矿山地质勘查与勘查灾害防治
2018-02-01王唐
王 唐
(辽宁省物测勘查院,辽宁 沈阳 110000)
矿产资源是人类生态文明、社会发展、国民经济和人民生活必需的物质基础,对矿产资源的需求量日益增大。在矿产资源的开发中,部分矿山未严格按照开采技术标准执行,乱采乱挖、随意堆放,引发了一系列矿山地质灾害问题,为了更好的保证矿山开采科学性,需加强勘查灾害问题研究。
1 矿山地质灾害主要形式以及危害
(1)崩塌滑坡。是最常见的地质灾害形式,在露天开采和地下开采中往往产生崩塌和滑坡地质灾害,造成重大经济损失。对于露天开采的崩塌滑坡主要体现在矿边坡的滑落,地下开采则是由采空区坍塌所导致[1]。矿区自然环境、地质条件及人类活动通常是造成采空区山体滑坡的主要因素[2]。
(2)泥石流。矿山泥石流的发生主要是由于采矿活动排放的矸石、矿渣、尾矿等废弃物堆积于山坡或沟谷,堆积量大,使河道严重堵塞,为泥石流的形成提供了充足的固体松散物,在暴雨的诱发下形成[3]。泥石流灾害可使矿区工业和民用建筑遭受较大的灾害,冲毁房屋,造成人员伤亡,同时对铁路、公路、输电线路、供水管线造成威胁,带来较大经济损失。
(3)地面塌陷和地裂缝。地面塌陷及地裂缝是由井工开采为主造成的,其危害具体表现在∶①塌陷区内的工业及民用建筑和各类工程设施遭到变形破坏;②如地面塌陷区紧邻市区,造成矿区占地与城市建设用地之间的矛盾十分突出,增加了城市规划建设的难度;③地面塌陷使矿山地质环境、生态环境不断恶化。
2 矿山地质灾害的成因分析
2.1 矿体内因引起的灾害
这类矿山工程地质灾害是因为矿山地质环境改变后,一些偶发因素造成突变性的灾难性后果。主要有瓦斯爆炸、地热、煤层自燃以及矿山火灾等。
2.2 矿山地下水位变化引起的灾害
矿坑突水涌水是地下水位变化所致的常见地质灾害,也是危害较大的一类地质灾害。地下水位的改变会引起坑内溃沙涌泥,这是伴随着矿坑突水发生的灾害,如果在采矿的时候突然遇到蓄水溶洞,溶洞中除了水之外,还有大量的泥沙和石屑,溶洞中的泥沙和石屑也会和水一起涌入到坑内;除此之外,透水断层以及地裂缝的存在也会把一些沉积物涌入到坑内,导致大量的泥沙将坑堵塞,采矿人员以及采矿机械都会被泥沙所埋,最严重的时候甚至可以毁灭矿山[4]。
3 矿山地质勘查灾害防治措施
3.1 高密度电阻率法
这种方法经过一段时间的发展,取得了很大的进步。利用高密度电阻率的方法,导电性对岩石的影响很小。可以充分利用岩石的传导作用,来勘查地下水,效果良好。岩土体不同,导电情况也不同。所以根据不同的导电性能够判断探测到不同的物体。这种方法对于位置不是很深的矿区有很高的效果。所以在采空区的地下水系勘查里面有广泛的应用。
3.2 瞬变电磁方法
瞬变电磁方法是物探方法中精确率非常高的一种勘查方法,这种方法在实际应用过程中要比高密度勘查方法的准确率更高一些。
该方法在应用时的工作原理就是利用电磁感应,将该原理作为基础,这样在勘查工程具体实施过程中,可以直接通过通电设备的应用实现电场的制造和使用。除此之外,电磁如果受到电场的影响,那么在实际操作中其会出现一定周期性特征,在这种周期性的影响下,可以针对不同地质情况下介质的实际变化情况进行勘查。同时,勘查工作人员可以直接根据磁场已经呈现出的变化特点,对地质情况进行准确有效的评估和判断分析。
通过对这种勘查方法的实际应用情况进行分析可以看出,这种方法在应用时并不会受到其他一些外界因素的干扰影响。由于该方法在使用时,电磁本身能够直接对纵向、横向的实际情况进行分辨,并且这一分辨能力非常强。所以针对这一现象,利用该方法可以直接对地质勘查情况的准确方位进行确定,并且能够保证高准确率。
3.3 水文地质与岩土力学试验法
根据相关研究表明,采用合理的水文地质与岩土力学试验法,能够有效保证矿山资源勘查质量,减少矿山资源的浪费。在开采矿山资源的过程中,为了有效保证资源的开采质量,设计人员需要结合资源的实际开采情况,采用合理的勘查方法,进一步保证矿山资源的开采进度,不断提高矿山资源的利用率。
通常情况下,水文地质试验主要包括水质测试、淋滤试验与浸泡试验。设计人员在实际工作中,需要结合矿山资源开采情况,采用合理的勘查方法,进一步提高勘查数据的准确性。除此之外,地球物理勘查方法的应用也比较广泛,采用地球物理勘查方法,设计人员需要收集大量的装置数据,并做好详细的统计,结合矿山资源的实际开采情况,选择合理的换算参数,从根本上保证矿山资源勘查工作的顺利进行。在开采矿山资源的过程中,由于其内部的土层结构比较复杂,设计人员需要结合实际开采情况,采用先进的开采技术,不断提高勘查数据的准确性。
4 结语
纵观全文,我们不难发现矿山地质灾害频发,在很大程度上是由于人为原因造成的,如何做到人与自然的和谐相处,实现可持续发展的目标是当今社会比较热议的一个话题。就矿产企业而言,一味追求盈利的后果便往往带来生态环境的破坏,对此矿产企业需重视开采技术、开采安全、后期恢复工作的过程。减少矿山地质工程灾害是企业与政府一个长期而艰巨的重任,因此企业在开采矿工时必须要根据防治措施去有效实施,而这些隐形的矿山灾害也需要得到社会各界人士的关注。
[1]宋亚坡,王子义.矿山地质灾害类型的危险性与地质灾害勘查技术方法[J].资源信息与工程,2017,32(05):186-187.
[2]潘政达.浅谈矿山地质灾害(滑坡)防治勘查阶段的重要性[J].有色金属文摘 ,2016,31(01):117+119.
[3]尚善禹.矿产资源整装勘查开发区矿山地质灾害评价[D].中国地质大学(北京),2015.
[4]彭东阳,胡雅红.矿山地质灾害类型危险性与地质灾害勘查技术方法[J].黑龙江科技信息,2012(19):35-36.