王 鴻
(甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院,甘肅 蘭州 730046)
我國社會經濟發展速度如此之快,離不開礦山資源的推進作用。但礦山工程在開采過程中難免會出現多種地質災害,不僅影響了礦山開采的效率,還嚴重威脅了施工人員以及周圍居民的生命。因此,為了保證礦山工程的開發質量以及開發效率,必須要深入分析礦山工程地質勘查的相關措施,并且利用科學合理的地質災害治理措施,從而保證礦山開發工程的順利開展,提高社會經濟效益,保障人民群眾的生命安全。
在整個礦山工程中,地質勘查工作是比較復雜的一個環節。首先,需要勘查的范圍非常大,而且涉及的種類和結構也十分繁多,龐大的數據自然需要花費更多的人力以及物力資源提供相應的支持。其次,審批和歸檔地質勘查數據也會浪費大量的行政資源,為礦山工程開發成本控制工作增加了很大的難度。最后,若在地質勘查工作中由于數據不準確,也是導致各種各樣地質災害產生的主要原因,只有合理的應用地質勘查技術,才能夠為后續地質災害的預防和治理提供重要的依據,有利于進一步開發整體礦山資源[1]。因此,礦山工程地質勘查工作不僅需要耗費大量的資源,而且工作實施的難度也非常高。
在進行礦山工程開發工作中,由于施工環境、地質結構以及施工技術等原因,非常容易造成多種地質災害,降低了工程開發的效率并且威脅了施工人員的生命財產安全。因此,想降低礦山工程開發過程中地質災害發生的頻率,首要任務就是做好地質勘查工作。目前,地質勘查工作常用的技術主要包括工程物探技術、高密度電法、水文地質勘查法、3S技術等。這其中3S技術是礦山工程地質勘查工作中應用較為廣泛的技術,其他幾種主要是結合不同地區的地質情況合理應用。3S技術主要分為RS、GPS和GIS技術,通過RS分析地質勘查工作中可能會出現的災害信息,并通過數據找出合理的應對措施;通過GPS技術針對地質區域進行精確的定位;通過GIS可以針對地質破壞與災害的內容進行研究,有利于后續的工程應用[2]。因此,合理應用3S技術,可以充分了解礦山內部情況,并且獲得的各項數據也較為精準,制定出科學合理的礦山工程開采方案,也能夠有針對性的預防礦山地質災害。
2.1.1 巖土變形
礦山工程中較為常見的就是因為巖土變形造成的地質災害,如,地表塌陷、礦坑中出現巖爆以及礦產邊緣失衡等。地表塌陷主要是因為礦山工程開采過程中沒有利用科學的挖掘方法,或者沒有設置數量足夠多的礦柱以及礦柱遭到破壞等,都會造成不同程度的地表塌陷。同時,地殼運動也會造成圍巖變形的情況,在應力作用下礦巖爆裂,發生較為嚴重的地質災害。
2.1.2 崩塌滑坡
礦山工程中造成崩塌滑坡災害大多數都是在礦山路面兩邊的高坡或者較陡的斜坡。產生崩塌滑坡災害主要因礦山周圍的地理環境、開采方法不合理等,通常是在礦山采空區域多發,因為這部分的地質區域邊坡穩定性較差。
2.1.3 地下水位異常
礦山工程開采過程中采集地下水就會造成地面沉降的問題,最終引發礦坑涌水、礦井突水等災害。如果過度開采對自由潛水層和承壓含水層結構造成破壞,遇到暗河或者蓄水溶洞,就會涌出大量地下水,使周圍建筑物遭到破壞,還會影響附近農田[3]。
在礦山工程開發過程中一旦發生地質災害,就會造成大范圍的破壞,并且破壞力也非常高。曾經有一次礦山工程產生的地質災害致使周圍40多個城市造成嚴重的破壞,采礦作業中產生的廢渣和石塊等浪費了近兩萬平方米的土地,并且造成了大量的環境污染。同時,礦山工程中出現的地質災害種類十分繁多,若是沒有利用合理的開采方法,就會影響礦山附近的地質環境,出現不同程度的地質災害,為治理地質災害工程帶來了很大的難度[4]。因此,影響礦山工程地質災害治理工作的主要因素是地質災害種類繁多,無法及時采取有效的預防措施。
為了有效減少礦山工程中地質災害發生的次數,在開采工程中應加強爆破控制,避免由于爆破造成的巖土不穩定的現象,預防崩塌、滑坡等地質災害。采取有效的爆破控制措施,可以利用光面處理技術,在一定程度上降低礦山爆破對周圍環境的干擾,減少由于爆破震動礦山出現裂隙,保持礦山的穩定性,從而避免產生相關的地質災害[5]。
在礦山工程開采工作前,加強地質勘查工作,深入了解礦山內部的地質環境和地貌特征,才能夠依照勘查數據制定科學合理的預防以及治理措施。因此,礦山開采企業應首先嚴格檢查地質勘查儀器設備,保證勘查儀器設備能夠正常運行,并且能夠提供準確的地質勘查數據。其次,應用科學的勘查技術落實地質勘查工作,為礦產工程開采奠定牢固的基礎。例如,有效結合水文地質勘查法和高密度電法,從而更全面的掌握礦山內部富含水分的分布情況,為預防地質災害工作提供詳細的勘查數據。最后,在開展地質勘查工作以及利用儀器設備時,必須嚴格按照相關標準進行工作,保證礦山工程開采工作能夠順利開展。
礦山工程地質災害產生的原因多數是因為礦山開采區域地質不穩定,尤其礦山邊坡的不穩定更容易增加地質災害發生的頻率。因此,在治理礦山工程地質災害過程中,必須要重視加強礦山工程地質的穩定性。設置抗滑樁能夠在一定程度上提升礦山邊坡的穩定性,使滑坡維持結構穩固,避免出現大面積滑脫的現象[6]。值得注意的是,需要結合礦山工程施工現場的具體環境設置抗滑樁,才能夠最大程度發揮抗滑樁的作用。同時,加強地質穩定性,治理滑坡災害也可以通過排截水、護坡和支護等方式,設置相應的排水出口將地表水排出,尤其是在雨季,重視地表水排出工作能夠有效降低滑坡災害產生的頻率。
由于地質災害的種類十分繁多,導致預防和治理過程中經常會出現疏漏的問題,預防和治理工作不到位。因此,礦山工程企業應制定合理的地質災害應急預防方案,建立良好的治理體系,從而有效降低地質災害發生的頻率和減輕地質災害造成破壞的程度。通過完善應急預案,能夠提升礦山工程開發過程中處理地質災害的速度,及時采取效率較高的控制措施,將地質災害限制在一定范圍內,避免出現擴散的問題[7]。同時,通過制定合理的應急預防方案,也能夠為企業控制損失提供強大的助力,從而減少由于礦山事故造成的負面影響,保證企業能夠可持續良性發展。
我國現在較為重視對于一些廢棄礦山的地質環境恢復治理工作,并且結合實際情況出臺很多相關政策,從而保障礦山工程地質環境恢復治理工作順利開展,也取得了一定的效果。但現階段,礦山工程地質環境恢復治理程度遠遠比不上礦山工程地質環境破壞的程度。因此,根據不同種類的礦山工程地質環境問題,采取不同的恢復治理措施,不僅能夠為尚未治理的廢棄礦山提供相關的治理經驗,還可以為礦山工程開采工作提供預防和治理方向與思路。
綜上所述,礦山工程開發的過程中,非常容易出現不同種類的地質災害問題。為了有效預防和治理地質災害問題,在開展礦山工程工作中,必須要加強地質勘查工作,充分掌握地質環境和自然環境后,為地質災害治理和預防提供準確的數據,從而采取有針對性的地質災害預防和治理措施,提升礦山工程作業的安全性。