地質(zhì)災(zāi)害勘查與防治技術(shù)研究

陳 熹

（廣東省水文地質(zhì)大隊(duì)，廣東 廣州 510000）

在我國地質(zhì)災(zāi)害種類相對(duì)較多，且呈現(xiàn)了分布廣、破壞力大等特點(diǎn)。加之受到工業(yè)快速發(fā)展的影響，使得資源開采量不斷增加，在一定程度上造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到了影響，使得地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率不斷提升。因此在現(xiàn)階段發(fā)展中就需要從減少地質(zhì)災(zāi)害入手，針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害成因進(jìn)行分析，完善防治措施，滿足可持續(xù)發(fā)展要求。

1 地質(zhì)災(zāi)害的類型

1.1 采空區(qū)引發(fā)的塌陷

在礦山中采空區(qū)塌陷屬于比較常見的災(zāi)害之一，因礦山中采空區(qū)屬于主要的作業(yè)區(qū)域，因此很容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害問題。在開采過程中不僅可以轉(zhuǎn)變地質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生出掏空等問題，最終引發(fā)了采空區(qū)塌陷災(zāi)害。目前采空區(qū)引發(fā)的塌陷主要以人為因素為主，如在礦山開發(fā)中由于工作人員并未掌握科學(xué)的開發(fā)方式與方法，或是在工作中所使用的技術(shù)并不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，使得采空區(qū)中的重力層發(fā)生了較大的變化，在一定程度上加大了頂板巖層中所需要承受的壓力，最終造成頂板出現(xiàn)斷裂、破碎等問題。其次，受到開采過度的影響，使得巖層的實(shí)際影響范圍有了明顯地增加，很容易在地表上出現(xiàn)塌陷等問題[1]。

1.2 水土流失問題

在礦山開采過程中水土流失問題屬于比較常見的地質(zhì)災(zāi)害問題，應(yīng)當(dāng)引起充足的重視。但是也要區(qū)分好水土流失與采空區(qū)塌陷問題，因?yàn)樵斐伤亮魇У脑虿粌H是受到人為因素的影響，同時(shí)也受到自然因素的影響。如在部分地區(qū)中存在比較特殊的氣候、地質(zhì)地貌等，都會(huì)造成水土流失現(xiàn)象，如果沒有采取科學(xué)有效的規(guī)劃方法，勢必會(huì)對(duì)土地表層土壤、植被等產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，如過度砍伐等勢必會(huì)造成水土流失問題。且在開采過程中，水利工程建設(shè)在一定程度上也會(huì)對(duì)水土流失產(chǎn)生較大的影響，如礦山地區(qū)中因地質(zhì)情況比較復(fù)雜，如果沒有采取有效的控制措施來降低對(duì)礦山施工的不利影響，必然會(huì)造成水土流失問題出現(xiàn)。

1.3 泥石流問題

就泥石流災(zāi)害來講，主要受到自然因素的影響。當(dāng)周邊區(qū)域中地質(zhì)環(huán)境惡劣程度提升時(shí)，很容易引發(fā)泥石流災(zāi)害問題。且在開采過程中泥、土漿等的流失也會(huì)造成泥石流的出現(xiàn)。但是也應(yīng)當(dāng)要明確的時(shí)，泥石流與采空區(qū)塌陷、水流流失存在著較大的區(qū)別，就是泥石流發(fā)生有著不可控的特點(diǎn)，所以在發(fā)生泥石流后需要及時(shí)進(jìn)行救援搶險(xiǎn)等，最大限度降低經(jīng)濟(jì)損失與人身危害。

2 地質(zhì)災(zāi)害勘察技術(shù)

2.1 地球信息技術(shù)

在地質(zhì)災(zāi)害勘察中地球信息技術(shù)屬于比較常見的技術(shù)，其中主要包含以下幾種：第一，遙感技術(shù)。宏觀層面來講，就是針對(duì)大面積區(qū)域做出相應(yīng)的解釋，因比例尺不同，所以借助遙感技術(shù)能夠?yàn)楹叫l(wèi)片解釋提供支持。借助解譯工作能夠提高工作的便捷性、直觀性與準(zhǔn)確性，從而提升工作質(zhì)量，滿足勘察要求。第二，定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)有著覆蓋面積廣泛、精準(zhǔn)度高等特點(diǎn)，借助定位系統(tǒng)用戶可以完成無源設(shè)備工作，加之這一系統(tǒng)所占用的空間相對(duì)較少，具備便捷、成本低等優(yōu)勢，因此這一技術(shù)已經(jīng)成為了地質(zhì)災(zāi)害勘察中運(yùn)用比較廣泛的技術(shù)，尤其是對(duì)于礦山野外環(huán)境等的考察來講，借助GPS定位儀能夠及時(shí)采集數(shù)據(jù)與信息[2]。

2.2 物理勘察技術(shù)

第一，高密度電阻率法。在地質(zhì)災(zāi)害勘察中使用高密度電阻率法時(shí)就需要及時(shí)將較多的電極排列搭配測線上，通過控制電極自動(dòng)轉(zhuǎn)換器，以此來實(shí)現(xiàn)不同裝置、極距等的組合，通過一次布極能夠測出不同裝置、極距情況下視電阻率參數(shù)。在使用這一方法時(shí)因巖石并不會(huì)對(duì)其導(dǎo)電性產(chǎn)生不利影響，反而還會(huì)產(chǎn)生出比較理想的傳導(dǎo)作用，所以這一方法適用于采空區(qū)范圍內(nèi)的地下水勘察。

第二，瞬變電磁法。瞬變電磁法也被稱之為時(shí)間域電磁法，主要是借助不接地回線向地下發(fā)射出一次脈沖磁場，在間歇期間借助線圈、接地電極觀測出二次渦流場。從基本原理上來講其實(shí)就是電磁感應(yīng)定律，因衰減過程主要分為早期、中期與晚期三個(gè)階段，所以在早期中如同頻率域中的高頻成分，當(dāng)衰減速度增加時(shí)，趨膚深度也就越小。而在晚期中如同低頻成分，當(dāng)衰減相對(duì)較慢時(shí)，趨膚深度也就越大[3]。

第三，地球化學(xué)勘探。在礦床形成、解體過程中化學(xué)異常物質(zhì)在天然物質(zhì)元素分布的正常模式、背景模式基礎(chǔ)上留下能夠辨認(rèn)的印記，而這些印記也被稱之為地球化學(xué)異常。進(jìn)行化學(xué)勘察的主要目的就是要針對(duì)化學(xué)異常線索找出礦床。隨著化學(xué)勘察應(yīng)用的不斷延伸，不僅運(yùn)用到了找礦階段，同時(shí)也可以在一定程度上解決環(huán)境污染等地質(zhì)問題上，提供有價(jià)值的信息。

第四，視電阻率法。在使用視電阻率法時(shí)主要是針對(duì)勘察區(qū)域空氣電阻率、礦體電阻率所進(jìn)行的探測與鑒別方法，從而掌握地質(zhì)實(shí)際情況。由于這一方法有著一定的特殊性，所以在使用時(shí)需要結(jié)合勘測區(qū)域情況來使用。使用視電阻率法不僅可以節(jié)約人力、物力等方面的消耗，同時(shí)也可以發(fā)揮出地質(zhì)結(jié)構(gòu)保護(hù)作用，避免因勘測工作的開展出現(xiàn)塌陷等事故。如在礦山中就可以借助視電阻率法來掌握采空區(qū)中的地質(zhì)具體情況，并結(jié)合所收集的信息采取有效的信息，為保障開采工作科學(xué)、合理與規(guī)范奠定基礎(chǔ)。

第五，淺層地震法。淺層地震發(fā)生主要是借助地震波傳播規(guī)律來進(jìn)行研究的，借助設(shè)備設(shè)施探測地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性特點(diǎn)，確保技術(shù)人員能夠直接掌握地層界面中所發(fā)生的一系列變化。淺層地震法主要適用于采空區(qū)、滑坡地質(zhì)災(zāi)害探測等環(huán)節(jié)上，如借助計(jì)算機(jī)技術(shù)開展地震波模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以測試出這一區(qū)域中地質(zhì)情況、承受能力等，進(jìn)而掌握地質(zhì)具體情況。物理方法有著操作簡單的特點(diǎn)，借助儀器設(shè)備能夠及時(shí)針對(duì)周邊地質(zhì)開展勘測工作。因高密度電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法、視電阻率法有著不同的適用范圍，所以在使用中需要結(jié)合具體情況，采取適合的測試方法，以此來避免出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，在降低勘察成本的基礎(chǔ)上提升開采工作質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)及時(shí)治理與預(yù)防目標(biāo)。

3 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

3.1 掌握地殼演化運(yùn)動(dòng)規(guī)律

為了更好地掌握環(huán)境條件，提高研究效率，就需要從當(dāng)?shù)鼐唧w情況出發(fā)，建立出地質(zhì)事件表，針對(duì)不同地質(zhì)情況進(jìn)行深入分析，做好地、物、化、遙等資料研究，以此來保障后續(xù)工作及時(shí)開展，掌握這一區(qū)域中環(huán)境內(nèi)部構(gòu)造、地質(zhì)特點(diǎn)情況，以此來為后續(xù)工作開展奠定基礎(chǔ)。

3.2 完善法規(guī)政策體系

現(xiàn)如今因地方性法規(guī)政策在相互銜接、執(zhí)行階段中很容易出現(xiàn)一系列問題，所以就需要從完善法規(guī)政策入手，針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治責(zé)任部門進(jìn)行調(diào)整，延伸防治經(jīng)驗(yàn)投入渠道，打造出專屬的綜合防治體系，利用激勵(lì)政策與措施確保隊(duì)伍的穩(wěn)定性，真正從實(shí)際出發(fā)解決法規(guī)政策滯后性等問題[4]。

3.3 做好主要地質(zhì)災(zāi)害治理

首先，泥石流。因泥石流所產(chǎn)生的破壞性相對(duì)較強(qiáng)，但是在現(xiàn)階段發(fā)展中需要轉(zhuǎn)變被動(dòng)接受狀態(tài)，而是要主動(dòng)采取科學(xué)研究方法，加大研究力度，認(rèn)識(shí)到成災(zāi)機(jī)理與規(guī)律，在提升預(yù)測預(yù)報(bào)水平的基礎(chǔ)上做好防御建設(shè)等工作。目前針對(duì)泥石流所采取的防治措施主要以工程、生物措施兩種為主，或是可以將工程與生物措施融合在一起，以此來提高防治效果。如因金屬礦圍巖以比較堅(jiān)硬的巖石為主，所以在開采中除了表面覆土層、風(fēng)化巖石以外，還涉及到了大塊難以風(fēng)化的堆積物等，很容易產(chǎn)生崩塌、滑坡、泥石流等。在使用土建工程措施時(shí)，可以采取以下措施：第一，谷坊、谷坊群。借助低矮的攔擋建筑物，以此來提高泥石流治理效果。第二，攔砂壩。通過在形成區(qū)中構(gòu)建永久工程，在調(diào)節(jié)流速的基礎(chǔ)上發(fā)揮出攔蓄泥沙的作用。在使用生物工程措施時(shí)，可以采取以下措施：第一，林業(yè)措施。在治理中需要結(jié)合泥石流情況，利用林業(yè)措施進(jìn)行治理，如人造林、封山育林等，以此來消減、消除泥石流災(zāi)害。第二，農(nóng)業(yè)措施。通過開發(fā)與利用土地資源，不僅可以轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)耕作環(huán)境，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)改良種植方式等，從而減少水土流失等問題。

其次，塌陷。對(duì)于采空區(qū)來講，應(yīng)當(dāng)從恢復(fù)種植層面出發(fā)，以此來做好防治工作。在開展采礦工作時(shí)，借助減塌技術(shù)在控制好塌陷范圍的基礎(chǔ)上來提高防治效果。在使用物探技術(shù)時(shí)則需要掌握塌陷區(qū)范圍、深度等信息，當(dāng)生態(tài)恢復(fù)以后還需要及時(shí)采取生物措施實(shí)現(xiàn)水土保持目標(biāo)，提升植被覆蓋率。因采空區(qū)塌陷治理方案相對(duì)較多，所以就可以結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，確保處理的有效性。如充填復(fù)墾法就是借助粉煤灰等填充采空塌陷地，在保障填充材料充足性的基礎(chǔ)上避免出現(xiàn)污染等問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域的有效治理，解決固體廢棄物處理等問題。

最后，水土流失。為做好水土流失治理工作，就需要從恢復(fù)區(qū)域植被、景觀入手，結(jié)合復(fù)墾作業(yè)來滿足其生態(tài)發(fā)展需求。但是在治理過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)胡亂堆放等問題，而是需要做好規(guī)劃工作，采取有針對(duì)性的措施。對(duì)于完成處理的區(qū)域可以開展敷土、種植樹木等方式以此來降低水土流失問題，實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展目標(biāo)。

3.4 引入先進(jìn)技術(shù)

只有提升對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的防治管理能力與技術(shù)水平，才能提高地質(zhì)災(zāi)害防治效果。因此在地質(zhì)災(zāi)害勘察中需要從加強(qiáng)各部門聯(lián)系出發(fā)，規(guī)范市場行為，組建行業(yè)協(xié)會(huì)，加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，完善監(jiān)管制度，組建高效防護(hù)網(wǎng)絡(luò)，在做好防治知識(shí)普及等工作的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。在后續(xù)發(fā)展中需要從把握形成機(jī)制、規(guī)律入手，引入信息技術(shù)構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警機(jī)制，借助無人機(jī)航測、高靈敏度傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等以此來制定出有效的防治措施，構(gòu)建出完善的防治技術(shù)體系，最大限度解決地質(zhì)災(zāi)害問題。

4 結(jié)語

綜上所述，造成地質(zhì)災(zāi)害的因素是相對(duì)較多的，所以在地質(zhì)災(zāi)害勘察中就需要從找出出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的因素出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，采取有效的治理措施，提出控制與解決辦法，減少地質(zhì)災(zāi)害所產(chǎn)生的不利影響，促進(jìn)我國建設(shè)與發(fā)展。