厚覆盖层矿山地下开采地表塌陷机制分析

随着矿山开采深度的不断增加,厚覆盖层成为部分深部地下矿山的主要特点。以物探调查、变形监测以及理论分析为手段,对某典型厚覆盖层金属矿山地下开采初期地表塌陷的成因与机制进行了分析。结果表明,厚覆盖层中存在的大面积采空区为地表塌陷变形提供了空间,采空区顶板厚度较小为地面塌陷的发展提供了条件,采空区的存在是地表塌陷的主要原因。地表出现塌陷以后,塌陷范围以塌坑为中心继续向外扩展,受覆盖层内采空区走向,断层和岩层分界面等地质缺陷影响,塌坑向西、向南与向北三个方向上的扩展较向东快得多。降雨会增大塌坑向外扩展的速度,因为地表水的下渗加快了塌坑周围岩土体向塌坑方向的移动和下沉。     

基于无人机倾斜摄影三维建模技术的赤马山铜矿地质环境调查及评价

赤马山铜矿位于湖北省东南部长江南岸,因资源枯竭已闭坑。近年来赤马山铜矿区出现严重采空区塌陷、山体裂缝、危岩体等地质灾害问题。基于此,本文通过无人机倾斜摄影测量技术与三维实景建模,结合现场采空塌陷区的调查测绘、工程地质调查等方法,研究湖北省赤马山铜矿采空塌陷造成的一系列次生地质灾害,查明其现状及分布规律,探讨塌陷区-山体裂缝-危岩体与采空区之间的耦合关系。结果表明：地面塌陷由1#、2#、3#、4#四个塌陷坑组成,走向114°～127°;山体裂缝与塌陷长轴平行展布,裂缝宽0.2～3.0 m;塌陷区-山体裂缝-危岩体主要是采用崩落顶底柱及间柱方式处理采空区所导致。同时进行矿山地质环境的预测建模和预测评估,提出合理的采空塌陷区安全对策和治理建议,为矿区生态环境修复提供可靠依据。     

广东石人樟钨矿矿山采矿塌陷区提取及成果应用

地裂缝、塌陷坑是塌陷区的两个重要要素,根据两期Spot6遥感影像判读解译,对地下开采矿山塌陷区进行遥感监测,圈定两期影像矿山采矿造成的采矿塌陷坑、地裂缝,运用两期遥感影像建立三维视图,直观展示塌陷坑、地裂缝,通过对比两期影像圈定的图斑,计算出塌陷坑面积、地裂缝长度及其变化,综合分析塌陷发展趋势,圈定该矿山塌陷区范围,及时为有关部门对矿山环境进行整治提供依据和技术支撑,同时也为该矿区生态环境的综合治理提供基础数据和科学依据。     

江西省矿山地质环境综合评价方法初探

矿业开发产生的环境地质问题主要有水土流失，土地污染、地面变形与塌陷、次生崩滑流灾害、水环境污染等。矿山地质环境综合评价单元的划分是根据矿山地质环境影响程度分区界线、矿产资源开发利用规划分区界线、地质灾害易发程度分区界线确定评价最小单元。选取矿山开发对地质环境的影响程度、地质灾害易发程度、矿产资源开发利用规划、矿山生态环境恢复治理难易程度等作为评价因子。根据各因子对矿山地质环境质量影响存在重大差异及可分层次的实际情况，采用敏感因子一综合分值评价模型作为矿山地质环境综合评价模型。首先对各参评因子进行1级评价，在此基础上对整个系统进行综合评价(2级评价)。在进行2级综合评价时，对存在的敏感因子进行敏感因子评价。然后根据综合指数的大小，将矿山地质环境综合质量划分不良、一般、较好3个等级。     

中国矿山地质灾害分布特征

矿山地质灾害是人类矿业活动和自然地质作用作用于地质环境造成的灾害事件。近几年,随着矿产资源开发力度的不断加大,矿山地质灾害发生频率呈加剧趋势,对矿业正常生产和人居生态环境构成严重的威胁,甚至造成重大的群死群伤灾难。依据2002—2005年全国31个省（自治区、直辖市）矿山地质环境调查与评估的成果资料,利用数据统计、分析、总结的方法,按不同省区市、不同地质环境背景区、不同类型矿产、不同规模的矿山、不同开采方式,简述了中国矿业开发引发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝5种地质灾害的时空分布特征和危害,为矿山地质灾害监测、防治提供基础信息。     

基于高分卫星遥感数据的金属矿开发现状及环境问题研究——以江西省德兴多金属矿集区为例

为及时、准确地掌握金属矿山的开发状况,有针对性地对金属矿山开发引起的环境问题进行恢复治理,以ZY-3等高分辨率卫星遥感数据为信息源,对江西省上饶市德兴多金属矿集区金属矿的开采状况及引发的环境问题进行了研究。在广泛收集矿区地质矿产资料、地形资料和遥感资料的基础上,结合露天开采、地下开采、联合开采等不同开采方式的金属矿的影像特征和实地调查验证,建立了金属矿开发占地的直接和间接解译标志; 根据各类矿山地物的影像特征和解译标志,对研究区金属矿山开采情况和环境状况进行目视解译和人机交互解译,获取了研究区内各时相的矿山开发状况和环境状况信息; 利用ArcGIS平台中空间分析模块功能对各类开发占地的面积进行了统计分析; 根据统计数据对研究区的金属矿开采状况及其诱发的地质灾害、植被破坏、污染水体和固体废弃物等矿山环境问题进行分析,指明研究区矿山环境问题的研究现状及发展趋势,有针对性地提出建议,为矿山环境监测和矿山环境恢复治理工程提供参考依据。     

基于高分卫星遥感数据的冀东地区矿山开发现状及环境问题研究

为了基本查明冀东地区矿产资源开发过程中占损土地、恢复治理和矿山环境现状及变化趋势,利用国产高分遥感卫星数据作为主要数据源,辅以野外调查和走访,对该区矿产资源开发和矿山环境问题进行了调查与研究。在广泛收集基础地质资料和遥感资料基础上,结合野外验证建立了该区矿山开发占地的解译标志; 利用ArcGIS平台对矿山占损土地进行了统计与变化分析; 对区内采矿引起的植被破坏、水体污染和采空沉陷等系列矿山环境问题进行了调查与研究。结果表明: ①区内2016年度矿山占损土地总面积为49 755.47 hm²,占研究区总面积的2.26%,且有逐年扩大趋势; ②相较开发占损土地状况,区内矿山环境恢复治理程度低,治理进程滞后,2016年治理率仅为4.7%; ③区内206个金属矿开采点距离重要水源较近,对水体安全构成威胁; ④采矿引起的采空沉陷面积较大,影响周边村庄和生态环境稳定性,直接影响区域总面积达24 351 hm²; ⑤国产高分遥感卫星数据具有空间分辨率高、快速、经济等特点,在矿山开发占地和矿山环境调查研究中可发挥重要作用。     

地面塌陷特征及其遥感识别方法研究

地下矿产资源的开采会引发地面塌陷,这已成为严重制约矿区可持续发展的重要因素。其主要表现形式有：塌陷盆地、塌陷坑、地裂缝、滑坡崩塌等,并引发道路污染和道路改线及居民地和水系的变化。在矿山开发多目标遥感调查与监测过程中,这种地质灾害现象较为突出。本文在总结了地面塌陷的主要类型及其特征的基础上,对塌陷地的遥感识别方法进行了分析和研究。     

榆神府矿区地面塌陷特征及环境问题

在遥感解译的基础上,实地调查了神木县煤矿开采区地面塌陷现状,阐述了地面塌陷分布、发育特征及发育规模。共发现大面积地面塌陷30处。地面塌陷规模以中型为主,稳定性以较差为主,险情等级以小型为主,均为高强度采煤造成。单个塌陷区最大面积27.67 km2,煤炭开采强度与塌陷发育程度关系密切。论述了石圪台村、榆神路煤矿、蛇疙瘩村、榆家梁煤矿、后柳塔村、沙沟茆村等典型村镇地面塌陷特征。地面塌陷导致的地质环境问题日益突出,截至2015年4月30日,已经导致了48次1.5~3.3级的塌陷地震,诱发区域性地下水水位下降、井泉干涸与河流断流、水域面积萎缩,并进而产生一系列生态环境问题。      

淮安市洪泽盐盆地质环境监测网建设的实践

随着岩盐矿床逐步得到开发利用,盐矿开采过程中引发的地质环境问题也日益受到人们的关注,而目前对盐矿开采引发的地面沉降和地下水污染等地质环境问题以理论研究居多,鲜有实际监测数据支撑,虽然有少量盐矿开展了监测工作,但其监测范围也多限于单个矿区、监测内容多为单个地质环境问题(如地面沉降的专项监测)。洪泽盐盆地质环境监测网是我国首个在整个盐盆范围内(覆盖现有开采区及规划开采区)统一规划建设的、集地面沉降和地下水污染为一体的综合监测网络,它的建设不仅极大地全面推进了洪泽盐盆矿山地质环境保护的进程,而且其建设经验、监测手段、运行管理模式也为其他地区盐类矿床的地质环境保护提供了有效的借鉴,同时,长期的监测数据也能为进一步研究盐矿开采区的地质环境问题提供可靠的基础资料。     

基于模糊综合评判和GIS技术的矿山地质环境影响评价

蒲白矿产资源集中开采区分布于渭北黑腰带地区的蒲城和白水县,煤炭、石灰岩、铝土矿和粘土等多种矿产的持续开发,产生了各类的矿山地质环境问题,其中煤矿采空区塌陷及裂缝最为突出。选取了地形相对高差、岩土体特征、开采方式、有效深厚比、采空区面积比、矿山地质灾害发育密度、地下水位、压占破坏土地资源等11个指标作为评价因子,构建了矿山地质环境影响评价指标体系。采用模糊综合评判法对研究区矿山地质环境影响进行评价,并结合GIS空间分析技术划分为矿山地质环境影响严重区12个,较严重区4个,较轻区2个。评价结果与实际调查情况较为相近,较客观的反映了采矿活动对矿山地质环境的影响,并结合区内实际提出了矿山地质环境恢复治理措施建议,为矿山地质环境保护与恢复治理提供了依据。     

贵州矿山地质灾害类型及其基本特征

贵州是矿产资源大省,随着全省矿产开发利用规模、强度的不断扩大和提高,不可避免地带来了一系列的矿山环境地质问题的出现,其中矿山地质灾害数量多、分布广,其危害和威胁最为严重。根据实地调查结果,贵州省矿山地质灾害主要发育有采空地面塌(沉)陷、滑坡、崩塌(危岩)、泥石流和矿坑突水五类。其中,采空地面塌(沉)陷分布最广、造成的直接经济损失最严重,滑坡和崩塌频发、造成的人员伤亡最大。本文基于实际调查数据,从地质环境条件、矿种、矿山开采规模和开采方式等方面,分析论述了贵州省矿山地质灾害的主要类型、发育分布特征及其危害特点。     

贵州盘县石桥矿区地质灾害研究

通过对贵州省盘县某煤矿区地质灾害的实地调查,矿区主要发育的地质灾害主要有滑坡、崩塌、地裂缝、地面塌陷等,其形成与发展固然与自然地质环境相关,但长期较大规模的煤炭资源开发和无序的开采等人类工程活动是主要影响因素,采用科学的煤炭资源开发方案与采矿方法才是避免与减轻地质灾害发生的主要途径。     

陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施——以神府矿区郭家湾煤矿为例

郭家湾煤矿地处神府矿区新民采区西北部,为生态环境脆弱区。井田七层煤三个煤组开采后引发地面塌陷、含水层疏干、土地结构变化等地质环境问题,严重制约了地方经济的发展。为了煤炭资源可持续发展,研究陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施,以1∶10000野外详细调查为依据,首先进行现状评估,然后针对矿山工程建设可能遭受、加剧、引发的矿山地质环境问题进行预测评估,最后提出了以移民搬迁、回填裂缝、生态恢复、建立矿山地质环境监测体系等为主的防治措施,让煤矿开采与矿山地质环境问题恢复治理并行。旨为陕北地区乃至全国煤矿,在保护地质环境中开发利用矿产资源提供依据和示范。     

Analysis of the negative effects of groundwater exploitation on geological environment in Asia

This paper summarizes the negative effects on geological environment caused by groundwater exploitation and its distribution. There are seven main types of the geological environment negative effects, which are generally as follows:(1) Constant decrease of groundwater level is mainly distributed in China(East Asia), India(South Asia), Tajikistan(Central Asia) and Saudi Arabia(West Asia);(2) land subsidence occurs mainly in eastern plains of East Asia and west Siberian Plain of North Asia;(3) seawater intrusion occurs mainly in China, Japan and South Korea in East Asia, Philippines and Indonesia in Southeast Asia, the Indian coastal areas in South Asia;(4) groundwater level decline caused by groundwater exploitation in oil fields;(5) mining collapse is mainly in 50° to 70° north latitude band;(6) the total area of karst collapse in China of East Asia is as much as 197.05 km~2; and(7) ground fracture is mainly distributed in the North China Plain, Fenwei Plain and the Yangtze River Delta. Asia can be divided into 6 zones in terms of the geological environment negative effect caused by groundwater exploitation. According to analysis, with the increasing intensity of human activities, geological environment issues become more and more serious, therefore it is vital to control the human activities within the scope of 5× 10~5 people/km~2 to 9.9× 10~5 people/km~2 for the effective control of the size of the affected area by geological environment problems.     

兖州煤田矿山地质环境现状与治理对策

针对煤炭开采引发的采空塌陷和矿山生态环境破坏等问题,调查分析了山东兖州煤田开发利用现状,及采空塌陷、水环境污染、土壤污染等地质灾害的分布范围及其危害。统计表明,截止2005年,兖州煤田已累计塌陷116.127 km2,其中塌陷积水区已达18.92 km2,最大塌陷深度9.2 m,预计到21世纪中叶,兖州煤田将形成32 000 hm2的塌陷区。针对兖州煤田实际,提出了改进采矿方式、煤炭地下气化、塌陷土地复垦、煤矸石综合利用等矿山地质环境保护与治理对策,同时提出了建立和实施具有行业特色的矿区循环经济发展模式。      

FLAC~(3D)在预测采空区地面沉陷损毁耕地中的应用

采空区地面沉陷损毁地表耕地是地下开采矿山引发的主要地质环境问题之一,通过对佛子冲铅锌矿104号矿体的工程地质条件、采场结构参数及原岩应力场进行调研,并在此基础上运用FLAC~(3D)建立采空区数学模型,对佛子冲铅锌矿104号矿体采空后采空区地压力分布、岩体变形移动等进行模拟与研究,预测采空区地面沉陷损毁地表耕地的程度,并根据矿山的实际情况提出防治措施,为保护矿山采空区沉陷区内的耕地提供依据和参考。     

枣庄市峄城区矿山开采现状与地质环境治理探讨

根据枣庄市峄城区矿山开采对地质环境造成的破坏及对矿业可持续发展调研分析,认为开采不仅对山体、植被等造成了直接破坏,还导致诸如地表塌陷、山体滑坡等安全隐患,矿山环境治理要从思想上、经费上、法律法规上、技术上入手解决,对已关停矿山地质环境治理,除加大宣传力度外,重点落实对矿山地质环境治理工作的责任、治理规划的编制实施,不断完善、探索治理方法和治理技术攻关及对策预案工作。     

鄂东南地区煤矿环境地质问题及对策研究

鄂东南煤矿区环境地质问题现状调查表明,煤炭开采已对该区的地质环境造成了较为严重的影响,产生了地下水位下降、水土环境污染、地面塌陷等一系列环境地质问题,煤矿开采引发的透水、冒顶、垮塌、瓦斯等地质灾害隐患在许多生产矿井中也普遍存在,已直接危及到矿山的安全生产,在分析该煤矿区产生环境地质问题原因的基础上,提出了相应的防治对策及治理措施.     

辽宁省铁-法煤田地表沉陷变形研究

针对铁-法煤田因采矿引发的地面沉降和地面塌陷两种地质灾害进行研究,认为采法、采区、采深、采高、顶板管理是影响沉陷灾害的直接因素;岩性、构造、水文地质条件及矿坑降水是影响沉陷灾害的间接因素。其中矿坑降水是不可忽视的重要因素。根据地下水降深、降落漏斗影响半径、岩土工程地质性质,计算降水引发的地表沉降值、水平移动、倾斜、曲率现状值。现有的地表变形曲线为采矿和降水引发地表变形曲线的叠加。可得出可靠的灾害危险性分区。