韓 飛,林 斌
(1.中鋼集團山東礦業有限公司,山東 臨沂 276000;2.中鋼礦業開發有限公司 北京 100080)
在國家的經濟建設中,礦物質資源給我們提供了重要的支撐。所以研究礦山的地質開采非常重要。我們國家有豐富的礦產資源,但是之前在開采的時候采用的是粗放式的開采,這樣不利于地質穩定,造成了地質災害。人們在開采礦山的時候影響地質環境,不利于人們正常的生活[1]。所以我們要重視地質勘查的方法,只有使用合適的方法來進行礦山開采,才能夠保護地質環境不受到影響,有效控制地質災害。
在礦山會發生很多種類的地質災害。發生地質災害的原因也很多,下面就科研工作者的研究進行總結。
(1)巖土體變形帶來的災害。首先是有關礦山的地面和采空區發生塌陷的情況。在井巷開采作業的礦山里面,會發生塌陷。如果在礦山的踩空區中沒有足夠的礦柱保留,或者是礦柱會受到一些外力作用,沒有了足夠的支撐能力,這時候就非常容易形成地面的塌陷。特別是在礦體埋得比較淺的地方,地面塌陷的情況非常普遍。第二種是采礦場邊坡失去穩定,發生滑坡和巖崩現象。不合理的開采會直接造成滑坡現象,還有采剝失凋,邊坡角度太大的現象。第三種是坑內巖爆的現象,也是礦山沖擊,如果坑邊或者是頂板的圍巖受到了地下的作用力,就會發生壓縮。在開采的時候如果有了自由面,就會釋放出巖石內應力,然后形成地質災害。第四種是采礦誘發的地震。這種情況我們也看到過報道。進行采礦的時候,能夠誘發震源,形成地震。第五種是場庫失穩現象。這種現象的原因是尾礦壩發生潰決崩塌,會形成泥石流,帶來一系列的危害。如果壩體的穩定性很差、或者是有洪水漫頂就會造成壩體滲漏。壩體設計的時候不合格也有一定的原因。
(2)地下水位造成的災害。首先會造成礦坑突水涌水的現象。這種現象比較常見,而且危害很大,后果很嚴重作業的時候要是沒有正確估計礦坑的涌水,或者是打穿老窿,穿透了暗河等都會造成地下水涌到上面來,淹沒井巷,威脅到人們的生命。第二種是坑內潰沙涌泥現象。在進行礦區作業的時候,如果遇到有蓄水的溶洞,在溶洞里面的泥沙就會突然和地下水一起涌上來,堵住管道,把工人和機械一起埋在下面,帶來嚴重的事故。
(3)環境污染。以前有很多私人的礦山開采,會直接帶來環境破壞和污染。在開采時候產生的三廢不會經過處理,直接排放。這樣就造成了水資源,土壤資源的污染。在開采的地方,還會直接造成水土流失,不利于作物生長。
(4)礦體內的災害。首先是瓦斯爆炸,這種現象是礦區災難中比較常見的。在開采的時候有很多瓦斯聚集在一起不通風就會發生爆炸。這樣會直接危害到工作人員的人身安全。另外地下作業還會產生可燃的硫化氫,引發火災。第二種是地熱。如果在地下很深的地方開采,那么地熱也很大,這樣地下含硫的量也很大。地熱會影響到作業環境,不利于正常的生產。
上文中分析了地質災害,所以為了預防勘查的災害,我們就要采取合理的措施。
(1)高密度電阻率法。這種方法經過一段時間的發展,取得了很大的進步。利用高密度電阻率的方法,導電性對巖石的影響很小??梢猿浞掷脦r石的傳導作用,來勘查地下水,效果良好。巖土體不同,導電情況也不同。所以根據不同的導電性能夠判斷探測到不同的物體。這種方法對于位置不是很深的礦區有很高的效果。所以在采空區的地下水系勘查里面有廣泛的應用。
(2)視電阻率法。這種方法主要適用于金屬礦山的開采,利用金屬的導電來進行判斷。通過檢測采空區的空氣,空氣中礦物質的電阻差異來劃分區域。導體材料的導電性能會對勘查結果帶來直接影響。通常情況下,金屬礦的電阻率小,就有很好的導電性,這也是我們通常說的良導體。在采空區中,要是有空氣,那么絕緣性就很強,對電流形成了很強的阻力。所以在采空區域和非采空區域里面的電阻率有很大的不同。利用這種不同來確定采空區。視電阻率法主要對劃分采空區有很好的應用,提高工作效率,減少開采的風險,減少開采帶來的損失。
(3)瞬變電磁法。這種方法也有良好的應用。通過利用不接地的回線或者是接地線源給地下去發送脈沖的電磁場,然后在一次的磁場間歇中,利用線圈或者是接地的電極來對地下的二次流場進行觀察,從而實現探測的目的。通過磁場的間歇時間,能夠利用接地的電極或者是線圈,來觀測到二次渦流場?,F在這種方法經過不斷地發展已經非常成熟了,有了很高的實用性,分辨率也很高。尤其是在開采深度比較深的情況下,工作效率非常高。研究者利用這種方法在一個礦區進行勘查時,發現采空區的電阻率相對很低。但是產生的感應和縱向的電導非常大。在回填區,低阻層里面有一些電阻比較高的區域,氧化礦區有嚴重的中低阻情況,有些地方的電阻率很低,應該是空區。
(4)其它方法。現在科學技術不斷進步,各行各業都出現了新的技術。在地質勘查中,也根據實際經驗,通過不斷的研究,發現了新的方法。在實際開采過程中,可以利用雷達進行監控,然后在地下能夠發出不同的超聲波以此來進行探測。根據具體工程的情況,使用合理的方法非常重要。不僅能夠提高工作效率,還能夠保證安全。
(1)加大立法?,F在國家對礦產安全非常重視,通過立法的形式加強了監管,取締了很多私人的礦產開采。通過立法,確定了嚴格的開采準入制度,增加門檻,這樣有利于對礦山地質的環境進行保護,也有利于開采工人的生命財產安全保護。
(2)提高礦山地質勘查隊伍的建設。在進行礦山的勘查和開采工作中,涉及到很多的知識,所以這是一個難度很大的工作。地質勘查人員要有很強的專業知識,還要吃苦耐勞,能夠在野外開采工作中根據具體情況制定出合適的方案,使用新的技術,加強清潔生產,降低環境污染和破壞。
(3)提高礦產資源開采裝備?,F在我們國家的采礦業經過了一定時間的發展,取得了很大的進步,但是很多設備還達不到國際先進水平,所以在很大程度上也對我們國家的開采工作形成了限制。這就要求相關部門加大資金的投入,使用新的開采工藝和技術。另外,國家要給予資金支持,設立專項的資金,保證高新技術的研發工作。
現在,對于礦山地質災害我們要認真分析,在開采過程中使用合理的辦法進行控制,提高新技術的使用,保護國家的礦產資源和人們的生命財產。
[1]李艷敏.淺析當前礦山地質勘查的方法與新技術的應用[J].地質科學,2012(5).