分析礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查方法與防治措施

劉春國(guó) 王鳳偉 張洪順

摘要：礦產(chǎn)資源是人類生態(tài)文明、社會(huì)發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活必需的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量日益增大。在礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)中，部分礦山未嚴(yán)格按照開(kāi)采技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，亂采亂挖、隨意堆放，引發(fā)了一系列礦山地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，為了更好的保證礦山開(kāi)采科學(xué)性，需加強(qiáng)勘查災(zāi)害問(wèn)題研究。

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì);勘查災(zāi)害;防治措施

一、礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型

1.1冒頂片幫

冒頂片幫是由于采礦方法不合理、地質(zhì)條件不適應(yīng)、開(kāi)采段太長(zhǎng)太高或施工過(guò)程支護(hù)不牢固等原因造成側(cè)壁或頂部變形垮塌。尤其是穩(wěn)定性差的礦體或夾層更容易造成大規(guī)模垮塌。冒頂片幫往往具有突發(fā)性，沒(méi)有明顯征兆，不易被察覺(jué)，因此難以防范，高度頻發(fā)，是比較常見(jiàn)的礦山地質(zhì)災(zāi)害。

1.2采空區(qū)垮塌和地表塌陷

采空區(qū)是認(rèn)為挖掘或天然存在的空洞，由于地下采礦活動(dòng)的影響對(duì)地表造成破壞，導(dǎo)致采空區(qū)垮塌和地表塌陷。采空區(qū)塌陷很可能造成地上建筑物的倒塌、地下管道的破裂、市政設(shè)施的損壞、地面積水甚至山體滑坡，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3深部巖爆

巖爆是由于巖體彈性變形過(guò)大，造成巖石崩裂，一般深度達(dá)到一千米時(shí)，開(kāi)挖荷載下應(yīng)力較大，往往容易發(fā)生巖爆，造成巖塊剝離彈射，巖爆的規(guī)模與巖體的結(jié)構(gòu)、荷載下的應(yīng)力大小及深度等因素有關(guān)。

1.4井下突水

井下突水是開(kāi)采面遇到含水層，由于操作不當(dāng)引起隔離層失穩(wěn)，發(fā)生透水引起災(zāi)害。當(dāng)開(kāi)采面有較多水珠，氣溫明顯降低、出現(xiàn)霧氣或有嘶嘶水聲時(shí)就要提防井下突水的發(fā)生，及時(shí)論證并采取有效防治措施。

1.5崩塌、滑坡

崩塌、滑坡是陡坡上的巖體在重力的作用下發(fā)生崩落垮塌，是露天礦山發(fā)生頻率較高、影響較大的地質(zhì)災(zāi)害。崩塌、滑坡主要分為：①采空區(qū)山體滑坡，開(kāi)采過(guò)度而導(dǎo)致;②露天采礦場(chǎng)邊坡未加防護(hù)導(dǎo)致;③為排土場(chǎng)、堆渣場(chǎng)邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致。崩塌、滑坡的發(fā)生與采礦活動(dòng)和礦山本身地質(zhì)條件有關(guān)。

二、礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查方法

2.1地球信息技術(shù)的應(yīng)用

在實(shí)施礦山環(huán)境地質(zhì)勘查工作時(shí)，應(yīng)用較為廣泛的科學(xué)技術(shù)為3s技術(shù)。其中，GPS技術(shù)可以使得工作人員更具體、全面的了解相應(yīng)礦山的整體環(huán)境以及地質(zhì)情況，同時(shí)，基于具有的覆蓋范圍較廣的特征，在礦山開(kāi)采工作中，具有較多的應(yīng)用，例如，應(yīng)用GPS技術(shù)對(duì)各類開(kāi)采信息進(jìn)行采集等。對(duì)RS技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在需要對(duì)礦山環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行勘查的過(guò)程中，具體表現(xiàn)為以利用GPS技術(shù)搜集到的資料信息為基礎(chǔ)，對(duì)開(kāi)采范圍進(jìn)行明晰，隨后利用RS技術(shù)，對(duì)礦物資源的實(shí)際位置進(jìn)行確定。通過(guò)合理使用GIS技術(shù)，可以使礦山環(huán)境的保障質(zhì)量得到大幅度提升，有利于后期開(kāi)采工作的順利開(kāi)展以及實(shí)施。

2.2巖土力學(xué)結(jié)構(gòu)分析以及水文地質(zhì)勘查

這兩項(xiàng)技術(shù)是需要在進(jìn)行有機(jī)結(jié)合以后，再對(duì)其實(shí)施具體應(yīng)用的。其中，巖土力學(xué)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)于礦山地質(zhì)環(huán)境具有十分重要的影響，而通過(guò)將其與水文地質(zhì)勘查相結(jié)合，再通過(guò)實(shí)施有關(guān)試驗(yàn)的方式，才能有利于提升所需信息的獲取效率。現(xiàn)如今，我國(guó)所實(shí)施的礦山環(huán)境地質(zhì)勘查工作，使用較為廣泛的勘查方法為：浸泡測(cè)試以及含水層吸附測(cè)試等，其均有利于工作人員更好的明晰以及掌握礦區(qū)的環(huán)境以及水文地質(zhì)等狀況。通過(guò)實(shí)施上述操作的方式，工作人員便可以實(shí)施實(shí)效性更高的地質(zhì)開(kāi)采工作，有助于提升其獲取礦區(qū)信息的效率，且有利于獲取到更全面的礦區(qū)信息，進(jìn)而明晰礦山的現(xiàn)實(shí)承載力，并通過(guò)利用多種有效技術(shù)的方式，提升礦山支撐操作的質(zhì)量，對(duì)降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性具有積極意義。

2.3地球物理勘查方法

目前從事礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查工作的人員所應(yīng)用較為廣泛的物理方法包括：淺層地震法以及高密度電阻率法等。通過(guò)對(duì)上述兩項(xiàng)方法的合理應(yīng)用，可以使得淺層地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域監(jiān)控工作的質(zhì)量得到有效提升。高密度電阻率法主要指的是基于巖土具有的導(dǎo)電性特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)的方式，分析出不同種類巖土間的導(dǎo)電差異等，進(jìn)而明確礦山中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的具體位置，有利于工作人員實(shí)施更具針對(duì)性的地質(zhì)資源開(kāi)采工作，有助于降低相應(yīng)操作導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。其中，勘查人員依照所分析出的不同巖土體導(dǎo)電差異等，將水平以及垂直方向的電性變化表現(xiàn)出來(lái)，并對(duì)相應(yīng)的差異以及數(shù)值等進(jìn)行對(duì)比分析操作，有助于促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害實(shí)際位置的探尋工作效率提升。而淺層地震法主要指的是利用模擬地震波的方法對(duì)礦山進(jìn)行勘查，進(jìn)而判斷出相應(yīng)礦山的地質(zhì)實(shí)際情況以及結(jié)構(gòu)等，對(duì)有效避免由于獲取信息失誤而導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率具有積極意義。

三、礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

3.1對(duì)開(kāi)采設(shè)備進(jìn)行升級(jí)

我國(guó)的采礦業(yè)的發(fā)展十分的迅速，在短短的時(shí)間內(nèi)就取得了很大的進(jìn)步，但是我國(guó)的很多的采礦設(shè)備的專業(yè)化水平不夠高，與世界的先進(jìn)水平相比還有一定的差距。設(shè)備的落后使得我國(guó)的礦山開(kāi)采工作受到了一定的影響，所以我國(guó)必須要重視起對(duì)科技的創(chuàng)新，并將新型的設(shè)備投入到我國(guó)的礦產(chǎn)開(kāi)采工作中。在資金方面，國(guó)家要給予足夠的支持，從而保證我國(guó)的科技研發(fā)工作能夠不受其他因素的影響。

3.2重視相關(guān)法律法規(guī)的制定

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于礦產(chǎn)安全的重視程度不斷加大，與此同時(shí)，相關(guān)的立法力度也得到了明顯的加強(qiáng)。法律要求我國(guó)的礦山開(kāi)采應(yīng)更加的專業(yè)化與規(guī)范化，一些私人的不規(guī)范的礦產(chǎn)開(kāi)采將被取締。

我國(guó)的礦山開(kāi)采工作在法律的影響下設(shè)立了較高的門檻，這樣才能對(duì)我國(guó)的礦山環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)，同時(shí)也為礦山開(kāi)采工人提供了一定程度的安全保障。

3.3加強(qiáng)對(duì)礦山地質(zhì)勘查隊(duì)伍的建設(shè)

礦山的勘查與開(kāi)采是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，它要求工作人員具有專業(yè)的知識(shí)，才能減少勘查與開(kāi)采過(guò)程中意外的發(fā)生。不僅如此，工作人員必須能夠吃苦，能夠堅(jiān)強(qiáng)的面對(duì)艱苦的環(huán)境。另外，勘查隊(duì)伍需要配備高精尖的設(shè)備，并有合理有效的方案進(jìn)行指導(dǎo)。在礦山開(kāi)采的過(guò)程中，必須要重視環(huán)境問(wèn)題，要最大程度的避免環(huán)境遭受到破壞。

四、結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行高質(zhì)量的地質(zhì)災(zāi)害勘查工作，有助于礦山進(jìn)行合理的資源開(kāi)采以及有效的環(huán)境治理。在礦山生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)具體的地質(zhì)情況，依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，運(yùn)用有效的對(duì)策，對(duì)礦山的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效的預(yù)防與控制，以此保證礦山生產(chǎn)的順利實(shí)施。

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（作者單位：濟(jì)南力穩(wěn)巖土工程有限公司）