礦山邊坡地質災害的探測方法研究

鄧世龍

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七0六隊，新疆 阿勒泰 836500）

礦山邊坡發生地質災害的主要原因是地層滑坡、降雨、地下水過滲等，每當雨季時期，礦山邊坡結構處于不穩定的狀態，降雨量會使礦山邊坡的結構發生改變，降雨量較大時，邊坡土地的含水量較大，土體會變重，這就改變礦山邊坡的力學結構，使土地的強度降低。人為因素也會造成礦山邊坡地質災害，所以，造成礦山邊坡地質災害隱患的因素有很多，我國必須研究礦山邊坡地質隱患的探測方法，才能提升礦山邊坡的穩定性，實現礦山邊坡地質災害隱患探測方法的進步。

1 礦山邊坡地質災害隱患探測方法的研究現狀

我國最初的探測方法是結合力學原理，建構礦山邊坡的防變形的機制，但這種探測方法未考慮邊坡的礦體結構，后期，我國完善礦山邊坡的力學原理及探測方法，使該探測方法得到廣泛應用。在遭遇多次重大地質災害后，我國對礦山邊坡進行動態監測，并對礦山邊坡的破壞形式進行研究。我國對礦山邊坡災害的探測方法有很多物理法，包括電法、雷達法等，邊坡工程地質災害隱患探測方法需要根據具體的情況進行選擇，對礦山邊坡地質災害隱患探測方法的研究將是一個長期的、發展的過程。

2 礦山邊坡的穩定性分析

邊坡的結構總體來說比較薄，大多數邊坡表面看不出有變形的跡象，邊坡的斜面比較高陡，邊坡的頂部有一些石塊。邊坡的淺層礦物經常暴露在外，且易受暴雨等惡劣天氣條件的影響，可能會被水流沖擊而滾下邊坡，此時的滾落的石塊容易對邊坡的底部造成破壞。如果邊坡基巖的穩定性比較好，能減少部分惡劣天氣帶來的沖擊，但地震災害和人工爆破等仍會造成邊坡的地質災害。

3 礦山邊坡地質災害隱患探測方法

3.1 淺層地震探測方法

淺層地震探測方法分為淺層地震反射波法、淺層初至折射波法和瞬態瑞雷波勘測法。

（1）淺層地震反射波法。淺層地震反射波法主要采用多覆蓋技術，對水平位置上的作用進行疊加，其原理是對從不同接收點接收到的信號進行記錄和疊加，這樣形成的反射波可以壓制一些干擾波，從而提高團隊探測的效率與質量。這種淺層地震反射波法是較最常用的礦山邊坡地質災害隱患探測方法。

（2）淺層初至折射波法。淺層初至折射波法是國內外都在使用的地質災害隱患探測方法，這種方法能檢測到很多數據，為地基勘探工作提供數據支持。淺層初至折射波法采用雙重雙向的觀測系統，檢波間距為五厘米，此系統主要作用確定地下水水位、邊坡地下水表面、基巖與松散堆積層的分界等位置，系統作用后可以使探測數據更加準確，也使探測結果更具有實用性。

（3）瞬態瑞雷波勘測法。邊坡結構中，瑞雷波分布于彈性界面區域附近，對松散堆積層的分層和地下水與礦石的分層比較敏感，我國利用瑞雷波分辨不同結構的分界位置。瞬態瑞雷波探測需要接收二十四道信息，檢波間距為兩厘米。瞬態瑞雷波勘測法主要與前兩種淺層地震勘測方法一起使用，實現數據的補充與檢驗。

3.2 電法探測方法

礦山邊坡中使用的電法探測方法有電阻率探測法和激電探測法。

（1）電阻率探測法。電阻率測深法主要作用于表層比較平緩的礦層，這種情況可以測出礦層中不同電性層的厚度以及電阻率，體現豎直方向的電阻率變化情況。

電阻率剖面法能測出一個固定的電阻率，能在某個固定的深度范圍內，測出水平方向剖面的電性變化，體現水平方向的電阻率變化情況。因此，電阻率探測法能從水平和豎直兩個方面體現電阻率的變化，充分顯現邊坡的內部結構及其特點。

（2）激電探測法。激電探測法主要研究邊坡局部不均勻的區域，用于確定某一區域的含水量和邊坡滑動層的位置，常采用三級測深、四級測深、環形測深等。因為激電探測法的探測效果比較局限，所以在實際探測中，我國大多使用電阻率探測法檢測地質災害隱患。

4 礦山邊坡地質災害隱患探測方法的應用

4.1 淺層地震探測方法的應用

運用淺層地震折射波法，能收集五十米內的地質情況，結合數據可以將測區的礦層分為覆蓋層、風化層，也可以確定滑坡帶的具體位置，這樣能判斷邊坡的土質是否出現疏松的狀況，進而判斷邊坡是否具有穩定性。工作人員需要使用設備測算邊坡的斜度，如果斜度的范圍為八度到二十八度時，容易產生中等程度的滑坡。

4.2 電法探測方法的應用

有些礦山地質環境比較特殊，比如邊坡的山體走向為東北方向，此時測量得山體地面的高度范圍為215m～310m，高度差為95m，測量得坡角范圍為20°～30°。據了解，礦區的地下水系統比較發達，地下水深為2m～4m，且當地降雨情況不太穩定，如果在邊坡達到一個相對平衡的狀況，工作人員就可以使用電法勘測法，在測區布置八條測深剖面線，分為水平剖面線和豎直剖面線，同一方向的剖面線間距離為兩厘米。工作人員也可以應用電阻率探測法，測算邊坡表面、礦石的電阻率，可以得出邊坡具有相對較高的電性的特點，邊坡的地下水含量也會影響電阻率的大小。根據相關探測數據顯示，邊坡具有一定的含水量與可塑性，邊坡的中部有填土，這時的邊坡產生高阻帶結構，而且結構中含有一些碎屑，因此，工作人員要對邊坡進行修復。通過使用黏土，對邊坡內部結構進行填充，并設立排水溝，清空邊坡內部的地下水，降低邊坡結構的含水量，也可以在邊坡外部設立擋土墻，增強邊坡結構的穩定性。

5 結語

目前，我國礦山邊坡地質災害隱患的探測方法主要有淺層地震探測方法和電法探測方法，這兩種方法都有各自的優勢，也有不同的應用條件，工作人員應當根據區域的具體情況，選擇合適的探測方法。

對礦山邊坡地質災害隱患的探測方法的研究應當是個長期的過程，在這個過程中，應當結合創新的技術和使用新興的設備完成探測，使邊坡工程的結構更加穩固，也能為礦山邊坡的穩定奠定基礎。