礦山工程地質勘查及地質災害治理對策研究

林應生

（甘肅智廣地質工程勘察設計有限公司，甘肅 蘭州 730000）

在我國經濟發展的過程中，礦山產業有著舉足輕重的作用，但是在實際礦山工程開發的過程中，由于作業環境相對較為復雜，雖然開采設備和技術在不斷的研發和進步，但是很多由地質災害引發的事故仍然難以避免。因此，地質勘查和災害治理工作對于礦山工程而言十分重要，不僅能夠有效確保礦山企業的經濟效益，而且能夠極大程度保障施工人員的生命安全。

1 礦山地質災害種類

（1）巖土體變形災害。巖土體變形災害主要包括地表塌陷，采礦場邊坡失穩、滑坡，礦震以及巖爆等情況。第一，地面坍塌多發生于空場法、留礦法等礦山施工中，引起地表坍塌的主要原因是由于采礦，在地面下形成了大量的空洞區域，沒有及時進行回填，所留下的礦柱不足以支撐地表質量，引發坍塌事故。第二，采礦場邊坡失穩、滑坡，也是礦山工程當中頻發的地質災害種類，這種災害對于露天礦廠有著較大的影響，當礦場設置在山坡下方時，由于山體過于陡峭，天氣影響以及采剝失調等原因，會導致山體滑坡災害。第三，礦震，引發礦震的主要原因是采空區的形成，簡單來說礦震就是礦山地震，是礦山工程中較為嚴重的地質災害，可能會引發礦坑突水、巖爆以及瓦斯涌出等各類不安全事故，具有較強的突發性，而且危害較大，容易引發一系列連鎖反應，危害施工人員及周圍人的生命安全。第四，巖爆，引發巖爆的主要原因是在地質活動或者地殼應力的作用下，對礦坑周圍巖石造成擠壓，若采礦過程中，使得受擠壓巖石某一方面受力不均勻，就會出現巖爆事故，巖爆的發生較為突然，難以預防，而且其產生的后果較為嚴重。

（2）礦井災害。礦井災害包括礦坑涌水、突水，瓦斯事故和地熱災害等。其一，礦坑涌水、突水是由于采礦不合理，破壞了礦坑內部導水結構等，導致了地下或地表水資源的大量涌入，此類危害具有一定的突發性，而且規模較大，是開采過程中危害較大的地質災害。其二，瓦斯災害，由于礦山工程多在地下進行，因此通風情況較差，氣體無法流通和排出，在氣體不斷聚集的情況下，容易出現瓦斯爆炸事故，此類災害在硫化礦中發生較多。其三，地熱災害，在礦山開采的過程中，隨著開采深度不斷加大，地熱對于礦井的影響力度也不斷加強，礦井在高溫環境下，十分容易發生安全事故，威脅著施工人員的生命財產安全[1]。

2 礦山地質勘查方法

（1）綜合信息技術勘查。信息技術是地質勘查過程中的重要手段和工具，目前，在礦山工程地質勘查的過程中，常用的信息技術包括RS（遙感技術）、GIS（地理信息系統）以及GPS（全球定位系統），簡稱3S技術，是一項集合了空間、傳感、衛星定位、導航以及計算機和通訊技術的綜合性多功能技術，通過對多種高新技術的高度整合集成，能夠實現對于空間信息的采集、處理以及分析等多項功能，是現代地質勘測過程中不可或缺的技術手段。在3S技術的合理應用之下，能夠準確地掌握礦山地形地貌以及地質災害情況。不僅能夠定位災害發生的坐標，而且還能夠通過遙感技術，分析出地質災害對于區域的破壞程度，而且3S技術受時間和地點的影響較小，即便是常規測量手段無法到達的區域，也能夠對其進行有效測量，為后續工作的順利開展提供準確數據和參考依據。

（2）物理勘查。除了要對礦山地形地貌以及災害情況進行勘查之外，還需要對其進行物理勘查，對土壤演示等進行分析。其中常用的物理勘查方法有以下兩種：第一，淺層地震法。這種勘探方法主要是通過對于地震波在不同巖石、土壤中的傳播情況不同進行分析，通常用于探測淺層次的地質情況，對巖石和土壤的物理參數進行測定的方法。淺層地震法還包括反射波、折射波等特殊技術的應用，其主要優點在于精確度較高，且施工成本較低。第二，高密度電阻率法。這種勘探方法是以巖石和土壤的導電性差異為根本原理進行的地質勘探，在實際勘探的過程中，通過人工對現場施加穩定的電流場，在電流的作用下不同巖土的傳導性不同，因此可以通過分析傳導電流的分布情況實現地質勘測。

（3）環境化學勘查。在礦山工程中，前期勘查工作還需要對礦區內部空氣指數、環境污染情況以及后期采礦工作對于礦區污染的勘查，此時需要使用環境化學勘查方法。通過對于環境污染的勘查，能夠明確污染發生的區域以及對環境和人體的影響，是地質勘查過程中的重要環節，能夠為后續地質災害防治以及環境治理提供可靠的依據。除此之外，科學有效的環境化學勘查工作，還能夠檢測到地球化學異常情況，對于尋找礦床有著極大的幫助。因此，在礦山工程當中，環境化學勘查措施已經得到了推廣和應用，在幫助采礦企業探索礦床的同時，對于保護環境，解決污染問題有著積極的作用和意義[2]。

3 地質災害防治策略

（1）加強災害預測和預防。在礦山工程中，地質災害的發生往往會給采礦企業和施工人員帶來不可估量的損失，不僅威脅著礦山施工安全，對于周圍居民以及生態環境也有著負面影響，因此在進行礦山開采的過程中，對地質災害的防治需要加強預測和預防，與此同時輔以科學的控制和治理措施，做好地質勘探工作，并根據勘探結果科學合理的規劃施工方案。除此之外，還需要加強對于采礦企業的監督和管理，做好災害預測，盡最大可能減少災害事故發生的概率。首先，在礦山工程正式實施之前，需要相關政府部門加強對于企業采礦設備、技術、能力以及方案的監督和檢查，確保其具備采礦能力和技術，根據國家相關標準對企業進行評估，確保礦山工程的安全性。其次，由于礦山地處偏僻，而且GIS等相關技術可能會受到天氣情況的影響，導致技術測評結果不準確，因此為確保對于采礦企業技術評估的準確，需要相關部門對負責技術檢測工作人員進行專業培訓，保障其專業能力和技術熟練度能夠支持測評工作的有效完成。

（2）避免邊坡穩定性被破壞。邊坡失穩、滑坡是礦山工程中常見的地質災害，因此，在進行地質災害防治的過程中，需要加強對于邊坡情況的關注，做好相應防治措施，避免邊坡穩定性遭受破壞。通過對已發生的邊坡災害進行分析，在邊坡失穩發生形變的過程中，隨著時間的推移以及環境條件的變化，其形變的發生存在一定規律，邊坡的形變都是由上到下發生的，表現為層層剝離，而且大多發生在泥土松散潮濕的雨季，或者在雨水沖刷之后，對邊坡結構造成一定破壞導致滑坡發生。雖然邊坡發生的位置不具備較為明顯的規律性，但實際上，災害的發生主要為順層滑移。影響邊坡穩定性以及滑坡發生的主要原因大多來自外界因素，例如，礦山的地質結構，地下水的侵襲，地震的發生，以及在礦山開采過程中的爆破行為。因此，在進行邊坡防治的過程中，需要從以上幾個方面入手。一方面，相關政府部門需要嚴格要求采礦企業執行山區環保措施，并根據礦山實際情況以及采礦工程監理環境影響評價指標，地質災害風險評估體系等，確保企業做好邊坡災害的防治和應對措施，強化對于邊坡失穩區域的管理；另一方面，政府部門還需要定期對礦山工程進行檢查和監督，防止違法違規行為的發生，對于破壞山區生態環境和違規行為，要進行嚴厲的懲罰，并追究其法律責任。

（3）地面塌陷及裂縫防治。在礦山工程施工過程中，由于大多施工作業位于地下，很多企業在進行開采的過程中過于重視經濟利益，缺乏對于開采工作的合理規劃，因此，經常會出現過度開采的情況，而且，為節約時間提高開采效率，對于開采過的區域沒有及時進行回填，使得礦區地下存在大面積空洞，經常導致地面塌陷或者出現裂縫的情況，嚴重威脅著施工人員和周圍居民的生命安全。因此，采礦企業需要采取合理的防治手段，避免不良事故的發生。一方面，企業需要嚴格按照相關政策規定，科學合理的規劃，開采方式和開采進度，礦山挖掘的深度也需要符合設計規定，防止由于過度開采導致地面塌陷事故，給企業帶來更大的經濟損失，威脅施工人員的生命安全。另一方面，在礦山開采之后，需要對采空區及時進行處理和防治，常用的采空防治措施就是回填，在礦山開采過程中，會出現大量的廢石、廢土等，這些廢棄巖土的排放和處理也是采礦工作過程中的重要部分，因此，可以對廢棄巖土進行充分利用，將其運用在地下回填當中，既能夠避免地下采空區域過大，引發地質災害，還能夠對廢棄巖土進行有效處理。這種防治措施是當前較為經濟有效且環保的方式，能夠極大程度上幫助企業節約經濟成本，提高利潤收益。除此之外，在采礦的過程中，需要做好礦坑內部以及采礦口的支護和加固，避免在礦坑開采的過程中，礦頂坍塌。

（4）重點區域針對性防治。為避免泥石流的發生，需要采礦企業在施工的過程中，及時對隨意堆放的石、土進行清理，從根源上解決泥石流來源，此外，為防止雨水沖刷對于廢石、廢土以及山體的影響，還需要建立排水溝和排水渠，確保水流及時排放。針對巖爆災害的發生，企業需要做好地質勘查工作，并根據勘查結果以及當地相關資料，分析礦區內部哪些區域肯恩會出現巖爆情況，結合實際工程需求，合理制定礦山挖掘方案，避讓開巖爆頻發區域，確保施工安全。對于礦坑突水、涌水災害情況，需要企業在挖掘工作前，對當地的水文環境和地質情況進行詳細勘探，并做好相關資料的分析工作，以此規劃開采路線，避開危險區域，同時還需要做好礦坑內排水設計，提高礦坑排水能力，以此降低礦坑涌水對于施工人員生命的威脅，此外還需要加強對礦區內環境的監測，制定災害防范方案，提高應對災害的能力。最后，在采礦工作完成之后，還需要根據相關標準，對礦區進行合理的規劃和修復，盡量減少對于周圍生態環境的影響。

4 結束語

綜上所述，高質量的礦山工程要在確保施工安全的基礎上進行，因此有效的地質勘查和災害防治工作是十分必要的。在礦山工程施工之前，需要借助信息技術手段以及化學和物理方式對礦山地質進行詳細勘查，此外，還需要結合當前地質情況，對可能發生的地質災害進行預測和防治。相信通過高質量地質勘查和災害防治，我國礦山工程安全將會得到進一步保障。