矿山地质勘察与勘察灾害防治的策略分析

陈 昌

（内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017300）

随着经济社会的不断发展和进步，各行各业在运作中都需要大量的矿产资源以满足经营生产的需求。如果矿山（包括煤矿、金属矿、非金属矿、建材矿和化学矿等）地质勘察与勘察灾害防治工作不科学、不合理，则会对周边地质环境造成影响，如果发生地质灾害则会影响人民的生命和财产安全。因此，对矿山地质勘查以及勘查灾害防治工作具有重要的意义，保障地质勘查灾害防治的有效性和安全性对于促进我国矿业的健康安全发展具有重要的作用。

1 矿山地质勘察的意义

矿山指有一定开采境界的采掘矿石的独立生产经营单位。矿山主要包括一个或多个采矿车间（或称坑口、矿井、露天采场等）和一些辅助车间，大部分矿山还包括选矿场（洗煤厂）。矿山在开矿的过程中，通过地质勘察以及灾害防治技术，对矿山的持续开采和稳定运营起到重要的作用。

在勘察的过程中，对矿山的结构以及矿山所处的地址位置以及周边的水文风貌进行全面的了解和掌握，以便于在矿山开采的过程中能够选择合理的地质勘察技术。对地质勘察区域环境事件中的矿山地质突发事件表现可进行统计制定并分析研究，有利于重点对该勘察区域地质范围内的矿山地质事件变化发展情况进行跟踪分析，并及时深入了解区域范围内的矿山成矿地质年代，同时可以结合各种现代科学探测技术手段进行其在矿山区域地质上的勘察勘查工作，现代高科技矿山地质调查勘察探测仪器对地质勘察勘查工作的地质辅助控制作用也是十分重要的。在这种工作情况下，得到有关矿山基岩地质的地壳构造类型、地壳异动变化情况以及矿山基岩地质成分结构特征等地质数据和地理信息，这对用于后续的煤山矿产资源勘探开采管理工作开展提供极大便利，有效地节省资源开采工作时间。

2 矿山地质勘察的方法和内容

在矿山地质资源勘察工作过程中，首先应该明确区域性矿山地质结构变化的总体情况，并明确指出其中相对较为复杂或者说是相对明显的地质断裂性和构造，然后对这些特殊地方矿山进行仔细的观察，为进行矿山上的地质调查勘察工作提供一定的便利。在对贵金属地质矿山进行地质调查勘察等工作过程中，需要通过科学、定期地组织进行地质勘察，保证地质勘察调查结果的科学有效性和技术科学性。由于我国矿山边缘地质特殊，对于矿山的地质特点情况应当有所了解，明确矿山周边环境条件是否可能会对矿山及工业产生重大影响，结合当地的自然水文条件情况可以分析矿山灾害发生的最大可能性。

矿山地质勘察过程中通过野外滑坡测试可以提前尽早测试各个边坡上的滑坡解决方案，以便于提前发现滑坡问题，并且及时解决滑坡问题。在野外应力测试技术工作中，主要内容包括地下工程应力测量；地下坡体结构表面应力位移测量观测；地下流体水位、流速、流向及排水流毫、渗透性测试等几个工作主要内容。

3 矿山勘察灾害类型

3.1 岩土体变形灾害

由于大型工业矿山开采和深加工生产作业可能导致的矿山地震，这种诱发类型矿山地震一般是指具有强烈诱发性和震源较浅、危害性较大的大型地震活动特点，且这种地震活动可能会对大型煤山开采矿井及其他大型矿山钻井矿床和基地岩体表面的自然环境物理条件造成较大程度损坏。此外，滑坡也是矿山勘察灾害的主要类型，消除和有效减轻边坡造成危害特别重要，减小孔隙中的水流动压力和所带动水流的压力，避免岩石和土体的变质软化及土壤溶蚀物的分化。关于墙体岩质层的边坡处也可用基层混凝土胶水护面或砂浆挂面的钢筋网进行加固处理。根据山区边坡的主体地质地理结构特征和边坡水文地质地理条件特征来正确选择应对灾害的有效措施。

3.2 矿山水文地质灾害

我国开采矿山地下地层水文的水位变化增加幅度相对较大，其主要形成原因还是在矿山开采前期没有及时做足一些相应的勘测准备措施工作，如我们未用专业勘测测量仪器对我国矿山水文进行精确测量、未及时聘用专门技术人员对地下地文水位变化进行综合评估等，这些均会致使我们在后期开采矿山过程中极有可能还会面临各种突发状况。地质灾害的主要形成情形包括有地下海平面水位下沉、沙土变质液化、土壤结构变形、岩洞山体坍塌、矿坑沉积涌水、坑内淤泥涌沙、环境和水污染等。就从目前地球海平面上的下沉来讲，我国科学研究工作人员已经发现可能引发其下沉诱变的主要破坏原因可以分为自然因素原因与人为因素原因，但根据以前的研究资料以及报告研究可得自然因为原因对造成地面沉降的破坏影响效果远不如人为原因破坏的效果影响大。

3.3 矿体内部灾害

矿体内部也极易长期发生煤矿地质灾害事故，主要原因是由于煤体矿山内部地质地理环境条件改变等而引发的，当温度上升达到一定量时，这种自然热量也就会迅速渗出全球地表，引发诸如矿山热等地质生产灾害的严重发生。煤层发生自燃主要是由于暴露在室内空气和水中的氧化煤，由于对二氧化煤的放热或由于天气干燥以及温度过高等而引起的煤层燃烧爆炸现象，煤层发生自燃可能会直接引发地表煤层塌陷，或引发大火等灾害。此外，一些处于水位较浅的大型矿山的保水层迅速发生破裂并可能会发生爆发迅速流出大量水源中的水，然后迅速喷出大量污泥中的沙粒，流动的大量污泥沙粒水与普通砂土一样也会顺势相反方向迅速流入整个大型矿井内，造成重大矿井被淤泥填埋的灾害。

4 勘察灾害防治的策略

4.1 完善勘察检测方法

在对各种矿山浅层地质自然灾害事件进行地质勘察过程中，常见的各种物理地质勘察探测方法主要分为有以下几种，第一种方法就是探测高密度物质电导率法，该探测技术主要是一种能够利用不同物质导电率的特点可以对整个矿山浅层地表地质进行各种物理地质勘察和探测的专用技术，这种探测技术通常被人们认为具有高效快速的特征。第二种方法也就是电阻率法，该种应用方法主要是充分利用不同的矿物质材料和化学属性，一般情况下来说，大多数的有色金属制品工厂和冶金矿业都用的是采用块状的铝和硫化物一体结构，导电性能好，电阻的斜率通常有显著的线性差异，可以直接通过实际中的应用案例来帮助确定整体采空区。第三种检验方法就是采用瞬变涡流电磁法，这种检测方法的基本设计工作原则主要如下:根据二次脉冲涡流磁场的电循环或者发射线源向地上半空发送脉冲涡流电磁场至地上，在二次脉冲涡流磁场的一个间歇期间，使用脉冲接地器的电极或者接地线圈等来监视其在地下半空间的二次脉冲涡流场力的变化，这种检测技术不仅检测的图像效率高，测量的图像深度也更深，具备了较强的自动图像测量分辨率，信噪比也相对较好。

4.2 加强勘察有效监测

对于矿山的地质自然灾害情况进行有效的监测，可以针对一些相关于地质和自然灾害的空间大数据库系统来进行开发，数据库系统中所需要包含的信息主要包括:各种地质和自然灾害的信息、各种类型的基础图件、专题地质图件的向量化。同时该系统还可以对各种数据进行有效的采集，例如:全球自动化定位系统、钻孔勘探、实时监控设施等，并且该系统还可以对多种形式的数据进行采集，然后再通过多种的方式对这些数据进行输入。此外，还可以更好地借助于空间数据库的分析和预测功能，对于地质灾害的分布所需要具备的地理和时空规律情况进行有效的整体和综合研究，特别是在突发性的地质灾害易于发生的地理区域以及受到威胁的临发点时，充分运用多种数值模型对影响地质灾害的各种相关因子和风险情况进行分析，从而针对性地预测出来的地质灾害所需要具备的变动趋势情况进行有效后与当前的经济考察和评价结果充分整理。从矿区收集大量的设备资料和数据，并对其进行详细统计，矿产资源的实际开采情况进行结合，选择合理的转换参数，从根本上确保矿产资源勘查工作的顺利进行。在挖掘山区资源，由于内部土层结构复杂的过程中，设计师需要利用先进的开采技术，结合实际开采条件，不断提高勘探数据的准确性，以便针对地质和自然灾害防治措施和对策做出有效的制订。

4.3 勘查灾害防治措施

地质自然灾害治理包含边坡的加固与防护挡土结构的锚固、滑坡防护治理等措施，为了对其施工的质量情况进行有效的控制，需要重点从以下几个方面来进行加强：

一是加强对材料的控制，对锚固材料在后期进行选型时，需要尽量保证它们具有一定的强度，同时它们也具有良好耐腐蚀性的特点，以便于后期可以更好地进行安装和加工。所有使用的材料都必须具备一份相应的合格认证书与产品质量认可书，在整个灌浆过程，按照设计的要求对浆液进行灌输配比，同时给予一定量的搅拌，保证混凝土搅拌器的干燥。

二是加强对浆液流量情况进行严格的控制，确保整个灌浆过程的正常顺利开展，如果发现浆液已经流出到管道，需立即暂时停止灌浆施工。

三是对滑坡施工的控制，如果进行滑坡遮挡支护、拦截防止崩塌滑坡滚石的应用范围比较小，可以针对其他的滑坡情况进行分层遮挡、拦截防止滑坡的技术施工，具体的滑坡施工安全技术保护措施主要内容包括进行滑坡遮挡支护、拦截防止滑坡崩塌滚石，对滑坡滚石崩塌的具体情况及时给予滑坡相应的技术运用，确保滑坡施工的具体质量问题能够及时得到有效的安全控制。

四是对工程施工的控制，按照工程测量技术规范及工程设计技术要求，对测量基准点及现场控制线位置进行清晰，由现场监理工作人员对其进行现场校验检查合格后再进行继续施工开始进行土方的现场勘察和设计施工。根据相关国家以及相关工程技术标准和规范的具体要求，基坑需要开挖的地层深度至少一般需要不大于超过1.5m，如果当地的基层结构发生了较大的结构变动，就认为应该及时采取技术实施进行地质结构替补和地层换填，只有与整个工程地质设计师单位取得了密切联系，按照实际的地质情况来有针对性地对其进行了地质问题的及时解决和善后处理，才能够有效地及时保证整个工程项目后续地质建设管理工作的正常化和顺利开展。

最后，对于材料的施工质量和砌筑强度要求进行严格的质量控制，并仔细进行检查其分层压实度，以此方法来有效改善分层整体的填料质量。

5 结语

我国地质灾害的防治和地质保护工作任重道远，我国矿山地质保护部门需要长期监督和指导对矿山的开采工作，杜绝不科学、不合理的开采活动。在进行矿场勘查时可以将其作为一种预防性勘查为主、治理性勘查为辅的方法和模式综合利用，保证合理地对矿场的自然资源和土壤进行了开采，从而能够为我们的社会经济发展创造充足的自然资源，以有效促进我们的社会和经济良好、可持续发展。与此同时，科研部门也应该加强对于开采技术的深入研究，推动我国矿山生产和开采活动更加绿色化，保障其可持续性发展。