礦山地質災害勘查方法與防治措施分析

曾國星，彭文祥

（1.中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083；2.中南大學有色金屬成礦預測與地質環境監測教育部重點實驗室，湖南 長沙 410083）

礦山資源開采過程中，難免引起地質災害，地質災害一旦發生，不僅影響礦山正常開采，而且還會在造成不同程度的環境破壞，甚至引起人員傷亡。

因此，在礦山開采的同時，必須對礦山地質災害勘查及防治引起足夠的重視。

1 礦山地質災害主要類型與勘查方法

1.1 災害類型

礦山地質災害會受到不同因素的直接或間接影響，有很多不同的類型，地面塌陷為常見地質災害類型之一。地面塌陷主要產生于開采過度的區域，因開采過度，會使山體中失去足夠支撐，或由于對礦柱的留設無法滿足要求，都有可能產生地面塌陷。地面一旦塌陷，將會對周圍自然環境和地表植物都造成很嚴重的影響，甚至破壞整個地質環境，打破生態環境平衡。另外，礦山一旦過度開采，還會使山體當中的巖體產生裂縫，此時受到外界自然環境直接影響，如降雨等，將會使巖體產生崩落。因礦山所處位置大多比較特殊，而且地質環境也相對復雜，在山區上有很多的沙土，在降雨之后將對山體中泥沙造成很嚴重的沖刷，使大量的泥沙從山體沿向下的方向滑動，進而引起泥石流。當泥石流災害比較嚴重時，還會流至公路，將公路設施沖毀，對交通運行造成嚴重影響，同時還會威脅到附近建筑中人們的生命財產安全[1]。

1.2 災害勘查

1.2.1 災害分析

深入分析礦山地質災害，確定災害類型與其誘導因素，并明確可能對礦山開采造成的影響。對于地面塌陷災害，其產生原因包括：礦層開采后導致頂板下彎，使拉張應力明顯變大；其主要誘導因素為：采礦區面積不斷增加，區域地下水，對礦山的穩定性造成影響。對于滑坡災害，其產生原因包括：表面嚴重風化，巖體產生不同程度的破碎，割裂體發生崩塌；其主要誘導因素為：降雨的作用使巖石碎塊發生滑落。對于泥石流災害，其產生原因包括：自然地形條件，地質結構較為松散，地面上的植被遭到破壞，雨水大量積存；其主要誘導因素為：原本穩定性較差的地質結構，由于降雨而失去支撐，導致泥石流。對于水土流失災害，其產生原因包括：地面上的植被遭到破壞，巖石風化；其主要誘導因素為自然環境天氣。

1.2.2 地球信息技術綜合勘查

相關調查結果表明，該方法是常用的地質災害勘查方法，能從不同角度入手，對礦山地質災害進行全方位勘察。對于遙感技術，通過對高層空間信息的實時接收，形成對地表進行勘察的綜合結果。

采用遙感技術，能在最大限度上展示地質環境與破壞情況，能直接反映出與礦山地質情況有關的信息。通過對全球定位技術的合理應用，能準確且真實的反映出礦山中不同位置對應的地質情況，還能精準的確定地質災害產生位置；在此基礎上與遙感技術相結合還能對潛在威脅所在位置進行調查，以此為地質災害預防和災害救援提供可靠的依據。地理信息技術指的是利用軟件對礦山中不同地理信息實施綜合性分析，通過動態模擬，對可能產生的地質災害及其危害進行動態演示，以此在保證檢測結果真實性與準確性的前提下，為礦山開采提供必要的信息支持[2]。

1.2.3 物理勘查法

高密度電法主要是根據巖石在導電性上存在的差異，根據導電變化，對地質災害產生深度和廣度等進行分析探測，以此保證實際的分析效果。

對于視電阻率甄別，它主要通過對采空區內巖體實際穩定性的分析，來確定是否有地質災害的現象。而瞬變電磁檢測主要通過向指定位置地下持續發送脈沖磁場來確定感應渦流場，獲得各項地質信息，實現對地質災害的全面分析。另外，對淺層地質規律進行分析研究，能確定地震波實際傳播規律，并對地層巖石的基本性質進行檢測，實現對災害的全面勘查[3]。

1.2.4 水文地質和巖土力學勘查

該方法是指對礦山周圍實際水文地質情況與巖土力學進行檢測分析，與此確定礦山地層各項檢測結果，如滲透性等，在此基礎上，根據巖石力學特征，對巖層進行拉應力分析，以此實現對地質災害的全面勘查，掌握與地質災害有關的各項信息，從而為災害的預防及治理提供可靠信息支撐。

2 礦山地質災害防治措施

某縣地處XXX,是生態縣和旅游縣，同時也是國家重點保護生態功能區。該縣礦產資源豐富，現有16種礦產，包括能源礦產、黑色金屬礦產、有色金屬礦產、貴金屬礦產和非金屬礦產。長時間的采礦極大的促進了該縣經濟發展，但也帶來了環境問題，產生了不同類型和不同程度的地質災害，這是環境保護工作與生態文明建設所不允許的，防治地質災害成為現階段的當務之急，主要采用以下保護性措施與工程措施。

2.1 保護性措施

（1）對礦山開發的布局進行合理優化，不斷嚴格礦山的準入條件，關閉已經不能達標的礦山，并對礦權實施相應的調整，盡量做到集中設置。高度重視治理式開發，積極引導企業進行自主合并，以盡快形成完善的產業鏈。另外，還要對資產資源總量進行嚴格控制，使資源的開采和使用能夠達到平衡[4]。

（2）建設示范工程，加大力度提倡和建設具有示范作用的礦山，在以點帶面的基礎上，全面開展地質環境保護。其主要內容包括以下幾個方面：其一，廢水處理；其二，廢渣無害化處理；其三，土地復墾；其四，災害綜合治理。

（3）不斷引進新技術和新方法，在切實提高礦產資源實際開采回采率的基礎上，盡可能減少對地質環境造成的不利影響與破壞，以保障開采安全，防止地質災害的發生。

2.2 工程措施

2.2.1 高邊坡治理

高邊坡的巖性以大理石和花崗巖為主，其整體穩定性相對良好，然而，在風化作用持續影響下，有可能產生局部失穩的現象。對此，可通過臺階狀削坡來處理，臺階的寬度為3m，高度在10m～15m范圍內，坡度為50°左右。臺階外側還需使用漿砌塊石砌筑擋土埂，同時在與底部相距10cm的位置，按照5m～10m的間隔距離設置排水孔。完成以上施工后開始覆土，其厚度按30cm控制，注意在內側的30cm范圍內不覆土，將其作為排水溝。在植被選擇方面，應選擇適宜在當地生長的類型。除此之外，在坡后緣的5m～10m范圍內，應根據地形條件進行截水溝的開發，以引離水，避免對坡面造成沖刷；同時還應進行防護網加設，避免落石與行人墜落[5]。

2.2.2 廢渣堆治理

廢渣堆的組成部分以碎石土為主，其堆積坡度較大，通常不小于40°，而且穩定性也很差，很有可能產生垮塌。對于廢渣堆，可采用臺階狀降坡的方式進行處理，將邊坡的坡度控制在30°左右，臺階的寬度根據地形條件確定，而臺階的高度通常為8m。在堆渣的前緣，還應采用漿砌塊石進行擋墻砌筑，以進一步保證渣堆的穩定性。完成渣堆的治理施工后，需在其表面覆蓋一層30cm的土，并對橫縱方向的排水溝進行完善[6]。

2.2.3 采坑與工業廣場治理

首先將廣場上的設備與廠房拆除，并挖除地基與水泥路面；回填并整平廣場，回填物采用廢渣堆清理過程中產生的土石方，在回填時坡度按照20°控制，對于回填的厚度，應根據場地差異適當調整，使整體達到平緩。

在回填和整平完成后進行覆土，其厚度一般為30cm，最后進行植物的種植。另外還要做好對排水溝的規劃和設置，尤其是在坡頂處，當有沖溝發育時，適當增加排水溝的尺寸。

3 結束語

綜上所述，礦山開采中難免發生地質災害，而且礦山地質災害有很多類型，不同類型地質災害的產生原因完全不同，需在實際工作中進行全面且統一的勘查，采用適宜的勘查方法。最后即可根據勘查結果采用適宜的措施防治。