礦山水文地質調查與礦山地質災害調查探究

王悅

摘 要：我國幅員遼闊，地質條件多樣，地下礦產資源豐富，已經(jīng)探明儲量的礦產資源有157種，其中煤、鐵、銅、銀、錫等礦產資源儲量位居世界前列。尤其在進入21世紀后，我國的地質勘查技術突飛猛進，礦產資源開采技術水平大幅提升，在滿足社會各領域對礦產資源需求的同時，一些儲量大的礦產資源也遠銷世界多個國家，為國民經(jīng)濟的持續(xù)增長注入了內動力。但是，隨著礦產資源開采活動的日漸頻繁，國內部分礦山忽略了對水文地質以及地質災害調查的重要性，以至于地質災害頻發(fā)，不僅給礦山從業(yè)人員的生命安全構成直接威脅，同時，也給礦山造成了巨大的經(jīng)濟損失。因此，本文將圍繞礦山水文地質調查流程與地質災害調查內容，針對防治地質災害發(fā)生而采取的有效措施進行全面闡述。

關鍵詞：礦山;水文地質;地質災害;調查研究

中圖分類號：P694;P641.7 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）10-0173-02

受到經(jīng)濟利益的驅使，個別礦區(qū)的主要管理者安全意識、環(huán)保意識淡薄，在礦產資源開采過程中，對開采區(qū)域并未開展水文地質與地質災害的調查工作，導致開采區(qū)域的水文地質條件逐步惡化，而引發(fā)礦區(qū)坍塌、泥水流、滑坡等嚴重的地質災害，給礦山造成無法彌補的巨大損失。因此，在這種嚴峻形勢下，礦區(qū)管理者應當及時轉變思想觀念，將安全生產放在首要位置，高度重視礦產資源開采前期的水文地質與地質災害調查工作，并根據(jù)調查結果數(shù)據(jù)制訂針對性的災害防治措施，為礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供強大的理論數(shù)據(jù)支撐。

1 礦山水文地質調查流程

1.1 資料收集整理階段

根據(jù)礦山的經(jīng)營規(guī)模以及礦產資源類型，水文地質調查所需的前期調查資料內容也存在較大差異，但是，通常情況下，涉及地下水位信息、礦產儲量與開采深度信息、遙感信息等，為了使水文地質調查工作能夠有序開展，工作人員應當利用航拍技術，獲取礦區(qū)周邊的航拍照片，以收集礦區(qū)周邊完整的地形、地貌、水資源等基本信息。

1.2 調查階段的工作內容

對于礦區(qū)內部區(qū)域，水文地質調查的內容包括地下含水層、隔水層的巖性、厚度、埋藏深度以及地下水的補給、徑流、排泄條件。另外，調查人員也需要掌握調查區(qū)域內地下水的化學特征、污染情況等信息。在調查工作開始后，首先結合水文地質調查路線圖與礦產資源分布圖，采用物理勘探或者鉆探的方法，采集地下水質與巖層樣品。然后繪制出綜合水文地質調查圖以及地質剖面圖。當?shù)V區(qū)內的水文地質調查工作結束后，對周邊區(qū)域的水文地質情況進行樣本采集工作，為制訂礦產資源開采計劃與方案提供確鑿的數(shù)據(jù)支持[1]。

1.3 深度研究階段

當野外調查工作結束后，工作人員可以將收集的水文地質資料進行統(tǒng)一匯總，并結合地質剖面圖，對收集的信息進行集中整理。然后對采集的樣品，通過建模、計算、分析等方式，得出精準數(shù)據(jù)，為編制水文地質報告提供重要參考。

1.4 調查報告編制階段

這一階段的主要工作內容是結合前三個階段收集整理的資料，編制水文地質調查報告，并對礦區(qū)內部以及外部的水文地質特征進行分析評測，然后由地質勘查人員或者地質學家出示礦產資源的分布特征，最后根據(jù)專家的意見和建議擬定水文調查報告，為下一步的資源開采工作奠定堅實基礎。

2 礦山地質災害調查內容

2.1 泥石流地質災害調查

由于多數(shù)礦區(qū)位于高山峻嶺間，周邊地勢險要，如果遇到強降雨天氣，極易引發(fā)泥石流地質災害，這種災害類型破壞力極強，災害發(fā)生時，大量泥沙與石塊順流直下，流速快、流量大、面積廣，流經(jīng)之處常被夷為平地，而給周邊的公路鐵路以及民用設施造成毀滅性破壞。因此，泥石流作為礦區(qū)地質災害的主要調查對象，工作人員應當予以高度重視，并詳細掌握礦區(qū)發(fā)生泥石流災害的相關資料。調查內容包括：礦區(qū)內部與外部區(qū)域的地貌特征、匯水面積、礦區(qū)所處位置的坡度;基巖松散土層的具體分布位置;泥石流發(fā)生時可能流經(jīng)的區(qū)域信息、泥石流發(fā)源地的臨界條件與土層的穩(wěn)定性信息;礦區(qū)所處區(qū)域的降水情況等。只有掌握這些基礎性信息，才能未雨綢繆，為制定泥石流的預防措施提供第一手資料，進而減少由泥石流災害造成的損失。

2.2 崩塌地質災害調查

崩塌也稱之為塌方，是指陡峭斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體而發(fā)生崩落、滾動等地質現(xiàn)象。如果礦區(qū)發(fā)生崩塌地質災害，輕則影響開采活動，重則危及作業(yè)人員的生命安全。而對這一地質災害開展調查工作，能夠大幅降低崩塌災害的發(fā)生幾率。其中調查的主要內容包括：礦區(qū)內部與外部地形、地貌特征，查明礦區(qū)所處區(qū)域是否具備崩塌條件，比如斜坡的數(shù)量與角度;礦區(qū)內部巖性巖石的分布規(guī)律以及一些松散巖石的分布特點;礦區(qū)所處區(qū)域的地質結構屬于哪一種類型以及結構面的力學屬性與閉合程度等信息;礦區(qū)所處區(qū)域是否發(fā)生過崩塌災害，并收集歷年來崩塌災害的相關資料;查明礦區(qū)的自然氣候條件以及地下水的水位，同時，調取歷年來當?shù)氐牡卣鸹蛘呷斯け朴涗洝Ｔ讷@取這些信息后，工作人員可以制訂出崩塌地質災害的應急預案，進而保障一線作業(yè)人員的生命安全[2]。

2.3 滑坡地質災害調查

滑坡是指山體或者斜坡的局部區(qū)域失穩(wěn)，在重力作用下，大量巖體與碎屑沿著山體下行方向整體滑動，而給山體與斜坡底部的基礎設施或者民用建筑造成嚴重破壞。因此，近年來，滑坡也被列為礦區(qū)地質災害調查的一項重要工作，調查的具體內容包括以下四個方面，第一，調查礦區(qū)所處區(qū)域的微地貌形態(tài)與演變歷史，并及時判定產生滑坡的原因與分布范圍;第二，調查滑坡區(qū)域的地下水分布情況與水位信息，掌握地表水體與濕地的分布位置以及植被信息;第三，調查礦區(qū)周邊區(qū)域的建筑物或者基礎設施是否出現(xiàn)變形情況，并詳細記錄破壞程度;第四，調查當?shù)厥欠癜l(fā)生過滑坡災害。通過調查收集以上信息，工作人員能夠制訂預防滑坡災害的有效措施與滑坡治理措施，一旦發(fā)生滑坡災害，能夠第一時間啟動應急方案，為滑坡治理爭取大量時間。

2.4 采空地質災害調查

采空區(qū)主要是指人為挖掘過度而在地表以下形成空洞，這種地質災害常常發(fā)生于煤礦的采掘作業(yè)當中。尤其在近幾年，隨著煤炭開采量的逐年增大，國內部分區(qū)域的地下采空區(qū)面積越來越大，以至于出現(xiàn)當?shù)鼐用翊罅窟w徙的現(xiàn)象。因此，為了降低采空區(qū)塌陷事故的發(fā)生概率，提高礦區(qū)生產作業(yè)的安全系數(shù)，工作人員應當對采空地質災害開展細致的事前調查工作，具體內容應當涵蓋采空區(qū)的形狀與規(guī)模，采空區(qū)的連通信息，采空區(qū)的長寬比以及采空區(qū)域的存水情況等。

3 礦山地質災害的防范措施

3.1 合理設計邊坡參數(shù)

結合水文地質調查與地質災害調查結果數(shù)據(jù)，礦山企業(yè)管理人員應當樹立高度的責任意識與風險意識，對礦山可能發(fā)生的地質災害類型做出準確預判與分析，在礦產資源開采之前，合理設計邊坡參數(shù)，在作業(yè)條件允許的情況下，盡量將礦區(qū)所處區(qū)域設計成緩坡，以降低地質災害的發(fā)生幾率。在開采作業(yè)中，將產生大量的固體廢渣，現(xiàn)場管理人員應當充分發(fā)揮這些廢渣的防御作用，通過砌筑擋土墻等方式，降低災害損失。另外，礦山管理人員應當杜絕紙上談兵，應經(jīng)常深入施工生產現(xiàn)場，監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)人員的工作流程，檢查發(fā)生過地質災害區(qū)域的防御能力，避免二次災害的發(fā)生。

3.2 注重礦山水文地質勘查工作

水文地質是造成礦山地質災害的直接條件，因此，礦山管理人員應當予以高度重視，將礦區(qū)開采前期的水文地質勘查工作擺在首要位置，督促勘查人員不斷提升勘查水平，并在實際工作當中積極應用新技術、新方法，為預防地質災害的發(fā)生提供更加確鑿的水文地質信息。由于水文地質分析評測工作程序復雜，而且需要持續(xù)跟進，才能準確掌握水文地質信息的變動情況。基于這一點，工作人員應當對礦山的水文地質信息進行實時監(jiān)測，并利用先進的信息技術、遙感技術及時掌握水文地質的異常情況，進而為有效預防地質災害的發(fā)生提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 完善地質災害預防體系

由于礦山地質災害具有突發(fā)性特征，并且災害的破壞力極大，因此，礦山企業(yè)應當建立一個完善的地質災害預防體系，并制定群防群控機制，充分發(fā)揮周邊群眾以及各級地方政府的力量。在開采現(xiàn)場設立專職的監(jiān)督檢查人員，企業(yè)管理者與監(jiān)督檢查人員簽訂地質災害防治責任書，明確現(xiàn)場管理人員的崗位職責權限。另外，礦山企業(yè)應根據(jù)礦山水文地質與地質災害調查報告制訂報警、疏散、應急搶險等應急響應機制，并提高災害預報精準度，將災害損失降到最低點[3]。

3.4 創(chuàng)新水文地質勘查技術

技術創(chuàng)新是支撐礦山各項工作順利展開的動力源泉，特別在近幾年，電子技術、自動化技術、信息技術實現(xiàn)質的飛躍，一些高科技含量高的水文地質勘查技術被普遍推廣應用，因此，礦山工作人員可以利用這些先進的設備、儀器開展水文地質勘查工作。比如紅外線成像設備，通過紅外掃描功能能夠全方位獲取礦山內部與外部區(qū)域的水文地質情況，超強的紅外穿透能力可以探測到地下深層水文地質條件與特征，掃描結束可以自動生成礦山的地質結構圖。工作人員根據(jù)地質結構圖能夠及時掌握礦山的詳實地質信息，并確定可能發(fā)生地質災害的重點區(qū)域。也可以借助于遙感技術對礦山的水文地質情況進行二次測量，這樣能夠保證數(shù)據(jù)的精準性。

3.5 制定有效的臨災措施

礦山一旦發(fā)生地質災害，不僅影響正常的生產活動，而且也極有可能導致人員傷亡事故，使企業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟損失，為了減少災害損失，為現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全保駕護航，礦山企業(yè)應當制定針對性的臨災措施，當災害發(fā)生時，協(xié)同當?shù)氐霓r業(yè)部門、林業(yè)部門、建設部門、水利部門、交通部門、環(huán)保部門，積極主動地投入到搶險救災工作當中。當?shù)氐膰临Y源部門應當對地質災害的類型、規(guī)模、成因與發(fā)展趨勢進行綜合評定和分析，并結合礦山的水文地質與地質災害調查報告，對地質災害的后續(xù)影響進行預測和預報，為下一步搶險救災工作打好提前亮。

3.6 保障水文地質調查數(shù)據(jù)的準確性

受到儀器設備精準度以及人為操作等因素的影響，礦山在監(jiān)測水文地質信息時，常常出現(xiàn)數(shù)據(jù)為準的情況，這就給制訂地質災害預警機制設置了一道障礙。因此，為了避免這種情況的發(fā)生，礦山企業(yè)在落實和執(zhí)行礦山水文地質監(jiān)測機制的同時，需要保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準性。在分析數(shù)據(jù)信息時，可以運用對比能力驗證或者平行樣品測定分析等方法，與此同時，工作人員需要定期對水文地質監(jiān)測儀器進行校準保養(yǎng)，以減小監(jiān)測誤差值。

3.7 建立地質災害專項治理基金

對于礦山地質災害的治理工作，不僅涉及到后期治理與救災投入，而且也關系到前期的水文地質調查與地質災害調查工作，這些工作的展開都需要大量的資金投入，才能確保調查數(shù)據(jù)的精準性。因此，礦山企業(yè)應當建立地質災害的專項治理基金，并保證專款專用，為了使每一分錢花在刀刃上，企業(yè)管理者應當指派專人負責對治理基金的使用情況進行監(jiān)督檢查，進而為地質災害的預防與治理工作提供強大的資金保障。

4結語

礦山水文地質調查工作與礦山地質災害的發(fā)生有著千絲萬縷的關聯(lián)，因此，礦山管理者應當予以高度重視，并及時督促工作人員夯實專業(yè)技術根基，突破技術瓶頸，并始終秉持與時俱進的態(tài)度，增強責任意識與安全意識，在保障礦山正常生產的前提下，利用精準的調查數(shù)據(jù)、先進的監(jiān)測技術將礦山地質災害的發(fā)生幾率降到最低點。

參考文獻

[1] 李國寶，張慶海.關于礦山水文地質調查與礦山地質災害調查的思考[J].建筑工程技術與設計，2019（28）：4456.

[2] 閆虹.礦山水文地質調查與礦山地質災害調查[J].科學與財富，2019（10）：112.

[3] 方立東，陳連波，王志浩，等.對礦山水文地質調查與礦山地質災害調查的認識[J].區(qū)域治理，2018（4）：256.