礦山工程地質勘查及地質災害治理對策

李曉露 河北省地礦局第八地質大隊

一、礦山開采中常見的地質災害

（一）地面與采空區的塌陷

由于巖層的不穩定性，巷道在開采過程中極易發生頂板塌陷。在采空區，煤柱不能承受圍巖壓力，可能導致地面塌陷。如果在開采過程中不勘探地質條件，在開采過程中可能會破壞不穩定巖層，導致巷道坍塌。烏魯木齊市某煤礦地面及采空區塌陷不僅對煤礦開采造成不利影響，而且可能造成潛在危害。

在這種情況下，應及時對采空區進行回填，避免因采空區面積大而造成的礦產資源開采隱患；塌陷后，不及時對塌陷區進行回填處理，可能導致二次塌陷。

（二）巖土變化引起的地質災害

礦山資源的開采也會對原有的地質環境產生影響，因此礦山巖石及表層變形十分普遍。在礦山工程開發過程中，地質災害最常見的誘發因素是巖土物理性質的變化。由于巖土力學性質的變化而引起的滑坡、崩塌和巖爆災害，可能是由于巖土的力學特性發生了性的變化。在采礦工程發展過程中，直接的因素是開采過程中圍巖和頂板應力的釋放，導致巖土形態的變化。如果在開采前進行詳細的地質勘探，則根據礦產資源的具體位置進行詳細的路線規劃，并嚴格按照有關規范組織生產。為了避免采礦過程中的盲目性，要求地勘人員向采礦人員提供詳細的數據和資料。礦山礦產資源開發到一定程度后，由于受人為因素的影響，巖土發生變化，地質滑坡，或在多種力的作用下發生巖爆。巖爆又被稱為“礦山沖擊”，一般由于受到地殼應力作用，礦坑和頂板圍巖出現壓縮嚴重的情況，開采作業中出現自由面，巖石內部的壓力突然被釋放導致巖石的爆裂。

（三）礦坑突水

礦井突水是礦山開采中常見的突水事故，具有突發性強、危害性大的特點。為了確定地下河、老窯、采空區的位置，必須準確估算礦井涌水量，避免大量地下水流入巷道，造成人員傷亡和工程延誤。在地質勘探中，應明確記錄礦井地下水位資料。在開采過程中，還需要對地下水位進行實時檢測，確保水位處于安全范圍內。地下水位的升降不僅導致突水，還會導致地面沉降，對沙土有一定的影響。砂土液化和巖石崩塌，以及水位升降引起的土壤變化。地下水位的升降對礦山工程的影響是多方面的。一般來說，礦山工程開采會導致水位持續下降，更容易導致地面沉降。在地質勘探過程中，對可能發生的突水災害后的響應措施應包括詳細的涌水量估算。如果不能準確估計涌水量，透水斷層現象可能誘發其他地質災害。

二、礦山地質勘查中地質災害的防治對策

（一）礦山勘查技術

第一，微震監測技術，該技術它能夠對整個金屬礦山的地質災害進行監測。從目前的情況來看，我國微震監測技術它在金屬礦山的使用已經有著十多年經驗，使得該技術被越來越多的礦山企業進行應用。同時，隨著它的廣泛使用，這一種技術的集成效果與技術方面也在不斷提高，它能夠充分實現對周邊數據的采集以及識別微地震波形態，幫助人們進一步了解礦山的數據。

第二，動態監測系統，在勘查過程中除了需要使用微震監測技術外，也需要應用到動態監測系統，該系統它能夠充分的利用周邊地理信息以及全球定位進行動態監測，從而在最大化限度中對礦山地質災害的發展概率進行管控和預防。因此，我們在開展金屬礦山開發過程中，應當采用有效的方式來對地震災害預防和管理。最后，在開采中，常常會因為諸多因素使得受到地質環境以及地理因素的影響，讓工作開展受到極大的阻力，那么就可以搭建相關的數據庫與共享平臺，對監測信息進行充分收集，為做好防治地震災害打下堅實。

（二）勘查地質災害防治措施

勘查礦山采空區的方式，我們在勘查過程中，常常應用到的物理勘探方式，主要有著高密度電阻率法以及視電阻率法。關于高密度電阻率法而言，它主要是使用不同的導電特點對礦山進行物理探測的方式，該方式它只能用在勘探淺層的地下水系統。關于視電阻率法，它主要是使用不同的材料屬性，這一些材料它的導電性能較好且電阻率較低，屬于高絕緣電阻，常常應用在深層的地下水系統勘查。

（三）使用先進技術

3S 技術是當前進行地質勘查的重要技術，進行礦產資源開采的過程中，地下水的使用以及礦洞的挖掘對周圍的環境會造成影響。3S 技術是指GPS、RS 和GIS 技術，GPS 技術對災害發生的區域進行定位，RS 技術對災害的損壞程度進行鑒定和分析，GIS 技術對地質破壞和災害發生的信息進行處理和分析，根據數據研究相關對策。采礦安全是當前社會十分關注的問題，需要加大科技投入和教育投入，保證充分掌握礦山地質條件，對可能出現的危險采取相應的防控措施。物探技術是當前進行礦山的質勘查使用最廣泛的一種技術方法。物探技術顧名思義就是應用物理原理進行地質勘查的技術，包括超聲波探測和電磁波探測等。物探技術進行地質勘查不需要對礦山先進行開采處理，只需使用專業的設備和儀器進行地質勘查，可實現超前探測。

（四）對采空區進行勘查

礦山的地質災害大都是由于開采到礦山深部形成采空區，失去原有地應力平衡，導致地質不穩定而發生地質災害，因此，對礦山內部采空區進行分析十分必要。而對采空區進行地質勘查使用較多的物探方法是高密度電阻率法，其基本原理是基于不同地質體電阻率差異來進行探測。在金屬礦山開采過程中，首先對其中的礦石種類進行分析，然后根據導電性能的好壞來對采空區進行地質勘查?？諝獾膶щ娐屎艿停且环N絕緣電阻，但是采空區殘留礦石的導電性能和空氣有明顯電阻率差異，因此對這種顯著的電阻率差異產生視電阻率斷面圖和平面圖進行分析，就可以清楚了解采空區的實際情況。

三、結論

綜上所述，在進行礦山的質的勘察或者進行礦產資源的開發時，不能只考慮到礦產資源本身的價值與利益，還要充分考慮到生態環境等因素，實現可持續發展，也能夠推動礦山開采工作安全，健康的進行。