礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查方法與防治對策

礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查方法與防治對策礦產(chǎn)資源作為人類生存的主要物質(zhì)來源，是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的當(dāng)今社會，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動需要大量的礦產(chǎn)資源，以滿足各行各業(yè)的正常運(yùn)作，在此大環(huán)境下對礦山地質(zhì)勘查和勘查災(zāi)害防治工作提出了更高的要求。在實(shí)際工作中，要求工作人員需在熟練掌握地質(zhì)勘查技術(shù)與實(shí)際找礦工作具體原則的基礎(chǔ)上，不斷強(qiáng)化相關(guān)勘查技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，以保證地質(zhì)勘查找礦技術(shù)應(yīng)用的有效性和安全性，進(jìn)而促進(jìn)我國礦業(yè)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。1礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的主要工作內(nèi)容礦山勘測：在進(jìn)行開采時，要采取科學(xué)有效的方法進(jìn)行勘測，其主要目的是為開采提供科學(xué)依據(jù)，例如礦產(chǎn)開采中需要何種技術(shù)進(jìn)行開采，在開采時需要的施工方法和施工方案，避免在開采中由于施工方法錯誤導(dǎo)致無法開采，甚至造成嚴(yán)重的損失。在開采時，首先明確開采區(qū)內(nèi)的主礦體位置，然后對礦體上下盤、深邊布的分支及平衡部位進(jìn)行觀察，同時也對其他盲礦體進(jìn)行詳細(xì)了解，以便于明確后背礦產(chǎn)儲量，使開發(fā)更加合理，保證礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展。在對礦產(chǎn)進(jìn)行開采時，要保證礦產(chǎn)資源能夠充分開發(fā)，避免亂開采，造成資源的不合理利用。在礦產(chǎn)開發(fā)單位，要單獨(dú)設(shè)立地質(zhì)勘查部門，并且利用社會資金進(jìn)行勘查，形成社會需求，使礦產(chǎn)開發(fā)、礦業(yè)開發(fā)和礦產(chǎn)勘查之間形成相互需求的良好關(guān)系。對于礦山資源進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)，包括礦山消耗資源儲量以及剩余儲量，并詳細(xì)研究之間的關(guān)系，通過管理部門進(jìn)行監(jiān)督，時刻掌握礦產(chǎn)儲備量以及資源損失貧化的相關(guān)信息。在礦產(chǎn)開采機(jī)構(gòu)中要單獨(dú)建立礦產(chǎn)儲量臺賬，開采公司需要按年度上報礦產(chǎn)資源儲量相關(guān)內(nèi)容，并由國土部資源部門對礦產(chǎn)資源儲備量進(jìn)行登記和備案，同時進(jìn)行核銷、統(tǒng)計(jì)以及通報，建立起礦山儲量的管理系統(tǒng)。礦產(chǎn)關(guān)閉期間的地質(zhì)勘查：在礦山的開采中造成地質(zhì)災(zāi)害是比較常見的，主要是由于在開采中使用技術(shù)不當(dāng)，或者是開采工藝不適合導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)。目前我國礦產(chǎn)資源相對比較豐富，對于礦產(chǎn)資源的需求量也比較大，但是開采方式以及開采設(shè)備方面卻相對較差，這在一定程度上限制了對礦產(chǎn)的開發(fā)，甚至使用不當(dāng)方法開采，造成了對礦產(chǎn)的損害，不能夠充分的利用資源，對環(huán)境造成一定的破壞。近些年礦產(chǎn)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率較高，其影響不僅僅是對礦產(chǎn)資源開發(fā)的影響，同時也對社會的發(fā)展造成了一定的影響，尤其是對開采人員造成的人身傷害是無法彌補(bǔ)的。為了找到解決此問題的合理方法，我國在相關(guān)法律的制約下，對礦山的關(guān)閉和復(fù)墾進(jìn)行定期地質(zhì)勘查，并根據(jù)實(shí)際情況建立環(huán)境保護(hù)體系，降低礦山開采中對環(huán)境造成的負(fù)面影響。2礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型分析2.1采空區(qū)塌陷（１）原因分析。采空區(qū)塌陷是礦山最為常見的災(zāi)害之一，采空區(qū)是礦山的主要作業(yè)區(qū)，極易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，因?yàn)樵陂_采過程中，會改變礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變甚至掏空，進(jìn)而引發(fā)采空區(qū)塌陷的地質(zhì)災(zāi)害。人為因素是造成采空區(qū)塌陷的主要原因，比如部分礦山開發(fā)工程中的挖礦人員沒有應(yīng)用科學(xué)的開發(fā)方法，或者使用的技術(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，改變采空區(qū)的重力層，會增加頂板巖層承受的壓力，進(jìn)而造成頂板斷裂、破碎。此外，過度開采會讓巖層的影響范圍擴(kuò)大，在地表出現(xiàn)采空區(qū)塌陷。（２）危險性分析。一旦發(fā)生采空區(qū)塌陷會引發(fā)一系列的災(zāi)害，形成惡性循環(huán)，采空區(qū)塌陷直接威脅著礦山周邊的建筑和農(nóng)田，除帶來極大的財(cái)產(chǎn)損失之外，對礦山周邊居民的生命安全造成了嚴(yán)重威脅。此外采空區(qū)塌陷，會破壞周邊的土地資源，在塌陷中土地資源大量流失，經(jīng)濟(jì)受損的同時，土地資源分配也面臨著難題。不僅是土地和農(nóng)田，采空區(qū)塌陷還會危及到地下水資源和地下水的正常循環(huán)，植物無法獲取水資源，逐漸干枯，使得土地上植被荒蕪，給當(dāng)?shù)氐乃こ桃矌砭薮蟮挠绊憽?.2水土流失（１）原因分析。水土流失也是礦山開采過程中常見地質(zhì)災(zāi)害，需引起重視，和采空區(qū)塌陷不同，發(fā)生水土流失的主要原因除了人為因素，水土流失還受到自然因素的影響。其中地區(qū)的特殊氣候、地質(zhì)地貌以及土地土壤植被都是引發(fā)水土流失的自然原因，不進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，使土地表層的土壤和植被發(fā)生無法彌補(bǔ)的損害，無節(jié)制的砍伐也是造成水土流失災(zāi)害的主要原因。在開采過程中，水利工程也對水土流程造成了一定的影響，礦山的地質(zhì)情況復(fù)雜，如果不有效控制水利工程建設(shè)對礦山施工的影響，將導(dǎo)致水土流失。（２）危險性分析。水土流失的表現(xiàn)為水土面積的大量受損，土地植被遭受破壞，甚至改變原有的地形地貌，礦山整體的土石結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性改變，無法維持整體的平衡性，雖然不會對周邊群眾造成生命威脅，發(fā)生水土流失的土地，短時間內(nèi)無法恢復(fù)，不能進(jìn)行耕種，常見的樹木也無法生長，水土流失影響人民的生產(chǎn)生活，甚至?xí)诒┯晏鞖庀拢瑢?dǎo)致山體滑坡甚至泥石流等問題。2.3泥石流（１）原因分析。泥石流災(zāi)害的發(fā)生主要受自然因素的影響，當(dāng)采礦區(qū)周邊的地質(zhì)環(huán)境惡劣就有可能發(fā)生泥石流災(zāi)害。在開采過程中，泥、土漿的流失，也是導(dǎo)致發(fā)生泥石流的原因之一。泥石流和上述兩種災(zāi)害的根本區(qū)別在于，泥石流的發(fā)生具不可控性，只能通過第一時間開展救援和搶險工作，來降低泥石流災(zāi)害帶來的經(jīng)濟(jì)損失和人身危害。（２）危險性分析。泥石流一旦發(fā)生，就會對周圍的房屋造成影響，進(jìn)而堵塞河道，嚴(yán)重情況下，會破壞環(huán)山道路、鐵路等國家公共道路設(shè)施，危害周邊居民的生命安全。且因?yàn)槟嗍麟y以控制、勢頭較猛，在泥石流的流動過程中，會引發(fā)更為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，因此在礦山的地質(zhì)災(zāi)害中，泥石流是一種要受國家地質(zhì)部門重視的重點(diǎn)預(yù)防的地質(zhì)災(zāi)害。2.4滑坡滑坡和泥石情況較為相似，區(qū)別在于泥石流的主要成因是自然因素，而滑坡災(zāi)害是在自然和人為兩種因素共同作用所致。在多雨季節(jié)，風(fēng)化作用更加明顯，特殊地區(qū)的較為松散的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，容易受外界影響，進(jìn)而引發(fā)滑坡事故。此外，在開采過程中選擇開采面不合理，造成坡體和坡腳的位置規(guī)劃不科學(xué)，會進(jìn)一步導(dǎo)致滑坡?；驴梢酝ㄟ^科學(xué)的開采計(jì)劃，選擇合適的外界環(huán)境條件下展開工作等進(jìn)行預(yù)防。3礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查方法3.1地球信息技術(shù)的應(yīng)用在實(shí)施礦山環(huán)境地質(zhì)勘查工作時，應(yīng)用較為廣泛的科學(xué)技術(shù)為3s技術(shù)。其中，GPS技術(shù)可以使得工作人員更具體、全面的了解相應(yīng)礦山的整體環(huán)境以及地質(zhì)情況，同時，基于具有的覆蓋范圍較廣的特征，在礦山開采工作中，具有較多的應(yīng)用，例如，應(yīng)用GPS技術(shù)對各類開采信息進(jìn)行采集等。對RS技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在需要對礦山環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行勘查的過程中，具體表現(xiàn)為以利用GPS技術(shù)搜集到的資料信息為基礎(chǔ)，對開采范圍進(jìn)行明晰，隨后利用RS技術(shù)，對礦物資源的實(shí)際位置進(jìn)行確定。通過合理使用GIS技術(shù)，可以使礦山環(huán)境的保障質(zhì)量得到大幅度提升，有利于后期開采工作的順利開展以及實(shí)施。3.2巖土力學(xué)結(jié)構(gòu)分析以及水文地質(zhì)勘查這兩項(xiàng)技術(shù)是需要在進(jìn)行有機(jī)結(jié)合以后，再對其實(shí)施具體應(yīng)用的。其中，巖土力學(xué)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對于礦山地質(zhì)環(huán)境具有十分重要的影響，而通過將其與水文地質(zhì)勘查相結(jié)合，再通過實(shí)施有關(guān)試驗(yàn)的方式，才能有利于提升所需信息的獲取效率?，F(xiàn)如今，我國所實(shí)施的礦山環(huán)境地質(zhì)勘查工作，使用較為廣泛的勘查方法為：浸泡測試以及含水層吸附測試等，其均有利于工作人員更好的明晰以及掌握礦區(qū)的環(huán)境以及水文地質(zhì)等狀況。通過實(shí)施上述操作的方式，工作人員便可以實(shí)施實(shí)效性更高的地質(zhì)開采工作，有助于提升其獲取礦區(qū)信息的效率，且有利于獲取到更全面的礦區(qū)信息，進(jìn)而明晰礦山的現(xiàn)實(shí)承載力，并通過利用多種有效技術(shù)的方式，提升礦山支撐操作的質(zhì)量，對降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性具有積極意義。3.3地球物理勘查方法目前從事礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查工作的人員所應(yīng)用較為廣泛的物理方法包括：淺層地震法以及高密度電阻率法等。通過對上述兩項(xiàng)方法的合理應(yīng)用，可以使得淺層地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域監(jiān)控工作的質(zhì)量得到有效提升。高密度電阻率法主要指的是基于巖土具有的導(dǎo)電性特點(diǎn)，通過對其實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)的方式，分析出不同種類巖土間的導(dǎo)電差異等，進(jìn)而明確礦山中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的具體位置，有利于工作人員實(shí)施更具針對性的地質(zhì)資源開采工作，有助于降低相應(yīng)操作導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。其中，勘查人員依照所分析出的不同巖土體導(dǎo)電差異等，將水平以及垂直方向的電性變化表現(xiàn)出來，并對相應(yīng)的差異以及數(shù)值等進(jìn)行對比分析操作，有助于促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害實(shí)際位置的探尋工作效率提升。而淺層地震法主要指的是利用模擬地震波的方法對礦山進(jìn)行勘查，進(jìn)而判斷出相應(yīng)礦山的地質(zhì)實(shí)際情況以及結(jié)構(gòu)等，對有效避免由于獲取信息失誤而導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率具有積極意義。3.4環(huán)境化學(xué)勘查方法在礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防過程中，人們也常常使用地球化學(xué)勘查方法。例如對礦區(qū)環(huán)境污染的監(jiān)測，化學(xué)勘查方法具有不可替代的優(yōu)勢。這種方法的應(yīng)用能夠有效確定污染因素、預(yù)測污染趨勢、追溯污染源、劃分污染區(qū)，為污染治理方案的制定提供重要的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。4礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施4.1勘查礦山采空區(qū)的措施大多數(shù)時候礦山地質(zhì)災(zāi)害在礦山深處比較常見，所以在對其進(jìn)行勘察的過程當(dāng)中，一般使用的是物理勘探的方法，主要有以下幾種：首先，是高密度電阻率的方法，使用這種方法就是對巖土體之間所存在的不同導(dǎo)電性特點(diǎn)加以利用，從而對礦山地質(zhì)進(jìn)行勘察，一般情況下這種方法比較常用在較淺的采空區(qū)地下水系當(dāng)中。其次，視電阻率法，這種方法是對不同導(dǎo)體材料之間的性質(zhì)加以利用，大多數(shù)的時候，金屬類的礦山都是塊狀硫化物框體，屬于一種導(dǎo)電性能比較好的導(dǎo)體，其電阻率非常低，但是空氣不利于導(dǎo)電，所以屬于絕緣高阻，在兩者之前其電阻率的差異是非常明顯的，利用這種差異性就能夠?qū)Σ煽諈^(qū)進(jìn)行確定。4.2實(shí)施礦產(chǎn)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查和評價通過對礦山的環(huán)境與地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查并做相關(guān)的評價，能夠?qū)⒌V山的地質(zhì)狀況客觀的反映出來，從而為礦山地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測以及地質(zhì)災(zāi)害的防治提供重要的基礎(chǔ)資料。就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，應(yīng)當(dāng)對部分采礦區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境的評價加以重視。4.3強(qiáng)化物探管理工作，發(fā)揮超前探測作用（1）加強(qiáng)超前探測。對于礦山當(dāng)中的地質(zhì)區(qū)域，可以使用三維地震綜合探測的方法對其進(jìn)行探測，對區(qū)域范圍當(dāng)中的地質(zhì)以及水文地質(zhì)條件進(jìn)行認(rèn)真地勘察，并對坑透技術(shù)加以合理的利用從而實(shí)現(xiàn)物探的超前探測，對工作面內(nèi)的隱伏地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行仔細(xì)的查明，并使用電法超前探測對水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行探測，對其中的含水分布情況進(jìn)行查明，從而為地質(zhì)災(zāi)害的有效防治提供一個重要的指導(dǎo)基礎(chǔ)。（2）應(yīng)當(dāng)對三維地震數(shù)據(jù)動態(tài)解釋系統(tǒng)進(jìn)一步的研究并在實(shí)際當(dāng)中加以使用，使得三維地震成果的利用水平得到進(jìn)一步的提升，對這一系統(tǒng)進(jìn)行全面的利用可以使得地質(zhì)預(yù)測預(yù)報的準(zhǔn)確率大大提升，從而能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害當(dāng)中的許多問題進(jìn)行有效地解決。（3）對先進(jìn)的物探技術(shù)設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)，從而使得技術(shù)推廣應(yīng)用能夠更深入一步，重點(diǎn)對礦物物探技術(shù)加以有效地指導(dǎo)，對標(biāo)準(zhǔn)化要求進(jìn)行嚴(yán)格的落實(shí)，對物探工程當(dāng)中的設(shè)計(jì)、施工以及探測資料等加強(qiáng)有效地管理，從而使得物探的技術(shù)水平得到大大的提升。除此之外，對于探測人員的隊(duì)伍素質(zhì)也需要做好相關(guān)的培訓(xùn)工作，從而使得技術(shù)人員的應(yīng)用水平得到大大的提升。4.4做好地測測繪工作，為提高防災(zāi)能力提供保證一方面，如果區(qū)域的環(huán)境比較復(fù)雜的話，可以對CORS系統(tǒng)做好充分的利用，從而使得測繪工作的水平得以提升，對于補(bǔ)測礦區(qū)的地形圖制作應(yīng)當(dāng)加以重視，此外還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)地表觀測站的建立與觀測，對地表建筑物所受到的開采損害情況進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)查與分析，對地表塌陷問題進(jìn)行測量，并做好相關(guān)的測繪工作。另外，應(yīng)當(dāng)對先進(jìn)的測繪技術(shù)與設(shè)備加以充分的利用，對建立地表監(jiān)測系統(tǒng)將其加以完善，從而使其能夠與實(shí)際的巖移參數(shù)以及地表與巖層移動規(guī)律相符合，也能夠?yàn)楹笃谙嗨频牡刭|(zhì)勘探工作提供一個經(jīng)驗(yàn)借鑒與技術(shù)支持?？傊诮┠陙?，我國在礦山方面發(fā)生了