露天煤礦開采地質災害
① 礦山地質災害治理現狀
西南地區礦山地質災害發育,破壞性強。為此,國家和礦山企業籌集經費約4.8億元,對礦山地質災害進行了恢復治理。治理成效較顯著的礦山有雲南省小龍潭煤礦、楚雄燎原煤業有限公司、華寧向陽煤礦,重慶市天府煤礦,西藏自治區羅布莎鉻鐵礦區,貴州省盤江火燒鋪煤礦、萬山汞礦、開陽磷礦,四川省有拉拉銅礦、瀘沽鐵礦、會東鉛鋅礦、攀枝花釩鈦磁鐵礦等礦山。地質災害治理根據不同的地質災害類型和經濟條件採取了不同的工程防治措施。對於危害、影響較嚴重、治理難度較大、治理的經濟意義不很大的地質災害點,一般均採取了搬遷、避讓的措施。對於崩塌、滑坡,一般除加強監測外,採取了地表排水、地下排水、削方減載,支擋及植樹種草等措施。對於泥石流,除加強監測外,採取了固坡、攔渣、排導、生物工程等措施。對於地面塌陷、地裂縫,除加強監測、加強采空區管理外,一般採取了回填塌陷坑,加固地裂縫地區地基,防止塌陷對建築物的破壞等措施。
雲南省小龍潭煤礦是礦山地質災害恢復治理較好的礦山。該礦屬於雲南省勞改系統,始建於1953年,目前年產煤630×104t,是雲南省最主要的能源基地,全省50%多的火力用煤由該礦務局提供。小龍潭礦務局從建礦到2001年10月底,共實現工業總產值34.26億元,實現利稅10.69億元。該礦採用凹露天開采方法,自20世紀90年代初以來2個采場(小龍潭采場、布沼壩采場)邊幫發生多次滑動。小龍潭礦務局在上級有關部門的支持下,先後已投入地質災害治理資金1.89億元,通過多期治理取得了一定成效(表6-4,表6-5),使礦山生產得到了保障。
表6-4 小龍潭礦務局露天采場滑坡治理情況
表6-5 布沼壩露天礦西北幫邊坡錨索加固工程治理效果
四川會東鉛鋅礦山亦屬恢復治理較好的礦山。該礦位於涼山州會東小街鄉,是集采、選、冶為一體的國有中型礦山。該礦山於1972年建成投產,1973年7月露天采場西邊坡即產生第1次滑坡,滑體規模達21×104m3,處理擴大後的采場於1987年7月又在西邊坡發生滑坡。第2代露采場1988年6月建成投產,西邊坡上下高差達300m以上,坡度較陡,在其南段又形成了以垂直位移為主的滑移變形體,為穩定邊坡,礦山投入大量資金對其進行了綜合治理,主要措施是:
1)修建排水溝、泄洪道,部分改善西邊坡不利的水文地質條件;
2)控制采礦爆破強度,減少對西邊坡的震動破壞;
3)用錨索、抗滑樁及水泥擋牆對西邊坡滑移變形體地段進行聯合加固處理(圖6-1)。
經以上加固處理後的西邊坡基本是穩定的,多年未發生滑動,保證了礦山的安全生產。
② 露天煤礦開采有哪些危害,應怎樣防護這些危害
1、防護有毒有害物質,粉塵
有毒有害物質主要通過呼吸系統,消化系統和皮膚三專個通道進入人屬體的,所以我們應該使用呼吸防護用品和皮膚防護用品來進行防護,如使用(haigu)長管呼吸器,防毒面具,空氣呼吸器,防化服等。具體的使用哪一種防護用品應根據現場塵毒情況而選擇。
2、防護高溫
防護高溫我們可以選擇安全帽和防強光護目鏡。
3、防護噪音
防護噪音我們可以使用耳塞。
③ 什麼叫露天開采,露天礦山分為哪幾類,開采方式有哪幾種
露天開采就是從地表直接采出有用礦物的開采方法。由露天開采形成的各種內礦山坑道的總體稱為露容天礦場。 根據礦床埋藏條件和地形條件,露天礦山分為山坡露天礦和凹陷露天礦。開采水平位於露天開采境界封閉圈以上的稱為山坡露天礦,位於露天開采境界封閉圈以下的稱為凹陷露天礦。 露天開采有人工開采、機械開采、水力開采和挖掘船開采幾種方式。 (1)人工開采主要靠人力來打眼、裝礦和推車。 (2)水力開采是用水槍射出高壓水流沖采礦石並用水力沖運。此法多用於開采松軟的砂礦床。 (3)機械開采是用一定的採掘運輸設備,在敞露的空間里從事采礦作業,並通過露天溝道或地下巷道把礦石和岩石運出。
④ 露天開采礦山環境地質問題
露天開采必須剝離礦體上方及周圍的表土、植被與岩石,直接破壞了土地的完整性及其植被。大量的礦石及廢石被采走後,強烈地改變了原有的地形地貌,破壞了風景景觀和旅遊景觀。埋藏較深的急傾斜礦床開采後會形成深淺不一的凹型露天坑,埋藏淺的緩傾斜和水平礦床開采後則形成凹陷型露天坑。礦坑疏干排水破壞地下水均衡系統,形成大面積的地下水下降漏斗。
3.5.2.1 外排土場壓占土地植被數量巨大
露天開采剝離的大量岩土,除少數礦山採用內排土方式外,大部分為外排土堆放,因而除剝采佔地外,廢渣需壓佔新的大量土地,外排佔用的排土場面積一般為采礦場佔用面積的40%~55%。據有關資料,我國露天煤礦外排土壓占的土地,約是挖損土地的1.5~2.5倍,露天礦正常生產後,每采萬噸煤排土場平均壓占土地0.16ha。我國鐵礦開采以露采為主,剝采比多在2~4 倍之間,鐵礦山每開采1×104t礦石,廢渣佔有土地3.97ha。因此剝離量很大,歷年排土量累計約在100×108t以上,每年以5×108t的速度增加。陝南石棉礦露天剝采面積約2km2,造成同等面積的山體植被破壞。
3.5.2.2 滑坡是露天礦山最主要的突發性地質災害
露天開采排土不僅壓佔大量土地,而且隨著排土堆高度的升高,潛伏著失穩和滑坡的隱患。采邊滑坡是露天礦山最主要也是最普遍的地質災害,嚴重時甚至導致露天礦提前關閉的重大損失。1983年7月9日,甘肅白銀露天礦滑坡導致運輸系統中斷和生產設施破壞,停產三個月,銅產量減少3000 t。金川露天礦因滑坡迫使運輸道路改線,部分礦段提前閉坑停產。哈密三道嶺煤礦1967、1983、1999年先後三次發生大的滑坡造成礦山多次停產,直接經濟損失上百萬元。白雲鄂博鐵稀土礦主采坑北部運渣道路因滑坡報廢,直接經濟損失90萬元。甘肅廠壩鉛鋅礦區深凹的采坑北部高陡邊坡存在多處滑坡危險,直接關繫到露天礦安全生產,迫使礦山花費大量資金用於監測防治。陝西銅川焦坪前河露天礦采坑面積0.97km2,造成同等面積的土地植被破壞。剝離邊坡地段平均坡度約50°,高陡邊坡已經有多處小滑坡體,潛在的滑坡隱患較為嚴重。
3.5.2.3 土地沙化和水土流失
為了防止地下水突然湧出而淹沒露天開采場,必須進行礦坑疏干排水,降低預定開采地段的地下水位,而這會形成大面積疏干漏斗,破壞地表水和地下水系統平衡,導致當地水資源枯竭或取水困難,造成地下水位降低,地表徑流減少或斷流,導致表土缺水,影響植物生長,重則導致土地沙化、荒漠化。
3.5.2.4 水土環境的污染
露天開采剝離的岩土、排出的廢石、矸石含有害元素,長期遭受風化雨淋,淋濾出酸性水或含有重金屬的淋濾水,污染土地、河流,並通過裂隙帶下滲地下污染地下水。
⑤ 采礦對環境的危害
一、露天采銅對環境有什麼危害:露天礦山容易造成水體污染、地質災害、固體廢棄物污染、大氣污染及水環境污染等危害。
治理與防護方法:開發新能源,減少開采,合理開采。
二、露天採煤對環境有什麼危害:為露天煤礦要大面積的開挖地面,所以對地面植被的破壞很嚴重,其次地表疏鬆會造成水土流失,第三是會造成土壤酸化,因為煤炭中含有大量的硫元素,煤炭的開采會造成大量硫元素融合到水體中,進而造成土壤酸化,第四,會造成泥石流,塌方災害。
治理與防護方法:開發新能源,減少開采,合理開采。
三、采鐵對環境有什麼危害:水土流失、礦坑造成的地面沉降、生物多樣性的破壞以及采礦過程中含化學物的廢水對地下水的污染等。
治理與防護方法:開發新能源,減少開采,合理開采。
拓展資料
一、什麼是水體污染
當進入水體的污染物質超過了水體的環境容量或水體的自凈能力,使水質變壞,從而破壞了水體的原有價值和作用的現象,稱為水體污染水體污染的原因有兩類:一是自然的,二是人為的。特殊的地質條件使某種化學元素大量富集、天然植物在腐爛時產生某些有害物質、雨水降到地面後挾帶各種物質流人水體等造成的水體污染,都屬於自然污染。
⑥ 礦山與地下工程地質災害
地下采礦和地下工程開挖,最基本的生產過程就是破碎和挖掘岩石與礦石,同時維護頂板和圍岩穩定。如果對地下洞室不加以支撐維護,則洞室圍岩在地應力的作用下發生變形或破壞,這種現象在采礦界稱為地壓顯現。由地壓造成的災害,對礦井來說,主要表現為頂板下沉和垮落、底板隆起、岩壁垮幫、支架變形破壞、采場冒落、岩層錯動、煤與瓦斯突出及岩爆等。因采空區處理不當而引起的大規模地壓災害在地面表現為地表開裂、地面下沉、建築物倒塌、水源枯竭等。對於煤礦,尤其是露天煤礦,常常表現為滑坡、崩塌、傾倒等邊坡失穩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害。這里主要討論危害大、發生頻率高、分布范圍廣的冒頂垮幫、岩爆、煤與瓦斯突出。
(一)冒頂垮幫
1.冒頂垮幫的特徵及其影響因素
地下洞室開挖後,由於卸荷回彈,應力和水分的重新分布常使圍岩的性狀發生很大變化。如果圍岩岩體承受不了回彈應力或重新分布應力的作用,就會發生變形或破壞。圍岩岩體變形及破壞的形式和特點,除與岩體內的初始應力狀態和洞形有關外,主要取決於圍岩的岩性和結構(表92)。
冒頂事故是對礦山工人人身安全威脅大且發生頻率最高的礦山地質災害之一。據不完全統計,我國各種礦山每年工傷死亡人數中有40%死於礦坑冒頂,死亡頻率占各種礦山地質災害之首。
表9-2 圍岩的變形破壞形式及其與圍岩岩體和結構的關系
續表
(據張倬元等,1994)
湖南錫礦山南礦的開采實踐表明,當失去支撐能力的礦柱達到全采場礦柱60%左右時,采空區頂板就可能冒落。而一個采空區的冒落會在相鄰采空區引起連鎖反應,導致采場地壓急劇增大,采場和巷道嚴重破壞,人員傷亡。美國、英國、日本等國金屬礦山冒頂事故死亡人數均占井下事故死亡總人數的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佔30%~50%。
我國冶金礦山頂板冒落及其他地壓災害死亡人數佔全部傷亡人數的25%~27%;大中型統配煤礦近年發生的重大死亡事故中,頂板冒落災害佔30%左右。
頂板冒落或側壁垮幫的徵兆有:頂板掉渣由小而大,由稀變密,裂隙數量增多、寬度加大,煤幫煤質在高壓下變軟,支架壓壞、折斷,瓦斯湧出量突然增多,淋水量增大等。
2.采空區處理方法
防止采空區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後,要及時用碎石、尾礦砂、水沙、混凝土等物質充填采空區,從而起到支撐頂板、減小其承受上覆岩土體壓力的作用。如湖南錫礦山南礦在3次大冒落後,新采區地壓劇增,地表不斷沉陷,為保證安全,對采空區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圍岩崩落,充填采空區。
3)支撐法:以礦柱或支架等支撐采空區,防止其發生危險變形。
4)封閉法:常用來處理與主要礦體相距較遠、圍岩崩落後不會影響主礦體坑道和其他礦體開採的孤立小采空區。封閉這些小采空區的目的主要是防止圍岩突然冒落時空氣沖擊波對人員和設備的危害。
為有效預防冒頂垮幫,還必須採取合理的開采方案,避免片面追求產量而采富棄貧,堅決杜絕開采保護礦柱的亂採行為;採用合理的設計方案,進行科學的頂板管理;根據圍岩應力集中大小與分布形式,採用聲發射監測技術及其他測定地應力方法,預測預報頂板來壓的強度和時間,掌握地壓規律,及時採取有效措施;制定科學合理的工作面作業規程、支護規程、采空區處理規程等。
(二)岩爆
岩爆又稱沖擊地壓,是指承受強大地壓的脆性煤、礦體或岩體,在其極限平衡狀態受到破壞時向自由空間突然釋放能量的動力現象,是一種采礦或隧道開挖活動誘發的地震。在煤礦、金屬礦和各種人工隧道中均有發生。
岩爆發生時,岩石碎塊或煤塊等突然從圍岩中彈出,拋出的岩塊大小不等,大者直徑可達幾米甚至幾十米,小者僅幾厘米或更小。大型岩爆通常伴有強烈的氣浪巨響,甚至使周圍的岩體發生振動。岩爆可使洞室內的采礦設備和支護設施遭受毀壞,有時還造成人員傷亡。
1.岩爆的類型和特點
由於發生部位和釋放能量的差異,岩爆表現為多種不同的類型,它們的特點也各不相同(張倬元等,1994)。
1)圍岩表部岩石破裂引起的岩爆:在深埋隧道或其他類型地下洞室中發生的中小型岩爆多屬這種類型。岩爆發生時常發出如機槍射擊的噼噼啪啪響聲,故被稱為岩石射擊。一般發生在新開挖的工作面附近,掘進爆破後2~3h,圍岩表部岩石發生爆破聲,同時有中間厚、邊部薄的不規則片狀岩塊自洞壁圍岩中彈出或剝落。這類岩爆多發生於表面平整、有硬質結核或軟弱面的地方,且多平行於岩壁發生,事前無明顯的預兆。
2)礦柱圍岩破壞引起的岩爆:在埋深較大的礦坑中,由於圍岩應力大,常常使礦柱或圍岩發生破壞而引發岩爆。這類岩爆發生時通常伴有劇烈的氣浪和巨響,甚至還伴有周圍岩體的強烈振動,破壞力極大,對地下採掘工作常造成嚴重的危害,被稱為礦山打擊或沖擊地壓。在煤礦中,這類岩爆多發生於距坑道壁有一定距離的區域內。四川綿竹天池煤礦就曾多次發生此類岩爆,最大的一次將約20t的煤拋出20m以外。
3)斷層錯動引起的岩爆:當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,由於開挖使作用於斷層面上的正應力較小,降低了斷層面上的摩擦阻力,常引起斷層突然活動而形成岩爆。這類岩爆一般發生在活動構造區的深礦井中,破壞性大,影響范圍廣。
2.岩爆的產生條件與發生機制
岩爆是洞室圍岩突然釋放大量潛能的劇烈的脆性破壞。從產生條件來看,高儲能體的存在及其應力接近於岩體極限強度是產生岩爆的內在條件,而某些因素的觸發則是岩爆產生的外因(張倬元等,1994)。
圍岩內高儲能體的形成必須具備兩個條件:①岩體能夠儲聚較大的彈性應變能;②在岩體內部應力高度集中。彈性岩體具有最大的儲能能力,受力變形時所能儲聚的彈性應變能非常大,而塑性岩體則無儲聚彈性應變能的能力。
從應力條件看,圍岩內高應力集中區的形成首先需要有較高的原岩應力。但在構造應力高度集中的地區,岩爆也可以發生在淺部隧洞中,甚至有可能發生在地表的基坑或採石場中。
洞室圍岩表部岩爆經常發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力集中區,圍岩表部高變異應力及殘余應力分布區以及由岩性條件決定的局部應力集中區,斷層、軟弱破碎岩牆或岩脈等軟弱結構面附近形成的應力集中區。
對地下洞室造成破壞的岩爆主要有三種形式:岩體擴容、岩石突出和振動誘發冒落。岩體擴容是指由於岩石的破碎或結構失穩而使岩體體積增大的現象,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。當遠處傳來的擾動地震波能量較高時,可直接將洞室圍岩碎塊以非常快的速度(可達2~3m/s)彈射到洞室中而形成災害,這就是以岩石突出形式發生的岩爆。振動誘發岩石冒落是當洞室頂部有松動岩塊或存在軟弱面時,在擾動地震波和巨大重力勢能作用下發生垮落的現象。
3.岩爆的預測及防治
(1)岩爆的監測預報
對岩爆災害的預測包括對岩爆發生強度、時間和地點的預測。由於地下工程開挖和岩爆現象本身的復雜性,岩爆的預測工作需要考慮地質條件、開挖情況以及擾動等許多因素。以往的岩爆記錄是預測未來岩爆的重要參考資料。
岩爆的預測預報可以分為兩個方面:①在試驗室內測量煤岩或岩塊的力學參數,依據彈性變形能量指數判斷岩爆的發生幾率和危險程度;②現場觀測,即通過觀測聲響、震動,在掘進面上鑽進時觀察測量鑽屑數量等進行預測預報。目前國內外常用的岩爆預測預報方法有鑽屑法、地球物理法、位移測試法、水分法、溫度變化法和統計方法等(張斌等,1999)。
1)鑽屑法或岩心餅化率法:對於強度很高的岩石,若鑽孔岩心取出後在地表發生餅化現象則表明地下存在較高的地應力,可根據一定厚度岩心中岩餅數量的相對大小來進行判斷。在鑽進過程中,還可藉助鑽孔中的爆裂聲、摩擦聲和卡鑽現象等動力響應進行輔助判斷。
2)地震波預測法:利用已發生岩爆(誘發地震)的信息來預測未來開挖過程中的岩爆,並建立岩爆次數、大小、分布及其與地應力場變化的關系,從而預報大中型岩爆的時空位置及數量和大小。此外,還可以利用單道地震儀對掌子面及前方岩體進行監測,如沿水平線每隔1 m逐點測試岩石彈性波速度,採用強度概念推測發生岩爆的可能性等。
3)聲發射(A-E)法:聲波發射A-E法即Acoustic-Emission方法。此方法的建立基於岩石臨近破壞前有聲發射這一實驗檢測結果,它是對岩爆孕育過程最直接的監測預報方法。其基本參數是能率和大事件數頻度,二者在一定程度上可以反映岩體內部的破裂程度和應力增長速度。岩爆發生前通常有一個能量的積蓄期,這一時期是聲發射平靜期,可以視為發生岩爆的前兆。這種方法可望在現場對岩爆進行直接的定量定位監測,是一種具有很大發展前景的監測和預報方法。
岩爆預測是地下建築工程地質勘查的重要任務之一,在總結已有的實踐經驗和研究成果的基礎上,國內外學者目前已建立了一些可行的准則。挪威曾採用巴頓的方法,將岩石單軸抗壓強度(Re)與地應力(σ1)的比值(α=Re/σ1)作為岩爆的判別准則:
1)當α=5~2.5時,有中等岩爆發生;
2)當α<2.5時,有嚴重岩爆發生。
我國在一些工程實踐中常採用巴頓法進行預測。例如貴州天生橋電站,根據巴頓法判斷隧洞施工中可能有中等岩爆發生,工程開挖的實際情況證明預測基本成功(張倬元等,1994)。
此外,由於岩爆屬於一種誘發地震,地震震級和發震時間的預報方法可用來預測岩爆的震級和發生概率。
(2)岩爆的防治
岩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,根據開挖工程的實際情況,可採取不同的防治方法。
1)設計階段的防治對策:
·洞軸線的選擇:人們通常認為洞軸線方向應與最大主應力方向平行,以改善洞室結構的受力條件。然而,使洞室相對穩定的受力條件是圍岩不產生拉應力、壓應力均勻分布和切向壓應力最小。在選擇軸線方向時應多方面比較選擇,以減少高地應力引發的不利因素。
·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。當斷面的寬度高比等於側壓系數時,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:
·超前應力解除法:在高地應力區,洞室開挖後易產生超高應力集中。為了有效地消除應力集中現象,可採取預切槽法、表面爆破誘發法和超前鑽孔應力解除法等提前釋放地應力。在岩爆危險地帶鑽淺孔進行爆破,造成圍岩表部松動帶,可有效防止破壞性岩爆的發生。開採煤層時,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。回採時,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採用深孔爆破法或強力高壓注水法強制放頂。
·噴水或鑽孔注水促進圍岩軟化:在洞室的易發生岩爆地段,爆破後立即向工作面新出露圍岩噴水,既可降塵又可緩釋圍岩應力。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:岩爆是高壓力集中的結果,因此,開挖時可採取分步開挖的方式,人為地給圍岩岩體提供一定的變形空間,使其內部的高應力得以緩慢降低,從而達到預防岩爆的目的。
·減少岩體暴露的時間和面積:在短進尺、多循環的施工作業過程中,應及時支護,以盡量減少岩體暴露的時間和面積,防止或減少岩爆發生。
·岩爆發生的處理措施:一旦發生岩爆,應徹底停機、躲避,對岩爆的發生情況進行詳細觀察並如實記錄,仔細檢查工作面、邊牆或拱頂,及時處理、加固岩爆發生的地段。
3)合理選擇圍岩的支護加固措施:使開挖的洞室周邊或前方掌子面的圍岩岩體從單向應力狀態變為三向應力狀態,同時,圍岩加固措施還具防止岩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必要時可採取超前支護。
(三)煤與瓦斯突出
在煤礦地下開采過程中,從煤(岩石)壁向採掘工作面瞬間突然噴出大量煤(岩)粉和瓦斯(CH4,CO2)的現象,稱為煤與瓦斯突出。大量承壓狀態下的瓦斯從煤或圍岩裂縫中高速噴出的現象稱為瓦斯噴出。突出與噴出均是在地應力、瓦斯壓力綜合作用下產生的伴有聲響和猛烈應力釋放效應的現象。煤與瓦斯突出可摧毀井巷設施和通風系統,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或瓦斯爆炸。因此,煤與瓦斯突出是煤炭行業中的嚴重礦山地質災害。
1.煤與瓦斯突出的特徵及其影響因素
煤與瓦斯突出是地應力和瓦斯氣體體積膨脹力聯合作用的結果,通常以地應力為主,瓦斯膨脹力為輔。煤與瓦斯突出的基本特徵是固體煤塊(粉)在瓦斯氣流作用下發生遠距離快速運移,煤、碎塊和粉塵呈現分選性堆積,顆粒越小被拋得越遠。突出時有大量瓦斯(CH4或CO2)噴出,由於瓦斯壓力遠大於巷道內通風壓力,噴出的瓦斯通常逆風前進;煤與瓦斯突出具有明顯的動力效應,可搬運巨石、推翻礦車、毀壞設備、破壞井巷支護設施等。
發生突出的煤層具有瓦斯擴散速度快、濕度小,煤的力學強度低且變化大、透氣性差等特點,大多屬於遭構造作用嚴重破壞的「構造煤」。突出的次數和強度隨煤層厚度的增加而增多,突出最嚴重的煤層一般都是最厚的主採煤層。突出的時間多發生在爆破落煤的工序。
煤與瓦斯突出災害隨採掘深度的增加而增加,其主要影響因素有礦區的地質構造條件、地應力分布狀況、煤質軟硬程度、煤層產狀以及厚度和埋深等。一般說來,煤層埋深大,突出的次數多,強度也大。
此外,水力沖孔和震動放炮可使地應力作用下的高壓瓦斯煤體在人為控制下發生突出。
2.煤與瓦斯突出的預防措施
預防煤與瓦斯突出的技術措施主要有以下4種:
1)首先開采沒有突出危險或突出危險性較小的煤層。由於受采動影響,地應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,或者因層間岩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均勻布置鑽孔並預先抽放一定時間的瓦斯,以降低瓦斯壓力與瓦斯含量,並使地應力下降、煤層強度增加。
3)在工作面前方一定距離的煤體內,超前鑽探一定數量的大口徑鑽孔,使煤層內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積存的瓦斯。
為防止煤與瓦斯突出造成嚴重危害,必須加強煤層頂板管理和地應力監測,加強職工安全教育。
⑦ 露天煤礦對自然環境的危害是什麼
因為露天煤來礦要大面積源的開挖地面,所以對地面植被的破壞很嚴重,其次地表疏鬆會造成水土流失,第三是會造成土壤酸化,因為煤炭中含有大量的硫元素,煤炭的開采會造成大量硫元素融合到水體中,進而造成土壤酸化,第四,會造成泥石流,塌方災害
⑧ 礦山開采過程中引起哪些地質災害
地面礦山地質災害
主要有地面塌陷、地面沉降、地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流、煤自燃等專,
井下礦山地質災害屬
主要有冒頂、片幫、突水、突泥、井下熱害、礦震、岩爆、井下煤自燃、油氣井管套損壞、礦坑水污染等。狹義的礦山地質災害是指發生在井下的地質災害。
在各種礦井中,以煤礦最嚴重,其礦井地質災害種類多,發生頻率高,分布廣,破壞損失最大。除煤礦外,鐵礦、銅礦、鉛鋅礦等金屬礦和一些非金屬礦也有不同程度的礦山地質災害。開采放射性礦產,還有放射性災害。
望採納
⑨ 露天採煤礦,造成生態嚴重破壞,尾礦填宅基地,造成土壤污染,有記者爆光嗎
采礦生產對環境的危害:水土流失、礦坑造成的地面沉降、生物多樣性的破壞以及采礦過程中含化學物的廢水對地下水的污染等。一、水污染主要由於采礦、選礦活動,使地表水或地下水含酸性、含重金屬和有毒元素,這種污染的礦山水通稱為礦山污水。礦山污水危及礦區周圍河道、土壤,甚至破壞整個水系,影響生活用水、工農業用水。當有毒元素、重金屬侵入食物鏈時,會給人類帶來潛在的威脅。二、大氣污染露天采礦及地下開采工作面的鑽孔、爆破以及礦石、廢石的裝載運輸過程中產生的粉塵,廢石場廢石(特別是煤矸石)的氧化和自然釋放出的大量有害氣體,廢石風化形成的細粒物質和粉塵,以及尾礦風化物等,在乾燥氣候與大風作用會產生塵暴等,這些都會造成區域環境的空氣污染。三、固體廢棄物污染在風景區附近的露天礦場,因采礦對地面景觀的破壞時旅遊觀光環境極不協調,許多礦山隨意傾倒固體排棄物導致溝壑、河道淤塞,泄洪不暢,水患不斷四、土地破壞及復田、土壤的污染礦山開采,特別是露天開采造成了大面積的土地遭到破壞或被佔用。據統計,美國約有1.5萬個露天礦,每年破壞土地3萬公頃以上的土地;而在聯邦德國,僅開采褐煤一項,每年就佔地約2.1萬公頃。我國礦山開破壞土地的總數尚未詳國的統計,根據已初步掌握的資料,各類主要的露天礦山有1000多個,多屬於小型露天礦,而對土地的破壞是十分可觀的。五、地質災害地面及邊坡開挖影響山體的穩定,導致岩(土)體變形誘發崩塌和滑坡等地質災害。礦山排放的廢石(渣)常堆積於山坡或溝谷在暴雨發生下極易引起泥石流。
⑩ 露天礦開采過程中對周邊環境的污染國家允許的范圍是多大
網路比較實用