採用崩落法開採的地下礦山，由於將地下的礦體采出，必然會形成採空區，致使地表移動、塌陷、坍塌等眾多地質災害問題，井下土石流便是其中的一種。 隨著採礦生產的不斷進行和規模的不斷擴大，礦體上覆岩體的工程地質和水文地質條件發生了巨大變化，出現了一系列的地質問題。如地表塌陷、巷道垮冒和土石流淹井等，給礦山安全、正常生產帶來了嚴重的負面影響。
基本介紹
- 中文名：井下土石流
- 外文名：underground debris flow
形成機理,成因分析,控制措施,發生實例,
形成機理
針對國內井下開採過程中發生類土石流災害事故的問題，在開展調查與統計、事故資料收集與現場勘察基礎上，結合具體礦井，初步分析了井下類土石流災害的形成要素與發育規律，並提出相應的防治措施。研究表明：煤礦井下類土石流災害的發生一般經歷孕育期、暴發期和余發期3個階段。因斷層作用和巷道開拓效應的共同作用產生了疊加破碎帶，使含水層的導通增加了水源，巷道上方發育疊加破碎帶形成了土石流產生的地形要素，巷道開拓引起的采動效應誘發了井下土石流的發生。井下類土石流的產生是斷層作用、含水層、特殊的地形及巷道開拓這4個因素共同作用的結果。
成因分析
通過分析上述各礦山井下土石流發生的實際情況發現，土石流形成條件和地表土石流一樣存在三個必備條件，即：
(1)井下土石流的固體物質來源
礦山地表一般廣泛堆積第四系鬆散物質，上部有粒度較細的粘土、亞粘土、亞砂土等，下部有粗砂夾礫石層及風化碎屑。還有採空區上覆岩層中大量破碎、鬆散的岩石碎屑。
(2)採礦活動及地質因素
礦體頂板上覆岩層常常有大量的斷層、節理裂隙、岩溶存在，嚴重切割破碎岩體，且為水及流態物質的流通提供了通道。隨著每個水平礦石的采出和采場範圍的擴大，礦體上部岩體應力鬆動範圍可以達到地表，致使上覆岩體不斷鬆散、坍塌、破碎。
特別是地下礦山採用崩落法開採時將會使地表和採空區貫通，在地表形成許多大大小小的塌陷坑，使得大氣降水及第四紀鬆散物質可以到達採礦水平的巷道或者儲存在採空區中，為井下土石流的形成提供了必要的通道。
(3)水源條件
土石流的發生與大氣降雨量的關係密切。水既是土石流的重要組成成分，又是土石流激發的重要條件和搬運介質。
控制措施
地下開採是一個動態開採與動態變化的過程，其上部圍岩和覆蓋層受到頻繁的擾動和破壞，引起地表塌陷坑和錯動區也在動態地發生變化，且地表塌陷範圍與程度客群多因素的影響。
例如，地質條件、礦床賦存條件與開採方法，開採順序與推進速度，采場形狀與大小等。因此，若要控制井下土石流的發生，必須從以下幾個方面著手：
(1)依據礦山採用採礦方法的特性，進一步研究地表塌陷規律，對地表可能出現塌陷的區域進行圈定。嚴格控制和管理礦區居民在採區範圍內的生產活動；同時，對地表塌陷區加強管理，構築防洪溝、壩，防止雨水進入空區，降低水的摻和作用；在塌陷區堅決取締私挖亂采現象和非法的小選廠建設；對地表塌陷坑進行廢石回填，
採取補充放頂和探測空區的方法，使采場上部形成一定厚度的礦岩覆蓋層，防止地表水向塌陷坑內滲透，保證採區地表無積水，截斷形成井下土石流的水源。
(2)強化出礦技術管理，控制出礦比例，在礦體中出現泥砂多的地段控制出礦回收率，預留礦石以保證和增加礦體覆蓋層的厚度，使回採空區內的覆蓋層均勻下沉，避免局部形成空洞、懸頂，防止上部泥砂滲入採區。
(3)對採礦方法，尤其是回採順序、爆破參數等進行必要的最佳化調整，合理控制崩礦步距，加強地壓控制、岩層移動監測等方面的管理工作，防止和杜絕發生突然性地表塌陷事故。
(4)在技術經濟指標合理的前提下應剝離地表覆蓋的岩土，以從源頭上杜絕井下土石流的產生。
(5)加強對一線職工的安全、技術教育。在出礦過程中從被動服從改變為主動參與，增強我懂安全，我要安全，從我做起，保證自身安全的意識。
發生實例
2015年7月15日晚10時許，銅陵市郊的銅陵有色銅冠黃獅澇金礦發生坍塌事故。據銅陵市發布的訊息，事發當時，銅官山北腳發生地表塌陷，形成土石流灌入銅陵銅冠黃獅澇金礦井下采場，致施工單位安徽龍達公司正在井下作業的4名員工被困。
2015年7月20日17時許，鶴崗市興安區主暗井二段皮帶平巷上山處發生土石流事故。21日夜間，警方最終確認井下實有被困礦工15人。
2015年7月25日中午13：10左右，三車間受連日降雨影響，出現礦井塌方土石流事故，有11名作業人員被困井下。
