地质构造在矿山开采中的重要性

陈一凡

（内蒙古平庄煤业（集团）有限责任公司矿建工程分公司，内蒙古 赤峰 024000）

矿山资源属于不可再生资源，开采难度极高，地质构造极易引起矿山资源开采的阻碍。所以在矿山资源开采中，需要加大对地质构造的分析，一旦出现了地质结构改变，将会出现矿山开采的安全事故，而且之前制定的矿山开采方案还需要重新制定，既影响了矿山开采效率又会酿成人员伤亡，引起恶劣的社会影响。因此，在矿山资源开采之前，由专业的地质结构勘查企业对地形地质情况等进行分析，制定可行的开采方案，降低地质结构对矿山资源开采的影响。

1 矿山开采特点概述

大多数矿山资源开采在野外或者井下进行，开采难度极高，还存在着非常强的危险性。为了确保矿山资源开采高效与安全开采，工作人员需要在开采之前加大对地质结构的分析，利用恰当的地质结构勘测技术制定更加可行的开采方案，同时在开采方案中加大对地质结构和地质信息分析，最大限度降低矿山资源开采中出现的安全事故，保障每一位工作人员的生命安全不受威胁。另外，在矿山资源开采中，受到井下作业环境影响，空间狭小，照明亮度不够，再加上很多开采中收集到的地质资料信息并不齐全，导致地质勘查结果差异，制定的勘测方案以及开采方案均存在差别，而地质构造分析能够准确的提供矿山资源开采资料，为矿山资源开采的高效与安全奠定基础，大幅度降低了矿山资源开采中出现的安全事故几率。除此之外，在开展矿山资源开采中，需要针对矿山资源全范围内进行地质结构勘测，准确掌握精准的矿山资源位置，并且了解周边地区的地质结构特点，结合具体情况开采要求、地质变化情况等进行采矿方案制定，确保矿山资源开采的高效性，即节约开采时间，又能够减少安全隐患。

2 地质构造对于露天矿山开采工作的重要影响

2.1 露天矿的水文地质特征

当雨季来临降雨集中的情况下，露天矿地表水体也不会存储下来，随着温度升高体表水体蒸发较快，所以在一般情况下露天矿地表不会残留水体，只有在降雨量持续集中区域水体会聚集逐渐形成河流。在露天矿本体周围形成的河流区域之中，地层裂缝发育良好，同时矿层的透水性良好，在边缘裂缝周围的地质结构在河流冲刷下地层裂缝逐渐变大，所以在这一区域进行露天开采时要注意防治水，以此来确保露天矿开采的安全性。而在水文分布有差异的区域，露天矿可以对降水量较少区域增加补给。

2.2 构造运动

露天矿的矿体边坡稳定性主要受地质构造运动的影响，从水文地质条件、矿体边坡形态、矿体产出状态等多个方面对边坡的稳定性造成影响。具有代表性的案例为出现矿震，矿震对矿体边坡影响主要表现为触发和累积效应。岩土体的位移量直接与地质灾害产生的关联性有：震动的频率和强度。在震动次数较多震动强度较小的情况下，仍然会对矿体边坡产生一定的破坏性，这属于一种累积效应。若边坡地质构造面发育良好时，矿震造成的灾害也会向其他岩土体进一步延伸，直接导致边坡失稳，这就是触发效应。

2.3 露天矿边坡失稳

①地质矿物性质对边坡失稳的影响。地质矿物组成和矿石结构构成与地层性质产生相关性。一般条件下，地质矿物是由多种矿物组成，包括粘土类矿物、硅酸盐类矿物。矿石的力学性质包括矿物的比例、矿物组成成分、矿物颗粒的形态大小、矿物组合方式等。在边坡治理的预防工作实施过程中，根据不同类型的矿物性质、矿体特征，设计合理的边坡维稳方案，控制边坡失稳情况的发生。②矿石结构面对露天矿矿体稳定性的影响。矿石结构面数量持续增多则会对矿石结构整体性造成影响，矿体的抗压强度变弱，但矿石结构的流变力得到增强，矿石粒度不均匀性、各向异性、非连续性是导致露天矿边坡失稳的主要原因。③水环境的影响。边坡地质可以分为岩质边坡与土质边坡，而水环境对岩质边坡、土质边坡会产生不同的影响，包括化学因素影响与物理因素影响。如对土质边坡进行长时间冲击、浸泡，会对土质造成物理影响；与此相对应的，水流会使岩体中的裂缝扩大，增加岩石的风化程度，最终使得岩体不稳，出现滑坡现象。

3 确保矿山开采安全的有效措施

3.1 加强安全保护措施

矿山企业工作人员在开采之前需要先进行地质结构分析，相关工作人员需要结合现场的施工计划以及采矿计划进行针对性选择，结合开采过程中可能面临的问题进行分析，制定恰当的防护措施，最大限度降低矿山资源开采出现的安全事故，同时结合地质结构要求，降低施工中的成本投入。另外，在开采过程中要求工作人员加大对开采安全的监督与管理，坚决杜绝开采过程中技术工艺应用的不规范，及时落实对开采过程中安全隐患的排除，采用更为先进的开采工艺和开采方法，促进开采效率与开采安全的提升。

3.2 矿山地质环境治理方案

①地质塌陷区及矿区含水层。通过矿山地质环境影响现状和预测评估可知，矿山开采活动对含水层影响严重，矿区北部谷地易产生地质塌陷。故本方案采用设置防渗帷幕注浆的治理方法。帷幕注浆堵水技术可以减少矿坑排水量，降低采矿成本，更可以保护地下水资源和减少地面塌陷，但帷幕注浆具有幕墙深度大，钻探工程量大，注浆消耗材料多，施工难度大、周期长，一次性投资多等特点，其防治难度较大。②露天采场。露天开采对矿区周围地质环境造成巨大影响，进行大量的评估预测工作后，发现开采区域周围的原生地形地貌被破坏程度较大，地下含水层受污染严重，水土环境受污染程度较轻。矿山开采挖损区域的植被被严重破坏，露天矿边坡岩体裸露在外，常年雨水侵蚀作用下边坡易出现崩塌。矿山开采结束后，通过局部削坡减载和砌筑截排水设施能够提高露天边坡的稳定性；对边坡及平台采用蓄土槽填土植树措施进行复绿，能够逐步恢复露天采场生态环境，同时也能防止边坡岩体进一步风化，确保边坡长期稳定。

3.3 提升矿山开采过程中各项资源的利用效率

首先，企业管理人员需要针对矿山开采中地层的分布情况进行分析，可以设定自动监测机制，了解矿山开采特点，防止在矿山开采中出现裂缝，断层等问题，制定更为恰当的开采方式，促进开采效率提升。其次，在开采过程中，由矿山企业工作人员对矿业资源储量进行分析，经过科学的设备利用，获取更加精准的矿山资源储量信息，坚决不允许出现对矿山资源的过度开采。最后，结合地质结构方案，制定有效的矿山开采计划，做到对工程施工中人力、物力、财力等资源的科学分配，保障各项资源利用率提升，发挥设备、人员等的应用价值，降低成本投入。

3.4 不断优化采矿设备和技术

近年来，我国的科学技术不断发展，越来越多的先进理念、先进方法被应用到矿产资源开采中，而矿山企业也需要认识到计算机技术、信息化技术应用的价值，在开采过程中实现对开采技术和开采设备的升级与改造。利用先进技术与方法，能够实现矿山资源开采的安全，减少地质结构对开采造成的不良影响。只有通过对新技术新方法的合理应用，才能够让矿山资源开采工作有序进行，防止开采中出现的安全事故，促进矿企发展的社会效益和经济效益提升。

4 结语

总而言之，我国经济飞速发展，各行各业都有了更大的发展空间，在人们日常生活与工作中，矿山资源是非常关键的资源，满足了人们日常工作与生活的需求，所以，对矿山资源开采也提出了较为严格的要求。但是，在矿山资源开采中非常容易受到地质结构影响，极易造成开采事故，所以工作人员需要在开采之前加大对地质结构分析，深入了解开采过程中面临的地质情况，制定有效的开采计划与开采方案，融合更多的新技术新方法，让矿山资源开采效率与安全提升。