礦山環境地質災害問題及其勘查方法分析

魏世兵+李峰

摘 要：目前在礦山開采方面，地質災害頻發，安全問題已不可忽視。從目前礦山開發的情況來看，常見的地質災害有山體塌陷、泥石流及其山體滑坡等幾類，這類災害的發生已經給人們的生產、生活乃至生命安全造成了不必要的麻煩，因此在礦山開采過程中應該重點關注與防治。本文結合常見的地質災害的分類及其防治措施，詳細介紹了我國目前使用較多、應用性較強的幾種勘察方法。

關鍵詞：礦山環境；地質災害問題；勘查方法

中圖分類號：P694 文獻標志碼：A

礦山資源作為人們生產與生活必不可少的一類資源，給人們提供了眾多便利。但同時也發現地質災害問題亟待解決，應該給予足夠重視，防止給人們的生產與生活帶來不便，保證生命安全。從以往的安全事故來看，地質災害發生的原因多是采礦的方法選擇和管理不當引起的，因此需要采取科學與合理的開采方法避免地質災害的發生。

1 常見災害與防治

1.1 山體塌陷

礦山在進行礦石的開采時，不斷地從地下進行礦石的挖掘并運到地面，經過長年累月的挖掘，在地表以下便逐漸地被挖空，形成采空區。采空區與地面之間的頂板巖層失去了礦石層的支撐，加上覆巖層的重力，不斷地向下變彎而產生拉張應力，當該應力增大到巖層無法承受的范圍后，就會斷裂直到破碎并下落，這樣上面的覆巖層也就失去了支撐，也會發生彎曲，最后也會出現斷裂和離層。隨著采礦的繼續進行，采空區的面積也隨之增大，從地表來看就會出現面積更大的塌陷盆地，這會為地表的居民、建筑及農業用地等帶來極大的安全隱患。雖然礦山采空后使得該地出現了地質災害，但仍然可以采取措施進行修復治理，目前多采用將采空區充填后復墾的方式，如使用礦業開采的殘余物煤矸石、露天礦分離物、粉煤灰等，將其回填到采空區后，再進行農業的開發，既處理了礦業開采殘余物，又使得塌陷問題得以解決，同時這種方法不會對環境造成其他方面的污染，因而具有較高的可行性和經濟性。

地表塌陷多是由于開采企業的無計劃、無節制開采導致的，有些地區為了增加經濟收入，盲目的進行礦山的開采，使得礦區形成一個又一個的采空區，嚴重威脅著礦業人員的生命危險，因此在進行開采時必須采取有效的防治措施，保證人員的安全，這就需要采礦時應當有專業人員操作，并注重支撐保護的設置，最大程度地避免人員的傷亡。

1.2 泥石流

礦山地區的泥石流也是較常發生的地質災害，而且具有突發性，危害較大，使得整個礦山區無法正常的運轉，對人們的生命及財產造成極大的威脅。通常來說，人們為了治理采空區的塌陷問題，會利用現場的礦剝離物，使得地表堆積了較多的松散物質，在遇到降雨氣候時，在雨水的沖刷下使得這些松散物隨之流下，并成為泥石流。另外礦業開采時較多的廢石被堆放在礦山區，并起到了一定的蓄水作用，或者礦山下的水體被挖穿涌出，隨之產生泥石流。開采過程中對于礦山地形的改變也會引發泥石流，如將平緩的山體破壞成陡峭山體。

針對泥石流的產生原因，一般人們采用生物防治的措施，一是利用種植植被來對水土進行穩固，減少水土流失，并利用植物的生長進行土壤的凈化。另外就是進行工程防治，對采礦的每一個操作環節進行有效的控制，強化對其進行環境的勘察，并采取有效的防治措施，從而降低泥石流的發生概率，最大程度地減少地質災害帶來的損失。

1.3 山體滑坡

造成山體滑坡的因素較多，它們相互交織共同造成了山體滑坡災害，多是在強降雨氣候中發生的。由于在進行礦山開采時使得礦山外部裸露出較多的巖石層，并且巖石的成分不一、軟硬不同，受到環境的風化程度也不同，質地更致密的巖石更加突出，這樣在環境中的空氣和水的作用下，不斷的對其產生切割作用，在長時間的作用下，由于自重而斷裂滑落。另外，礦山區的地質環境變化，結構也隨著改變，原本較大的巖石裂成幾份，這些分裂體有可能失去穩定性而滑落。人為因素也會導致山體滑坡，如在采礦時只在坡腳施工，使得山體內部的應力平衡發生變化，最終導致巖石的分裂滑落。

對于這類地質災害應當在采礦前做好現場環境的勘探，考察巖石層的穩固情況以及山體的陡峭性，較陡山體極容易出現山體滑坡。而對于某些較陡的礦山體，應當做好防護措施，如使用抗滑擋墻、抗滑鏈，或者加筋擋墻等的方式，也可以人為的進行山體加固，或者進行土層的注漿加固、山體固土等方法。

2 勘查方法分析

2.1 信息技術的應用

在科技的不斷進步下，各行各業的技術水平都有了較大的發展，在礦山地質災害的勘探中也不例外，如今信息技術高速的發展，使得勘探技術更加的精準和高效，極大程度地降低了災害的發生頻率，為礦山周邊居民的生命和財產提供了保障。如3s 技術在地質勘探中的廣泛應用，其中的GPS技術就是通過衛星進行全球定位系統，可以從整體上對礦山地區進行地質勘探，該技術勘探范圍較廣，可以基于GPS系統來進行開采范圍的確定；利用RS技術進行礦山地區的勘探，也即是遙感技術，它可以遠程地對礦山現場進行遙控勘探，它的勘探更加細致，是在開采范圍內進一步的勘探；利用GIS技術可以實現對勘探數據的分析，也即是地理信息系統，它可以實現高效的數據信息管理，與RS技術相配合，可以得到精準度較高的勘探數據和圖像。

2.2 水文及巖土的勘探分析

在進行礦山環境地質災害的勘探中，水文地質勘探時必不可少的環節，通常它需要配合巖土力學結構分析共同進行，兩者的勘探結果均需要進行實驗，并根據實驗結果得到勘探數據。在進行水文地質勘探時需要對水質進行測試，并通過滲透性測試來了解含水層頂板的滲水情況，另外還有浸泡實驗、含水層吸附測試等。巖土力學結構主要是通過對礦山地區的巖石分布及受力進行研究分析，考察其穩定性，分析巖石在外部應力的作用下會出現哪些力學動作，保證礦山開采的安全性。通過對水文及巖土的勘探分析，我們可以在開采施工前了解礦山承載性能，并做好必要的防護措施，以及制定合理的開采方案，避免開采過度引發一系列的地質災害。

2.3 地質物理勘測法

礦山環境地質勘查的方法多種多樣，為礦山開采提供了可靠的依據，其中也有一些物理勘探方法，如高密度電阻率法，它是利用了巖石的一些物理性質，主要是導電性的特征，通過對其進行實驗分析，我們可以獲知礦山區巖土間的導電性，將其實驗數據通過一些物理比值方法分析后，可以了解各巖土的導電性方面的差別，并檢測不同方向上的導電性變化，這樣就能夠獲知是否有潛在的地質災害，并確定其位置。另外淺層地震法也較常用，它的工作方式是對地震波進行模擬，當在礦山區通過人工的方法模擬出地震波后，就會在礦山區的地層中擴散傳遞，我們再使用相應的儀器設備捕獲地震波，并通過地震波的傳播變化來分析出地層中的斷層分布情況，或者考察是否存在空洞以及它的位置，這樣我們就可以避開這一位置，防止在礦山開采中引發地質災害。

結語

在礦山的分布區內一般存在類別多、規模不大、分布較廣泛等特點，受當前技術水平、經濟效益和管理理念的限制，安全問題還未徹底解決，需要給予足夠重視，防止給人們的生產與生活帶來不便，保證生命安全。從以往的安全事故來看，地質災害發生的原因多是采礦的方法選擇和管理不當引起的，隨著人們生活觀念的提升已意識到資源開發和環境保護需同步進行，因此需要采取科學與合理的開采方法避免地質災害的發生。只要處理好礦山開發和保護環境二者之間的關系，才可以從源頭上保證礦山行業的可持續及長遠的發展。

參考文獻

[1]周蕾，劉慧林，劉志堯，等.礦山開發過程中地質災害的產生及其預防措施[J].礦產保護與利用，2008（2）：39-42.

[2]彭俊杰，林樹芳.礦山環境地質災害問題及其勘查方法[J].建材與裝飾，2016（13）：199-200.

[3]許洪斌，孫玉森，李德強，等.遼寧省瓦房店市華銅礦礦山地質災害治理方案概述[J].地質與資源，2009，18（1）：59-63.