礦山地質災害成因及其勘查方法

管慶軍

【摘要】針對礦山地質災害成因和勘查方法相關內容，做了簡單的論述，提出了勘查作業策略。明確礦山地質災害成因，對順利開展防災工作具有重要意義。基于此，深度分析此課題，提出有效的勘查方法，推動礦山地質災害治理工作的順利開展，具有很強的現實意義。

【關鍵詞】礦山地質災害 災害成因 勘查方法 3S技術

我國幅員遼闊，礦山類型較多，礦山地質災害問題也較多。從當前礦山地質災害情況來說較為嚴峻。因為無論是社會經濟文化，還是生態環境，都和礦山有著密切的關系。特別是城市建設受礦山地質災害的影響很大。因為采礦會改變礦產條件和地質環境，進而引發各類災害。基于此，要做好災害防治工作。

一、地質災害概述

礦山地質災害是地質災害的一個重要分支，當前，我國礦山地質災害具有種類多，分布廣，影響大，潛在災害隱患突出，且金屬礦山重于非金屬礦山；礦山地質災害的類型與礦山規模、采礦方式、礦物類型和地理位置密切相關。合理有效地利用資源、保護礦山環境、加強監測和信息管理、防范礦山地質災害，可以保證采礦業的可持續發展戰略。隨著社會的進步、環境逐漸被破壞、地質災害經常發生。地質災害實際上是在自然或人為因素影響下形成的地質過程（現象），對人類生命財產和環境造成損害和損失。地質災害的發生有兩方面的原因：首先，它是由不可抗力的自然因素造成的，其次是人為建設活動引發的，如興建水利工程、架橋、修路引發的地質災害（滑坡、塌陷等）。

二、礦山地質災害成因分析

采礦活動：由于采礦活動的開展，使得地區地下和地表巖石圈層產生形變，引發災難性后果。主要災害如下：誘發性地震；斷層錯位；泥石流災害。

地下水位異變：在礦山開采作業中，深層開采作業，使得地下水自由淺水層或者承壓含水層結構，遭到一定的破壞，引發結構失穩情況，造成地下水位以及礦山地質環境變化，引發災害性后果。具體災害如下：異變災害和礦井突水等；坑內涌漿；水土流失。

礦體內因引起的災害：瓦斯爆炸和礦坑火災這種災害最常見于煤礦。由于通風不良，使瓦斯積聚發生爆炸，造成井下作業人員傷亡，礦井被毀；礦坑火災除見于煤礦外，也見于一些硫化礦床。因硫化物氧化生熱，在熱量聚積到一定程度時則發生自燃，引發礦山火災。礦山火災的危害極大，而且還嚴重損耗地下礦產資源，如有的煤礦在地下已燃燒上百年，其資源損耗量十分巨大，使當地氣候發生改變，農作物和樹木大量死亡，田地荒蕪，環境嚴重惡化。地熱隨著開采深度加大，地熱危害不斷加劇。我國已有許多礦山開采深度達到800m以下，礦山因含硫量高，開采深度又大，地溫非常高。礦山地熱災害導致礦工勞動環境惡劣，嚴重影響了有關礦山的正常生產。

三、礦山地質災害勘查常用技術

1.3S技術

在礦山地質災害勘探中，可以利用遙感技術、GPS技術和GIS技術獲得良好的勘探效果。其中，RS技術的應用，能夠對礦產環境地質，進行宏觀解釋，精準生產衛星效果，提高礦產環境地質勘查水平。在礦山地質災害勘查作業中，應用RS技術，獲得勘查信息，能夠直接反映礦山情況，提高勘查作業工作效率。而GIS技術和GPS技術的應用，能夠擴大礦山地質勘查范圍，提升數據信息的精準性，便于礦山地質災害的全氣候勘查。

2.水文地質勘查

開展水文地質勘查作業，主要是依據相關信息，判斷巖土力學結構。基于巖土結構穩定性分析的結果，可以準確預測礦山地質災害。在分析水文地質信息和巖土信息的基礎上，結合試驗方法的應用，對礦山地質災害進行預判。目前，多采取水質測試和浸泡試驗等，開展水文地質分析，明確礦山地質承載能力，進而全面掌控各類地質災害問題。

3.地球物理勘查法

目前，常用高密度電阻率法以及淺層地震法，開展礦山地質災害勘查。其中，前者的應用原理為：利用巖土的導電性，開展物理試驗。在進行礦產開采作業時，選擇礦山巖土區域，依據巖土導電性，測試巖土體之間的導電數值，利用物理比值法，準確記錄各類信息。因為巖土體不同，其導電性能差異，主要通過電性變化表現出來，通過對比分析數值，分析差異，便能夠定位潛在地質災害發生的位置，進而在開采過程中，合理規避此活動。后者的應用原理為：采取模擬地震波的方法，開展礦山地質災害勘查作業。利用科技手段，引起地震波，觀察地震波變化情況進行判定。

四、礦山地質災害勘查和防治實例分析

結合某礦區，對勘查技術在礦山地質災害勘查中的應用，進行全面分析。此區域面積約為16km²，經過多年開采后，出現了嚴重的地質災害問題，危害群眾生產以及生活。現結合此項目，對遙感技術的應用，做如下分析。

1.影像獲取

礦區遙感影像資料的獲取，使用的是固定翼無人機航攝系統，選擇DB-Ⅱ型無人機，使用佳能EOS5DnarkⅡ定焦數碼相機，作為傳感器。按照比例尺以及遙感測量精度要求，明確地面分辨率參數為0.10m，絕對航高為3050m，相對航高為550m。此次遙感攝影任務，設計2個架次飛行，總計21條航線，航向和旁向重疊度具體為70%和40%，航線之間的距離為220m，曝光間隔參數為70m，總航程為140km，總計獲得遙感照片1762張。

2.數據處理

基于航空攝影數據和相位控制結果，基于全數字攝影測量工作站，使用PicelGrid軟件，執行三維測量計算并生成比例為1：1000的區域數字正射影像圖，分辨率為0.10m。數據處理流程如下：數據準備；空三加密；構建立體模型；核線影像生成；匹配預處理；匹配結果編輯；DM生成；DOM生成；成果檢查。

3.地質災害遙感解譯

這種解釋工作使用數字正射影像作為分析的底圖。利用Ars-GIS軟件，作為分析平臺，構建解譯標志，開展初步解譯。經過野外調查驗證后，生成最終成果。解譯工作流程如下：準備正射影像資料和相關資料；開展資料分析，構建遙感解譯標志；初步解譯；野外驗證；詳細解譯、修正初步解譯成果；綜合分析，輸出解譯成果。結合區域地質背景資料，明確此研究區域主要地質災害包括滑坡災害和不穩定斜坡災害等。

結束語：綜上所述，通過對礦山地質災害成因的分析，探討了礦山地質災害勘探中常用的技術手段。并結合實際工程案例，分析了遙感技術在礦山地質災害勘探中的具體應用。從實踐效果來說，利用現代化勘查技術，能夠明確礦山地質災害實際情況。