矿山地质灾害勘查方法与防治对策

2020-12-08

世界有色金属 2020年13期

（山东省第四地质矿产勘查院，山东潍坊 261021）

矿山地质灾害又称矿井地质灾害、采矿地质灾害，是危害矿业发展的重要因素，所导致的严重后果除却包括对现场工作人员和工作设备的损坏外，也会破坏矿产资源、土地资源和水资源，由于我国国土面积广阔，各个地区之间的地质条件存在明显的差异，所以在不同区域的矿山地质灾害形式也有所不同，包括地面地质灾害和井下地质灾害等种类，因此在勘查和防治工作开展当中，必须结合实际情况，制定科学有效的工作计划方案，以提高工作效果。

1 矿山地质灾害勘查的主要内容

由于矿山地质灾害对于矿业经济效益和安全指数造成的影响巨大，因此必须做好地质灾害勘查工作，对矿山实际情况进行深入了解和预先判断，以便于规避风险，降低灾害发生频率。矿山地质灾害勘查工作是保障矿业安全生产的必要前提，因此工作的开展必须应当具有全面性，勘查结果应当保证精确可靠，所以在勘查计划方案的制定当中，工作人员必须对勘查区域进行详细的调研分析，通过确定矿山的自然环境、地质环境等实际情况，合理选择勘查方式，以提高工作针对性，而在工作实际开展过程中，勘查人员则必须严格按照相关规定进行操作，对于矿山的各项信息与参数做好记录工作。矿山地质灾害勘查工作的积极意义大致包括以下几个方面：①矿山地质灾害勘查工作能够对矿山的资源储备量进行全面分析和了解，进而为矿山的开采提供数据，以便于开采工作能够合理安排工作流程，部署相应的设备设施，提高矿山开采效率和质量的同时，避免地质灾害产生。②就目前实际情况而言，造成矿山地质灾害的主要原因多半体现在人为因素方面，在矿山的开采过程中，工作人员的操作缺乏规范性，或是工作部署与矿山实际情况脱节，都会导致灾害发生概率不断增加，因此，矿山地质灾害勘查工作的有效开展，则能够为相关技术人员提供重要的资料保障，以便于技术人员正确判断地质灾害的风险性，提前做好应急预案，并采取有效措施进行防护。

2 矿山地质灾害类型

矿山地质灾害成因复杂，不仅与开采方式有关，更加受到不同地区的地质条件影响，为了能够实现精确化治理，首先必须明确矿山地质灾害的种类。造成矿山发生地质灾害的原因包括开采过程和开采结果两方面，首先，在矿山的开采过程中，难免会使用大量设备与技术对原有地质地貌进行破坏，才能有效对矿产资源予以挖掘利用，所以在此期间，一旦由于工作手段过于暴力，或是工作方式与矿山实际情况之间缺乏匹配性，势必会导致地质灾害发生，包括岩爆、矿震、地面沉降、滑坡等类型，其中岩爆是矿山开采过程中的常见地质灾害之一，一般发生于矿坑爆破期间，造成岩体破裂，形成地质灾害，而诸如地面沉降等问题，在矿山的开采过程中无法避免，只能够通过控制，避免形成灾害，一旦由于现场工作人员工作能力不足，或是防护措施布置不得当，都会引发严重后果，造成现场经济损失和人员伤亡。此外，污染问题也是矿山开采过程中所发生的地质灾害种类之一，主要体现在水质污染方面，究其本质，则在于矿山的开采过程中对原有土壤土质进行开挖、爆破，以及采矿过程中所产生的废物没有得到集中收集和处理，导致大量泥沙、污染物质被雨水冲刷到河流当中，严重污染水质，并且原有地质条件遭受破坏，也会产生泥石流和土地沙漠化等问题发生，水质问题如果无法得到解决，对于周边群众的生命安全产生威胁的同时，也会导致社会不稳定因素产生，破坏国家安定团结。其次，在矿山开采工作结束后，原有矿产资源所在位置处于空旷状态，因此则需要进行填充，才能避免矿山塌陷等问题产生，而一旦填充物质不满足标准，都会导致矿山大面积坍塌，最为常见的包括在山区的采矿工作结束后，没有及时回填，因此在长期自然力的作用下，山体出现崩塌的趋势，以及在煤矿或石油等地下资源开采结束后，以水作为填充物质，导致承载能力不足，地面不断沉降塌陷。

3 矿山地质灾害的防治方法

3.1 地球信息技术的应用

矿山地质灾害分布并不均匀，而且多数情况下没有规律可循，如果仅凭借工作人员人工方式进行勘查和防治，势必会导致工作压力持续增加，工作风险不断提高，且工作成效并不明显，因此在具体工作开展当中，工作人员必须积极应用现代化科学技术，为勘查与防治工作提供良好的技术支持。在矿山地质灾害的勘查与防治工作开展当中，最为常见的现代化科学技术应用则是3S技术，包括有GPS、RS和GIS技术三种，其中GPS技术是全球定位系统的简称，能够在全球范围内实现精确的定位和导航，因此在一些地质环境复杂恶劣的矿山地质，勘查工作人员则可以利用GPS技术进行有效定位，避免重复勘查和漏查等问题发生，RS技术是遥感技术的简称，能够在远离目标和非接触目标物体条件下进行探测，所以工作人员则可以实现跨空间的勘查。GIS技术又称为地理信息系统，能够对以上两种技术所采集的信息和数据进行规划整理，并精确计算，成为后期开采工作的重要数据来源。

以上三种技术手段共同形成一个信息化勘查工作体系，以便于减轻工作压力，提高勘查工作效率，使得防治工作更加高效顺利的开展。

3.2 岩土力学结构分析以及水文地质勘查

岩土力学结构分析以及水文地质勘查虽然属于两种技术手段，但在矿山地质灾害勘查工作开展过程中，则应当同步应用，才能确保勘查结果精确有效，为防治工作奠定基础保障。岩土力学结构分析能够对矿山的稳定性予以深度了解，而将其与水文地质勘查工作深度融合，以拓展试验方式和试验内容，则更加有助于提高信息获取效率，具体来看，在当前我国矿山地质灾害勘查工作当中的应用，包括浸泡测试和含水层吸附测试等类型，工作人员在工作开展当中，除却能够全面掌握矿区的具体情况外，更加能够明确水文地质状况，以便于计算矿山的稳定性和承载能力，并通过完善的防护措施部署，防治矿山灾害发生。

3.3 地球物理勘查方法

地球物理勘查方法是矿山地质勘查和防治工作的常用技术手段之一，主要包括浅层地震法和高密度电阻率法等形式，而这两种方法的合理应用，即可对矿山地区的浅层灾害予以良好的防范。高密度电阻率法的应用，主要依托于岩土所具有的导电性特点，工作人员通过开展物理实验，分析不同岩土之间的导电差异性，以便于判断矿山地区灾害防治的重点区域和具体位置，从而采取有效措施，规避灾害风险，高密度电阻率法的开展，需要工作人员能够注重对不同岩土导电差异的分析精确可靠，通过详细的计算和比对，以提高地质灾害探寻效率和质量。浅层地震法在实际应用当中，需要利用模拟地震波的方式，对矿山进行勘查，通过实验反馈，工作人员则能够清楚的了解矿山整体结构和性质，相比于其他勘查方法来说，模拟地震波的方式更加具有精确性的优势特点，能够保障勘查工作结果真实有效。

4 基于地质灾害的防治对策

4.1 完善评估体系

矿山地质灾害对于我国社会的影响巨大，因此为了全面防治灾害问题，必须将其上升到法律层面，对矿业进行严格约束，以降低由于人为因素所导致的灾害风险。相关部门应当积极建立和完善矿山开采前的风险评估和环境评估，并完善法律法规，对矿业的操作予以规范，从源头避免矿山地质灾害产生，而对于矿山开采完毕后，则应当以法律要求对矿山地质问题进行全面恢复，确保矿山的稳定性和承载能力在合理的范围内，规避开采后的灾害风险。

4.2 加强宣传教育

相比于立法层面来说，宣传与教育则是对矿业的软性教导，提高各企业和工作人员的环境意识、生态文明意识，全面提高矿产资源开发工作水平，并提高工作人员的警觉性和危机感，普及防灾和抢险技术手段，以便于顺利防治和解决地质灾害。具体来说，矿业除却应当要求矿山工作人员具有扎实的专业能力和良好的职业素养外，更加应当提高其安全生产意识，通过演练、案例分析等教育方式，增强工作人员抵御灾害和保全自身的能力，一旦地质灾害发生，也可以将损失降低到最小化。