地質構造在礦山開采中的重要性

陳一凡

（內蒙古平莊煤業（集團）有限責任公司礦建工程分公司，內蒙古 赤峰 024000）

礦山資源屬于不可再生資源，開采難度極高，地質構造極易引起礦山資源開采的阻礙。所以在礦山資源開采中，需要加大對地質構造的分析，一旦出現了地質結構改變，將會出現礦山開采的安全事故，而且之前制定的礦山開采方案還需要重新制定，既影響了礦山開采效率又會釀成人員傷亡，引起惡劣的社會影響。因此，在礦山資源開采之前，由專業的地質結構勘查企業對地形地質情況等進行分析，制定可行的開采方案，降低地質結構對礦山資源開采的影響。

1 礦山開采特點概述

大多數礦山資源開采在野外或者井下進行，開采難度極高，還存在著非常強的危險性。為了確保礦山資源開采高效與安全開采，工作人員需要在開采之前加大對地質結構的分析，利用恰當的地質結構勘測技術制定更加可行的開采方案，同時在開采方案中加大對地質結構和地質信息分析，最大限度降低礦山資源開采中出現的安全事故，保障每一位工作人員的生命安全不受威脅。另外，在礦山資源開采中，受到井下作業環境影響，空間狹小，照明亮度不夠，再加上很多開采中收集到的地質資料信息并不齊全，導致地質勘查結果差異，制定的勘測方案以及開采方案均存在差別，而地質構造分析能夠準確的提供礦山資源開采資料，為礦山資源開采的高效與安全奠定基礎，大幅度降低了礦山資源開采中出現的安全事故幾率。除此之外，在開展礦山資源開采中，需要針對礦山資源全范圍內進行地質結構勘測，準確掌握精準的礦山資源位置，并且了解周邊地區的地質結構特點，結合具體情況開采要求、地質變化情況等進行采礦方案制定，確保礦山資源開采的高效性，即節約開采時間，又能夠減少安全隱患。

2 地質構造對于露天礦山開采工作的重要影響

2.1 露天礦的水文地質特征

當雨季來臨降雨集中的情況下，露天礦地表水體也不會存儲下來，隨著溫度升高體表水體蒸發較快，所以在一般情況下露天礦地表不會殘留水體，只有在降雨量持續集中區域水體會聚集逐漸形成河流。在露天礦本體周圍形成的河流區域之中，地層裂縫發育良好，同時礦層的透水性良好，在邊緣裂縫周圍的地質結構在河流沖刷下地層裂縫逐漸變大，所以在這一區域進行露天開采時要注意防治水，以此來確保露天礦開采的安全性。而在水文分布有差異的區域，露天礦可以對降水量較少區域增加補給。

2.2 構造運動

露天礦的礦體邊坡穩定性主要受地質構造運動的影響，從水文地質條件、礦體邊坡形態、礦體產出狀態等多個方面對邊坡的穩定性造成影響。具有代表性的案例為出現礦震，礦震對礦體邊坡影響主要表現為觸發和累積效應。巖土體的位移量直接與地質災害產生的關聯性有：震動的頻率和強度。在震動次數較多震動強度較小的情況下，仍然會對礦體邊坡產生一定的破壞性，這屬于一種累積效應。若邊坡地質構造面發育良好時，礦震造成的災害也會向其他巖土體進一步延伸，直接導致邊坡失穩，這就是觸發效應。

2.3 露天礦邊坡失穩

①地質礦物性質對邊坡失穩的影響。地質礦物組成和礦石結構構成與地層性質產生相關性。一般條件下，地質礦物是由多種礦物組成，包括粘土類礦物、硅酸鹽類礦物。礦石的力學性質包括礦物的比例、礦物組成成分、礦物顆粒的形態大小、礦物組合方式等。在邊坡治理的預防工作實施過程中，根據不同類型的礦物性質、礦體特征，設計合理的邊坡維穩方案，控制邊坡失穩情況的發生。②礦石結構面對露天礦礦體穩定性的影響。礦石結構面數量持續增多則會對礦石結構整體性造成影響，礦體的抗壓強度變弱，但礦石結構的流變力得到增強，礦石粒度不均勻性、各向異性、非連續性是導致露天礦邊坡失穩的主要原因。③水環境的影響。邊坡地質可以分為巖質邊坡與土質邊坡，而水環境對巖質邊坡、土質邊坡會產生不同的影響，包括化學因素影響與物理因素影響。如對土質邊坡進行長時間沖擊、浸泡，會對土質造成物理影響；與此相對應的，水流會使巖體中的裂縫擴大，增加巖石的風化程度，最終使得巖體不穩，出現滑坡現象。

3 確保礦山開采安全的有效措施

3.1 加強安全保護措施

礦山企業工作人員在開采之前需要先進行地質結構分析，相關工作人員需要結合現場的施工計劃以及采礦計劃進行針對性選擇，結合開采過程中可能面臨的問題進行分析，制定恰當的防護措施，最大限度降低礦山資源開采出現的安全事故，同時結合地質結構要求，降低施工中的成本投入。另外，在開采過程中要求工作人員加大對開采安全的監督與管理，堅決杜絕開采過程中技術工藝應用的不規范，及時落實對開采過程中安全隱患的排除，采用更為先進的開采工藝和開采方法，促進開采效率與開采安全的提升。

3.2 礦山地質環境治理方案

①地質塌陷區及礦區含水層。通過礦山地質環境影響現狀和預測評估可知，礦山開采活動對含水層影響嚴重，礦區北部谷地易產生地質塌陷。故本方案采用設置防滲帷幕注漿的治理方法。帷幕注漿堵水技術可以減少礦坑排水量，降低采礦成本，更可以保護地下水資源和減少地面塌陷，但帷幕注漿具有幕墻深度大，鉆探工程量大，注漿消耗材料多，施工難度大、周期長，一次性投資多等特點，其防治難度較大。②露天采場。露天開采對礦區周圍地質環境造成巨大影響，進行大量的評估預測工作后，發現開采區域周圍的原生地形地貌被破壞程度較大，地下含水層受污染嚴重，水土環境受污染程度較輕。礦山開采挖損區域的植被被嚴重破壞，露天礦邊坡巖體裸露在外，常年雨水侵蝕作用下邊坡易出現崩塌。礦山開采結束后，通過局部削坡減載和砌筑截排水設施能夠提高露天邊坡的穩定性；對邊坡及平臺采用蓄土槽填土植樹措施進行復綠，能夠逐步恢復露天采場生態環境，同時也能防止邊坡巖體進一步風化，確保邊坡長期穩定。

3.3 提升礦山開采過程中各項資源的利用效率

首先，企業管理人員需要針對礦山開采中地層的分布情況進行分析，可以設定自動監測機制，了解礦山開采特點，防止在礦山開采中出現裂縫，斷層等問題，制定更為恰當的開采方式，促進開采效率提升。其次，在開采過程中，由礦山企業工作人員對礦業資源儲量進行分析，經過科學的設備利用，獲取更加精準的礦山資源儲量信息，堅決不允許出現對礦山資源的過度開采。最后，結合地質結構方案，制定有效的礦山開采計劃，做到對工程施工中人力、物力、財力等資源的科學分配，保障各項資源利用率提升，發揮設備、人員等的應用價值，降低成本投入。

3.4 不斷優化采礦設備和技術

近年來，我國的科學技術不斷發展，越來越多的先進理念、先進方法被應用到礦產資源開采中，而礦山企業也需要認識到計算機技術、信息化技術應用的價值，在開采過程中實現對開采技術和開采設備的升級與改造。利用先進技術與方法，能夠實現礦山資源開采的安全，減少地質結構對開采造成的不良影響。只有通過對新技術新方法的合理應用，才能夠讓礦山資源開采工作有序進行，防止開采中出現的安全事故，促進礦企發展的社會效益和經濟效益提升。

4 結語

總而言之，我國經濟飛速發展，各行各業都有了更大的發展空間，在人們日常生活與工作中，礦山資源是非常關鍵的資源，滿足了人們日常工作與生活的需求，所以，對礦山資源開采也提出了較為嚴格的要求。但是，在礦山資源開采中非常容易受到地質結構影響，極易造成開采事故，所以工作人員需要在開采之前加大對地質結構分析，深入了解開采過程中面臨的地質情況，制定有效的開采計劃與開采方案，融合更多的新技術新方法，讓礦山資源開采效率與安全提升。