矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策研究

林应生

（甘肃智广地质工程勘察设计有限公司，甘肃 兰州 730000）

在我国经济发展的过程中，矿山产业有着举足轻重的作用，但是在实际矿山工程开发的过程中，由于作业环境相对较为复杂，虽然开采设备和技术在不断的研发和进步，但是很多由地质灾害引发的事故仍然难以避免。因此，地质勘查和灾害治理工作对于矿山工程而言十分重要，不仅能够有效确保矿山企业的经济效益，而且能够极大程度保障施工人员的生命安全。

1 矿山地质灾害种类

（1）岩土体变形灾害。岩土体变形灾害主要包括地表塌陷，采矿场边坡失稳、滑坡，矿震以及岩爆等情况。第一，地面坍塌多发生于空场法、留矿法等矿山施工中，引起地表坍塌的主要原因是由于采矿，在地面下形成了大量的空洞区域，没有及时进行回填，所留下的矿柱不足以支撑地表质量，引发坍塌事故。第二，采矿场边坡失稳、滑坡，也是矿山工程当中频发的地质灾害种类，这种灾害对于露天矿厂有着较大的影响，当矿场设置在山坡下方时，由于山体过于陡峭，天气影响以及采剥失调等原因，会导致山体滑坡灾害。第三，矿震，引发矿震的主要原因是采空区的形成，简单来说矿震就是矿山地震，是矿山工程中较为严重的地质灾害，可能会引发矿坑突水、岩爆以及瓦斯涌出等各类不安全事故，具有较强的突发性，而且危害较大，容易引发一系列连锁反应，危害施工人员及周围人的生命安全。第四，岩爆，引发岩爆的主要原因是在地质活动或者地壳应力的作用下，对矿坑周围岩石造成挤压，若采矿过程中，使得受挤压岩石某一方面受力不均匀，就会出现岩爆事故，岩爆的发生较为突然，难以预防，而且其产生的后果较为严重。

（2）矿井灾害。矿井灾害包括矿坑涌水、突水，瓦斯事故和地热灾害等。其一，矿坑涌水、突水是由于采矿不合理，破坏了矿坑内部导水结构等，导致了地下或地表水资源的大量涌入，此类危害具有一定的突发性，而且规模较大，是开采过程中危害较大的地质灾害。其二，瓦斯灾害，由于矿山工程多在地下进行，因此通风情况较差，气体无法流通和排出，在气体不断聚集的情况下，容易出现瓦斯爆炸事故，此类灾害在硫化矿中发生较多。其三，地热灾害，在矿山开采的过程中，随着开采深度不断加大，地热对于矿井的影响力度也不断加强，矿井在高温环境下，十分容易发生安全事故，威胁着施工人员的生命财产安全[1]。

2 矿山地质勘查方法

（1）综合信息技术勘查。信息技术是地质勘查过程中的重要手段和工具，目前，在矿山工程地质勘查的过程中，常用的信息技术包括RS（遥感技术）、GIS（地理信息系统）以及GPS（全球定位系统），简称3S技术，是一项集合了空间、传感、卫星定位、导航以及计算机和通讯技术的综合性多功能技术，通过对多种高新技术的高度整合集成，能够实现对于空间信息的采集、处理以及分析等多项功能，是现代地质勘测过程中不可或缺的技术手段。在3S技术的合理应用之下，能够准确地掌握矿山地形地貌以及地质灾害情况。不仅能够定位灾害发生的坐标，而且还能够通过遥感技术，分析出地质灾害对于区域的破坏程度，而且3S技术受时间和地点的影响较小，即便是常规测量手段无法到达的区域，也能够对其进行有效测量，为后续工作的顺利开展提供准确数据和参考依据。

（2）物理勘查。除了要对矿山地形地貌以及灾害情况进行勘查之外，还需要对其进行物理勘查，对土壤演示等进行分析。其中常用的物理勘查方法有以下两种：第一，浅层地震法。这种勘探方法主要是通过对于地震波在不同岩石、土壤中的传播情况不同进行分析，通常用于探测浅层次的地质情况，对岩石和土壤的物理参数进行测定的方法。浅层地震法还包括反射波、折射波等特殊技术的应用，其主要优点在于精确度较高，且施工成本较低。第二，高密度电阻率法。这种勘探方法是以岩石和土壤的导电性差异为根本原理进行的地质勘探，在实际勘探的过程中，通过人工对现场施加稳定的电流场，在电流的作用下不同岩土的传导性不同，因此可以通过分析传导电流的分布情况实现地质勘测。

（3）环境化学勘查。在矿山工程中，前期勘查工作还需要对矿区内部空气指数、环境污染情况以及后期采矿工作对于矿区污染的勘查，此时需要使用环境化学勘查方法。通过对于环境污染的勘查，能够明确污染发生的区域以及对环境和人体的影响，是地质勘查过程中的重要环节，能够为后续地质灾害防治以及环境治理提供可靠的依据。除此之外，科学有效的环境化学勘查工作，还能够检测到地球化学异常情况，对于寻找矿床有着极大的帮助。因此，在矿山工程当中，环境化学勘查措施已经得到了推广和应用，在帮助采矿企业探索矿床的同时，对于保护环境，解决污染问题有着积极的作用和意义[2]。

3 地质灾害防治策略

（1）加强灾害预测和预防。在矿山工程中，地质灾害的发生往往会给采矿企业和施工人员带来不可估量的损失，不仅威胁着矿山施工安全，对于周围居民以及生态环境也有着负面影响，因此在进行矿山开采的过程中，对地质灾害的防治需要加强预测和预防，与此同时辅以科学的控制和治理措施，做好地质勘探工作，并根据勘探结果科学合理的规划施工方案。除此之外，还需要加强对于采矿企业的监督和管理，做好灾害预测，尽最大可能减少灾害事故发生的概率。首先，在矿山工程正式实施之前，需要相关政府部门加强对于企业采矿设备、技术、能力以及方案的监督和检查，确保其具备采矿能力和技术，根据国家相关标准对企业进行评估，确保矿山工程的安全性。其次，由于矿山地处偏僻，而且GIS等相关技术可能会受到天气情况的影响，导致技术测评结果不准确，因此为确保对于采矿企业技术评估的准确，需要相关部门对负责技术检测工作人员进行专业培训，保障其专业能力和技术熟练度能够支持测评工作的有效完成。

（2）避免边坡稳定性被破坏。边坡失稳、滑坡是矿山工程中常见的地质灾害，因此，在进行地质灾害防治的过程中，需要加强对于边坡情况的关注，做好相应防治措施，避免边坡稳定性遭受破坏。通过对已发生的边坡灾害进行分析，在边坡失稳发生形变的过程中，随着时间的推移以及环境条件的变化，其形变的发生存在一定规律，边坡的形变都是由上到下发生的，表现为层层剥离，而且大多发生在泥土松散潮湿的雨季，或者在雨水冲刷之后，对边坡结构造成一定破坏导致滑坡发生。虽然边坡发生的位置不具备较为明显的规律性，但实际上，灾害的发生主要为顺层滑移。影响边坡稳定性以及滑坡发生的主要原因大多来自外界因素，例如，矿山的地质结构，地下水的侵袭，地震的发生，以及在矿山开采过程中的爆破行为。因此，在进行边坡防治的过程中，需要从以上几个方面入手。一方面，相关政府部门需要严格要求采矿企业执行山区环保措施，并根据矿山实际情况以及采矿工程监理环境影响评价指标，地质灾害风险评估体系等，确保企业做好边坡灾害的防治和应对措施，强化对于边坡失稳区域的管理；另一方面，政府部门还需要定期对矿山工程进行检查和监督，防止违法违规行为的发生，对于破坏山区生态环境和违规行为，要进行严厉的惩罚，并追究其法律责任。

（3）地面塌陷及裂缝防治。在矿山工程施工过程中，由于大多施工作业位于地下，很多企业在进行开采的过程中过于重视经济利益，缺乏对于开采工作的合理规划，因此，经常会出现过度开采的情况，而且，为节约时间提高开采效率，对于开采过的区域没有及时进行回填，使得矿区地下存在大面积空洞，经常导致地面塌陷或者出现裂缝的情况，严重威胁着施工人员和周围居民的生命安全。因此，采矿企业需要采取合理的防治手段，避免不良事故的发生。一方面，企业需要严格按照相关政策规定，科学合理的规划，开采方式和开采进度，矿山挖掘的深度也需要符合设计规定，防止由于过度开采导致地面塌陷事故，给企业带来更大的经济损失，威胁施工人员的生命安全。另一方面，在矿山开采之后，需要对采空区及时进行处理和防治，常用的采空防治措施就是回填，在矿山开采过程中，会出现大量的废石、废土等，这些废弃岩土的排放和处理也是采矿工作过程中的重要部分，因此，可以对废弃岩土进行充分利用，将其运用在地下回填当中，既能够避免地下采空区域过大，引发地质灾害，还能够对废弃岩土进行有效处理。这种防治措施是当前较为经济有效且环保的方式，能够极大程度上帮助企业节约经济成本，提高利润收益。除此之外，在采矿的过程中，需要做好矿坑内部以及采矿口的支护和加固，避免在矿坑开采的过程中，矿顶坍塌。

（4）重点区域针对性防治。为避免泥石流的发生，需要采矿企业在施工的过程中，及时对随意堆放的石、土进行清理，从根源上解决泥石流来源，此外，为防止雨水冲刷对于废石、废土以及山体的影响，还需要建立排水沟和排水渠，确保水流及时排放。针对岩爆灾害的发生，企业需要做好地质勘查工作，并根据勘查结果以及当地相关资料，分析矿区内部哪些区域肯恩会出现岩爆情况，结合实际工程需求，合理制定矿山挖掘方案，避让开岩爆频发区域，确保施工安全。对于矿坑突水、涌水灾害情况，需要企业在挖掘工作前，对当地的水文环境和地质情况进行详细勘探，并做好相关资料的分析工作，以此规划开采路线，避开危险区域，同时还需要做好矿坑内排水设计，提高矿坑排水能力，以此降低矿坑涌水对于施工人员生命的威胁，此外还需要加强对矿区内环境的监测，制定灾害防范方案，提高应对灾害的能力。最后，在采矿工作完成之后，还需要根据相关标准，对矿区进行合理的规划和修复，尽量减少对于周围生态环境的影响。

4 结束语

综上所述，高质量的矿山工程要在确保施工安全的基础上进行，因此有效的地质勘查和灾害防治工作是十分必要的。在矿山工程施工之前，需要借助信息技术手段以及化学和物理方式对矿山地质进行详细勘查，此外，还需要结合当前地质情况，对可能发生的地质灾害进行预测和防治。相信通过高质量地质勘查和灾害防治，我国矿山工程安全将会得到进一步保障。