礦山地質勘察與勘察災害防治的策略分析

陳 昌

（內蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017300）

隨著經濟社會的不斷發展和進步，各行各業在運作中都需要大量的礦產資源以滿足經營生產的需求。如果礦山（包括煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學礦等）地質勘察與勘察災害防治工作不科學、不合理，則會對周邊地質環境造成影響，如果發生地質災害則會影響人民的生命和財產安全。因此，對礦山地質勘查以及勘查災害防治工作具有重要的意義，保障地質勘查災害防治的有效性和安全性對于促進我國礦業的健康安全發展具有重要的作用。

1 礦山地質勘察的意義

礦山指有一定開采境界的采掘礦石的獨立生產經營單位。礦山主要包括一個或多個采礦車間（或稱坑口、礦井、露天采場等）和一些輔助車間，大部分礦山還包括選礦場（洗煤廠）。礦山在開礦的過程中，通過地質勘察以及災害防治技術，對礦山的持續開采和穩定運營起到重要的作用。

在勘察的過程中，對礦山的結構以及礦山所處的地址位置以及周邊的水文風貌進行全面的了解和掌握，以便于在礦山開采的過程中能夠選擇合理的地質勘察技術。對地質勘察區域環境事件中的礦山地質突發事件表現可進行統計制定并分析研究，有利于重點對該勘察區域地質范圍內的礦山地質事件變化發展情況進行跟蹤分析，并及時深入了解區域范圍內的礦山成礦地質年代，同時可以結合各種現代科學探測技術手段進行其在礦山區域地質上的勘察勘查工作，現代高科技礦山地質調查勘察探測儀器對地質勘察勘查工作的地質輔助控制作用也是十分重要的。在這種工作情況下，得到有關礦山基巖地質的地殼構造類型、地殼異動變化情況以及礦山基巖地質成分結構特征等地質數據和地理信息，這對用于后續的煤山礦產資源勘探開采管理工作開展提供極大便利，有效地節省資源開采工作時間。

2 礦山地質勘察的方法和內容

在礦山地質資源勘察工作過程中，首先應該明確區域性礦山地質結構變化的總體情況，并明確指出其中相對較為復雜或者說是相對明顯的地質斷裂性和構造，然后對這些特殊地方礦山進行仔細的觀察，為進行礦山上的地質調查勘察工作提供一定的便利。在對貴金屬地質礦山進行地質調查勘察等工作過程中，需要通過科學、定期地組織進行地質勘察，保證地質勘察調查結果的科學有效性和技術科學性。由于我國礦山邊緣地質特殊，對于礦山的地質特點情況應當有所了解，明確礦山周邊環境條件是否可能會對礦山及工業產生重大影響，結合當地的自然水文條件情況可以分析礦山災害發生的最大可能性。

礦山地質勘察過程中通過野外滑坡測試可以提前盡早測試各個邊坡上的滑坡解決方案，以便于提前發現滑坡問題，并且及時解決滑坡問題。在野外應力測試技術工作中，主要內容包括地下工程應力測量；地下坡體結構表面應力位移測量觀測；地下流體水位、流速、流向及排水流毫、滲透性測試等幾個工作主要內容。

3 礦山勘察災害類型

3.1 巖土體變形災害

由于大型工業礦山開采和深加工生產作業可能導致的礦山地震，這種誘發類型礦山地震一般是指具有強烈誘發性和震源較淺、危害性較大的大型地震活動特點，且這種地震活動可能會對大型煤山開采礦井及其他大型礦山鉆井礦床和基地巖體表面的自然環境物理條件造成較大程度損壞。此外，滑坡也是礦山勘察災害的主要類型，消除和有效減輕邊坡造成危害特別重要，減小孔隙中的水流動壓力和所帶動水流的壓力，避免巖石和土體的變質軟化及土壤溶蝕物的分化。關于墻體巖質層的邊坡處也可用基層混凝土膠水護面或砂漿掛面的鋼筋網進行加固處理。根據山區邊坡的主體地質地理結構特征和邊坡水文地質地理條件特征來正確選擇應對災害的有效措施。

3.2 礦山水文地質災害

我國開采礦山地下地層水文的水位變化增加幅度相對較大，其主要形成原因還是在礦山開采前期沒有及時做足一些相應的勘測準備措施工作，如我們未用專業勘測測量儀器對我國礦山水文進行精確測量、未及時聘用專門技術人員對地下地文水位變化進行綜合評估等，這些均會致使我們在后期開采礦山過程中極有可能還會面臨各種突發狀況。地質災害的主要形成情形包括有地下海平面水位下沉、沙土變質液化、土壤結構變形、巖洞山體坍塌、礦坑沉積涌水、坑內淤泥涌沙、環境和水污染等。就從目前地球海平面上的下沉來講，我國科學研究工作人員已經發現可能引發其下沉誘變的主要破壞原因可以分為自然因素原因與人為因素原因，但根據以前的研究資料以及報告研究可得自然因為原因對造成地面沉降的破壞影響效果遠不如人為原因破壞的效果影響大。

3.3 礦體內部災害

礦體內部也極易長期發生煤礦地質災害事故，主要原因是由于煤體礦山內部地質地理環境條件改變等而引發的，當溫度上升達到一定量時，這種自然熱量也就會迅速滲出全球地表，引發諸如礦山熱等地質生產災害的嚴重發生。煤層發生自燃主要是由于暴露在室內空氣和水中的氧化煤，由于對二氧化煤的放熱或由于天氣干燥以及溫度過高等而引起的煤層燃燒爆炸現象，煤層發生自燃可能會直接引發地表煤層塌陷，或引發大火等災害。此外，一些處于水位較淺的大型礦山的保水層迅速發生破裂并可能會發生爆發迅速流出大量水源中的水，然后迅速噴出大量污泥中的沙粒，流動的大量污泥沙粒水與普通砂土一樣也會順勢相反方向迅速流入整個大型礦井內，造成重大礦井被淤泥填埋的災害。

4 勘察災害防治的策略

4.1 完善勘察檢測方法

在對各種礦山淺層地質自然災害事件進行地質勘察過程中，常見的各種物理地質勘察探測方法主要分為有以下幾種，第一種方法就是探測高密度物質電導率法，該探測技術主要是一種能夠利用不同物質導電率的特點可以對整個礦山淺層地表地質進行各種物理地質勘察和探測的專用技術，這種探測技術通常被人們認為具有高效快速的特征。第二種方法也就是電阻率法，該種應用方法主要是充分利用不同的礦物質材料和化學屬性，一般情況下來說，大多數的有色金屬制品工廠和冶金礦業都用的是采用塊狀的鋁和硫化物一體結構，導電性能好，電阻的斜率通常有顯著的線性差異，可以直接通過實際中的應用案例來幫助確定整體采空區。第三種檢驗方法就是采用瞬變渦流電磁法，這種檢測方法的基本設計工作原則主要如下:根據二次脈沖渦流磁場的電循環或者發射線源向地上半空發送脈沖渦流電磁場至地上，在二次脈沖渦流磁場的一個間歇期間，使用脈沖接地器的電極或者接地線圈等來監視其在地下半空間的二次脈沖渦流場力的變化，這種檢測技術不僅檢測的圖像效率高，測量的圖像深度也更深，具備了較強的自動圖像測量分辨率，信噪比也相對較好。

4.2 加強勘察有效監測

對于礦山的地質自然災害情況進行有效的監測，可以針對一些相關于地質和自然災害的空間大數據庫系統來進行開發，數據庫系統中所需要包含的信息主要包括:各種地質和自然災害的信息、各種類型的基礎圖件、專題地質圖件的向量化。同時該系統還可以對各種數據進行有效的采集，例如:全球自動化定位系統、鉆孔勘探、實時監控設施等，并且該系統還可以對多種形式的數據進行采集，然后再通過多種的方式對這些數據進行輸入。此外，還可以更好地借助于空間數據庫的分析和預測功能，對于地質災害的分布所需要具備的地理和時空規律情況進行有效的整體和綜合研究，特別是在突發性的地質災害易于發生的地理區域以及受到威脅的臨發點時，充分運用多種數值模型對影響地質災害的各種相關因子和風險情況進行分析，從而針對性地預測出來的地質災害所需要具備的變動趨勢情況進行有效后與當前的經濟考察和評價結果充分整理。從礦區收集大量的設備資料和數據，并對其進行詳細統計，礦產資源的實際開采情況進行結合，選擇合理的轉換參數，從根本上確保礦產資源勘查工作的順利進行。在挖掘山區資源，由于內部土層結構復雜的過程中，設計師需要利用先進的開采技術，結合實際開采條件，不斷提高勘探數據的準確性，以便針對地質和自然災害防治措施和對策做出有效的制訂。

4.3 勘查災害防治措施

地質自然災害治理包含邊坡的加固與防護擋土結構的錨固、滑坡防護治理等措施，為了對其施工的質量情況進行有效的控制，需要重點從以下幾個方面來進行加強：

一是加強對材料的控制，對錨固材料在后期進行選型時，需要盡量保證它們具有一定的強度，同時它們也具有良好耐腐蝕性的特點，以便于后期可以更好地進行安裝和加工。所有使用的材料都必須具備一份相應的合格認證書與產品質量認可書，在整個灌漿過程，按照設計的要求對漿液進行灌輸配比，同時給予一定量的攪拌，保證混凝土攪拌器的干燥。

二是加強對漿液流量情況進行嚴格的控制，確保整個灌漿過程的正常順利開展，如果發現漿液已經流出到管道，需立即暫時停止灌漿施工。

三是對滑坡施工的控制，如果進行滑坡遮擋支護、攔截防止崩塌滑坡滾石的應用范圍比較小，可以針對其他的滑坡情況進行分層遮擋、攔截防止滑坡的技術施工，具體的滑坡施工安全技術保護措施主要內容包括進行滑坡遮擋支護、攔截防止滑坡崩塌滾石，對滑坡滾石崩塌的具體情況及時給予滑坡相應的技術運用，確保滑坡施工的具體質量問題能夠及時得到有效的安全控制。

四是對工程施工的控制，按照工程測量技術規范及工程設計技術要求，對測量基準點及現場控制線位置進行清晰，由現場監理工作人員對其進行現場校驗檢查合格后再進行繼續施工開始進行土方的現場勘察和設計施工。根據相關國家以及相關工程技術標準和規范的具體要求，基坑需要開挖的地層深度至少一般需要不大于超過1.5m，如果當地的基層結構發生了較大的結構變動，就認為應該及時采取技術實施進行地質結構替補和地層換填，只有與整個工程地質設計師單位取得了密切聯系，按照實際的地質情況來有針對性地對其進行了地質問題的及時解決和善后處理，才能夠有效地及時保證整個工程項目后續地質建設管理工作的正常化和順利開展。

最后，對于材料的施工質量和砌筑強度要求進行嚴格的質量控制，并仔細進行檢查其分層壓實度，以此方法來有效改善分層整體的填料質量。

5 結語

我國地質災害的防治和地質保護工作任重道遠，我國礦山地質保護部門需要長期監督和指導對礦山的開采工作，杜絕不科學、不合理的開采活動。在進行礦場勘查時可以將其作為一種預防性勘查為主、治理性勘查為輔的方法和模式綜合利用，保證合理地對礦場的自然資源和土壤進行了開采，從而能夠為我們的社會經濟發展創造充足的自然資源，以有效促進我們的社會和經濟良好、可持續發展。與此同時，科研部門也應該加強對于開采技術的深入研究，推動我國礦山生產和開采活動更加綠色化，保障其可持續性發展。