我國在一些工程實踐中常采用巴頓法進行預(yù)測。例如貴州天生橋電站,根據(jù)巴頓法判斷隧洞施工中可能有中等巖爆發(fā)生,工程開挖的實際情況證明預(yù)測基本成功(張倬元等,1994)。
此外,由于巖爆屬于一種誘發(fā)地震,地震震級和發(fā)震時間的預(yù)報方法可用來預(yù)測巖爆的震級和發(fā)生概率。
(2)巖爆的防治
巖爆的防治問題雖然目前尚難徹底解決,但在實踐中已摸索出一些較為有效的方法,根據(jù)開挖工程的實際情況,可采取不同的防治方法。
1)設(shè)計階段的防治對策:
·洞軸線的選擇:人們通常認(rèn)為洞軸線方向應(yīng)與最大主應(yīng)力方向平行,以改善洞室結(jié)構(gòu)的受力條件。然而,使洞室相對穩(wěn)定的受力條件是圍巖不產(chǎn)生拉應(yīng)力、壓應(yīng)力均勻分布和切向壓應(yīng)力最小。在選擇軸線方向時應(yīng)多方面比較選擇,以減少高地應(yīng)力引發(fā)的不利因素。
·洞室斷面形狀選擇:洞室斷面形狀一般有圓形、橢圓形、矩形和倒U形等。當(dāng)斷面的寬度高比等于側(cè)壓系數(shù)時,可綜合考慮各種因素確定洞室斷面形狀。
2)施工階段的防治對策:
·超前應(yīng)力解除法:在高地應(yīng)力區(qū),洞室開挖后易產(chǎn)生超高應(yīng)力集中。為了有效地消除應(yīng)力集中現(xiàn)象,可采取預(yù)切槽法、表面爆破誘發(fā)法和超前鉆孔應(yīng)力解除法等提前釋放地應(yīng)力。在巖爆危險地帶鉆淺孔進行爆破,造成圍巖表部松動帶,可有效防止破壞性巖爆的發(fā)生。開采煤層時,首先開采無沖擊地壓或一般沖擊地壓的煤層,作為解放壓力層。回采時,要用全面陷落法管理頂板,不要留煤柱;對不易冒落的頂板要采用深孔爆破法或強力高壓注水法強制放頂。
·噴水或鉆孔注水促進圍巖軟化:在洞室的易發(fā)生巖爆地段,爆破后立即向工作面新出露圍巖噴水,既可降塵又可緩釋圍巖應(yīng)力。因為注水使裂紋尖端能量降低,裂紋擴張傳播的可能性減小,裂紋周圍的熱能轉(zhuǎn)為地震能的效率隨之降低。從而減少劇烈爆裂的危險性。
·選擇合適的開挖方式:巖爆是高壓力集中的結(jié)果,因此,開挖時可采取分步開挖的方式,人為地給圍巖巖體提供一定的變形空間,使其內(nèi)部的高應(yīng)力得以緩慢降低,從而達到預(yù)防巖爆的目的。
·減少巖體暴露的時間和面積:在短進尺、多循環(huán)的施工作業(yè)過程中,應(yīng)及時支護,以盡量減少巖體暴露的時間和面積,防止或減少巖爆發(fā)生。
·巖爆發(fā)生的處理措施:一旦發(fā)生巖爆,應(yīng)徹底停機、躲避,對巖爆的發(fā)生情況進行詳細觀察并如實記錄,仔細檢查工作面、邊墻或拱頂,及時處理、加固巖爆發(fā)生的地段。
3)合理選擇圍巖的支護加固措施:使開挖的洞室周邊或前方掌子面的圍巖巖體從單向應(yīng)力狀態(tài)變?yōu)槿驊?yīng)力狀態(tài),同時,圍巖加固措施還具防止巖體彈射和塌落的作用。主要的支護加固措施有:①噴混凝土或鋼纖維噴混凝土加固;②鋼筋網(wǎng)噴混凝土加固;③周邊錨桿加固;④格柵鋼架加固;⑤必要時可采取超前支護。
(三)煤與瓦斯突出
在煤礦地下開采過程中,從煤(巖石)壁向采掘工作面瞬間突然噴出大量煤(巖)粉和瓦斯(CH4,CO2)的現(xiàn)象,稱為煤與瓦斯突出。大量承壓狀態(tài)下的瓦斯從煤或圍巖裂縫中高速噴出的現(xiàn)象稱為瓦斯噴出。突出與噴出均是在地應(yīng)力、瓦斯壓力綜合作用下產(chǎn)生的伴有聲響和猛烈應(yīng)力釋放效應(yīng)的現(xiàn)象。煤與瓦斯突出可摧毀井巷設(shè)施和通風(fēng)系統(tǒng),使井巷充滿瓦斯與煤粉,造成井下礦工窒息或被掩埋,甚至可引起井下火災(zāi)或瓦斯爆炸。因此,煤與瓦斯突出是煤炭行業(yè)中的嚴(yán)重礦山地質(zhì)災(zāi)害。
1.煤與瓦斯突出的特征及其影響因素
煤與瓦斯突出是地應(yīng)力和瓦斯氣體體積膨脹力聯(lián)合作用的結(jié)果,通常以地應(yīng)力為主,瓦斯膨脹力為輔。煤與瓦斯突出的基本特征是固體煤塊(粉)在瓦斯氣流作用下發(fā)生遠距離快速運移,煤、碎塊和粉塵呈現(xiàn)分選性堆積,顆粒越小被拋得越遠。突出時有大量瓦斯(CH4或CO2)噴出,由于瓦斯壓力遠大于巷道內(nèi)通風(fēng)壓力,噴出的瓦斯通常逆風(fēng)前進;煤與瓦斯突出具有明顯的動力效應(yīng),可搬運巨石、推翻礦車、毀壞設(shè)備、破壞井巷支護設(shè)施等。
發(fā)生突出的煤層具有瓦斯擴散速度快、濕度小,煤的力學(xué)強度低且變化大、透氣性差等特點,大多屬于遭構(gòu)造作用嚴(yán)重破壞的“構(gòu)造煤”。突出的次數(shù)和強度隨煤層厚度的增加而增多,突出最嚴(yán)重的煤層一般都是最厚的主采煤層。突出的時間多發(fā)生在爆破落煤的工序。
煤與瓦斯突出災(zāi)害隨采掘深度的增加而增加,其主要影響因素有礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造條件、地應(yīng)力分布狀況、煤質(zhì)軟硬程度、煤層產(chǎn)狀以及厚度和埋深等。一般說來,煤層埋深大,突出的次數(shù)多,強度也大。
此外,水力沖孔和震動放炮可使地應(yīng)力作用下的高壓瓦斯煤體在人為控制下發(fā)生突出。
2.煤與瓦斯突出的預(yù)防措施
預(yù)防煤與瓦斯突出的技術(shù)措施主要有以下4種:
1)首先開采沒有突出危險或突出危險性較小的煤層。由于受采動影響,地應(yīng)力以彈性潛能得以緩慢釋放,煤層因卸壓而膨脹變形,透氣性增大,或者因?qū)娱g巖石移動形成裂隙與孔道,有突出危險的煤層中瓦斯緩慢排放而使瓦斯壓力和瓦斯含量明顯下降,從而避免或降低煤與瓦斯突出的危險。
2)在有突出危險的煤層內(nèi)均勻布置鉆孔并預(yù)先抽放一定時間的瓦斯,以降低瓦斯壓力與瓦斯含量,并使地應(yīng)力下降、煤層強度增加。
3)在工作面前方一定距離的煤體內(nèi),超前鉆探一定數(shù)量的大口徑鉆孔,使煤層內(nèi)的瓦斯得以提前釋放。
4)利用封堵、引排、抽放等綜合方法處理洞穴內(nèi)積存的瓦斯。
為防止煤與瓦斯突出造成嚴(yán)重危害,必須加強煤層頂板管理和地應(yīng)力監(jiān)測,加強職工安全教育。
什么時候進行水保,環(huán)評,壓礦,地質(zhì)災(zāi)害,文物,防洪
不太明白你說的能拖多久是什么意思,是拿到批文需要多長時間,還是一個方案能管多久?第一個問題:水土保持方案是一項工程的前期工作,和環(huán)評,地災(zāi),壓礦,職業(yè)衛(wèi)生等等前期評價工作同步進行,一般在工程可研出來后就可以進行了,但要想拿到批復(fù),必須有所謂的“路條”才可以。另外像一樓所說,現(xiàn)在環(huán)評要求付水保的批復(fù)作為開會條件,所以水保要先于環(huán)評進行。第二個問題:一個方案從開始拿到批文的時間是不定的,根據(jù)工程的難易程度,和審查單位來決定,一般省級立項項目我們的編制時間最少為30個工作日,修改時間為15個工作日,還要算上排會、走行政窗口的時間一般的話至少是2到3個月時間;如果你問方案服務(wù)期的話,得根據(jù)你工程的情況來具體分析,但現(xiàn)在服務(wù)期一般不超過5年。
什么是地質(zhì)災(zāi)害?
地質(zhì)災(zāi)害是指由于自然地質(zhì)作用或人為地質(zhì)作用,使生態(tài)環(huán)境遭到破壞,從而導(dǎo)致人類生命、物質(zhì)財富造成損失的事件。例如,崩塌、滑坡、巖爆、泥石流、地裂縫、地面沉降和塌陷、坑道突水突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、沙土液化、土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化以及地震、火山等。
地質(zhì)災(zāi)害廣泛存在于我們的生活中,它給我們的生產(chǎn)、生活造成了諸多的不便,同時,也給我們造成很大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此,在認(rèn)識了解地質(zhì)災(zāi)害的過程中,我們不僅要認(rèn)識地質(zhì)災(zāi)害本身,還要了解掌握地質(zhì)災(zāi)害的成因、觀測、分類、預(yù)防,以及地質(zhì)災(zāi)害的救援知識,以便為我們科學(xué)的預(yù)防和救援打下堅實的基礎(chǔ)。
地質(zhì)災(zāi)害一般分為自然地質(zhì)災(zāi)害和人為地質(zhì)災(zāi)害兩大類。因為發(fā)生災(zāi)害的地理環(huán)境不同,所以治理災(zāi)害的方法和減災(zāi)措施也有所差別。近年來為深入研究,又把地質(zhì)災(zāi)害分為山地地質(zhì)災(zāi)害、平原地質(zhì)災(zāi)害和城市地質(zhì)災(zāi)害等。
地質(zhì)災(zāi)害根據(jù)其主導(dǎo)動力成因具體分為內(nèi)動力地質(zhì)災(zāi)害,包括地震、火山、構(gòu)造沉降、構(gòu)造地裂縫、巖爆等;外動力地質(zhì)災(zāi)害,包括崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、土地沙漠化等;人為動力地質(zhì)災(zāi)害,包括水庫誘發(fā)地震、抽水塌陷、礦區(qū)采空塌陷等。實踐表明,單一成因的地質(zhì)災(zāi)害較少,復(fù)合型地質(zhì)災(zāi)害較多。
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)動態(tài)特征可分為突發(fā)型地質(zhì)災(zāi)害——發(fā)生突然,過程短暫的地質(zhì)災(zāi)害,主要包括地震、火山、煤瓦斯突出、崩塌、滑坡、泥石流等;緩發(fā)型地質(zhì)災(zāi)害(或累進型地質(zhì)災(zāi)害)——發(fā)生過程比較緩慢,具有累進性特征的地質(zhì)災(zāi)害,主要包括地面沉降、水土流失、土地沙漠化、土地鹽漬化、海水入侵等。
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的自然地理位置可分為山地地質(zhì)災(zāi)害,主要包括崩塌、滑坡、泥石流等;平原地質(zhì)災(zāi)害,主要包括地面沉降、土地鹽漬化等;濱海地質(zhì)災(zāi)害,主要包括海水入侵、海岸侵蝕等;海洋地質(zhì)災(zāi)害,主要包括海底滑坡等;城市地質(zhì)災(zāi)害,主要為地面沉降和塌陷以及地裂縫等。
根據(jù)與社會經(jīng)濟關(guān)系可分為城市地質(zhì)災(zāi)害、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害、農(nóng)業(yè)地質(zhì)災(zāi)害、工程地質(zhì)災(zāi)害等。
地質(zhì)災(zāi)害的普查是在正確認(rèn)識各種地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)上,對一個特定區(qū)域可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的全面排查,進而有效地進行預(yù)防和治理。它是地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防的前提。
所謂地質(zhì)災(zāi)害防治是指對由于自然作用或人為因素誘發(fā)的對人民生命和財產(chǎn)安全造成危害的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等地質(zhì)現(xiàn)象,通過有效的地質(zhì)工程手段,改變這些地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的過程,以達到減輕或防止災(zāi)害發(fā)生的目的。地質(zhì)災(zāi)害防治工作,實行預(yù)防為主,避讓與治理相結(jié)合的方針,按照以防為主,防治結(jié)合,全面規(guī)劃,綜合治理的原則進行。
各級人民政府地質(zhì)礦產(chǎn)主管部門對本行政區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害實行統(tǒng)一監(jiān)督管理,加強對地質(zhì)災(zāi)害防治工作的領(lǐng)導(dǎo),并將其納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃。
地質(zhì)災(zāi)害防治的重點區(qū)域:城市、農(nóng)村和其他人口集中居住區(qū),大中型工礦企業(yè)所在地,重點工程設(shè)施,主要河流,交通干線,重點經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū),風(fēng)景名勝區(qū)和自然保護區(qū)等。
研究地質(zhì)災(zāi)害的最終目的是減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生對人們造成的損失,然而有效地預(yù)防又離不開不間斷的、準(zhǔn)確有效的觀測,所以觀測在地質(zhì)災(zāi)害防治過程中起著舉足輕重的作用。
常用的方法有簡易監(jiān)測法和精密觀測法。
簡易監(jiān)測法有定期目視檢查和安裝簡易監(jiān)測設(shè)施進行監(jiān)測兩種。定期目視檢查要求監(jiān)測責(zé)任人定期目視檢查或在暴雨天氣時目視檢查,監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害有無異常變化,例如,建筑物變形情況、地面裂縫的發(fā)生發(fā)展情況以及地下水異常變化等。
安裝簡易監(jiān)測設(shè)施要求在監(jiān)測地災(zāi)點敏感變化部位(如滑坡前緣或后緣裂縫處)設(shè)立簡易固定標(biāo)尺(如打入木樁或釘繩法、貼紙法)或用水泥砂漿貼片等觀測坡體滑移變化情況。
儀器精密監(jiān)測主要分為水平與垂直位移監(jiān)測(包括深部位移監(jiān)測和孔隙水壓力、地應(yīng)力監(jiān)測等),主要針對需花費較大資金進行治理的重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點。此類監(jiān)測工作一般應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)的單位和技術(shù)人員承擔(dān)。
分析地質(zhì)災(zāi)害的成因、給地質(zhì)災(zāi)害進行分類、地質(zhì)災(zāi)害的普查等都是在災(zāi)害沒有發(fā)生前進行的一系列為減災(zāi)減損采取的措施。但是當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生以后,我們不但要進行正確的治理,還必須有有效的營救機制。地質(zhì)災(zāi)害的營救要以科學(xué)發(fā)展觀理論為指導(dǎo),本著以人為本的原則,把人民生命財產(chǎn)安全放在首位。
我國地域遼闊,地理和地質(zhì)條件都很復(fù)雜,地質(zhì)災(zāi)害種類多、分布廣、影響大,占各種自然災(zāi)害的1/4。平均每年因地質(zhì)災(zāi)害帶來的直接經(jīng)濟損失達75億~120億元,特別是一旦發(fā)生地震等重大災(zāi)害,其損失就會更大。
地震是各種地質(zhì)災(zāi)害中破壞性最大的一種。我國地處歐亞地震帶與環(huán)太平洋地震帶之間,是歐亞板塊與太平洋板塊、印度洋板塊的接觸及俯沖帶,構(gòu)造活動劇烈,地震頻繁。從20世紀(jì)初到1988年,我國發(fā)生6級以上的地震655次,其中8級以上的9次。20世紀(jì)以來,全球發(fā)生7級以上地震1272次,死亡人數(shù)超過百萬,其中,我國地震占10%,死亡人數(shù)占一半以上。1976年唐山地震,建筑物幾乎全被破壞,人員傷亡多達40萬。
崩塌、滑坡、泥石流也是破壞性很大的地質(zhì)災(zāi)害,在我國山區(qū)、高原廣泛出現(xiàn),西北、西南地區(qū)更多。僅四川,近10年來就達數(shù)萬次,死亡2500多人,經(jīng)濟損失達20多億元。
地面沉降和塌陷,是沿海和東部地區(qū)出現(xiàn)較多的地質(zhì)災(zāi)害。尤其是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和大城市,影響嚴(yán)重,不可低估。上海、天津地面沉降最大累計達2米多,對人民生活和經(jīng)濟發(fā)展造成重大威脅。
我國地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展趨勢:次數(shù)增多,損失日益加重,面積越來越大。造成地質(zhì)災(zāi)害的原因很多,其中,人為的因素相當(dāng)重要。據(jù)分析,全國50%以上的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與人類活動有關(guān)。由于人類不按客觀規(guī)律進行經(jīng)濟、軍事、生產(chǎn)活動,嚴(yán)重破壞地質(zhì)環(huán)境,加劇了災(zāi)害的發(fā)生。缺乏科學(xué)規(guī)劃、對自然資源掠奪性開發(fā)、亂挖濫采、亂棄廢渣、過量抽取地下水等,都會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。在缺乏科學(xué)論證和科學(xué)決策的情況下興修水庫,鋪設(shè)鐵路,修建公路或其他大型工程,不僅影響工程質(zhì)量,而且會誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。事實告訴我們:一旦人類活動破壞了環(huán)境,要想重新建立起來需要付出更昂貴的代價,甚至比當(dāng)初想在經(jīng)濟活動中獲得的價值還要多得多,如寶成鐵路建成后,每年要支出大量經(jīng)費維修路基,僅1987年的投資費用,就相當(dāng)于當(dāng)年建路費用的50%。