王 斌
(甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院,甘肅 酒泉 735000)
當前我國的工業發展下對于礦產的需求是非常大的,在市場的需求背景下,采礦行業的競爭也愈發的激烈,一些無良的礦產企業過度的重視經濟利益,而對礦山工程的地質勘查中安全系數和環保問題置之不理,這就造成礦山工程地質災害處于待發狀態。
礦山工程地質勘查中有涉及范圍大、類型廣的特征,礦山工程地質勘查部門所要勘查的礦山中的種類繁多[1]。由于勘查過程中會產生的各種數據,分析這些數據及對這些數據進行歸檔和上報審批都需花費大量人力物力,地質勘查后的開采中對礦產固廢資源的處理都需很大的成本。礦山工程開發中常見的地質災害主要有地表的塌陷、礦井下灌水以及礦山巖爆等方面。開采方式的選擇會直接影響到地質的穩定性,因此在地質勘查也可以作為預防地質災害的重要舉措。地質勘查人員需要認識到地質勘查與地質災害之間的關系才能選擇好正確合理的開采方式。而選擇的開采方式差異在地域環境的誘因下所造成地質災害種類是不同的。
(1)巖石、土壤變化導致的災害。礦山工程在開發過程中其巖石和土壤的形態變化會導致地質資料的產生,這也是地質災害類型中普遍的誘發因素,巖土力學的變化使得礦山工程的地面可能出現塌陷,在礦山的邊坡可能出現滑坡的現象,而礦山工程中一些巖爆災害也是由礦山工程的巖土力學的變化引發的[2]。在礦山工程開發過程中,造成采礦現場地面塌陷的因素中,不僅是巖土本身的形體變化,更直接的因素是采礦過程中人為的盲目開發造成巖土形體的變化,最終導致采礦安全事故在地質災害中并發,而缺乏地質勘查的準確資料同樣也是造成地質災害頻發的決定性因素。缺乏準確的地質勘查數據的支持開采工作便會陷入盲目性,最終誘發巖體變化,使得礦山工程出現地面的塌陷問題。如果地質勘查的數據支持不到位,就會存在礦柱的數量和質量與地質環境不符的問題,必然會形成地質災害。地質勘查數據的不準確與人為因素對礦山工程所在區域不合理的開發在當前礦山工程地質災害中是最為普遍的因素,尤其地面的塌陷問題便是這種因素所造成的。在若干地質條件平整的采礦地區,發生地面塌陷問題的頻數是非常高的。在產生一次地面塌陷問題后,如果而礦山工程未能有效的對塌陷區進行回填處理,就會產生二次地面塌陷問題。缺乏防護措施便可能出現礦山工程邊坡位置在泥石流問題,地質滑坡、泥石流等地質災害在礦山工程地質災害中的破壞力是巨大的,造成的損失也是難以估量和預測的,地質滑坡的問題普遍出現在地勢較高的采礦區內。在礦山工程開發到一定程度形成資源枯竭時,由于人為因素的影響導致的巖石土壤變化使得礦山的自然應力發生同樣的變化,在這種變化下礦山工程在眾多作用力下會產生巖體爆裂,巖體的爆裂是形成重大地質災害的關鍵性因素。
(2)礦山工程中水位升降導致的地質災害。地質勘查中對礦山工程的地下水位會有著詳細的數據資料,而開發過程中需要對采礦區域的地下水位進行全方位的監測,從而避免由于水文環境的變化而造成地質災害的發生。地下水水位升降導致的地質災害中地面的沉降現象是較為普遍的,而對于砂土的影響主要體現在液化方面,地下水位的上升還會造成巖石的塌陷,以及在升降中所導致的土質變形問題,在地下水位升降對礦山工程地質災害的影響是多方位的,而地下水位升降與地質災害之間呈現出來的關系也是復雜的。
在地下水位升降引發的地面沉降過程中。地質勘查資料中通常會有詳細的數據統計,通常來說,礦山工程的開發會造成地下水位的持續下降,地下水位的下降使得采礦區的地面也容易產生沉降,地面沉降的速度與地下水水位下降的速度在關系上普遍呈現正相關的關系。而地下水位下降所造成的地面漏洞,與地面沉降的漏洞也是一樣的。礦山開發中地下水位升降直接造成的地質災害便是采礦現場的涌水、涌泥問題。在采礦現場的涌水問題產生因素中最主要的也是認為因素,在開發礦產中對于采礦現場的涌水量測算錯誤,便會持續的對礦坑進行深入的挖掘,最終導致采礦過程中產生透水斷層的現象。這種現象下很容易遇到地下暗河和一些比較大型的蓄水溶洞,從而造成地下水涌入礦坑引發地質災害。
(1)利用好地質災害防治自動化系統。礦山工程地質災害的治理需要緊密的結合現代化的科學技術,尤其是要利用好自動化防治系統,更好的為預警和治理地質災害提供低成本、高效率的解決方案。在利用地質災害防治自動化系統中,首要的任務便是構建自動化的地質災害預警系統,地質災害預警系統中結合了GIS技術和巖土動量監測技術。技術人員在預警系統收集的數據中能夠及時的發現和處理可能存在的引發地質災害的因素。尤其是分析處理GIS數據的水平是決定自動化防治系統應用質量的關鍵因素,要充分的對礦產工程中地質災害的歷史記錄進行歸檔處理,建立起完備的地質災害應急處理系統是自動化防治系統的重要內容。在發生地質災害的情況下,地質災害應急處理系統應當具備信息發布的功能,才能從根本上運用好地質災害應急系統,從而提高礦山工程的災情防治質量。
(2)提升地質勘查的完整度。地質勘查是決定防治地質災害水平的重要因素,在地址勘查中要注重對數據鏈記錄和保存的完整度,地質勘查要利用好信息技術,尤其是在一些地質復雜的環境下進行勘查工作更是需要利用到先進勘查技術。地質勘查的完整度體現在地質的開發規劃之中,整個數據鏈的完整度決定了礦山工程是否能夠有效的避免對地質環境的破壞。減少對地質環境的破壞便是減少了地質災害產生的因素。因此需要強調的一點是,在礦山工程開發中不僅要非常嚴謹的按照開采條例進行科學的采礦工程,同時要科學的對待已經產生的地質災害,做好有效的地質災害防護措施才能保證地質結構災害不會二次產生。
事實上,礦山工程在開發過程中,礦山工程地質災類型本質上有很多的差異,這種差異是由地質災害的成因和分布來劃分的。地質災害的成因和分布之間的關系是決定地質災害類型的主要因素,同時也是地質勘查的重要參照條件。只有根據成因和分布才能對礦山工程的勘查和災害防治選擇合理的對策。