探討礦山地災類型、危險性與地質災害勘查技術方法

黃建平，劉 鵬

（四川省煤田地質局一四一隊，四川 德陽 618000）

我國的礦產資源較為豐富，但是在之前的礦山開采過程中，由于開采技術、開采理念有些落后，忽視了開采過程中的科學性以及礦山地質災害發生的可能性。近年來，礦山地質災害頻發的現象更是屢見不鮮，對于我國的社會穩定和經濟發展都帶來了巨大的影響。因此，有針對性的采取相應的地質災害勘查技術手段，能夠準確的判別地質災害的類型、地質災害的危險性，因此本文就將對此進行詳細的分析和研究。

1 礦山地質災害的主要類型及危險性

（1）采空區塌陷。①成因分析。采空區塌陷這是最為常見的礦山地質災害類型之一，采空區是礦山開采過程中的主要作業區，在開采的過程中會嚴重的破壞采空區的內部地質結構，所以容易引發各類地質問題。現有的研究分析表明，人為原因是采空區發生地質災害的主要原因，也就是開采人員對于礦山的不合理的開發而導致。在進行礦山開采過程中，頂板巖層重力與上覆蓋巖層的壓力，就會產生向下的彎曲或者移動[1]。一旦頂板巖層承受的荷載超過自身的最大承受荷載，頂板巖層就會出現斷裂或者塌陷的問題。對礦山的過度開采則會進一步增加頂板巖層的受力范圍和受到的荷載，容易引發采空區塌陷的危險，所以在開采過程中要注意適度開采，用合理的技術手段來進行開采，不能僅僅追求經濟利益，而造成嚴重的礦山地質災害。②危險性分析。采空區塌陷會造成嚴重的危險，會危害周圍的建筑、水利設施、周圍居民的生命財產安全，為了避免造成嚴重的危害，要采取嚴格的控制措施來降低采空區塌陷發生的概率。進行礦山開采活動本身是為了滿足人民生活和社會發展的需求，是造福社會的好事，但是如果發生了嚴重的地質災害，反而會威脅社會的發展，起到相反的效果。另外，礦山的開采過程會造成一定程度上的地質破壞，勢必會影響淺層的含水功能，影響正常的地下水循環，更是會影響周圍的植被的正常生產，長久以往會影響開采區的整體環境。同時，采空區塌陷還會造成土地資源的流失。

（2）泥石流。①成因分析。泥石流這種地質災害發生的主要原因是自然因素，就是采礦區周圍的地質環境較為惡劣而導致的礦山開采過程中的泥土流失。泥石流和采礦區塌陷的主要在于泥石流災害的預防更為困難，因此針對泥石流災害只能是盡量的減少其帶來的經濟損失和造成的人身危害。泥石流發生的原因主要有以下幾個：第一，泥石流主要發生在山地較多的地區；第二，泥石流發生地區一定擁有非常豐富的水資源，水流為泥石流的發生提供了載體，這也是泥石流形成的一個必要條件；第三，泥石流物源，泥石流物源是泥石流發生的必不可缺的因素之一，物源是泥石流發生的重要基礎。在開采的過程中，廢物廢渣的隨意堆放更是成為了泥石流發生的主要物源，另外，植被的亂砍濫伐造成流失的水土也會成為泥石流的物源。②危險性分析。在礦山開采過程中，會對開采區的內部地質造成較大的破壞，會造成各種各樣的廢棄物，尤其是廢土、廢石、固體垃圾等等。在礦山開采過程時，往往不會注意清理這些廢棄物，這不僅嚴重影響了周圍的植被，也提高了泥石流發生的概率。這時候，一旦有大量的降水出現，就極其容易發生泥石流地質災害。所以，在開采的過程中，一定要注意對各種廢棄物的及時處理，做好相應的監管工作，避免出現大量的廢棄物堆積，這樣就可以在一定程度上避免泥石流的形成。尤其是在靠近河流等水資源豐富地區的礦山開采，更是要注意對于廢棄物的處理。

泥石流一旦發生，就會對周圍的房屋造成影響，進而會影響河流河道等等，更有嚴重者，會破壞公路、鐵路等交通運輸設施，危害周圍居民的生命安全。一般來說，泥石流發生難以控制，在流動的過程中可能會引發更為嚴重的地質災害，造成更為嚴重的影響。因此，在礦山的地質災害中，泥石流是需要重點預防的地質災害。

（3）滑坡。①成因分析。滑坡和泥石流這兩種災害發生的情況較為相似，不過在成因上有所不同：泥石流主要是由于自然因素造成，而滑坡則是受到人為因素和自然因素這兩方面的影響[2]。首先，在自然因素方面主要有三種，開采坡面的選擇，開采時如果巖體的不連續面傾斜度傾向于坡面時，就會造成滑坡；邊坡受到風化作用的影響降低了邊坡的穩定性，也會造成滑坡；其他地質災害引發的滑坡現象的造成滑坡，比如地震等。因此在礦山開采的過程中要給予注意，做好滑坡的預警，盡量減少其造成的危害。人為原因主要是開采人員在礦山開采的過程中，開采技術和開采方法的問題，例如對于坡腳的不合理開挖等等。②危險性分析。滑坡主要就是因為開采過程中的坡體或者坡腳的形狀和位置的不合理導致的，一般來說，滑坡發生的危險性大小是以滑坡發生后造成的經濟損失來確定的，會造成嚴重的人員傷亡和經濟損失。滑坡會造成河流、河道的阻塞，如果發生在主要交通路線上，也會破壞道路等正常的交通運行，由此可見，滑坡的地質災害的危險性也相對較為嚴重，在實際中要給予充分的重視。

（4）水土流失。①成因分析。除了上述三種常見的地質災害之外，水土流失也是礦山開采過程中極其容易發生的一種地質災害。同滑坡災害一樣，水土流失主要發生的原因也是受到人為因素和自然因素兩個方面的影響。首先，水土流失的自然原因在于氣候、地質地貌、植被、土壤地形的變化等等，也就是在開采的過程中，會因為開采工作而導致的地質結構、生態環境等改變而造成的水土資源流失，或者在滑坡、泥石流等地質災害中，連帶的將植被和表層的土地資源的滑落，進而造成了水土流失人為原因主要是人們不合理的利用礦山資源，濫砍濫發等不合理的行為造成對植被造成了嚴重的破壞，進而造成了嚴重的水土流失現象，水土流失的主要原因是因為植被和生態破壞。另外，在實際的開采過程中，造成水土流失的一個重要原因就是水利侵蝕，對于一些涉及的水利工程來說，一旦水利工程得不到有效的控制，就容易造成水土流失的隱患。②危險性分析。水土流失最為直接的危害就是造成大量的水土面積的流失，對植被造成嚴重的破壞，改變原有的地質地貌，破壞了開采區的生態環境的平衡。水土流失的危害很難會直接對人們的人身和財產安全造成影響，但是這種對于自然環境的破壞，會間接的影響人們的生產生活，所以，在進行礦山開采的過程中，要注意對于植被和周圍環境的保護，預防水土流失。

2 礦山地質災害勘查技術方法

2.1 地球信息綜合勘查技術

近年來，信息技術的快速發展，也帶動了礦山地質災害勘查技術不斷進步，在礦山地質災害勘查過程中可以運用地球信息綜合勘察技術，對采空區進行準確的勘查[3]。地球信息綜合技術主要來說包括以下3中具體技術的應用。第一，GPS技術。GPS技術的運用主要是為了對災害發生地區進行準確的定位，進而能夠對地質災害的分布情況、發展規律等進行相關的梳理和總結，能夠有效的對地質災害進行預警；第二，RS技術。RS技術主要是用來分析地貌的受到破壞的程度、塌陷地區的形態以及廢舊物的面積等等，通過這些信息能夠對開采過程中的技術利用和位置選擇提供有效幫助，防治出現一些安全隱患事故出現；第三，GIS技術。該技術主要用來分析礦山的空間災害信息，對采空區的塌陷進行有效的監測和預防，避免因為一些不合理的操作造成的采空區塌陷，提高開采過程的安全性。同時能夠有效保證開采人員的生命安全，對礦山周邊地區的環境以及居民都能夠起到良好的保護作用。

2.2 化學勘查法

化學勘查法就是利用化學反應對礦山周圍的環境進行調查，化學勘查法主要應用在環境勘查工作中，針對周圍環境的污染情況提出相應的治理辦法，為環境治理提供參考信息。化學勘查法主要是針對泥石流和水土流失這類地質災害，化學勘查的具體方法有很多，但是其主要的工作原理都是通過相關的化學反應來達到對周圍環境的評估，進而來測定檢測區域的水土流失和泥石流發生的概率。尤其是對于水土流失的勘查，利用化學勘查法可以測定檢測區域的地質地貌、水文氣象等是否穩定，進而采取相應的治理措施，預防礦山地質災害的發生。

2.3 物理勘查技術

對于滑坡或者采空區塌陷，可以采用物理勘查技術，常用的方法主要有以下幾種，下面進行簡單的分析。

（1）高密度電阻率法。該方法是根據巖體的導電性的差異來進行物理勘查，可以一次性的采集多種數據，來分析深度方向和水平方向的電性變化。對異常的數據進行重點分析，推測災害發生的影響范圍。該方法主要適用于較淺的采空區的勘查。

（2）視電阻率法。該方法主要對采空區的填充空氣的電阻率和硫化物礦體的電阻率的進行鑒別，判斷該采空區是否存在有價值的礦產資源，避免對一些不含礦物的地層進行開采，節省人力物力，盡可能的降低對于原有地質結構的改變，進而保護原有的地質結構。

（3）淺層地震法。該方法是通過人工手段來分析地震波傳播的規律，對地質結構和地層巖性進行物理勘查，主要應用于滑坡和采空區的勘查。通過人工模擬的地震比可以檢測周圍地質情況能夠承受的最大地震力，從而對檢測區域的地質情況能夠有效的掌握。

3 結束語

綜上所述，由于受到各種自然因素和人為因素的影響，礦山在開采的過程中常常會發生各種地質災害，本文主要分析了最為常見的四種危害，即采空區塌陷、滑坡、泥石流和水土流失。這四種危害無論哪一種發生，都會對周圍環境、人員的生命財產安全造成嚴重的威脅，必須要提高地質災害的勘查水平，采取相應的措施來進行防范，降低地質災害發生的幾率，提高礦山開采工作的安全性和穩定性。