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中圖分類號：TD167 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0195-02

水土流失是礦山開發(fā)建設(shè)活動中最為常見的生態(tài)問題之一，露天煤礦開發(fā)活動中水土流失現(xiàn)象尤為顯著。大面積的原生地表的剝離，造成自然植被的毀滅性破壞，地表土壤松散，遇大風(fēng)大雨的氣象條件，除會發(fā)生嚴(yán)重水土流失現(xiàn)象外，還易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。因此，露天煤礦的水土保持工作非常重要。

本文以哈密吉郎德露天煤礦（3Mt/a）為工程實例，對其開發(fā)建設(shè)過程造成的水土流失進(jìn)行預(yù)測了分析，并提出有針對性的露天煤礦水土保持措施，以減輕在礦山開發(fā)過程中的水土流失，達(dá)到露天煤礦水土保持方案提出的水土保持目標(biāo)。

1 項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀及特點

1.1 水土流失“三區(qū)劃分”及水土流失防治等級

哈密巴里坤礦區(qū)吉郎德露天煤礦屬大型工礦建設(shè)項目，根據(jù)《新疆維吾爾自治區(qū)人民政府關(guān)于全疆水土流失重點預(yù)防保護(hù)區(qū)、重點監(jiān)督區(qū)、重點治理區(qū)劃分的公告》，本工程項目屬自治區(qū)級水土流失重點監(jiān)督區(qū)。根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》，執(zhí)行建設(shè)生產(chǎn)類項目水土流失防治二級標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 水土流失現(xiàn)狀

該露天礦田位于哈密科克塞爾克山與紙房盆地的交接處，地形總體趨勢南西高、北東低，呈戈壁殘丘地貌；海拔1407 m～1546 m，相對高差139 m。礦田區(qū)無常年流動的地表水流。項目區(qū)為平原地貌，風(fēng)蝕地貌明顯，該區(qū)全年多大風(fēng)，現(xiàn)狀水土流失較輕。原地貌土壤侵蝕模數(shù)為1500 t/（km2?a）；土壤容許流失量為1500 t/（km2?a）。

2 工程占地及土石方平衡

2.1 工程占地

該工程總占地面積為471.86 hm2，其中工程永久性占地面積為467.32 hm2，包括工業(yè)場地27.27 hm2、排土場最終占地332.0 hm2、采掘場最終占地95.0 hm2、礦山道路9.05 hm2、外包用地4.0 hm2，占用的地類主要為未利用土地（戈壁殘丘）。

2.2 土石方平衡

露天礦開采的前20年剝離物主要是外排，排棄總量為396.5 Mm3，均在外排土場堆存。建設(shè)期的挖方量為11.6萬 m3，其填方量為13.05萬 m3，挖方可全部用于項目建設(shè)的填方使用，不足土方量可利用剝離物進(jìn)行填棄。

3 水土流失環(huán)節(jié)分析

3.1 建設(shè)期水土流失因素分析

（1）挖填方引起水土流失。

（2）工程擾動地表及推土堆存引起水土流失。

3.2 運行期水土流失因素分析

礦田生產(chǎn)活動主要從以下幾方面促使形成新增水土流失。

（1）原有植被受到擾動和破壞。

（2）土壤表層松散性加大。

（3）排土場排土量增多。

4 水土流失防治責(zé)任范圍

本工程水土流失防治責(zé)任范圍為513.93 hm2，其中項目建設(shè)區(qū)471.86 hm2，直接影響區(qū)42.07 hm2。

本方案將工程分為7個水土流失二級防治分區(qū)：采掘場防治區(qū)、外排土場防治區(qū)、工業(yè)場地防治區(qū)、外包駐地區(qū)、場外公路防治區(qū)、供水管線防治區(qū)、輸電線路防治區(qū)。

5 水土流失預(yù)測和影響分析

5.1 預(yù)測時段

吉郎德煤礦水土流失預(yù)測時段劃分為兩個階段，即建設(shè)期和生產(chǎn)運行期。

5.2 預(yù)測結(jié)果

根據(jù)各預(yù)測單元擾動地貌植被面積、施工擾動前后土壤侵蝕模數(shù)、預(yù)測時段，進(jìn)行水土流失預(yù)測，預(yù)測結(jié)果見表1。

本工程在建設(shè)期可能造成的水土流失總量為34421.5 t，其中原地貌水土流失量7427.47 t，新增水土流失量26994.03 t。

6 水土保持措施

6.1 水土流失防治目標(biāo)

該礦田的防治標(biāo)準(zhǔn)為建設(shè)生產(chǎn)類項目二級標(biāo)準(zhǔn)，具體防治標(biāo)準(zhǔn)見表2和3。

6.2 防治措施工程量

（1）建設(shè)期的水土保持防治措施

（2）生產(chǎn)運行期的水土保持防治措施

生產(chǎn)運行過程中水土流失環(huán)節(jié)提出了預(yù)防保護(hù)措施和補(bǔ)充設(shè)計臨時措施，具體見表5。

7 結(jié)論

根據(jù)以上項目實例分析可以看出，露天煤礦的開發(fā)對區(qū)域水土流失的影響程度是顯著的，其采掘場的開挖、排土場的建設(shè)等活動會引起較強(qiáng)烈的水土流失變化，如何在建設(shè)及生產(chǎn)過程中采取適當(dāng)措施控制水土流失強(qiáng)度，是露天煤礦水土保持方案要解決的最重要的問題。

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1選擇合理開采工藝與機(jī)械設(shè)備露天開采工藝與設(shè)備的選擇是露天礦設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，它的合理與否直接影響露天礦的投資成本，露天礦的初期建設(shè)以及露天礦的經(jīng)濟(jì)效益。而電能是清潔、環(huán)保、廉價的能源，并且目前大型的露天煤礦企業(yè)都已經(jīng)與發(fā)電企業(yè)進(jìn)行合并，形成了煤電聯(lián)合企業(yè)，露天煤礦的一些大型設(shè)備，如電鏟、吊斗鏟、輪斗挖掘機(jī)、膠帶、排土機(jī)等都是以電作為能源。因此，在露天煤礦設(shè)計和生產(chǎn)過程中，盡量使用用電設(shè)備代替用油設(shè)備，優(yōu)先考慮采用半連續(xù)工藝、連續(xù)工藝、倒堆工藝等，取代單斗電鏟—汽車運輸?shù)拈g斷工藝，從而達(dá)到降低原油消耗，提高礦山經(jīng)濟(jì)效益，減少汽車尾氣對礦區(qū)空氣的影響。

2最大化的回收煤炭資源煤炭作為一種不可再生的資源，如何最大化的回采它是實現(xiàn)高產(chǎn)高效綠色礦山所要解決的問題。為了減少煤炭損失，提高回采率，露天煤礦應(yīng)采用合理的采煤方法。對于近水平及緩傾斜煤層，應(yīng)采用頂板拉溝向底板推進(jìn)的開采方式，并使用傾斜分層，同時配以輔助設(shè)備清掃浮煤。對于傾斜和急傾斜煤層，除了采用頂板露煤和水平分層外，還要使用前裝機(jī)或者推土機(jī)回采三角煤，從而減少煤炭自燃對礦區(qū)空氣的影響。

3優(yōu)化露天礦運輸系統(tǒng)運輸系統(tǒng)作為露天礦核心環(huán)節(jié)起到了紐帶的作用，通過露天礦的運輸系統(tǒng)可以將采場、排土場、儲煤場聯(lián)系起來。運輸系統(tǒng)的優(yōu)化是將露天礦運輸距離合理化、最小化，從而減少露天礦的運輸費用，提高運輸效率，降低運輸過程中對露天礦環(huán)境的影響。露天礦運輸系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)按照礦、巖的流向，從運輸系統(tǒng)的總體目標(biāo)出發(fā)，合理選擇運輸線路和運輸工具，綜合考慮運距、運輸方式、運輸時間和運輸費用，以最短的路徑、最少的環(huán)節(jié)、最快速度和最少的費用組織好礦、巖運輸活動，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4資源綜合利用在露天煤礦開采的過程中產(chǎn)生了許多廢棄的物料，這些廢棄的物料如果不進(jìn)行合理的利用和處理，將嚴(yán)重的影響礦山的環(huán)境，因此我們應(yīng)該把露天開采工程中伴隨產(chǎn)生的廢氣、污水、煤矸石、煤灰等看作資源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，形成相關(guān)產(chǎn)業(yè)，變廢為寶。通過資源的合理利用和相關(guān)循環(huán)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而降低露天煤礦開采的成本，減輕露天開采對生態(tài)環(huán)境的影響與破壞，實現(xiàn)真正的綠色開采，使礦山產(chǎn)業(yè)可持續(xù)化、綠色化。

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一、露天煤礦開采引發(fā)的環(huán)境問題

（一）對土地的破壞

露天煤礦區(qū)對土地資源的破壞主要表現(xiàn)在露天采場的直接挖損、外排土場壓占土地和工業(yè)廣場的占用等。挖損是對原地表形態(tài)、淺部地層、生物種群的直接摧毀，致使原土地不復(fù)存在，壓占是挖損過程中產(chǎn)生的廢棄巖土堆置于外排土場上造成原地貌功能的喪失。挖損和壓占等工程活動直接破壞了表層的植被，導(dǎo)致這一區(qū)域原先處于相對穩(wěn)定的系統(tǒng)受到干擾，使區(qū)域內(nèi)的土地利用、植被覆蓋、地貌、保水力等生態(tài)因子發(fā)生巨大的變化。

（二）水污染問題

露天煤礦開采對地表水和地下水污染最嚴(yán)重的是煤礦排土場淋溶水。排土場的煤矸石中富含堿金屬、堿土金屬和硫等，大氣降水淋溶了煤矸石中的無機(jī)鹽類，含無機(jī)鹽類的淋溶水流入地表水體會對地表永體造成污染，滲入地下含水層，也會污染地下水體。此外，采場周圍水體和大氣降水匯入采場礦坑，也會由于礦坑積水浸潤采場的殘煤露頭，而使煤層中的硫和重金屬等污染物質(zhì)溶入水體而使地下水受到污染。

（三）空氣染污問題

露天煤礦排土場污染最嚴(yán)重的因子為剝采區(qū)、排土區(qū)和運輸?shù)缆穬蓚?cè)一定范圍內(nèi)的粉塵。此外，露天煤礦排土場大多沒有土地復(fù)墾和再植被，每個露天煤礦的外排土場都會形成一個幾百到幾千公頃的人為荒漠化土地，春秋時節(jié)，荒漠化的排土場所產(chǎn)生的揚塵等亦會使周圍大氣造成嚴(yán)重的污染。

（四）環(huán)境地質(zhì)問題

露天采礦形成的礦坑邊坡及排土場邊坡，由于地質(zhì)構(gòu)造、邊坡巖體、地表水及地下水作用、采礦工程活動等原因誘發(fā)一系列諸如滑坡、塌陷、泥石流等突發(fā)性或緩變性地質(zhì)災(zāi)害，危及該地區(qū)周邊工業(yè)企業(yè)與民居建筑的安全，造成人員傷亡及巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，滑坡、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害貫穿于露天礦開采的始終，并有可能延續(xù)到閉坑后。

二、露天煤礦開采引發(fā)環(huán)境問題的防治對策

（一）土地破壞的防治措施

1.耕作層土壤和表層土壤是經(jīng)過多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤，是深層生土所不能替代的，對于植物種子萌發(fā)和幼苗生長有著重要作用。應(yīng)對礦區(qū)擬破壞的露天采礦場熟化的表土進(jìn)行剝離，用汽車運輸?shù)街付ū硗炼逊艌龆汛?，閉礦后直接作為露天采礦場復(fù)墾用土。

2.修建運輸?shù)缆窌r，要充分利用已有礦山運輸?shù)缆?、鄉(xiāng)村道路，不占或少占耕地、林地。避開土壤狀況良好、植被生態(tài)復(fù)雜地段，減少對礦區(qū)植被和土壤的破壞。

3.采用機(jī)械、人工等方式對采場邊坡進(jìn)行清理，清除松動、凸起的碎（塊）石。對平臺進(jìn)行人工、機(jī)械平整，清除場地內(nèi)較大石塊；休息室、表土堆放場建筑進(jìn)行拆除、平整；區(qū)內(nèi)道路進(jìn)行平整、回填；平整后場地坡度要滿足復(fù)墾場地需求。

4.對平整后的平臺場地穴狀坑及采場邊坡平臺進(jìn)行覆土，覆土來源為礦山開拓時剝離堆存于表土堆放場的表土。采用機(jī)械、人工等方式，剩余的表土采取就近的原則平覆于擬復(fù)墾林地的場地，覆土平均厚度≥0.5米。

5.礦區(qū)復(fù)墾土壤以生土為主，土壤養(yǎng)分含量和地力不足，恢復(fù)待復(fù)墾土地的肥力和生物生產(chǎn)效能，就必須采取恢復(fù)土壤、肥化土壤的措施。因此復(fù)墾的地塊根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r增施農(nóng)家肥與生物菌，林木落葉留底以提高土壤的有機(jī)物含量，改良土壤結(jié)構(gòu)，改善土壤理化性狀，增加土壤肥力。

（二）空氣污染的防治措施

1.施工揚塵防治措施。土石方開挖避免在大風(fēng)天氣進(jìn)行，完工后及時回填、平整場地；工業(yè)場地輔助配套工程施工，首先做好路面硬覆蓋；易產(chǎn)生揚塵的建筑材料采用封閉車輛運輸；設(shè)置圍布、擋板，禁止高空拋撒建筑垃圾和起塵的料、渣土的 外溢；施工揚塵防治關(guān)鍵要加強(qiáng)施工管理，管理到位，可以有效減輕對環(huán)境的影響。

2.運營期地面運輸系統(tǒng)的防塵措施。輸煤系統(tǒng)帶式輸送機(jī)棧橋露天部分均加設(shè)皮帶罩棚，篩上設(shè)布袋除塵器集塵；在其周圍設(shè)置彩色防風(fēng)擋板，阻擋煤塵的擴(kuò)散。儲煤設(shè)施應(yīng)采用圓筒倉儲煤方式；轉(zhuǎn)載點、原煤卸載站設(shè)置通風(fēng)除塵裝置和噴霧灑水裝置。

3.采場、排土場揚塵治理。對采掘工作面，合理布置炮孔，正確選擇爆破參數(shù)和加強(qiáng)裝藥、 沖填等作業(yè)的管理，爆破前向巖體注射高壓水，或利用灑水裝置；鉆機(jī)設(shè)袋式集塵器，爆破后灑水降塵；配備灑水車往返于坑內(nèi)外道路，對排土場工作面及其與采掘場之間的道路進(jìn)行經(jīng)常性地灑水，以增加路面、 作業(yè)面積塵濕度。排土場定期碾壓，降低起塵。對已經(jīng)結(jié)束排棄的排土場平臺，在不影響整個露天礦排土作業(yè)的條件下及時覆土綠化；沿固定幫坡種植防風(fēng)林帶。

（三）邊坡防治措施

1.高度重視露天礦邊坡管理工作，建立健全邊坡安全管理機(jī)構(gòu)制度，剝采生產(chǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計給出的邊坡角、平臺進(jìn)行留設(shè)，嚴(yán)禁越采超挖。

2.采用邊坡穩(wěn)定性雷達(dá)或邊坡監(jiān)測機(jī)器人加強(qiáng)邊坡變形監(jiān)測工作，及時掌握邊坡變形的動態(tài)情況和規(guī)律，對于出現(xiàn)的任何局部、小規(guī)模的邊坡坍塌滑落還要進(jìn)行專門的分析和治理方案設(shè)計。

3.露天礦地下水豐富，建議建立完善的疏干排水系統(tǒng)，在采場發(fā)現(xiàn)出水點，詳查后打水平孔，釋放靜水壓力，夏季暴雨會給采場邊坡穩(wěn)定性帶來威脅，此時要加強(qiáng)疏干，特別是斷裂帶和煤層頂?shù)装宓娜鯇?，一定要詳查，做到“有疑必探，先探后采”?/p>

4.建立日常的巡查監(jiān)測制度，特別是春季解凍期、雨季或坡面上出現(xiàn)沉陷裂縫時更要加強(qiáng)巡查監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況（如邊坡有明顯失穩(wěn)先兆）及時預(yù)警避讓，或采取防治工程措施。

5.抗滑樁是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱，用以支擋滑體的滑動力，起穩(wěn)定邊坡的作用，適用于淺層和中厚層的滑坡，是一種抗滑處理的主要措施。

（四）水污染的防治措施

1.修筑截礦山排水溝渠。礦山排水溝渠溝建于礦場四周，當(dāng)雨季降水量大，既起到阻擋作用，而且還起到梳流作用。

2.河流改道。針對穿過礦區(qū)的河流，必須對河流進(jìn)行改道遷徙，路線改道應(yīng)選擇短，地勢平緩弱滲水地段。同時還要考慮礦山的發(fā)展前景，避免二次分流。新河道的起點應(yīng)該在河床沖刷易發(fā)區(qū)進(jìn)行選擇，并與原有的河道河勢想適應(yīng)。

3.調(diào)洪水庫。季節(jié)性的地表水流橫穿開采境界時，除采取改道措施外，須在礦區(qū)上游修筑調(diào)洪水庫截流和貯存洪水。

4.修筑攔河堤。當(dāng)露天開采和附近的河流周圍地面水平的境界，湖白的岸邊標(biāo)高相差較小，甚至低于岸邊地形時，應(yīng)該修建岸邊護(hù)堤堰。防止河水漫灌到采礦場。

5.防滲帷幕。防滲帷幕防水是在露天礦開采境界以外，在地下水涌人采場的通道上，設(shè)定若干一定距離的注漿鉆孔，并依靠漿料在裂縫中的擴(kuò)散，凝結(jié)組成一道擋水隔墻，所謂防滲帷幕就是指由若干個注漿鉆孔所組成的擋水隔墻。

三、結(jié)語

露天煤礦開采環(huán)境問題的防治是一項復(fù)雜的、綜合的、龐大的系統(tǒng)工程。要應(yīng)用環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、采礦學(xué)、水土保持學(xué)、系統(tǒng)工程、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的原理和思路研究防治對策，追求最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。實現(xiàn)煤炭開采與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

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前言

人工開挖的露天煤礦排土場一般體積龐大，呈臺階式塔狀分布，土質(zhì)較為疏松，其植被類型、土壤的結(jié)構(gòu)、地形和地質(zhì)條件有別于原地貌，容易發(fā)生水土流失。如果土層受人為擾動過大，或者受雨水侵蝕嚴(yán)重，很容易發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。覆土一般較為疏松，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，所以應(yīng)及時著手對排土場的植被配置工作，以防止或者減輕水土流失帶來的損失，恢復(fù)排土場土地的生產(chǎn)力，同時也加強(qiáng)了對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)。露天煤礦排土場上部為平臺侵蝕區(qū)，平臺一般經(jīng)過機(jī)器處理，碾壓。邊坡侵蝕區(qū)處于坡腳和平臺之間，坡度較大，在雨水較多的情況下易發(fā)生集流現(xiàn)象。坡腳沉積區(qū)位于排土場底部，一般為各種排氣物和疏松土的混合體。研究排土場的水土保持問題應(yīng)根據(jù)自然界的客觀規(guī)律，以生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、農(nóng)林學(xué)為理論依據(jù)選用不同的植被設(shè)置模式，以便發(fā)揮最大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1.排土場水土流失類型及危害

1.1平臺侵蝕區(qū)的水土流失

排土場的平臺一般要經(jīng)過人工壓實，易受風(fēng)蝕作用影響，因此排土場周圍可以配置護(hù)林。土體受人工擾動較大，土質(zhì)疏松，在雨水較多時容易形成徑流區(qū)。平臺具有一定坡度，易形成集流現(xiàn)象，經(jīng)過沖刷坡面時，很容易發(fā)生溝體侵蝕。一般情況下，細(xì)溝侵蝕如果得不到很好的補(bǔ)救處理，容易產(chǎn)生溝體放大效應(yīng)。當(dāng)水下滲到排土場與原地面接合處，接觸面易發(fā)生水分富集，易誘發(fā)滑坡災(zāi)害，威脅人類生命財產(chǎn)安全，破壞土體生物結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響礦區(qū)的生態(tài)平衡。

1.2邊坡侵蝕區(qū)的水土流失

邊坡一般受重力侵蝕為主，溝蝕一般在雨水較多的情況下較為嚴(yán)重，對于多風(fēng)地區(qū)，應(yīng)考慮風(fēng)蝕，而對于風(fēng)蝕，由于風(fēng)級和空氣濕度等因素不同，其風(fēng)蝕作用不同，應(yīng)具體地區(qū)具體分析。邊坡在上述作用下易發(fā)生崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。調(diào)查表明，如果坡體石多土少，其滲透性較大，不易發(fā)生侵蝕；如果石少土多，細(xì)溝侵蝕較為嚴(yán)重；如果坡體全由大礫石構(gòu)成，即使沒有何水保措施，邊坡也一般都處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3坡腳沉積區(qū)的水土流失

坡腳處堆積有各種沖刷物，沖刷物掩埋了大片的土地，造成土地資源浪費，變廢地為寶地是防治水土流失研究的重點方向。

2.排土場植被配置主要類型與模式

2.1植被在平臺上的設(shè)置

排土場面積較大，但土質(zhì)較差，滲透性差，而且土壤堅實。除此之外，其表面經(jīng)反復(fù)碾壓，土質(zhì)僵硬，而邊緣土質(zhì)較為疏松，很容易放生水土流失。為了解決上述問題可采取生物措施。根據(jù)植被的用途，主要應(yīng)用以下三種植被配置模式：

（1）永久性林業(yè)用地植被配置模式 林業(yè)用地對場地土質(zhì)的條件要求并不嚴(yán)格。速生林是輪伐周期短的人工林，選擇合適的場地種植速生林是一種便捷高效的植被種植方式，或者用材林，如刺槐、楊樹、油松、榆樹等。場地條件不好的地方可以設(shè)法種植生態(tài)林，生態(tài)林的培植種類應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐母鞣N自然環(huán)境因素，如地理位置，氣候特點以及地形地貌等。

（2）永久性農(nóng)業(yè)用地植被配置模式 如果排土場土地相對肥沃，則可以考慮在排土場種植適合其生長的農(nóng)作物，而且農(nóng)業(yè)用地對地塊面積的大小沒有嚴(yán)格的要求。種植適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的農(nóng)作物或經(jīng)濟(jì)作物，如高粱、玉米、大豆、小麥等。農(nóng)業(yè)用地易于管理，流程單一，做到了生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益并舉。

（3）永久性畜牧業(yè)用地植被配置模式 平盤較為遼闊，土壤肥沃，在當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)較為發(fā)達(dá)，對牧草有需求的地區(qū)可考慮永久性畜牧業(yè)用地植被配置模式。同時種植牧草可改良土地。牧草的種類選擇應(yīng)綜合考慮以下幾個方面的因素：

1、根據(jù)畜禽養(yǎng)殖品種選擇；2、根據(jù)地理氣候條件選擇；3、根據(jù)土壤地質(zhì)狀況選擇；4、多種牧草互補(bǔ)性選擇；5、結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源開發(fā)選擇

2.2邊坡植被配置

在巖土混合物排棄過程中形成排土場坡面，圖紙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，土體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易形成溝蝕現(xiàn)象。在邊坡種植植被，能有效地防治水土流失。由于巖石和土壤混合程度不盡相同，因此我們可以把坡面分為純巖坡面、純土坡面以及混合坡面。對于純巖坡面質(zhì)地堅硬，不易發(fā)生滑坡現(xiàn)象，一般不做任何加固措施。對于巖土純土邊坡和混合邊坡，由于土質(zhì)疏松，尤其土體濕度較大的情況下易發(fā)生滑坡現(xiàn)象，不利于水土的保持，治理難度較大，因此覆土后應(yīng)該立即著手植被的恢復(fù)工作，配置坡面的永久性植被。根據(jù)在土地復(fù)墾時對水土保持的基本要求，歸納并研究水土流失的一般規(guī)律，確定合理的植被栽植方案。確保植物沿等高線布置，一般在坡體中上部采用以沙棘為主的小型灌木與豆科、禾本科牧草混播，構(gòu)成灌草結(jié)構(gòu)，中下部宜構(gòu)成以喬木、灌木為主的喬灌草混交林結(jié)構(gòu)。其次應(yīng)在邊坡腳做好排水系統(tǒng)，如修筑排水渠道，減少邊坡沖刷防治因過度沖刷而形成溝壑區(qū)。在魚鱗坑整地工程進(jìn)行的同時，應(yīng)同時考慮邊坡植被配置問題，以便創(chuàng)造有利的配置條件。

3.結(jié) 論

研究表明，露天煤礦排土場水土流失主要發(fā)生在平臺侵蝕區(qū)，邊坡侵蝕區(qū)和坡腳沉積區(qū)，而三者之間相互影響。我國露天煤礦大多分布在北部地區(qū)，氣候和地質(zhì)條件相差不大，因此排土場植被恢復(fù)模式大體相同，而個別有差異的地區(qū)應(yīng)做到具體問題具體分析。根據(jù)排土場水土流失的位置不同，植被配置模式主要有：平臺區(qū)植被配置，邊坡植被配置和坡腳沉積區(qū)植被配置。植被栽植后也可能發(fā)生一些模式失效的情況，如模式生成后系統(tǒng)不穩(wěn)定，植被種類單一，造林技術(shù)和方法不當(dāng)，造成植被成活率低等，因此應(yīng)做好相應(yīng)的補(bǔ)救預(yù)案。對于植被配置，目前國內(nèi)還沒有形成具體的技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，因此生產(chǎn)實際操作面臨一定的困難，有待進(jìn)一步研究。目前，為了更好地實現(xiàn)對廢棄地生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)改善，我可以從加強(qiáng)管理和經(jīng)營，總結(jié)經(jīng)驗和技術(shù)，深入研究，并且做好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，促進(jìn)合理科學(xué)的模式生成。（作者單位：遼寧工程技術(shù)大學(xué)）

參考文獻(xiàn)：

篇5

Abstract: The landslide opencast coal mine is easy to happen, some even caused significant personal property losses. So for the landslide prevention and control work should attach great importance to. This article analyzes the influence factors of slope stability and causes of landslide, and the landslide of slope.

Keywords: slope landslide, monitoring, landslide types

中圖分類號：TU45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號：2095-2104（2012）01-0020-02

前言

皮里青露天煤礦位于新疆伊犁伊寧縣潘精鄉(xiāng)卡拉亞尕齊村境內(nèi)，是伊犁最大的露天煤礦之一，生產(chǎn)能力90萬噸/年，始建于1995年，建礦以來發(fā)生兩次較大面積的滑坡現(xiàn)象（2005年西幫一次，2009年北幫一次），因此結(jié)合兩次事故實際治理情況進(jìn)行分析和學(xué)習(xí)。

邊坡滑坡是露天煤礦安全生產(chǎn)的重大隱患之一，露天煤礦邊坡的穩(wěn)定與否，是直接關(guān)系到煤礦能否正常生產(chǎn)的重要前提。露天煤礦邊坡研究與治理工作是煤礦技術(shù)工作不可缺少的一部分。邊坡在煤礦的安全中占有重要地位，是對安全生產(chǎn)的重要因素之一。而且對邊坡的治理持續(xù)時間長，從煤礦開采到結(jié)束的整個期間都需要對邊坡進(jìn)行維護(hù)治理。而且隨著礦山開采深度的逐漸增加，露天礦山邊坡的高度、面積等也要大幅度增加，這就加大了對邊坡治理的難度。

一、滑坡類型

（一）順層滑坡

順層滑坡，顧名思義，就是發(fā)生滑坡是順著邊坡的方向。一般分為兩種類型，一是沿單一層面的滑坡，造成這種滑坡的原因是滑面傾角大于其內(nèi)摩擦角，而且坡角切層被挖開。這種滑坡發(fā)生時規(guī)模較大，且一般是由人為原因引起的。另外一種類型是坐落式平推滑移型滑坡。坐落式平推滑移型滑坡的滑面具有復(fù)合形態(tài)，主體滑面為巖層滑面，而滑坡后緣為近似的圓弧形。坐落式平推滑移型滑坡的主滑面比較平緩，滑體的滑動變形速度較小。（2005年西幫滑坡就屬于此類）

（二）楔體滑坡

楔形體滑坡的滑動面及切割面均為較大的斷層或軟弱結(jié)構(gòu)面。根據(jù)滑坡結(jié)構(gòu)面的數(shù)目，可以將楔形體滑坡細(xì)分為有兩個結(jié)構(gòu)面組合形成的楔形體和由三個結(jié)構(gòu)面組合形成的楔形體。在第一種楔形滑坡中，滑坡一般沿著兩個結(jié)構(gòu)面的交線方向滑動，且兩個結(jié)構(gòu)同時發(fā)生滑坡。第二種楔形滑坡由于是由三個結(jié)構(gòu)面構(gòu)成，因此在滑坡發(fā)生時有多種可能性存在?；驴赡苁茄刂齻€結(jié)構(gòu)面的交線方向發(fā)生雙滑面滑坡，也能是沿著單一結(jié)構(gòu)面傾向滑動的單滑面滑坡。在邊坡中兩種結(jié)構(gòu)面相互交切成楔形失穩(wěn)體時較易發(fā)生楔形滑坡。（2009年北幫就屬于此類）

（三）圓弧滑坡

圓弧滑坡指發(fā)生滑坡的滑動面的形狀是弧形狀，這種滑坡類型比較容易發(fā)生在土質(zhì)邊坡、散體結(jié)構(gòu)的破碎巖體或軟弱沉降巖邊坡滑坡中。圓弧滑坡的形成具有一定的過程，也就是說，圓弧滑坡的發(fā)生不是一觸即發(fā)的，是有時間性的。因此在預(yù)防和治理這種滑坡時，往往會有比較充裕的時間讓人們拿出有效的方案。圓弧滑坡一般經(jīng)歷三個階段，第一個階段是坡角蠕動變形，從坡角開始發(fā)生滑動。第二階段是經(jīng)過坡角的滑動變形，滑坡的后緣張裂開始擴(kuò)張，并且速度越來越快。最后一個階段就是滑坡中部滑床斷裂貫通，整個滑坡面發(fā)生滑動。在圓弧滑坡中第一階段發(fā)展較慢，坡角的變形需要較長的時間，在后兩個階段發(fā)展速度較快，尤其是在后期，圓弧滑坡由于坡角的變形和滑坡后緣的斷裂，速度不斷加快。

（四）傾倒滑坡

傾倒型滑坡與上述三個滑坡的發(fā)生方向正好相反，是一種反傾邊坡結(jié)構(gòu)。傾倒型滑坡是在巖石重力作用下巖塊發(fā)生移動而產(chǎn)生的倒塌破壞。傾倒型滑坡開始形成時沿著邊坡巖體中的反傾結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生錯動，邊坡面形成微細(xì)的錯動裂紋，繼而發(fā)展為裂縫。隨著巖層層面的進(jìn)一步錯動使邊坡面的裂縫兩側(cè)產(chǎn)生相對的差異變形，并使巖層逐漸向外傾斜直至崩塌。只有在邊坡巖體結(jié)構(gòu)面傾角很陡時，才有可能發(fā)生傾倒型滑坡。

（五）復(fù)合滑坡

復(fù)合型滑坡是上述四種滑坡有兩種以上滑坡同時發(fā)生的滑坡。在發(fā)生滑坡時，有可能是順層滑坡，同時也是圓弧型滑坡。或者是楔形滑坡，同時又是傾倒型滑坡。當(dāng)多種滑坡類型同時發(fā)生時，對滑坡的預(yù)防和治理增加了難度，具有一定的復(fù)雜性。

二、滑坡的預(yù)防與治理

滑坡的形成原因有很多，有人為原因也有自然原因。在人為原因中，主要是由于在開采過程中，無序開采，施工人員沒有按照施工程序進(jìn)行規(guī)范操作。所以，加強(qiáng)采場邊坡巖體的穩(wěn)定性，要加強(qiáng)對露天煤礦邊坡的預(yù)防和治理。

(一)加強(qiáng)培訓(xùn)，提高施工人員技術(shù)

施工人員的技術(shù)對滑坡的預(yù)防和治理起到關(guān)鍵作用。所以，在施工中要注意對施工人員的技術(shù)培訓(xùn)。在培訓(xùn)中，要嚴(yán)格按照培訓(xùn)制度執(zhí)行，并且要加強(qiáng)考核，確保施工人員能夠完全理解該項技術(shù)。尤其是在采用新技術(shù)的煤礦開采中，要加強(qiáng)施工人員的技術(shù)培訓(xùn)。在培訓(xùn)中，要重點介紹發(fā)生邊坡發(fā)生的規(guī)則，對不同地質(zhì)發(fā)生滑坡的特點作為重點，以便施工人員能夠在施工中有的放矢。

此外，在培訓(xùn)中，要努力提高施工人員的安全意識。只有提高了施工人員的安全意識，才能使施工人員在施工過程中把施工安全謹(jǐn)記在心，在發(fā)生滑坡時能夠及時發(fā)現(xiàn)，避免滑坡造成更大的損失。

（二）滑坡的監(jiān)測

露天煤礦邊坡監(jiān)測是預(yù)防邊坡滑坡的重要手段，邊坡監(jiān)測可以及早發(fā)現(xiàn)邊坡存在的問題，及時采取措施，盡可能的減少滑坡帶來的危害。在對邊坡監(jiān)測，主要對工作幫、非工作幫的邊坡變形、位移等情況進(jìn)行監(jiān)測。在監(jiān)測中，要盡量采用新技術(shù)，提高監(jiān)測質(zhì)量。在新技術(shù)使用時，需要注意最好能夠與舊技術(shù)進(jìn)行參照對比，得出有效的監(jiān)測質(zhì)量結(jié)果。

(三)邊坡管理

第一，建立健全邊坡管理機(jī)構(gòu)。成立露天礦邊坡管理小組，配備專業(yè)技術(shù)人員，按期進(jìn)行邊坡觀測，及時提供觀測數(shù)據(jù)，每季度作出邊坡監(jiān)測分析報告，報礦領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)部門。把邊坡管理工作納入日常生產(chǎn)管理。

第二，加強(qiáng)現(xiàn)場管理。在邊坡作業(yè)時，管理人員要加強(qiáng)巡視，要求施工人員嚴(yán)格按照施工程序和操作規(guī)范進(jìn)行施工，對于違反操作規(guī)定的人員，要及時處理，并給予一定的處罰。此外，還要對施工人員進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)，增強(qiáng)施工人員的安全意識和操作規(guī)范意識，確保施工的質(zhì)量，同時也是對施工人員自身安全的保護(hù)。

第三，建立一支邊坡維護(hù)專業(yè)隊伍，加強(qiáng)檢查維修。露天煤礦邊坡，必須對其進(jìn)行經(jīng)常性的檢查和維護(hù)，用以保證邊坡穩(wěn)定，防止災(zāi)害發(fā)生。

（四）滑坡防治技術(shù)

第一，削坡減重，采用自上而下的清理緩坡措施。緩坡起到了穩(wěn)定邊坡的作用。（西幫、北幫都采用了削坡減重的方法進(jìn)行了處理）

第二，抗滑樁加固，采用鋼筋混凝土樁加固邊坡。必要時進(jìn)行人工放坡，鋪上草皮，植上灌木，砌筑局部擋土墻或者預(yù)埋防滑坡的木樁。（西幫采用了抗滑樁加固的方法進(jìn)行了處理）

第三，控制地下水壓變化，地下水是影響邊坡穩(wěn)定的重要因素，多數(shù)邊坡失穩(wěn)破壞都是由于地下水的失控所造成。因此，要設(shè)置排水網(wǎng)絡(luò)，防止地表雨水流入礦坑沖刷邊坡，層理。深凹露天礦要在坑外周圍設(shè)置防山洪、防泥石流的阻擋或者疏導(dǎo)的設(shè)施。（西幫采用了修建當(dāng)水墻來控制地下水變化的方法進(jìn)行了處理）

三、結(jié)束語

露天煤礦邊坡治理不僅關(guān)系到煤礦的利益，也關(guān)系人們的人身安全，所以煤礦管理部門要切實做好邊坡治理工作，預(yù)防邊坡滑坡發(fā)生。咋愛邊坡滑坡后及時采取措施，將損失降到最低。

參考文獻(xiàn)

1、祖國林; 秦生之; 張淑芬 ，露天煤礦滑坡災(zāi)害與整治 ，地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，1995年第9期

2、張艷博; 李占金; 康志強(qiáng) ，露天煤礦滑坡災(zāi)變機(jī)理及控制對策研究 ，中國礦業(yè)，2011年第1期

3、翟宏新，露天煤礦開采工藝及設(shè)備的新進(jìn)展，礦山機(jī)械，2008年第10期

4、覃輝煌; 周望; 肖中林 ，垂直錨桿式鋼筋砼擋土墻在深凹露天煤礦邊坡滑坡治理中的研究和應(yīng)用，科技創(chuàng)業(yè)月，2013年第1期

5、張艷博; 康志強(qiáng); 李占金，露天煤礦軟弱層滑坡災(zāi)變演化數(shù)值模擬分析 ，礦業(yè)安全與環(huán)保，2010年第8期

篇6

1煤礦的開采方式

1.1 露天開采

當(dāng)?shù)V層接近地表時,使用露天開采的方式較為經(jīng)濟(jì)。礦層上方的土稱為表土。在尚未開發(fā)的表土帶中埋設(shè)炸藥,接著使用挖泥機(jī)、挖土機(jī)、卡車等設(shè)備移除表土。這些表土則被填入之前已開采的礦坑中。表土移除后,礦層將會暴露出來；這時將礦塊鉆碎或炸碎,使用卡車將礦砂運往選煤廠做進(jìn)一步處理。當(dāng)?shù)V石開采完畢,在隔壁重復(fù)同樣的步驟。露天開采的方式可比地下開采的方式獲得較大比率的煤礦,因為較多的礦層被利用。露天開采煤礦可以覆蓋數(shù)平方公里的面積。世界約40%的煤礦生產(chǎn)使用露天開采方式。

1.2 地下開采

大部分礦層均遠(yuǎn)離地表,因此無法使用露天開采的方式。地下開采目前占世界煤礦生產(chǎn)的60%。在礦坑,通常使用房柱法在礦層中推進(jìn),梁柱用來支持礦坑。共有四種主要的地下開采法:(1)長壁開采,長約300m以上的采掘面。一臺精密的采礦機(jī)在礦層隧道中前后移動。松動的礦石掉入輸送帶中,并移到工作區(qū)域。(2)連續(xù)開采,利用1臺有碳化鎢鉆頭的機(jī)器從礦層中刮下煤礦。在“房柱法”系統(tǒng)中操作-在一系列約10m的房間區(qū)域中工作。(3)爆破開采,傳統(tǒng)的開采方式。使用炸藥打碎礦層,將礦石收集放在礦車或運輸帶中。(4)短壁開采,使用連續(xù)開采的機(jī)器。類似長壁開采有著可移動的坑頂支撐。

2 煤礦開發(fā)時造成的環(huán)境災(zāi)害

2.1 水土流失和水土污染

煤、水都是自然界的共生資源,但是在采煤時一定會影響到水資源與生態(tài)環(huán)境,誘發(fā)水旱災(zāi)害,出現(xiàn)吃水難、耕地用水缺乏等相關(guān)問題。在采、洗、選煤的加工過程中,會有各種各樣含有大量硫化物的廢渣廢液產(chǎn)生,而且排放量較大,再經(jīng)風(fēng)蝕,淋溶、水蝕等作用,形成酸性水流入河道或滲入地下污染水源,造成植被大面積死亡,土層中大量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)流失,造成土壤肥力下降；污染水切割農(nóng)田、淤積河道,既影響著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)又形成了嚴(yán)重的生態(tài)和社會問題,致使生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化。

2.2 煤礦大氣污染

采煤過程中瓦斯逸散和瓦斯、抽排,鍋爐燃煤煙塵、二氧化硫排放,煤矸石山自燃都是煤礦的廢氣污染災(zāi)害發(fā)生的主要來源。近期性與廣域性是煤礦大氣污染的最大特征,已經(jīng)引起國內(nèi)外的高度重視。

2.3 斜坡變形災(zāi)害

煤礦開發(fā)具有建設(shè)周期長、規(guī)模大、人類開程括動強(qiáng)烈等特點,在開采過程中會引起地面變形,不合理的工程括動,比如削坡、修路、堆矸等,破壞了地表斜坡的原始平衡,導(dǎo)致或誘發(fā)了大量滑坡、崩塌及泥石流災(zāi)害。

3環(huán)境災(zāi)害防治措施

3.1 綜合規(guī)劃,統(tǒng)籌考慮

煤礦地質(zhì)災(zāi)害治理所涉及的方面較廣,比如政治、經(jīng)濟(jì)、社會、法律、環(huán)境、生態(tài)、技術(shù)等方面的綜合問題,它是一個較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,要全局性、系統(tǒng)地規(guī)劃,有計劃、有步驟、有目標(biāo)地進(jìn)行實施。從技術(shù)方面上來說,地質(zhì)災(zāi)害的研究會涉及采礦、地質(zhì)、測量、數(shù)學(xué)、力學(xué)、環(huán)保等多學(xué)科,在充分考慮多方面的因素后進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。所以,各個相關(guān)部門和行業(yè)要綜合規(guī)劃、統(tǒng)籌考慮,只有這樣才能縮短時間、優(yōu)化方案、綜合治理。

3.2 建立礦井水和生活污水凈化處理站

針對各礦礦井水的水質(zhì)特點,我們要相對應(yīng)地采取廢水處理工藝,對煤礦水資源進(jìn)行循環(huán)利用,并對礦區(qū)廢水的凈化利用,使處理后的礦井水做為礦井補(bǔ)給水源,減少污染物的排放。

3.3 利用大氣自凈能力

所謂的大氣自凈能力,它是大氣環(huán)境對污染物產(chǎn)生稀釋、沉降和衰減作用而使大氣中污染物濃度降低的能力。根據(jù)礦區(qū)地理位置及氣候狀況,合理布置污染源分布以及增加煙囪高度等,利用大氣自凈能力,凈化空氣,提高礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量。

3.4 發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)

潔凈煤技術(shù)主要包括原煤洗選、型煤技術(shù)、煤氣化技術(shù)、煤液化技術(shù)以、高效燃燒煙氣凈化、煤層瓦斯的研發(fā)利用、煤矸石的利用以及煤礦礦井水凈化與資源化等。通過新技術(shù)的開發(fā)利用,不僅可以達(dá)到提高煤炭熱效率、節(jié)約煤炭和減少污染物排放,同時也能減輕煤炭開發(fā)利用對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞與污染,為實現(xiàn)煤礦經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

4結(jié)語

綜上所述,煤炭是我國的主要能源,但煤礦開采對環(huán)境造成了嚴(yán)重災(zāi)害,因此國家對煤炭環(huán)境保護(hù)主度重視,并提出了更高的要求。為了有效控制和減少煤礦環(huán)境災(zāi)害的發(fā)生,我們要從環(huán)境災(zāi)害的根本入手,全面系統(tǒng)地分析煤礦環(huán)境災(zāi)害的主控因素,達(dá)到防患于未然的目的。

參考文獻(xiàn)

篇7

中圖分類號：TV223 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）23-0132-01

1 引言

撫順西露天煤礦采礦坑坐落于撫順市區(qū)東南部，開采于1914年，有近百年的開采歷史?，F(xiàn)已形成東西長6.6公里，南北寬2.2公里，平均深度約405米，面積約10.87平方公里的露天采坑。該煤礦采坑北幫緊鄰撫順市區(qū)，并有中直企業(yè)撫順石油一廠、遼寧省直企業(yè)撫順發(fā)電廠等企業(yè)單位。長期高強(qiáng)度的礦山開采誘發(fā)了一系列滑坡地質(zhì)災(zāi)害 。為了防止和減輕撫順西露天礦坑北邦邊坡滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生給周邊企業(yè)、采煤安全和居民造成生命財產(chǎn)的損失，于2006年6月10日正式啟動撫順西露天礦北邦滑坡變形監(jiān)測、預(yù)警工作。

【1】對于滑坡變形地質(zhì)體來講，不僅要監(jiān)測其地表位移，也要監(jiān)測其深部巖移情況，這樣才能對整體的位移進(jìn)行判斷。通過監(jiān)測了解深部巖移情況 ，特別是滑動面處的滑移變形和滑動方向。鉆孔測斜儀的出現(xiàn)較為圓滿地解決了該問題，現(xiàn)已成為觀測深部橫向（或水平）位移的標(biāo)準(zhǔn)手段。鉆孔測斜儀是一種測定鉆孔水平位移的原位監(jiān)測儀器。通過對鉆孔的逐段測量可以獲得鉆孔在整個深度范圍內(nèi)水平方向的位移，從而可以比較準(zhǔn)確地確定其變形的大小、方向和深度。西方國家自20 世紀(jì)60年代就開始大量應(yīng)用鉆孔測斜儀，國內(nèi)也應(yīng)用了近二十年。鉆孔測斜儀對邊坡、地基、地下洞室 等巖土工程進(jìn)行變形監(jiān)測，效果很好。由于其適應(yīng)于各種類型的斜坡且穩(wěn)定可靠，被廣泛應(yīng)用于滑坡監(jiān)測當(dāng)中。本文探討了利用鉆孔測斜儀對撫順西露天礦北幫深層巖移監(jiān)測的有關(guān)問題，結(jié)合長期應(yīng)用CX- 3C系列測斜儀對撫順西露天礦北幫深層巖移監(jiān)測分析，測斜成果證明鉆孔測斜儀對深層巖移進(jìn)行監(jiān)測的可行性。

2 鉆孔測斜儀的組成及原理

【2】鉆孔測斜儀是一種測定鉆孔橫向位移的原位監(jiān)測儀器，在邊坡工程原位監(jiān)測中應(yīng)用最為廣泛。通過監(jiān)測可以確定巖（土）體內(nèi)滑裂面的位置、大小和滑動方向，對分析邊坡穩(wěn)定性、確定滑坡動態(tài)起著重要的作用。 按使用方式的不同，測斜儀可分為滑動式測斜儀和固定式測斜儀，撫順西露天礦北幫邊坡監(jiān)測工程采用的是CX-3C滑動式測斜儀。它主要由測頭、測讀儀、電纜和測斜槽4部分組成。該儀器采用最新進(jìn)口傾角傳感器作為敏感元件，它是一個力平衡式的伺服系統(tǒng)，當(dāng)傳感器探頭相對于地球重心方向產(chǎn)生傾角θ時，由于重力作用，傳感器中敏感元件相對于鉛錘方向擺動一個角度，通過高靈敏的微電子換能器將此角度轉(zhuǎn)換成信號，經(jīng)過分析處理，直接在液晶屏上顯示被測點的水平位移增量Δi，并存入儀器中，通過串口送入計算機(jī)中處理。

測斜儀工作原理公式見下：

（2）測斜孔口上要做深度讀數(shù)標(biāo)記

（3）要符合規(guī)定的水溫、水壓及測斜角度

6 結(jié)束語

本文通過對用鉆孔測斜儀在撫順西露天監(jiān)測中的應(yīng)用，得到的相關(guān)的數(shù)據(jù)可以確定出巖（土）體內(nèi)滑裂面的位置、大小和滑動方向，對分析邊坡穩(wěn)定性、確定滑坡的機(jī)制和滑動形式起著重要的作用，而且可有效地指導(dǎo)滑坡治理工程活動。因此鉆孔測斜儀將會在深部巖移監(jiān)測中起到越來越重要的作用。

篇8

中圖分類號：G812文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、前言

砂巖礦是我國重要工業(yè)原料,砂巖礦工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展安全。礦產(chǎn)資源的開發(fā)造成礦山環(huán)境問題嚴(yán)重，因露天采礦、開挖和各類廢渣、廢石、尾礦堆置等，直接破壞與侵占大量土地；礦山開發(fā)誘發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害有增無減；采礦疏排水破壞了地下水系統(tǒng)，井泉干枯，人畜飲水困難。這些都嚴(yán)重影響了礦區(qū)周圍群眾的正常生活和社會穩(wěn)定，也使得礦山環(huán)境恢復(fù)治理工作十分艱巨繁重。

二、礦山地質(zhì)環(huán)境存在的問題

1、占用和破壞大量土地。采礦工業(yè)占用和破壞土地，包括采礦活動所占用的土地（如廠房、工業(yè)廣場）；為采礦服務(wù)的交通（公路、鐵路等）設(shè)施，采礦生產(chǎn)過程中堆放的大量固體廢棄物所占用的土地等。

2、地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生。許多礦山在開采過程中都不同程度地受到滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的危害，露天礦山主要表現(xiàn)在：一是露天開采使邊坡改變原有的天然平衡狀態(tài)，地面及邊坡開挖影響山體、斜坡穩(wěn)定，導(dǎo)致巖（土）體變形，誘發(fā)崩塌和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；二是礦渣隨意堆放，造成超負(fù)荷堆放，引起滑坡；三是部分礦山礦渣順溝堆放，遭遇下雨，溝內(nèi)匯水?dāng)y帶大量礦渣形成泥石流。

3、水土流失和土地荒漠化。采礦往往把周圍植被砍伐殆盡，水土流失嚴(yán)重，地表喪失或部分喪失了生態(tài)功能，造成水土流失、巖石，甚至荒漠化。

4、環(huán)境污染。采礦過程中的環(huán)境污染主要來源于廢水、粉塵和廢渣。廢水未經(jīng)達(dá)標(biāo)處理就任意排放，甚至直接排入地表水體中，使土壤或地表水體受到污染。露天礦山生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，如穿孔、爆破、鏟裝、運輸、破碎、排土等均產(chǎn)生大量的粉塵，隨風(fēng)漂浮，彌漫空中，污染大氣，危害人體健康。大量堆存的廢渣占用土地資源，污染生態(tài)環(huán)境，有些尾礦廢渣中甚至含有重金屬、放射性元素等，對生態(tài)環(huán)境的危害十分嚴(yán)重。

三、露天礦開采環(huán)境問題的治理對策

1、區(qū)分環(huán)境問題歷史舊賬和新賬，從而明確環(huán)境恢復(fù)治理的主體和責(zé)任人。要由目前的礦山企業(yè)來承擔(dān)歷史遺留的環(huán)境問題的治理顯然是不現(xiàn)實的。因此盡早區(qū)分歷史舊賬和新賬，是明確環(huán)境恢復(fù)治理責(zé)任、內(nèi)容、資金來源和實施主體的重要前提。歷史舊賬和新賬的劃分，建議以企業(yè)由計劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)為市場經(jīng)濟(jì)即企業(yè)利潤基本上繳國家轉(zhuǎn)為企業(yè)自負(fù)盈虧的年份為界。對于歷史舊賬，應(yīng)主要由政府承擔(dān)，主要依靠國家、省市政府投資、組織治理。而新賬必須主要由企業(yè)承擔(dān)，嚴(yán)格執(zhí)行誰破壞誰治理、誰負(fù)責(zé)的原則。杭二泥露天礦、海州露天礦這樣的老礦，由于歷史原因造成的環(huán)境問題主要由國家、政府承擔(dān)治理恢復(fù)；而進(jìn)人市場經(jīng)濟(jì)后由于露天開采引發(fā)的新的環(huán)境問題則必須由企業(yè)承擔(dān)，進(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)成本，負(fù)責(zé)治理恢復(fù)；而新建礦山則必須從勘察、立項、建設(shè)、設(shè)計、生產(chǎn)開始就從法制上、管理上明確責(zé)任人，并負(fù)責(zé)到礦山閉坑。確保環(huán)境得到恢復(fù)和改善。

2、完善、修改的制定包括露天礦開采在內(nèi)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，使礦山開采的環(huán)境管理和治理具有可操作性、規(guī)范，使礦山環(huán)境管理和治理具有可操作性、針對性和科學(xué)性。實現(xiàn)露天礦開采從勘查、建設(shè)、生產(chǎn)、閉坑全過程的管理和監(jiān)督有法可依。實現(xiàn)露天礦開采環(huán)境的改變一破壞一恢復(fù)一重建的良性循環(huán)。促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。這就從源頭避免、減少了環(huán)境問題的危害和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

3、露天砂巖礦建設(shè)開采的規(guī)劃要充分考慮開采至最終境界可能帶來的環(huán)境問題和災(zāi)變。規(guī)劃和設(shè)計中要充分考慮不要在可能的環(huán)境災(zāi)變區(qū)設(shè)計民用與工業(yè)建筑。這一條對新建露天砂巖礦是必要的。

4、老的露天砂巖礦，開采已幾十年，造成的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害已成事實的情況下，防治對策建議遵循兩條原則：一是避讓原則，不要有災(zāi)害區(qū)內(nèi)布置工程建設(shè)和居民建筑，已有的盡量考慮搬遷；二是針對性治理原則，對不宜搬遷的重要設(shè)置和建筑，采對針對性治理原則，對不宜搬遷的重要沒置和建筑，采取針對性治理，如加固、屏蔽、采礦回填、邊坡壓腳等。宜進(jìn)行幾個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，要綜合考慮技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性和安全風(fēng)險性。

5、在地質(zhì)環(huán)境問題較嚴(yán)重的露天礦，建立環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)站和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)。主要針對已經(jīng)建設(shè)和正在生產(chǎn)的露天煤礦，且環(huán)境災(zāi)變問題已經(jīng)存在并影響、危害地面建筑和人民生命財產(chǎn)安全情況下建立。如撫順發(fā)電廠及地面興平路等均建有地面變形監(jiān)測線網(wǎng)，實時監(jiān)測并預(yù)測變形趨勢，為及時采取災(zāi)害防治措施，避免損失提供依據(jù)。

6、對于新建露天砂巖礦，決策者、管理者、采礦者應(yīng)站在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的戰(zhàn)略高度，主動的通過采礦工程活動改善和重建周邊地區(qū)的環(huán)境。如平朔安太堡露天煤礦就做出了有益可喜的成績。通過開露天礦、修水庫、改河道、改變地形和地層層位、調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)、防止水土流失、復(fù)墾種植等，不但避免了環(huán)境的惡化，而且通過露天砂巖礦開采，建設(shè)一生態(tài)環(huán)境更好的新礦區(qū)。

7、泥石流的防治?；蓓樖瘓瞿嗍鞯姆乐未胧?主要采取工程防御體系、生物水保防御體系、管理防護(hù)體系和管理體系等綜合防御體系。加強(qiáng)對廢石廢土的堆放管理,設(shè)排水溝,防止暴雨和地面徑流沖刷、水土流失,改善排水、導(dǎo)洪能力,修筑支擋工程、攔洪等攔擋工程,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。

8、土地植被恢復(fù)。礦山開采產(chǎn)生新的堆積、挖損地貌，巖石，使原有的地表形態(tài)和地貌景觀發(fā)生了明顯的變化，破壞了原有的土地資源及地表植被，造成水土流失和土地荒漠化。因此，在礦山開采前，首先對破壞場地的表土進(jìn)行剝離，將表土存放于客土場，待恢復(fù)治理時將表土進(jìn)行回用、平整后實施植被恢復(fù)工程。在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行植被恢復(fù)，可大幅度提高礦區(qū)的植被覆蓋率，減少水土流失，從而降低滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的爆發(fā)幾率，減少礦山污水對礦區(qū)周邊水系的污染，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和地貌景觀可以得到逐步恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量大幅度改善。

四、礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理的重要性

礦山環(huán)境問題由來已久，但近些年來顯得尤為突出，其根本原因在于重礦產(chǎn)資源開發(fā)利用，輕環(huán)境保護(hù)治理的問題。解決礦山環(huán)境問題的重要措施就是進(jìn)行礦山環(huán)境治理，通過礦山環(huán)境治理，可以恢復(fù)土地資源，從而有效解決人地矛盾；可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量；可以增加就業(yè)機(jī)會，有利于社會安定團(tuán)結(jié)；可以實現(xiàn)礦業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，礦山環(huán)境治理是建設(shè)和諧礦山的重要手段。

五、結(jié)束語

砂巖礦開采礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理的任務(wù)任重而道遠(yuǎn),礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理的逐步開展,進(jìn)一步扼制生態(tài)環(huán)境的惡化,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,水資源狀況得到恢復(fù)治理,資源的綜合利用率明顯提高,真正實現(xiàn)“天更藍(lán)、山更綠、水更清、生態(tài)文明、人與自然和諧發(fā)展的新跨越”。

參考文獻(xiàn)：

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礦產(chǎn)資源的大力開采在給人類帶來巨大利益的同時也對生態(tài)自然環(huán)境產(chǎn)生了巨大的破壞。尤其是進(jìn)行露天開采之后，對陸地的破壞對巖土的破壞不在僅僅是地表土地，甚至是地下幾百米，嚴(yán)重侵蝕土壤，破壞地層層序，導(dǎo)致被污染地區(qū)寸草不生。所以，科學(xué)合理地對露天開采對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響進(jìn)行評價，將合理開采生產(chǎn)與保持生態(tài)平衡同時進(jìn)行，加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的及時修復(fù)及保護(hù)，實現(xiàn)礦產(chǎn)露天開采業(yè)與生態(tài)環(huán)境效益的雙贏，是現(xiàn)階段面臨的重中之重。

一、生態(tài)被嚴(yán)重破壞

由于人類的露天開采與加工，嚴(yán)重破壞了礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境越來越不利于人類生存發(fā)展，并嚴(yán)重威脅著礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)發(fā)展。

(一)原生態(tài)被破壞

露天礦進(jìn)行開采時挖損大部分是毀滅性的，其占地面積又極大，不僅如此，露天開采對地表土壤、地層層序、地表植被以及一些地質(zhì)遺跡等都造成直接破壞。同時，尾礦場以及礦外排土場也對礦區(qū)原有的生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的破壞。煤炭產(chǎn)業(yè)進(jìn)行露天開采時每開采出一萬噸煤就會導(dǎo)致大約0．22m2土地被破壞，因為土地被破壞，這些土地上原有的生態(tài)系統(tǒng)也隨之被破壞，被破壞的生態(tài)系統(tǒng)不是短時間能被修復(fù)的，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致生態(tài)失衡。

(二)水系統(tǒng)生態(tài)惡化

在進(jìn)行露天開采作業(yè)時要將開采區(qū)域內(nèi)的地下水抽取干凈，這就對礦區(qū)和礦區(qū)周邊的水循環(huán)系統(tǒng)造成極大的破壞，出現(xiàn)地下水枯竭的情況，從而導(dǎo)致巖體塌陷現(xiàn)象的發(fā)生。比如內(nèi)蒙的元寶山露天煤礦由于大量的抽取地下水致使當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞。此外，礦區(qū)最為嚴(yán)重的就是水體的污染情況比較惡劣。土方的挖出和礦物質(zhì)的堆積等長期的處于暴露的狀態(tài)，容易受到風(fēng)和雨的侵蝕，這些帶有礦物質(zhì)的水資源深入到地下，對原來的地下水資源和地表土壤造成了污染。這些污染的土壤和水源不僅對水中和陸地的動植物造成了威脅，同時也對農(nóng)業(yè)用水造成了影響，帶來了一系列水生態(tài)惡化事件。

(三)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降

在露天開采過程中，生產(chǎn)剩余的松散物質(zhì)比如廢石和廢渣等會使礦區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失。在礦石的燃燒、開采、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)中都會產(chǎn)生大量的粉塵等有害氣體，對大氣造成污染。此外，生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備在工作中會產(chǎn)生大量的噪聲污染。在開采過程中使原有的蓄水保土、蓄養(yǎng)水源和保護(hù)生物多樣化等自然功能喪失，使整個生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降。

二、生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施

(一)制定完善的生態(tài)環(huán)境保護(hù)計劃體系

在生態(tài)環(huán)境中露天礦山的開采對其有著巨大的影響，為了保證各種自然資源免受污染和破壞，建立一套完整的生態(tài)環(huán)境防治、恢復(fù)和補(bǔ)償系統(tǒng)就顯得尤為重要。通過不斷的完善生態(tài)保護(hù)計劃體系能夠?qū)崿F(xiàn)資源的持續(xù)發(fā)展，通過制定科學(xué)合理的保護(hù)措施，有效地將預(yù)防、治理進(jìn)行結(jié)合，從而將生態(tài)環(huán)境破壞降低到最小。

(二)礦區(qū)規(guī)范建設(shè)

有效降低露天開采對生態(tài)環(huán)境影響的重要措施就是加強(qiáng)礦區(qū)的規(guī)范建設(shè)。在建設(shè)露天礦區(qū)時要對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，將各方面的影響進(jìn)行充分的考慮，提高單位面積內(nèi)的產(chǎn)能，即減少開采用地，最大限度增強(qiáng)單位產(chǎn)量。同時降低排土占地，實施開采區(qū)內(nèi)部排土，適當(dāng)?shù)脑黾觾?nèi)外排土場高度。在進(jìn)行開采區(qū)建設(shè)時要將生態(tài)建設(shè)納入其中，保證礦石開采的各個流程都符合生態(tài)化建設(shè)，在保證產(chǎn)能的同時也注重土地的復(fù)用建設(shè)。

(三)工程措施

對于開采剩下的廢石和廢渣應(yīng)該在場區(qū)內(nèi)進(jìn)行集中處理，從而改善井底地表植被被壓占的現(xiàn)象。在建設(shè)廢石場時，在底部先用大塊的廢石進(jìn)行墊層，便于水分的滲透，不至于整個廢石場出現(xiàn)泡水的現(xiàn)象。使用由下而上的分層水平堆積，并定時進(jìn)行平整。在廢石場的上部設(shè)置截洪溝，使廢石場免受洪水的沖刷。礦區(qū)內(nèi)的道路要設(shè)立護(hù)坡和道路保護(hù)措施，并在第二年春天播種當(dāng)時適應(yīng)的植被。

(四)生物措施

爆破和開采之間的安全界限地帶要建立綠化隔離帶，隔離帶的寬度控制在100米左右，種植的植被為適宜的植物;進(jìn)行礦區(qū)道路綠化，確保最終坡面的穩(wěn)定性，并種植相應(yīng)的植被。當(dāng)開采結(jié)束后要進(jìn)行及時復(fù)墾，這是當(dāng)前露天開采土地恢復(fù)的一項重要措施，目前使用的復(fù)墾技術(shù)主要有生態(tài)農(nóng)業(yè)和生物復(fù)墾兩種技術(shù)方式。

(五)水資源的保護(hù)

露天礦的排土場為了保護(hù)水資源，通常情況下會建立在不易滲水的基底上，并且具備良好的廢水匯集能力;將開采區(qū)和排土場內(nèi)的清水和廢水進(jìn)行有效的分開處理。科學(xué)合理的規(guī)劃和使用地下水，避免出現(xiàn)地下水超采和失衡情況的發(fā)生;另外做好礦場內(nèi)有毒礦物和廢棄物的處理工作，避免污染土壤和地下水。

三、結(jié)語

人類因為破壞環(huán)境而遭受大自然報復(fù)的實例不少，可以說，每一個實例，都是大自然給人類敲響的一聲警鐘。加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，致力于修復(fù)被毀壞的生態(tài)環(huán)境，可以減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。所以，加強(qiáng)露天礦科學(xué)合理的規(guī)劃建設(shè)，積極保護(hù)生態(tài)環(huán)境，確保土地復(fù)墾工作的落實意義重大。

參考文獻(xiàn):

［1］魯臣，秦順武，張發(fā)星．露天開采礦山生態(tài)環(huán)境治理的方法探討［J］．工程技術(shù):文摘版，2016(6):00163．

篇10

中圖分類號：TD82文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1井下開采技術(shù)特點

(1)煤礦開采分為:露天開采和井下開采兩種方式。相對于露天開采而言，井下開采更復(fù)雜和具有難度，操作性也更強(qiáng);其次井下開采要結(jié)合地質(zhì)情況、構(gòu)造情況、煤層分布特點等，來制定合理的開采方案,其中包括開采方式（井筒采用平硐或斜井）、開采設(shè)備的選擇和支護(hù)方法的確定等等。

(2)開采方式的選擇要根據(jù)煤礦類型來確定,不同的開采方式采收率差別很大,井下開采常用長壁式開采、放頂煤開采等方式,露天煤礦開采多直接采用挖掘的方式。采煤工藝的發(fā)展多是伴隨著實踐的探索和不斷的經(jīng)驗總結(jié),每種采煤工藝的變革都是自上而下的一系列設(shè)備方法的改進(jìn),而不僅是單純的某個環(huán)節(jié)。

2煤礦井下開采技術(shù)現(xiàn)狀

2.1采煤方法與工藝

采煤方法與工藝的不斷完善是采礦發(fā)展的主題，采煤工藝的發(fā)展帶動了煤炭開采各環(huán)節(jié)的變革。由于長壁開采在中、小型礦井中是一種最新經(jīng)濟(jì)的井下采煤方法，目前長壁式采煤法在全球井下開采中普遍應(yīng)用，并占據(jù)了核心地位。

長壁采煤工藝中，針對緩傾斜、傾斜煤層，目前采用的采煤方法與工藝有緩傾斜薄煤層及中厚煤層單一長壁綜采、緩傾斜厚煤層傾斜分層長壁綜采、緩傾斜厚煤層一次采全高長壁綜采、緩傾斜厚煤層放頂煤長壁綜采等。

在發(fā)展現(xiàn)代采煤工藝的同時，繼續(xù)發(fā)展多層次、多樣化的采煤工藝。我國長壁采煤方法已趨成熟，放頂采煤的應(yīng)用在不斷擴(kuò)展，應(yīng)用水平和理論研究的深度和廣度都在不斷提高，急傾斜、不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等較難開采煤層的采煤方法和工藝的研究有很大空間。主要方向是改善作業(yè)條件，提高單產(chǎn)和機(jī)械化采掘水平。

2.2 技術(shù)裝備

煤炭工業(yè)技術(shù)裝備總體趨勢是根據(jù)煤炭開采條件，以高產(chǎn)高效、減人增效、安全可靠為目的，向大型化、集約化、自動控制化方向發(fā)展。主要研究開發(fā)：體積小、功率大、高可靠性的薄煤層采煤機(jī)、刨煤機(jī)；研制適合刨煤機(jī)綜采的液壓支架；研究開發(fā)薄煤層工作面的總體配套技術(shù)和高效開采技術(shù)。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)完善支架結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度，加強(qiáng)支架防倒、防滑、防止頂梁焊縫開裂和四連桿變形、防止嚴(yán)重?fù)p壞千斤頂措施等的研究，提高支架的可靠性，縮小其與中厚煤層(采高3m左右)高產(chǎn)高效指標(biāo)的差距，要實現(xiàn)高產(chǎn)高效，就要提高開機(jī)率，對“支架一圍巖”系統(tǒng)、采運設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

今后研究的重點是：通過電液控制閥組操縱支架和改善“支架一圍巖”系統(tǒng)控制，迸一步完善液壓信息、支架位態(tài)、頂板狀態(tài)、支護(hù)質(zhì)量信息的自動采集系統(tǒng)；乳化液泵站及液壓系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測診斷；采煤機(jī)在線與離線相結(jié)合的“油—磨屑”監(jiān)測和溫度、電信號的監(jiān)測；帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)全面狀態(tài)監(jiān)控。另外，在煤礦人員定位系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等方面采用高新技術(shù)來保障安全與生產(chǎn)、安全與效益的關(guān)系。

2.3采場圍巖控制技術(shù)

國內(nèi)大型煤礦采場多采用重型液壓支架支護(hù)，巷道支護(hù)則以錨索、錨桿聯(lián)合支護(hù)為主。中、小型煤礦回采面多采用單體液壓支柱、金屬支柱支護(hù)，巷道支護(hù)多以錨桿為主，砌碹、金屬支架為輔。針對堅硬頂板、破碎頂板、急傾斜、大采高、大采深采場等不同條件的支護(hù)技術(shù)和材料也將不斷推出。耐炮崩、輕型化單體液壓支柱和厚煤層巷道錨索和可伸縮錨桿將陸續(xù)生產(chǎn)，監(jiān)測儀表趨于直觀、輕便、小型化。

2.4優(yōu)化巷道布置，減少矸石排放的開采技術(shù)

改進(jìn)、完善現(xiàn)有采煤方法和開采布置，以實現(xiàn)開采效益最大化為目標(biāo)，研究開發(fā)煤礦地質(zhì)條件開采巷道布置及工藝技術(shù)評價體系專家系統(tǒng)，實現(xiàn)開采方法、開采布置與煤層地質(zhì)條件的最優(yōu)匹配。實行全煤巷布置單一煤層開采，矸石基本不運出地面，生產(chǎn)系統(tǒng)要減化，同時實現(xiàn)綜采與綜掘同步發(fā)展，生產(chǎn)效率大幅提高的經(jīng)驗的同時，重點研究高產(chǎn)高效礦井。開拓部署與巷道布置系統(tǒng)的優(yōu)化，減化巷道布置，優(yōu)化采區(qū)及工作面參數(shù)，研究單一煤層集中開拓，集中準(zhǔn)備、集中回采的關(guān)鍵技術(shù)。大幅度降低巖巷掘進(jìn)率。多開煤巷，減少出矸率；研究矸石在井下直接處理、作為充填材料的技術(shù)，既是減少污染的一項有利措施，又減化了生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于高產(chǎn)高效集中化開采，應(yīng)加緊研究。

3煤礦井工開采技術(shù)存在的問題

(1)采煤技術(shù)水平仍然較低，技術(shù)裝備較差，采煤機(jī)制造技術(shù)落后。與國外同行業(yè)相比，在機(jī)電一體化、智能化、自動化的控制技術(shù)，產(chǎn)品可靠性技術(shù)，數(shù)字集成技術(shù)與計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，仍然存在較大差距，中、小型礦井落煤方式還以炮采為主，工作面走向長度過短。

(2)在采煤機(jī)械化系統(tǒng)，運輸系統(tǒng)、采場圍巖控制系統(tǒng)、巷道準(zhǔn)備系統(tǒng)和輔助運輸系統(tǒng)技術(shù)裝備較差，功率及生產(chǎn)能力較小，機(jī)械化程度和工效普遍不高。

(3)引進(jìn)消化國外先進(jìn)設(shè)備方面不夠。在井下自救系統(tǒng)、避災(zāi)系統(tǒng)、個人防護(hù)裝備水平仍然很低，對瓦斯等重大災(zāi)害預(yù)測預(yù)報的儀器、儀表還不能完全達(dá)到要求，對安全事故的防治技術(shù)及裝備不能充分有效防治災(zāi)害或最大限度減輕災(zāi)害。

(4)煤礦重大科技攻關(guān)課題難以實現(xiàn)，重大安全技術(shù)問題難以解決。目前我國煤礦在“一通三防”．防治水、礦井深部地壓、沖擊地壓、高溫害和支護(hù)等方面存在許多技術(shù)難題，嚴(yán)重威脅著煤礦安全生產(chǎn)，這些涉及行業(yè)技術(shù)發(fā)展共性基礎(chǔ)性和前瞻性的重大科技工作課題，國家支持范圍和力度與過去相比大大減少。

重點煤炭企業(yè)下放后，受單個企業(yè)和科研院所經(jīng)濟(jì)實力限制，難以開展技術(shù)攻關(guān)。煤炭地下氣化技術(shù)和煤炭地下漿化(液化)技術(shù)受經(jīng)濟(jì)成本等因素影響未能有效推廣應(yīng)用。

3 煤礦井下開采技術(shù)發(fā)展

開發(fā)煤礦高效節(jié)約化生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)生產(chǎn)高度集中、高度可靠性的高產(chǎn)高效礦井開采技術(shù)。以提高工作面單產(chǎn)和生產(chǎn)集中化為核心，以提高效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，研究開發(fā)各種條件下的高效能、高可靠性的采煤裝備和工藝，簡單、高效、可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和開采布置，生產(chǎn)過程監(jiān)控與科學(xué)管理等相互配套的成套開采技術(shù)，發(fā)展各種礦井煤層條件下的采煤機(jī)械化，進(jìn)一步改進(jìn)工藝和裝備，提高應(yīng)用水平和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，提高采煤機(jī)械化的程度和水平。

篇11

引言

由于地質(zhì)相對復(fù)雜，煤炭開采過程中很容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害直接危害礦區(qū)居民的生命和財產(chǎn)的安全，地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生和延續(xù)，使人們無法安居樂業(yè)，治理災(zāi)害的工程量巨大，耗資不菲，工期較長。因此，需要及時找出相應(yīng)的災(zāi)害治理措施，以免造成更大的災(zāi)害。

1 煤礦地質(zhì)災(zāi)害的特點

群發(fā)性，采煤工程破壞地質(zhì)環(huán)境的平衡。引起地質(zhì)環(huán)境的反饋，其反饋行為所導(dǎo)致的災(zāi)害往往不是孤立的，常在同一煤礦區(qū)某一時段集中形成災(zāi)害群。衍生性，原生環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害還常常衍生一連串的次生災(zāi)害，形成一系列有成因聯(lián)系的災(zāi)害鏈。例如煤礦生產(chǎn)對環(huán)境的影響可分為直接的（通常是長期的）和間接的（通常是短期的），但兩種類型的環(huán)境影響結(jié)果可以認(rèn)為是一種連鎖反應(yīng)。區(qū)域性（如下圖所示），就各種災(zāi)害的內(nèi)部聯(lián)系而言，它們受一定區(qū)域性條件控制，如受區(qū)域性構(gòu)造條件、區(qū)域性煤系巖性組合特征、區(qū)域性煤變質(zhì)條件、區(qū)域性地理條件和區(qū)域性氣候條件的控制和影響。因此，在災(zāi)害時空演化和分布上表現(xiàn)出區(qū)域性的特點。發(fā)災(zāi)持續(xù)時間的多樣性，煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤塵爆炸、礦井突水、頂板冒落等災(zāi)害，往往具有突發(fā)性，發(fā)災(zāi)時間短、強(qiáng)度高，破壞性大。

圖1 地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域特征

不可避免性和可防御性，煤礦環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害是按一定規(guī)律、達(dá)到一定程度后發(fā)生的。在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，乃至今后一定時期內(nèi)，要完全避免是不可能的。但這些災(zāi)害又是可以防御的，隨著研究的深入、經(jīng)驗的積累，依靠科技進(jìn)步進(jìn)行預(yù)測預(yù)報和積極治理，對災(zāi)害進(jìn)行控制，減少災(zāi)害，減輕災(zāi)害損失是可能的。

2 煤礦地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因

2.1 客觀原因

采礦過程，從地殼內(nèi)部挖出了極為巨大量的礦石和巖石。誠然，不論采礦的手段是鉆采、坑采，還是露天開采，還是液采，實際上都是肢解地殼的機(jī)體，過后會留下千瘡百孔的空洞。這就使本來呈自然平衡的地殼，出現(xiàn)了新的不平衡和不諧調(diào)，導(dǎo)致了地殼物質(zhì)的不穩(wěn)固性。這是誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的本質(zhì)原因。采礦特別是地下采礦必須要排凈礦坑下積水和處理地層漏水，這又造成地下水的不平衡，進(jìn)而導(dǎo)致地層的不平衡性和不穩(wěn)定性。

2.2 主觀原因

相當(dāng)長時期以來，地方和民營小煤礦等如雨后春筍般發(fā)展，它們與國營大礦山爭奪資源或單獨或寄生于國營大礦山之上，每個小礦山在大礦山上挖一個洞，宛如一個個瘡疤，極易發(fā)生瓦斯泄露和透水等事故。

3 實例分析

3.1 地質(zhì)災(zāi)害概況

某煤礦位置屬構(gòu)造侵蝕中山地形地貌。地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，地形起伏較大，構(gòu)造不發(fā)育，在井田區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡、泥石流、潰壩等地質(zhì)自然災(zāi)害。礦區(qū)所處位置為山區(qū)，年降水量1502.2mm，雨量頗豐，多集中在6～9四個月，汛期常會在短時間內(nèi)形成集中降水，水量較大，是誘發(fā)山洪、泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的主要原因。煤礦在開采過程中，采空區(qū)上方的地表可能會出現(xiàn)裂縫或塌陷坑等地質(zhì)災(zāi)害，多集中于山體林地內(nèi)。因此，要加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治工作，防止地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生。

3.2 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

3.2.1 加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害排查工作

地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測小組負(fù)責(zé)每月對礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點組織不少于一次“拉網(wǎng)式”排查；每次大雨過后要臨時增加一次地質(zhì)災(zāi)害排查，對排查中發(fā)現(xiàn)的隱患由相關(guān)科室負(fù)責(zé)人及時制定防治方案，限期整改并監(jiān)督落實。每年汛期來臨之際，地質(zhì)災(zāi)害防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室安排人員負(fù)責(zé)礦區(qū)范圍內(nèi)的巡查工作，重點巡查具有潛在重大危害的滑坡和地面塌陷、塌方等可能因暴雨誘發(fā)的隱患點。對查出的隱患地點，要設(shè)立醒目、永久的警示標(biāo)志，并及時納入群測群防監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，采取有效的防災(zāi)減災(zāi)措施。

3.2.2 認(rèn)真履行職責(zé)，加強(qiáng)制度建設(shè)

煤礦的地質(zhì)災(zāi)害防治工作實行統(tǒng)一管理，分工協(xié)作的原則，地質(zhì)災(zāi)害防治辦公室負(fù)責(zé)全礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治的組織、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)和監(jiān)督工作，各監(jiān)測人員按照各自職責(zé)負(fù)責(zé)相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害防治工作。全礦要進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害各類制度建設(shè)，形成全員防災(zāi)、群測群防、責(zé)權(quán)分明的地質(zhì)災(zāi)害防范機(jī)制，盡職盡責(zé)，全力以赴做好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，確保礦區(qū)人員的生命財產(chǎn)安全。

3.2.3 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，落實工作責(zé)任

全礦各相關(guān)科室負(fù)責(zé)人要把地質(zhì)災(zāi)害防治工作列入日常重點工作安排，堅持不懈的抓好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，確保各項防治措施落實到位。建立和完善工作責(zé)任制，明確具體責(zé)任人，做到任務(wù)到人，責(zé)任到人。

3.2.4 堅持汛期值班和災(zāi)情速報制度

在汛期實行地質(zhì)災(zāi)害值班制度，地質(zhì)災(zāi)害防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組組長及成員保持24小時通訊暢通，一旦出現(xiàn)險情領(lǐng)導(dǎo)小組所有成員要在第一時間趕赴現(xiàn)場，協(xié)調(diào)、指揮組織搶險人員進(jìn)行搶險救災(zāi)和善后處理工作。災(zāi)情嚴(yán)重時，要立即啟動應(yīng)急救援預(yù)案進(jìn)行搶險救援。同時，按照災(zāi)情速報制度，迅速上報災(zāi)情。對發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害隱患地點，應(yīng)立即組織應(yīng)急調(diào)查，確認(rèn)險情，采取措施進(jìn)行避險和防范。

3.2.5 建立健全地質(zhì)災(zāi)害群測群防體系

為切實做好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，充分發(fā)揮煤礦群測群防網(wǎng)絡(luò)體系的監(jiān)測作用。地質(zhì)災(zāi)害防治工作領(lǐng)導(dǎo)小組聯(lián)系人要配合地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)導(dǎo)小組，切實落實群測群防網(wǎng)絡(luò)人員對礦區(qū)范圍內(nèi)各類地質(zhì)災(zāi)害隱患點的嚴(yán)密監(jiān)控工作，嚴(yán)格落實地質(zhì)災(zāi)害群測群防責(zé)任制度，切實加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治管理工作。

3.2.6 認(rèn)真落實各項地質(zhì)災(zāi)害治理措施

礦區(qū)一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后，地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)導(dǎo)小組要嚴(yán)格按照已備案的煤礦地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案，落實治理資金、人員進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測，并定期向相關(guān)管理部門上報監(jiān)測數(shù)據(jù)和資料，切實把地質(zhì)災(zāi)害的損失降到最低。

在煤炭開采之前對可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測是十分重要的環(huán)節(jié)，對于有可能產(chǎn)生的災(zāi)害應(yīng)遵循“以防為主，避讓和治理相結(jié)合”的方針。在煤炭開采過程中，對于可能產(chǎn)生地面塌陷及地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害的煤礦，可采取特殊的開采方法和頂板管理措施，以防止或減少地面塌陷地地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，對塌陷的地表隨時進(jìn)行綜合治理，以恢復(fù)和進(jìn)一步改善礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量，使治理后的環(huán)境比原有環(huán)境質(zhì)量更好。

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（4）分站具有獨立性和兼容性。分站可以顯示及參數(shù)設(shè)置，可以現(xiàn)場對分站的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并且顯示實測數(shù)據(jù)，獨立工作而無須其它輔助設(shè)備。

（5）軟件具有循環(huán)檢測、單點追蹤、定時檢測等各種檢測手段，提供數(shù)據(jù)的查、改、刪等編輯功能，圖形處理、報表處理等分析手段，且具有水位超限報警、傳感器出水面報警等系統(tǒng)安全運行報警功能。

（6）具有遠(yuǎn)程終端顯示及上傳等其它功能。

5 結(jié)論