矿山地质灾害成因及其勘查方法

管庆军

【摘要】针对矿山地质灾害成因和勘查方法相关内容，做了简单的论述，提出了勘查作业策略。明确矿山地质灾害成因，对顺利开展防灾工作具有重要意义。基于此，深度分析此课题，提出有效的勘查方法，推动矿山地质灾害治理工作的顺利开展，具有很强的现实意义。

【关键词】矿山地质灾害 灾害成因 勘查方法 3S技术

我国幅员辽阔，矿山类型较多，矿山地质灾害问题也较多。从当前矿山地质灾害情况来说较为严峻。因为无论是社会经济文化，还是生态环境，都和矿山有着密切的关系。特别是城市建设受矿山地质灾害的影响很大。因为采矿会改变矿产条件和地质环境，进而引发各类灾害。基于此，要做好灾害防治工作。

一、地质灾害概述

矿山地质灾害是地质灾害的一个重要分支，当前，我国矿山地质灾害具有种类多，分布广，影响大，潜在灾害隐患突出，且金属矿山重于非金属矿山；矿山地质灾害的类型与矿山规模、采矿方式、矿物类型和地理位置密切相关。合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测和信息管理、防范矿山地质灾害，可以保证采矿业的可持续发展战略。随着社会的进步、环境逐渐被破坏、地质灾害经常发生。地质灾害实际上是在自然或人为因素影响下形成的地质过程（现象），对人类生命财产和环境造成损害和损失。地质灾害的发生有两方面的原因：首先，它是由不可抗力的自然因素造成的，其次是人为建设活动引发的，如兴建水利工程、架桥、修路引发的地质灾害（滑坡、塌陷等）。

二、矿山地质灾害成因分析

采矿活动：由于采矿活动的开展，使得地区地下和地表岩石圈层产生形变，引发灾难性后果。主要灾害如下：诱发性地震；断层错位；泥石流灾害。

地下水位异变：在矿山开采作业中，深层开采作业，使得地下水自由浅水层或者承压含水层结构，遭到一定的破坏，引发结构失稳情况，造成地下水位以及矿山地质环境变化，引发灾害性后果。具体灾害如下：异变灾害和矿井突水等；坑内涌浆；水土流失。

矿体内因引起的灾害：瓦斯爆炸和矿坑火灾这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良，使瓦斯积聚发生爆炸，造成井下作业人员伤亡，矿井被毁；矿坑火灾除见于煤矿外，也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热，在热量聚积到一定程度时则发生自燃，引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大，而且还严重损耗地下矿产资源，如有的煤矿在地下已燃烧上百年，其资源损耗量十分巨大，使当地气候发生改变，农作物和树木大量死亡，田地荒芜，环境严重恶化。地热随着开采深度加大，地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下，矿山因含硫量高，开采深度又大，地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣，严重影响了有关矿山的正常生产。

三、矿山地质灾害勘查常用技术

1.3S技术

在矿山地质灾害勘探中，可以利用遥感技术、GPS技术和GIS技术获得良好的勘探效果。其中，RS技术的应用，能够对矿产环境地质，进行宏观解释，精准生产卫星效果，提高矿产环境地质勘查水平。在矿山地质灾害勘查作业中，应用RS技术，获得勘查信息，能够直接反映矿山情况，提高勘查作业工作效率。而GIS技术和GPS技术的应用，能够扩大矿山地质勘查范围，提升数据信息的精准性，便于矿山地质灾害的全气候勘查。

2.水文地质勘查

开展水文地质勘查作业，主要是依据相关信息，判断岩土力学结构。基于岩土结构稳定性分析的结果，可以准确预测矿山地质灾害。在分析水文地质信息和岩土信息的基础上，结合试验方法的应用，对矿山地质灾害进行预判。目前，多采取水质测试和浸泡试验等，开展水文地质分析，明确矿山地质承载能力，进而全面掌控各类地质灾害问题。

3.地球物理勘查法

目前，常用高密度电阻率法以及浅层地震法，开展矿山地质灾害勘查。其中，前者的应用原理为：利用岩土的导电性，开展物理试验。在进行矿产开采作业时，选择矿山岩土区域，依据岩土导电性，测试岩土体之间的导电数值，利用物理比值法，准确记录各类信息。因为岩土体不同，其导电性能差异，主要通过电性变化表现出来，通过对比分析数值，分析差异，便能够定位潜在地质灾害发生的位置，进而在开采过程中，合理规避此活动。后者的应用原理为：采取模拟地震波的方法，开展矿山地质灾害勘查作业。利用科技手段，引起地震波，观察地震波变化情况进行判定。

四、矿山地质灾害勘查和防治实例分析

结合某矿区，对勘查技术在矿山地质灾害勘查中的应用，进行全面分析。此区域面积约为16km²，经过多年开采后，出现了严重的地质灾害问题，危害群众生产以及生活。现结合此项目，对遥感技术的应用，做如下分析。

1.影像获取

矿区遥感影像资料的获取，使用的是固定翼无人机航摄系统，选择DB-Ⅱ型无人机，使用佳能EOS5DnarkⅡ定焦数码相机，作为传感器。按照比例尺以及遥感测量精度要求，明确地面分辨率参数为0.10m，绝对航高为3050m，相对航高为550m。此次遥感摄影任务，设计2个架次飞行，总计21条航线，航向和旁向重叠度具体为70%和40%，航线之间的距离为220m，曝光间隔参数为70m，总航程为140km，总计获得遥感照片1762张。

2.数据处理

基于航空摄影数据和相位控制结果，基于全数字摄影测量工作站，使用PicelGrid软件，执行三维测量计算并生成比例为1：1000的区域数字正射影像图，分辨率为0.10m。数据处理流程如下：数据准备；空三加密；构建立体模型；核线影像生成；匹配预处理；匹配结果编辑；DM生成；DOM生成；成果检查。

3.地质灾害遥感解译

这种解释工作使用数字正射影像作为分析的底图。利用Ars-GIS软件，作为分析平台，构建解译标志，开展初步解译。经过野外调查验证后，生成最终成果。解译工作流程如下：准备正射影像资料和相关资料；开展资料分析，构建遥感解译标志；初步解译；野外验证；详细解译、修正初步解译成果；综合分析，输出解译成果。结合区域地质背景资料，明确此研究区域主要地质灾害包括滑坡灾害和不稳定斜坡灾害等。

结束语：综上所述，通过对矿山地质灾害成因的分析，探讨了矿山地质灾害勘探中常用的技术手段。并结合实际工程案例，分析了遥感技术在矿山地质灾害勘探中的具体应用。从实践效果來说，利用现代化勘查技术，能够明确矿山地质灾害实际情况。