礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)災(zāi)害防治措施分析

吳 波

中國地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所 四川 成都 610000

前言

在科技快速發(fā)展過程中，促使我國地質(zhì)勘查技術(shù)不斷創(chuàng)新和升級，能夠更好的服務(wù)于實(shí)際需求。通過科學(xué)方法勘查地質(zhì)環(huán)境，充分了解地質(zhì)內(nèi)部情況，科學(xué)分析地質(zhì)災(zāi)害影響因素，有效結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害類型，科學(xué)制定防治策略，進(jìn)而控制地質(zhì)災(zāi)害屬于當(dāng)前相關(guān)工作開展的重點(diǎn)[1]。

1 我國地質(zhì)災(zāi)害主要類型

1.1 地裂縫 對于地裂縫災(zāi)害，主要是由以下原因造成。首先，無節(jié)制地開發(fā)礦山，使得空區(qū)面積不斷增加，巖石完整性受到巨大破壞，并對巖石應(yīng)力造成極大影響。進(jìn)而發(fā)生頂板塌落以及變形等問題，最終出現(xiàn)地表裂縫問題。其次，地殼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移，最終使得地下水資源嚴(yán)重流失，導(dǎo)致地質(zhì)斷裂以及裂縫等問題，對周邊居民生活產(chǎn)生較大影響。

1.2 地震 礦業(yè)開采過程中，極易出現(xiàn)地震災(zāi)害，主要原因如下:其一，開展地下開采活動時(shí)，破壞了地層應(yīng)力，使其失去平衡，導(dǎo)致一些區(qū)域應(yīng)力增加，一些區(qū)域應(yīng)力減小，加之開采過程對地層結(jié)構(gòu)的破壞和振動波的影響，應(yīng)力急劇釋放，進(jìn)而出現(xiàn)小規(guī)模地震或是中規(guī)模地震；其二，在礦業(yè)開采過程中，導(dǎo)致地下出現(xiàn)空穴，承載力下降，加之未及時(shí)進(jìn)行填充，從而增加了地震發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，降低了抗震能力。經(jīng)過總結(jié)，各個(gè)板塊的交接地帶屬于主要地震源，若是在山區(qū)發(fā)生地震，那么還會誘發(fā)山體崩塌以及泥石流等自然災(zāi)害。

1.3 泥石流、滑坡與山體崩塌 在地形崎嶇以及地勢復(fù)雜的山區(qū)，礦業(yè)開采極易引起泥石流、滑坡、山體崩塌以及其他地質(zhì)災(zāi)害。主要原因如下:其一，山區(qū)礦山將會長期被氣候環(huán)境、雨水風(fēng)沙等因素影響，導(dǎo)致山體受到侵蝕，穩(wěn)定性降低，并在雨水、風(fēng)力、震動等作用下產(chǎn)生泥石流、滑坡和山體崩塌的情況；其二，礦業(yè)開采將會破壞地層承載力和地層結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生震動，從而誘發(fā)泥石流、滑坡和山體崩塌事故[2]。

1.4 地面塌陷 開采礦山時(shí)，地面塌陷較為常見，主要是因?yàn)殚_采企業(yè)長時(shí)間進(jìn)行開采，且相關(guān)回填及安全措施滯后，最終導(dǎo)致礦區(qū)地質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，承載力不足，加之其他誘因的影響，引發(fā)地面塌陷。例如，一些石油企業(yè)，未及時(shí)對石油開采區(qū)域進(jìn)行注水，增加塌陷和地震發(fā)生的概率。

2 礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)災(zāi)害防治策略

2.1 地裂縫防治策略 對于自裂縫災(zāi)害，最有效的防治方法就是充分避讓。對地裂縫防治方案實(shí)施前，應(yīng)該積極強(qiáng)化地質(zhì)勘測技術(shù)，對周邊建筑物和地裂縫的相差距離進(jìn)行準(zhǔn)確測繪。若是地裂縫已經(jīng)破壞周邊建筑物，則應(yīng)該對受到危害較為嚴(yán)重的建筑物采取拆除措施，之后有效加固裂縫危害較小的建筑物地基。同時(shí)，若是地裂縫稍有破裂，則應(yīng)該立刻開展居民點(diǎn)和流域規(guī)劃工作，并且應(yīng)該積極提高巡查力度，之后準(zhǔn)確定位坍塌痕跡點(diǎn)，及時(shí)治理，防止發(fā)生陷穴問題。若是地裂縫已經(jīng)發(fā)生，則應(yīng)該采用填埋或是夯實(shí)等方式進(jìn)行治理，并且需要重視防水處理，強(qiáng)化防治效果。

2.2 地震防治策略 應(yīng)該科學(xué)劃分地震災(zāi)害在居民生活與生產(chǎn)等方面造成的危害程度，具體分為直接危害與次生危害兩種形式。地震災(zāi)害發(fā)生前，相關(guān)人員可以借助動物反常行為，獲得可能發(fā)生地震的信息，之后通過專業(yè)設(shè)備監(jiān)測、收集地震出現(xiàn)過程中的微弱信號。與此同時(shí)，還需使用精密的測試儀器，增強(qiáng)預(yù)測的準(zhǔn)確性。為了有效進(jìn)行地震災(zāi)害防治，建議采取如下措施:其一，在設(shè)計(jì)方面，增加其抗震等級，并對相關(guān)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、延展性進(jìn)行提升，從而提升其抗震能力；其二，在位置選擇方面，應(yīng)盡量避開地層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、地震帶位置，如果因特殊需要，在這一位置進(jìn)行建筑或者作業(yè)，則需要設(shè)置針對性的防震措施和安全保護(hù)措施。例如，合理設(shè)置逃生通道、增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性支護(hù)設(shè)計(jì)、設(shè)置地震災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)警機(jī)制等；其三，有效使用減震、隔振技術(shù)。為了降低地震波對建筑的沖擊和損害，可以使用特種橡膠、鋼芯、多層鉛芯做成支撐層，起到隔震消能、緩沖地震能量的效果。

2.3 泥石流、滑坡與崩塌防治策略 在礦山地區(qū)，為了有效進(jìn)行泥石流、滑坡與崩塌方面的防治，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定實(shí)施礦業(yè)開采，并加強(qiáng)防治技術(shù)的應(yīng)用，降低事故發(fā)生率。相關(guān)建議如下:其一，崩塌防治措施。通常情況下，對于崩塌的防護(hù)，可以采取錨固和掛網(wǎng)噴護(hù)模式、支撐加固、遮擋避讓等技術(shù)。其中，錨固和掛網(wǎng)噴護(hù)模式，則是使用錨桿和掛網(wǎng)噴護(hù)對危巖體加固，從而實(shí)現(xiàn)減緩卸荷裂隙的形成，降低卸荷裂隙區(qū)的擴(kuò)展速度。支撐加固，主要是針對一些懸挑危巖體，屬于臨時(shí)性維穩(wěn)方式。遮擋避讓，主要是針對一些高陡危巖邊坡采取的技術(shù)措施；其二，滑坡防治措施。為了有效進(jìn)行滑坡防治，應(yīng)從兩方面入手。一方面，消除和減輕地表水和地下水的危害，減少水壓及水對巖體的侵蝕和溶解作用，可以采取水平鉆孔進(jìn)行水體疏導(dǎo)，使用垂直孔排水、隧道排水、支撐盲溝等方法。另一方面，還可以增加邊坡巖體土的力學(xué)強(qiáng)度，提升抗滑能力。例如，采取削坡減載的方式，減少坡高或者放緩坡角，增加其穩(wěn)定性。修筑擋土墻、支護(hù)墻、抗滑樁、錨固等，對不穩(wěn)定邊坡(巖體)進(jìn)行支擋加固；其三，泥石流防治措施。對于礦山泥石流防治方面，可以在適當(dāng)位置修筑攔石壩，對泥石流有效遮擋，防止其對采礦區(qū)域產(chǎn)生影響。在這一方面，為了提升效果，應(yīng)根據(jù)采礦區(qū)域、泥石流的沖擊效果，合理設(shè)置安全區(qū)域[3]。

2.4 塌陷防治策略 從引發(fā)地面塌陷災(zāi)害的原因角度分析，可以分為自然塌陷和人為坍塌兩種類型。從地質(zhì)情況角度分析，可以分為巖溶坍塌、地表坍塌兩種類型。一般熔巖坍塌類型具有一定規(guī)律，地表坍塌的特征主要是繼發(fā)性、階段性與周期性。一般，發(fā)生地表塌陷災(zāi)害之后就會影響周邊居民生活，威脅居民安全，應(yīng)對此加強(qiáng)防治，有關(guān)方面的措施如下:其一，采取有效的評估工作。對于礦區(qū)，塌陷發(fā)生概率較大，有了有效對其防控，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行評估，分析地層承載能力、抗震能力等情況，并根據(jù)評估結(jié)果合理制定相應(yīng)的防治措施。例如，增加支撐設(shè)計(jì)、減少地面壓力等；其二，合理設(shè)置安全區(qū)域。為了防止地面塌陷，應(yīng)根據(jù)地面所處位置的地質(zhì)情況、地層結(jié)構(gòu)情況等內(nèi)容，設(shè)置一定的安全區(qū)域，不允許隨意進(jìn)入，減少外界壓力，避免周圍區(qū)域開展相關(guān)活動對其產(chǎn)生較大的沖擊和破壞作用。

結(jié)語

綜上所述，在礦山開采區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘查作業(yè)可以為開采礦產(chǎn)資源提供良好保障，同時(shí)有效提高開采作業(yè)安全性。所以，礦山企業(yè)與勘查單位應(yīng)該重視地質(zhì)勘測工作，加大工作投入，借助先進(jìn)的勘測技術(shù)保障勘測質(zhì)量與效率，并有效制定相應(yīng)的防治措施，保證礦區(qū)安全生產(chǎn)。