劉能源,趙曉東,鐘玉龍,吳家旭
(桂林理工大學 地球科學學院,廣西 桂林 541006)
通過實際調查發現,社會各方面發展的速度變得越來越快,在這個過程中對礦產資源的需求也在逐漸增加,實際的開采范圍也在不斷擴大,這樣就會導致嚴重的地質災害問題出現,不僅會對各方面的開采工作帶來較大程度影響,而且還會對工作人員的生命安全帶來嚴重威脅[1]。所以,相關單位在對礦產資源進行開采之前要對地質災害問題進行充分分析和了解,進而采取有效的措施進行控制,這樣才可以確保各方面工作的正常開展。
在通常的情況下,礦物質隨著時間不斷的積累而發生堆積,進而形成各種各樣的山體,這些山體也就是礦山,不同的礦山之間有著一定程度的差異,而且礦山表面也會有不同的地貌特征存在。另外,在礦山所處的地下有著較為豐富的地下水資源,這就要求相關開采單位要結合實際的情況來進行充分分析,在此基礎上來對開采方案進行合理的制定,從而地質勘探的作用也可以在這個過程中充分發揮出來[2]。除此之外,開采單位要對礦山所處的地區地質條件、水文條件等各個方面進行充分調查,有關單位還要將科研工作落實到實處,這樣才能夠確保設計人員可以對開采方案進行合理設計,這樣不僅可以有效避免礦產資源開采過程中受到水層帶來的影響,對一些較為薄弱的環節要采取有效的措施進行加固。
就從目前情況看來,我國部分開采企業在對礦山進行開采的過程中會將地底下的礦石不斷的運輸到地面,這樣就會在長時間的地下挖掘開采當中地表下面就會被挖空,開采采空區域也就會因此而形成[3]。另外,采空區域和地面之間的頂板巖層無法受到礦石層帶來的支撐,再加上表面受到覆巖層帶來的壓力,那么就會向下變彎而出現一種拉張應力,斷裂風險也就會出現,覆巖層無法受到支承而出現較大程度的斷裂和離層問題。
除此之外,我國礦石產業開采數量和規模也在不斷地擴大,不僅礦山采空區域面積會隨之變大,而且地表會出現較大程度的塌陷,在附近居住的居民、建筑物、農用地面等方面也會受到較大程度影響。
在地質災害問題當中最為常見的就是礦山泥石流,這種地質災害問題有著較強的突發性,并且還具有較高的危害性,整個礦區會受到這種地質災害問題帶來的影響而無法正常運行,人民群眾的生命及財產安全也會受到較大威脅。通過實際調查發現,泥石流主要發生在礦山開采過程中出現的露天礦分離物、無法再次利用的廢棄礦石等一些廢棄物亂堆亂放,在順坡順溝處會發生一定程度的堆積,如果出現降雨,那么泥石流地質災害問題也就會出現[4]。另外,在礦山開采過程中會有較多的廢石放置在開采現場,這樣不僅有著一定的蓄水效果,而且礦山底部水體就會涌出,泥石流地質災害問題發生的概率也會因此而增加。
在礦山開采過程中會受到較多因素的影響,從而導致山體滑坡地質災害出現,山體滑坡地質災害主要受到強降雨帶來的影響,礦石開采過程中會有一部分礦石外部裸露在巖石層之外,再加上巖石成分和軟硬程度不同,那么在受到強降雨的風化程度也就會不同[5]。與此同時,如果相關工作人員只是在坡腳處進行開采作業,那么礦山內部應力的穩定性就會下降,從而發生分裂滑落問題,如果礦山地質發生變化,不僅其整體結構也會發生一定程度的改變,而且體積較大的巖石就會斷裂分成多份,巖石分裂的程度比較大,那么礦山就會受到穩定性帶來的影響而發生坡度滑落。
現階段我國科學技術水平得到了進一步的提高,電子計算機技術和互聯網科技受到了廣泛的重視,并且在實際應用過程中可以發揮出良好的效果,在礦山地質災害問題勘查方面也可以發揮良好的作用。目前,在礦山地質災害問題勘查過程中最為常用的就是信息技術,這種技術有著較高的應用效果,礦山地質災害勘查的準確性和實效性也會因此而得到進一步提高,地質災害問題發生的概率也會很大程度的降低。礦山開采單位可以對GPS技術進行充分應用,這樣可以通過衛星來對礦山所處的地理位置進行勘查,在此基礎上來開展有效的地質勘查,開采范圍也可以在短時間內確定;通過RS技術可以對礦場現場實施遠程的遙控探測,探測結果也具有較高的精確性和有效性,并且還能夠在礦山開采范圍內進行更深層次的探測。此外還可以運用遙感勘查技術。通常是因為礦山表層土質成分發生變化,并達到無法恢復的臨界點而導致礦山地質災害的發生。運用遙感勘查技術則能夠通過對礦產采集樣本中的元素以成分含量進行分析來獲得大致的礦區資源分布情況,大大提高礦山開采的有效性,避免出現盲目開挖的現象而產生許多采空區。該項技術和GPS技術相似,其主要是選擇礦山地質構造、巖石特性、礦產資源分布以及地下水含量等作為取值參數,不過主要是由礦床、中轉地區、堆積場以及廢礦庫等地方進行樣本的收集,隨后采取高密度電阻率、電阻率法來進行元素含量的測定,從而獲得具體的采空區范圍以及礦層分布情況。除此之外,遙感技術還能夠用于對礦區天氣的預測,有效提升作業的安全性。同時還可將作業環節對于周圍環境產生的影響檢測出來,有利于對作業方案進行調整與優化,治理環境污染,實現生態環境的有效保護。
通過實際調查發現,我國有著較多的礦山環境地質災害問題勘查措施,其中最為重要的就是水文地質勘查,在這種勘查方法實際應用過程中需要與地層力學架構分析工作同步開展,在通過相關試驗之后才能夠根據試驗結果來對最終勘探數據信息進行充分的分析和了解[6]。在通常的情況下,相關開采單位會對滲透性測試進行充分應用,通過這種方法來對水層頂板的滲透情況進行充分了解,在這個過程中還要根據實際的情況來開展水質測試、浸泡試驗、含水層吸附測試等。除此之外,工作人員還要對礦層力學架構進行科學分析,在這個過程中主要是對礦山位置的礦石分布和受力情況進行不斷研究,在此基礎上對巖石層的穩定性進行準確探測。在礦山開采前期要將水文地質勘查工作落實到實處,這樣不僅能夠讓相關工作人員對礦山的承載能力進行充分了解,而且相關施工企業和施工現場工作人員也可以對開采方案進行科學的制定,為后期各方面工作的正常開展奠定良好基礎。
礦山開采工作與礦山環境勘查工作之間有著緊密的聯系,在實際勘查過程中會應用到較多的地質物理勘查措施,高密度電阻率勘查法就是其中之一,這種方法可以對礦山礦層的物理屬性和導電性特點進行充分利用,在此基礎上來開展相關的試驗。開采單位的工作人員可以通過試驗來對礦山地質層的導電性能進行充分了解,進而可以對實際數據進行物理比值的分析。一般情況下,不同的礦物層和地質層導電性之間有著一定程度的差異,工作人員可以從不同的角度來對導電性能變化進行科學的測試,從而可以對巖石層、巖石土層存在的潛在地質問題進行充分的了解,對其所處的位置進行準確判斷,這樣不僅能夠采取有效的措施來進行處理,而且還能夠避免這些地質災害問題帶來很大的影響。
綜上所述,在礦山開采過程中為了能夠進一步提高安全性和穩定性,那么相關開采單位要對工作人員進行嚴格要求,工作人員不僅要具備較高的專業技術能力和整體職業素養,而且還能夠對各種地質災害問題進行充分了解,在此基礎上來采取相應措施進行處理。另外,開采單位還要對防治措施進行合理利用,這樣才能夠對礦山資源進行合理應用,對自然環境也可以起到良好的保護作用。