露天矿山和地下矿山隐蔽致灾因素资料汇总-山东联创矿业设计有限公司

在矿山开采活动中，隐蔽致灾因素犹如潜藏暗处的 “定时炸弹”，严重威胁着矿山安全生产、作业人员生命安全以及矿山的可持续发展。近年来，随着开采深度的不断增加、开采规模的持续扩大，这些隐蔽致灾因素引发的事故呈上升趋势，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。因此，全面、系统地普查与治理露天矿山和地下矿山的隐蔽致灾因素，已然成为矿山行业安全生产工作的重中之重。

（一）采空区形成原因与特征：露天矿山采空区通常是由于以往的开采活动，尤其是在矿体开采过程中，未能对采空区域进行及时有效的处理而遗留下来的。其空间形态各异，可能是规则的采坑，也可能是因矿体赋存条件复杂而形成的不规则空洞。部分采空区可能存在积水，这是因为开采破坏了原有的水文地质条件，使得地下水汇聚其中；同时，采空区还可能积聚瓦斯及其他有毒有害气体，如硫化氢、一氧化碳等。危害：采空区的存在会导致矿山边坡稳定性下降，增加滑坡、坍塌等地质灾害的发生概率。当采空区上方的岩土体重量超过其承载能力时，就会引发顶板垮落，不仅可能掩埋作业人员和设备，还可能导致周边区域的地面塌陷，影响矿山的正常生产秩序。此外，采空区中的积水和有毒有害气体一旦泄漏，将对周围环境和人员安全造成严重威胁。普查方法：可采用物探方法，如瞬变电磁法、地质雷达法等，通过探测地下介质的电性差异来圈定采空区的大致范围。在此基础上，利用钻探手段进行验证，直接获取采空区内部的积水、瓦斯等情况。同时，结合调查访问当地居民或查阅矿山开采历史资料，了解采空区的形成时间、开采方式等信息，为后续治理提供依据。

（二）地质构造常见类型及影响：露天矿山常见的地质构造包括断层、褶皱等。断层会破坏岩体的完整性，使岩石破碎，降低边坡的稳定性。在断层附近，岩石的抗剪强度降低，容易在开采扰动和自然因素作用下发生滑动。褶皱构造则会改变岩层的产状，导致矿体的赋存状态变得复杂，增加开采难度。同时，地质构造还可能影响矿山的水文地质条件，成为地下水和有毒有害气体运移的通道。普查要点：运用地质测绘手段，详细观察和测量地质构造的分布、产状、规模等特征。通过物探方法，如地震勘探、重力勘探等，进一步查明地质构造在深部的延伸情况和对岩体结构的影响。此外，还可以采集岩石样本进行室内试验，分析岩石的物理力学性质，评估地质构造对矿山开采的潜在危害。

（三）水文地质条件水源与通道：露天矿山的水源主要包括地表水体（如河流、湖泊、水库等）、地下含水层以及大气降水。导水通道则有断层破碎带、节理裂隙密集带、岩溶洞穴等。当开采活动破坏了这些水源与通道之间的平衡时，就可能引发突水、透水等灾害。例如，在岩溶发育地区，开采可能导致地下溶洞与矿山开采区域连通，大量地下水涌入矿山，造成淹没事故。普查方法：综合采用物探、钻探和水文地质试验等方法。物探可用于探测地下含水层的分布和导水通道的位置；钻探能够获取不同深度的水文地质参数，如水位、水质、水量等；通过抽水试验、注水试验等水文地质试验，确定含水层的富水性和导水能力，以及各水源之间的水力联系。同时，收集矿山周边的气象资料、地形地貌信息，分析降水和地表径流对矿山水文地质条件的影响。

（四）边坡稳定性影响因素：露天矿山边坡稳定性受到多种因素影响，除了上述的采空区和地质构造外，还包括边坡的坡度、高度、岩土体性质、降水、地震等。边坡坡度越陡、高度越高，其稳定性就越差；岩土体的强度低、抗风化能力弱，也容易导致边坡失稳。降水会增加岩土体的重量，降低其抗剪强度，地震则会产生附加地震力，进一步破坏边坡的稳定性。普查与监测：采用全站仪、GPS 等测量仪器对边坡进行定期监测，测量边坡的位移、变形情况。利用遥感技术，通过分析卫星图像或航空照片，监测边坡的宏观变形特征。在边坡上布置应力计、测斜仪等监测设备，实时获取边坡内部的应力变化和深层位移数据。结合地质勘查资料，对边坡进行稳定性分析，评估其潜在的滑坡、坍塌风险。

（一）采空区及周边老窑采空区普查要点：对于空场法开采遗留的采空区、崩落法开采形成的悬顶采空区以及历史上未处理完毕的采空区，要采用调查访问、物探、化探、钻探和三维扫描等多种方法相结合。通过调查访问，了解采空区的形成时间、开采方式等信息；利用物探方法初步圈定采空区的分布范围；借助化探手段分析采空区内是否存在有害气体或异常化学物质；钻探则用于验证采空区的积水情况、空间形态等；三维扫描能够精确获取采空区的几何形状和尺寸。将这些信息详细标绘在矿山相关图纸上，并建立完整的采空区资料台账。周边废弃矿井（井筒）：查明周边废弃矿井（井筒）的闭坑时间、开采范围、井巷分布情况，以及是否存在积水。重点关注废弃矿井与本矿山是否存在连通情况，或者岩体移动范围是否相互重叠。通过查阅历史资料、实地调查和物探等方法获取相关信息，同样标绘在图纸上并建立台账，以便采取有效的治理措施，防止废弃矿井中的水、有害气体等涌入本矿山，引发安全事故。

（二）地下含水体水文地质条件查明：全面查明影响矿山安全开采的含（隔）水层、构造破碎带、顶底板富水性和导水性等水文地质条件。确定各种含水体的水源，如地表水补给、地下水径流等；测量水量、水位、水质等参数；查明导水通道，如断层、裂隙、岩溶管道等的分布和水力联系。通过这些工作，预测矿山正常和最大涌水量，准确划分水文地质条件复杂程度，为矿山防治水工作提供科学依据。完善矿区水文地质图、主要中段水文地质平面图及水文地质剖面图，直观反映矿山的水文地质状况。治理措施：根据查明的水文地质条件，采取相应的治理措施。对于涌水量较大的区域，可采用疏水降压、帷幕注浆堵水等方法；加强排水系统建设，确保矿山在正常和最大涌水量情况下都能及时排水，避免发生突水、透水事故。同时，定期对排水设备进行维护和检修，保证其正常运行。

（三）地下岩溶岩溶特征普查：详细查明矿区岩溶的空间分布和发育程度，包括可溶岩的溶解性、构造对可溶岩的改造程度、溶蚀洞穴（含暗河）的规模及充填情况，以及地表岩溶塌陷等情况。利用地质测绘、物探（如地质雷达探测岩溶洞穴）、钻探等方法进行普查。将岩溶相关信息准确标绘在图纸上，为后续治理提供基础资料。治理方法：针对岩溶发育区域，可采用充填法，用水泥、碎石等材料填充溶蚀洞穴，防止洞穴顶部塌陷；对于可能与矿山开采区域连通的暗河，可采取截流、改道等措施，避免暗河中的水涌入矿山。同时，加强对岩溶区域的监测，及时发现岩溶塌陷等异常情况，采取应急措施。

（四）主要地质构造构造特征分析：查明矿区所处的构造部位、主要构造方向，以及各级结构面（如断层、节理、层理等）的分布、产状、形态、张开度、粗糙度、充填胶结特征、规模和充水情况。确定结构面的级别，找出主要不良优势结构面，评价矿体及围岩的岩体结构、岩体质量，进行工程地质分区。分析地质构造对矿床开采的影响，如在断层附近开采时，要考虑岩石破碎带来的地压管理问题和突水风险。防治措施：根据地质构造特征，采取相应的防治措施。对于破碎的岩体，可采用加强支护、注浆加固等方法提高岩体的稳定性；在可能存在突水风险的构造区域，提前做好防水措施，如设置防水闸门、进行超前探水等。同时，合理规划开采顺序，避免在地质构造复杂区域集中开采，减少开采扰动对地质构造稳定性的影响。

（五）地压活动区域地压显现监测：密切关注顶板下沉和冒落、巷道片帮、岩爆冲击、矿柱变形和折损、充填物压实及冒顶、岩层移动及因采矿引起的地表塌陷等矿山地压显现情况。通过布置位移计、应力计、地音监测仪等设备，实时监测地压活动参数。分析矿山开采的地压特征规律，确定局部高地应力集中区域，划分和圈定易产生岩爆的岩体层位、地段位置。地压控制措施：针对不同的地压活动情况，采取相应的控制措施。对于顶板下沉和冒落风险，可采用合理的采矿方法，如留设矿柱、加强支护等；对于岩爆冲击危险区域，可采用卸压爆破、钻孔卸压等方法降低岩体应力；优化开采顺序和开采工艺，减少开采过程中的应力集中。同时，制定地压灾害应急预案，提高应对突发地压事故的能力。

（六）自燃倾向性与外因火灾自燃倾向性普查：查明矿石的自燃倾向性，了解矿山历史上有无自然发火史，确定火区范围、密闭情况以及气体成分等。通过采集矿石样本进行实验室自燃倾向性测试，分析矿石中的硫、碳等成分含量，判断其自燃风险。对于存在自燃倾向性的矿石，要加强监测和管理。外因火灾防控：加强对矿山电气设备、动火作业、易燃物管理等方面的防控，防止外因火灾的发生。定期对电气设备进行检查和维护，避免电气短路引发火灾；严格执行动火作业审批制度，加强动火现场的安全管理；对矿山内的易燃物，如木材、油料等，要妥善存放，设置防火隔离带。同时，配备足够的灭火设备和器材，定期组织员工进行消防培训和演练，提高应对火灾的能力。

（一）资料收集矿山基本资料：收集矿山以往的地质勘查报告、开采设计方案、生产记录等资料，了解矿山的地质概况、开采历史和生产现状。这些资料能够为后续的普查工作提供基础信息，帮助普查人员快速了解矿山的基本情况，确定普查重点区域。周边环境资料：收集矿山周边的地形地貌图、气象资料、水文地质资料等，分析周边环境对矿山隐蔽致灾因素的影响。例如，了解周边是否存在河流、湖泊等地表水体，以及当地的降水情况，有助于评估矿山的水文地质风险。

（二）现场调查观测与测绘：采用实地观测、地质测绘等手段，对矿山及其周边的隐蔽致灾因素进行直观检查。观察矿山边坡的稳定性、采空区的地表塌陷迹象、地质构造的出露特征等；通过地质测绘，准确记录地质构造的产状、规模等信息，为后续的分析提供数据支持。采样分析：采集岩石、矿石、水样、气样等样本，进行室内试验和分析。通过岩石力学试验，测定岩石的强度、弹性模量等参数，评估岩体的稳定性；对水样进行水质分析，了解地下水中的化学成分，判断是否存在有害离子；对气样进行成分分析，确定是否存在瓦斯、硫化氢等有毒有害气体及其浓度。

（三）物探探测常用物探方法：根据矿山的地质条件和普查目标，选择合适的物探方法，如瞬变电磁法、地质雷达法、地震勘探法、重力勘探法、磁力勘探法等。瞬变电磁法可用于探测地下含水体、采空区等低阻体；地质雷达法能有效探测浅层地质构造和洞穴；地震勘探法可获取深部地质构造信息；重力勘探法和磁力勘探法可用于圈定不同密度和磁性的地质体。物探数据处理与解释：对物探采集到的数据进行处理和解释，通过专业软件分析数据特征，推断地下地质结构和隐蔽致灾因素的分布情况。物探结果需要与地质资料和现场调查情况相结合，进行综合分析，提高普查结果的准确性。

（四）钻探验证钻探布置原则：在物探圈定的可疑区域和重点普查区域布置钻探孔，钻探孔的布置要遵循一定的原则，如能够控制目标区域的范围、尽量垂直于地质构造走向等。通过钻探，获取地下岩芯样本，直接观察地下地质结构，验证物探结果的准确性。钻探数据获取：在钻探过程中，记录钻孔的深度、岩性变化、涌水情况等数据。对岩芯进行详细描述和分析，确定岩石的种类、结构、构造以及是否存在断层、裂隙等地质构造。同时，利用钻孔进行抽水试验、压水试验等水文地质试验，获取含水层的相关参数。

（五）测试与试验水文地质试验：除了钻探过程中的抽水试验、压水试验外，还可进行注水试验、连通试验等水文地质试验。通过这些试验，进一步确定含水层的富水性、导水能力以及各含水体之间的水力联系，为矿山防治水工作提供更准确的数据。岩石力学试验：对采集的岩石样本进行岩石力学试验，包括单轴抗压强度试验、三轴抗压强度试验、抗拉强度试验、抗剪强度试验等。通过这些试验，获取岩石的力学参数，为分析矿山地压活动、边坡稳定性等提供依据。

（六）成果编制及上报普查报告编制：根据资料收集、现场调查、物探探测、钻探验证和测试试验等工作成果，编制矿山隐蔽致灾因素普查报告。报告内容应包括矿山概况、普查工作概述、普查成果（详细阐述各类隐蔽致灾因素的分布、特征、危害程度等）、风险评价以及防治建议等。成果上报：将普查报告及相关资料上报至属地矿山安全监管监察部门，为矿山安全监管提供准确、全面的信息依据。同时，矿山企业应根据普查结果，制定详细的治理方案，落实治理措施，确保矿山安全生产。

（一）制定针对性治理方案露天矿山治理方案：针对露天矿山的采空区，可采用回填、加固边坡等治理方法；对于地质构造复杂区域，采取加强监测、优化开采顺序等措施；在水文地质条件复杂地段，完善排水系统、进行超前探水。根据不同的隐蔽致灾因素，制定详细的治理方案，明确治理目标、方法、责任人以及时间节点。地下矿山治理方案：地下矿山对于采空区，可采用充填法、崩落法等进行处理；针对地下含水体，采取疏水降压、注浆堵水等措施；对于地压活动区域，优化采矿方法、加强支护。同样，要制定全面、具体的治理方案，确保各项治理措施能够有效实施。

（二）加强监测预警监测系统建设：建立完善的矿山隐蔽致灾因素监测系统，包括对采空区变形、地质构造活动、水文地质参数、地压变化等的监测。采用自动化监测设备，如位移传感器、应力传感器、水位传感器、气体传感器等，实时采集数据，并通过无线传输技术将数据传输至监测中心。预警机制建立：制定科学合理的预警指标和预警机制，当监测数据超过预警阈值时，及时发出警报。预警信息要能够快速传达给相关人员，以便采取应急措施，避免灾害发生或降低灾害损失。同时，定期对监测系统和预警机制进行评估和优化，确保其可靠性和有效性。

（三）安全生产管理与培训管理制度完善：完善矿山安全生产管理制度，将隐蔽致灾因素的普查、治理和监测等工作纳入日常管理体系。明确各部门和人员在隐蔽致灾因素防控工作中的职责，加强内部协作，确保各项工作有序开展。员工培训教育：加强对矿山员工的培训教育，提高员工对隐蔽致灾因素的认识和防范意识。培训内容应包括隐蔽致灾因素的类型、危害、识别方法以及应急处置措施等。通过培训，使员工能够在日常工作中及时发现隐患，并采取正确的应对措施。

（四）应急预案制定与演练应急预案编制：制定针对各类隐蔽致灾因素引发灾害的应急预案，预案应包括应急组织机构、应急响应程序、应急救援措施、应急资源保障等内容。应急预案要具有针对性、可操作性和实用性，能够在灾害发生时迅速启动，有效指导应急救援工作。应急演练组织：定期组织应急演练，通过演练检验应急预案的可行性，提高员工的应急响应能力和协同作战能力。演练结束后，对应急演练进行总结和评估，针对演练中发现的问题，及时对应急预案进行修订和完善。（以上内容来自网络）