地质灾害防治-4 第7章 矿山与地下工程地质灾害.ppt

地质灾害防治第七章矿山与地下工程,造成地面下沉,甚至地面塌陷。露天矿的开采,则可能引起滑坡、崩塌等灾害。许多国家也都曾发生过矿山尾矿坝溃坝事故,造成重大灾害。矿山开采还需要排水,这会造成地下水位下降,使附近地区的井水和泉水枯竭;选厂排出的废水通常是酸性水,也会造成污染。矿井突水也是地下矿山的又一灾害。地下矿山开采引起的其它灾害,还有巷道和采场围岩的冒顶、片帮,以及深部开采中的岩爆问题。煤矿开采中的地质灾害比非煤矿山更为突出。包括:突水;火,即煤层自燃;地压,即巷道采场围岩的冒顶和片帮等。1960年,南非一个煤矿发生煤柱大规模垮塌,造成400多人丧身的重大事故。瓦斯爆炸,这是煤矿中造成伤亡的最主要的原因。煤尘爆炸:弥漫于煤矿地下坑道内的煤尘,当浓度达到一定浓度,在一定的外界条件下,就会发生爆炸。虽然煤尘爆炸的发生率远低于瓦斯爆炸,每次事故的死亡人数却要高得多。(采场)开挖后,围岩应力发生重分布。如果重分布后围岩中的应力超过了岩石的强度,就会发生破坏。顶板冒顶是造成矿工伤亡事故中最重要的一项。据不完全的统计,占矿山死亡事故总数的1/3至40%,为矿山各类事故之首。造成岩石冒落片帮事故的主要原因:岩石中软弱结构面的影响。巷道掘进、矿体开采中都要用爆破的方法,爆破震动对软弱结构面的强度会有很大影响,使岩体强度大大降低。弱面暴露在空气中以后,水和空气的风化作用会大大增强,弱面的强度会持续降低。在一定条件下,由弱面切割而形成的岩石块体就会冒落,形成冒顶片帮事件。因此,地下工程中,岩石冒顶片帮事故具有很大的随机性,要实现预测预报十分困难。对付冒顶片帮,目前最有效的办法是“敲邦问顶”。个人防护的最有效的办法是:在巷道中行走时,注意观察;停留在某处前,先抬头观察。不在有裂缝的地段停留。在掘进工作面,进入迎头的第一件事是撒水洗壁,然后就是敲邦问顶。此后才能开始正常的工作。照明、撒水、通风等条件良好,可以大大减少冒顶片帮事故的危害。采场岩石冒顶,特别是大面积的冒顶,一般还是有预兆的。如掉碴、发响、出现裂缝等等。在有支柱的采场,则会出现支柱发响断裂。大面积冒落前,支柱会发出炸响,有很多支柱折断,采场中响声不断。房柱法采场大面积冒落的主要前兆,则表现为采场顶板冒落、矿柱破坏,采场中响声越来越大。采场顶板大面积冒落、矿柱大规模破坏,一般称为大规模地压活动,危害很大。可造成采场和巷道破坏,资源损失,人员伤亡。但这样的冒落,一般都有前兆,可以躲避。如湖南锡矿山,65-70年间曾经发生过3次大规模地压活动。其中一次,造成竖井掉块,井架变形,连冶炼厂的烟囱都发生弯曲。锡矿山采用房柱法开采,大规模地压活动一般起源于矿柱的破坏。当采空区中许多矿柱都发生垮塌,就会造成大量矿柱在短时间内垮塌,这就是大规模地压活动。因此,这类地压活动的预测可能的。云南东川烂泥坪矿,1980年也发生了一次大规模地压活动。但因事先撤离了人员,成功地避免了伤亡巷道顶板局部的冒落则不一定有前兆,预测预报有很大难度。迄今为止,这是造成冒顶片帮事故的主要原因。,也称冲击地压,是在高应力条件下,地下工程开挖后,硬脆性的岩石中弹性应力突然释放,产生爆裂、剥落、弹射甚至抛射现象的一种动力失稳地质灾害。岩爆活动在煤矿、金属矿、非金属矿以及隧道开挖中都有发生。它直接威胁施工人员和设备的安全,是一个世界性的工程难题。不过,它主要发生于坚硬岩石、距地表较深的矿井中。