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矿山环境地质灾害问题及其勘查措施分析

2018-01-29

世界有色金属 2018年23期
关键词:山体泥石流矿石

朱 旗

(河南省有色金属地质矿产局第三地质大队,河南 南阳 473000)

1 矿山环境普遍存在的地质灾害问题及防治

1.1 山体塌陷地质灾害问题

矿山企业在矿山开采过程中,会持续将地底下的矿石运送到地面,长时间的地下挖掘开采就会导致地表下面渐渐被挖空,进而出现开采采空区域;采空区域和地面之间的顶板岩层之间就没有了矿石层的支撑,表面再有覆岩层的压力,就会逐渐向下变弯而出现拉张应力,发生断裂风险,进而导致覆岩层缺乏支撑而发生断裂和离层问题,同时缺少支撑进而出现采空塌陷,随着现代矿石产业开采数量和规模不断扩大,矿山采空区域面积也越来越大,就地表而言就会发生大规模的塌陷,这就会直接导致地面居民、建筑物以及农业用地等面临巨大的安全风险[1]。尽管矿山采空之后会存在严重的地质灾害问题,但依旧要选用科学有效的措施对其予以修复防治,当前普遍选用把采空区域填充后土地复垦的方法。

1.2 泥石流地质灾害问题

矿山泥石流是较为常见的地质灾害问题,且具备较强的突发性,发生所带来的危害性也较高,不仅会导致全矿区难以正常运行,还会对人民群众生命以及财产安全造成很大的威胁。一般来说,泥石流的发生主要是在矿山开采过程中煤矸石、露天矿分离物、无再次利用的废弃矿石等这些废弃物乱堆乱放,顺坡顺沟堆积,一旦出现降雨,在降雨的冲击下就会让这些松散闲物顺着水流冲下,进而出现泥石流地质灾害问题。除此之外,矿山开采过程中,更多的废石放置在开采现场,这在一定程度上起到了蓄水效果,如果矿山底部水体涌出,也会出现泥石流地质灾害;另外,矿山地质变形也会导致泥石流问题发生,比如平缓的山体遭到过度开采而变的陡峭等等。现阶段,对于泥石流地质灾害问题防治来说,普遍选用生物防治措施,借助植被对山体水土实施防固,降低水土流失,并借助植物生长对土质进行净化;此外,还可以选用工程防治措施,采取工程拦档、排导、疏通沟道、防治沿途淤积漫流、支护等工程措施,使水土分离,减少泥石流灾害发生的频率、降低灾害的危害程度,对矿山开采的每一个流程展开科学的调控,增强矿山环境勘查工作的严谨性和全面性,以最大限度地降低泥石流地质灾害问题给矿山开采工作带来的影响。

1.3 山体滑坡地质灾害

导致山体滑坡地质灾害的影响因素较多,一般来说山体滑坡地质灾害主要是由于强降雨发生时导致的,由于矿石开采过程中导致矿石外部裸露出岩石层,且由于岩石成分不同、软硬程度不同,其遭受强降雨的风化程度也就各不相同,质地比较密实的岩石在空气和雨水的冲击下产生的切割影响会较大,长时间就会出现滑坡地质灾害;此外,矿山位置地质变化也会导致滑坡地质灾害,一旦矿山地质发生变化,其整体结构也会随之变化,本身较大的岩石断裂成多份,分裂岩石就极其容易缺乏稳定性而随坡度滑落;与此同时,如果实际矿山开采过程中,一旦现场开采工作人员只在坡脚进行开采,也会导致矿山内部应力缺乏稳定性而分裂滑落。实际矿山开采过程中,针对山体滑坡地质灾害问题的防治,开采企业务必要在开采前期勘查好现场施工环境,对矿山岩石层的稳定性、山体陡峭性进行全面地掌握,对于较为陡峭的山体可以选用抗滑挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙、抗滑链等方法进行防治,还可以人工对山体实施削坡、加固,在矿山土质层注浆加固。

2 矿山地质灾害问题的有效勘查措施

2.1 信息技术勘查措施

随着现代科学技术的创新发展,电子计算机技术以及移动互联网科技已经在各行业领域中得到了广泛应用,矿山地质灾害问题勘查也不例外。

现阶段,信息技术在矿山地质灾害问题勘查中的有效应用,大大提升了矿山地质灾害勘查的准确性和实效性,从根本上降低了地质灾害问题发生频率。

如3S技术在现代矿山地质灾害问题勘查中的实际应用,GPS技术借助卫星对矿山位置进行地位勘查,能够从整体对矿山所在位置展开地质探测,能够在短时间内确定开采范围;而RS技术,也就是智能遥感技术的实际应用,能够远程对矿场现场实施遥控探测,其探测数据更加全面精准,因此主要应用在矿山开采范围内展开更深入的探测;GIS技术则能够对勘查探测所获取的数据信息进行综合全面地分析和RS技术配合使用能够获取更精准的矿山地质勘测数据和图像。

2.2 水文地质勘查措施

矿山环境勘查工作中,水文地质勘查是极其关键的勘查环节,一般需要组合地层力学架构分析同步开展,二是勘探结果一定要经过试验,并依据具体试验结果计算才能够获取最终勘探数据信息。实际水文地质勘查工作中,一方面,对矿山位置水文进行勘探,并利用渗透性测试来明确水层顶板的渗透情况,同时还要进行水质测试、淋滤试验、浸泡试验、含水层吸附测试、含水层顶板渗透性试验等等;另一方面,矿层力学架构分析,主要是利用对矿山位置矿石分布和受力情况展开分析探究,从而综合勘测岩石层的稳定性,进一步把握矿石在外部张拉应用的影响下会发生哪些力学动作,能够从根本上确保矿山开采的安全性。实际矿山开采前期做好水文地质勘查工作,能够全面掌握矿山的承载能力,有利于帮助施工企业和现场施工人员预先做好地质灾害问题的防治准备,还能够为矿山开采企业制定科学合理的开采方案提供可靠的参考依据,有利于从根本上规避过度开采而带来地质灾害问题。

2.3 地质物理勘查措施

矿山环境勘查工作的有效开展,为实际开采工作提供更好的安全保障。实际勘查中除了实验测试类勘查法之外,还有很多地质物理勘查措施,比如高密度电阻率勘查法,主要通过矿山矿层的物理属性,利用导电性特点对其展开试验,进而获取矿山地质层的导电性能,再对具体数据进行物理比值分析,明确不同矿物层、地质层导电性的差异,之后在测试不同方向上的导电性能变化,从而确定岩石层、岩土层受存在潜在的地质问题,同时明确其具体位置,以便及时采取有效的防治措施。

如果矿山利用人工勘查的方式模拟出地震波之后,就可以在矿山去地质层中传播,此时通过相应设备捕捉地震波,并对其具体变化展开分析,就能够第一时间获取矿山地质断层排布情况以及是否存在孔洞问题等等,从而有效防范实际开采过程中出现地质灾害问题。

3 结语

现代矿山开采工作中,要想确保矿石开采的安全性和稳定性,施工企业一定要严格要求开采监理人员以及现场开采技术人员具备较强的专业技术能力和整体职业素养,全面掌握山体塌陷地质灾害问题、泥石流地质灾害问题、山体滑坡地质灾害的有效防治措施,合理利用防治和措施,使矿山合理资源,保护矿山环境,加强监测和矿山信息化管理,并在实际开采前期利用现代信息技术做好水文地质勘查和地质物理勘查工作,保证矿山开采可持续发展,只有这样才能够保证矿山开采安全的同时,确保最终开采质量和效率。

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