礦山環境地質災害問題與勘查方法探究

張云霞

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

礦產資源是人類賴以生存的資源之一，其作為社會發展的物質基礎，多年來被人類大量開采，隨著開采的范圍逐漸擴大，我國礦山開采所導致的地質災害越發嚴重，相關部門如若不在礦物開采與加工方面加以嚴格控制，地質災害問題將會成為危害公眾財產安全的主要因素[1]。

1 常見的環境地質災害問題與防治措施

（1）山體塌陷。在開采礦石期間，礦山的開采人員不斷從地下挖掘礦石，并將其通過工具運輸至地上。長此以往，采礦區與地面之間的頂板巖層失去了礦層的支撐力，礦石覆蓋層的重力不斷向下施加壓力，導致表層下沉彎曲，產生拉應力。當應力增加到巖石層無法承受的范圍時，表層將逐漸產生裂紋，直至其破裂并墜落，從而頂部的覆蓋層徹底失去巖石層的支撐。隨著采礦的繼續，采礦區的面積逐漸擴大，從地表開始，相繼出現一個又一個的崩塌盆地，并且越來越大。雖然礦山在采礦后造成了地質災害，但如若及時采取正確有效的補救措施，還有可能對其進行修復[2]。

地面沉降主要是由于采礦企業的缺少科學的計劃，并且在采礦過程中手段不夠規范。長期以來，采礦企業對礦山的盲目開采導致一個又一個采空區的形成，這對采礦人員的生命構成嚴重威脅。因此，采礦時必須采取有效的預防和控制措施，以確保人員的安全，這需要采礦人員具備較強的專業素養且操作規范，與此同時能夠正確使用采礦設備，盡可能避免人員傷亡。

（2）泥石流。礦區發生的泥石流也是一種常見的地質災害，這種災害發生的非常突然，且危害性較大，發生之后會使整個礦區無法正常運行，對人們的生命財產構成巨大威脅。一般來說，為了控制采空區的坍塌，人們會利用現場的礦床使地表堆積更松散的物料。此外，采礦業中更多的廢石堆積在礦區，為水流的聚集提供了機會與場所，此外，礦井下的水源可能也會在施工過程中不慎被挖掘出來，長期聚集形成泥石流。采礦過程中礦山地形的變化也會導致泥石流的發生，例如在長期的采礦過程中改變了山體的結構，令原本平緩的山體坡度變得陡峭，從而引發泥石流。對于泥石流的防治措施，人們普遍會采取生物控制措施。此外，相關企業還會開展工程控制，有效控制并規范各項采礦作業，認真調查對工程開展對環境的影響，并針對實際情況采取有效的預防措施，減少泥石流發生的可能性，盡量減少地質災害造成的損失。

（3）山體滑坡。造成山體滑坡的因素很多，通常情況下，往往是各類因素交織在一起，引發山體滑坡災害，多數情況下都是在暴雨氣候中發生。因為礦井長期暴露在外，礦井的外部往往會露出很多巖石，巖石成分不同，材質有所差異，風化程度也有所不同，通常情況下密度較大的巖石比較突出，因此在空氣和水等外界因素的影響下，它不斷進行風化反應，內部結構發發生變化，強度逐漸降低，經過很長一段時間之后，它會因自重而斷裂和掉落。此外，礦區的地質環境如果發生變化，其結構也會發生變化，較大的巖石分裂成幾個部分，導致礦井周圍失去了原有的穩定性與安全性，極有可能引發山體滑坡。此外，人為因素也可能導致山體滑坡。

對于這些地質災害，如若想制定合理的預防措施，應在開采前探索場地環境，研究巖層的穩定性和山體的陡度。對于一些陡峭的礦體，應采取保護措施，例如使用防滑擋土墻，防滑鏈或加固擋土墻。也可以利用人力進行山體加固，或進行土層加固和山地土壤固結[3]。

2 勘查方法

（1）地球信息技術綜合方法。地球信息技術綜合法的核心就是遙感技術，遙感技術（RS）主要用于大面積區域的勘查工作，它可以形成不同尺度，并且根據所需的不同尺度，對勘查出的結果進行解釋分析。其可使用航空和衛星電影進行解讀，具有直觀，真實，準確和有效的特點，可以大大提高工作效率和質量。GPS具有全天候，全球覆蓋的科技屬性，且勘查的精準度極高，設備操作便捷靈活，且設備體積小巧易攜帶。目前，GPS定位儀一般被用作勘查礦山環境，技術人員可通過該設備獲取礦山的三維坐標，掌握準確的數據。礦山地質災害的諸多問題是多種因素共同作用的結果，GPS本身具有強大的空間分析功能，其可以將多源因素進行疊加，并對其中信息進行分層處理，得出分析結果。因此，GPS可以充分實現礦山環境勘查和災害問題的動態模擬評估。

（2）水文地質與巖土力學試驗方法。水文地質和巖土工程試驗的對象包括多種類型，是礦山地質災害調查的重要手段之一。在礦山地質災害調查中，水文地質測試主要包括水質測試，浸出測試，浸泡測試，含水層吸附試驗，含水層頂板滲透性試驗，采礦誘導滲透率變化試驗，礦石和固體廢物中有毒有害元素的測試，土壤污染測試，溶質遷移和富集法測試等，巖土工程試驗主要包括室外現場機械試驗和室內巖石的物理和機械性能試驗。

（3）地球物理勘查方法。地球物理勘查方法的核心是高密度電阻率法，該方法是一種利用巖土間電導率差異來進行地質勘查的地球物理勘探方法。其可以研究深度方向上的電氣變化以及水平方向上的電氣變化，并通過參數轉換獲得更突出的有效異常比率參數。并借助參數結果來對潛在災害的深度和范圍進行推斷與解釋。此種方法對于較深的采礦區，地面下水系統，巖石風化層等的勘探非常有效。淺層地震方法是通過人為手段來激發地震波，然后研究地震波在地層中的傳播規律。其本質上是一種通過識別地下地質構造，來以此獲取地層巖性信息的地球物理方法。淺層反射法不僅可以直接反映界面的波動，還可以檢測埋藏的斷層和空洞。其對于勘查坍塌柱和各種異常物體效果非常顯著，如滑坡，裂縫面和采空區。

3 結語

本文主要是針對礦山環境地質災害問題及其勘探方法進行探索。并提出相應災害防治措施，以期為相關人員提供參考。相關技術人員還需不斷優化勘查方法，發揮出勘查方法的最大優勢，從而加強礦山環境管理工作，促進中國礦業可持續發展。