礦山工程地質勘查及地質災害治理對策探討

馮俊杰

廣東省有色金屬地質局九四〇隊 廣東 清遠 511520

我國經濟實力的不斷發展提升其中一大重點推動力量就是對于礦業資源的開發和利用，但是目前我國的許多礦山工程的開展施工實施當中還有著很多不足之處也就導致了不同種類不同程度的自然地質災害時有發生，這類現象的不斷發生不但對于該礦山項目的一個開采進程和效率產生了負面影響也對于相關施工作業人員以及礦產區附近的居民朋友的一個人生生命安全造成了極大的威脅。因此為了更好地對于相關的礦山開發工作的順利實施及其內容的保障，就需要加大對于相關礦山地質情況的一個勘察的力度，使用科學的技術和手法來對于這部分地質災害進行預防和處理，以保障相關企業的礦山開采項目得以更好地開展工作，提高其經濟收益，保障作業人員的生命安全，減少工程作業對于自然環境的污染和破壞。

1 礦山地質災害種類

在對于礦山的開采和棄石的過程中，會引發許多對于自然環境的災害，例如加速當地的土質土壤的水土流失情況，嚴重時還會引發對于開采地區的地表塌陷情況或者山地滑坡現象。此外對于礦山開采中水源的抽出和排水的現象可能會造成對于該地下水位的下降和地下水庫資源的缺乏，同時針對礦區的地下開采現象就很容易引發對于該地區的地質災害的發生，例如地殼震動和巖層爆炸以及瓦斯氣體的燃燒爆炸等等。另外對于排土場的作業中十分容易造成泥石流現象的發生，根據不完全統計我國礦山開采中有著超過2000座排土場，而其中發生的泥石流現象居然高達百起，造成了十分嚴重的財產損失和自然環境的破壞。對于礦業開采中地質災害的環境質量不但治理的難度較大，并且投入的資金要求也十分的高，甚至很多時候對于礦業開采中的自然環境修補和維護的價格還超過了該項目本身的礦物開采價值，這是十分得不償失的行為。因此我國開展了對于礦山災害的地質研究工作，對災害進行分類和應對措施的研究，建立一套科學的防災體系，對我國礦山開采的可持續做出了重大貢獻[1]。

巖土體變形的災害常常有著對于地表的塌陷以及相應采礦場周圍的邊坡喪失穩固性或者進行了滑坡以及相關的巖爆情況的發生。相對來說地面的塌陷情況常常發生在使用空場和留礦方法的這部分礦山的施工過程中，而導致相應的地表塌陷的這樣的原因就是因為采礦行為的發生，在該部分的區域中造成了許多的內空地區并且沒有在一定時間內將其回填，于是其遺留下來的這部分的礦柱就沒有辦法對于該部分的地表質量起到一個很好的支撐作用，嚴重時就導致了相應的地表塌陷事故的發生。同時對于相關采礦場邊部的這部分坡道的平衡性丟失以及滑流現象的出現都是在近礦山的開采工程中相對發生較為頻繁的一部分地質災害現象。這一類的自然地質現象的發生常常會對于露天進行開采的這部分礦廠有著十分嚴重的影響。一般是由于相應的礦場的地點選擇在了山坡部位的下方。加上相應的山體陡峭程度過高和天氣環境的因素地點就十分容易使得山體滑坡這以類型自然災害的頻頻發生。除此之外還有礦震災害的發生，而其發生的一個原因就是采空區的一個形成，所謂礦震顧名思義就是礦山地區的地震現象，是在相應的礦產開發工程中時常會發生了的后果相對嚴重的這部分自然地質災害類型。礦真現象的發生可能會導致礦坑出現突水和瓦斯氣體泄露等等許多的連環災害。從而對于相應的施工工作者和周邊生活的普通居民的一個人生生命安全進行一個嚴重的威脅。同時在相應的礦區自然地質活動以及相應的地殼應力雙重使用下就導致了一部分礦區周圍的巖石被持續擠壓，使得其受力的區域不均勻嚴重的時候就形成了巖爆現象的發生，這種事故的發生是相對來說較為難以預防的同時造成的影響也是十分嚴重。此外還也著礦坑的涌水和突水以及瓦斯泄露等等礦井內部的災害，造成的影響也是十分嚴重[2]。

2 地質災害防治策略

我國的礦業開采項目中常常存在著許多胡亂開采和挖掘的現在，除此之外對于礦物的開采采富不棄貧、采易不采難情況非常的嚴重，且這種不良開采的模式長久以來都沒有得到必要的有效措施的開展和治理。結合表1所示，充分表明了礦山工程施工中對區域生態環境進行保護的必要性。在這樣的背景之下，關于許多小礦山的非法開采和過度開采現象以及跨越自己范圍進行越界開采現象都十分的嚴重，這些現象的屢禁不止就導致了當前我國的礦山資源的嚴重浪費和額外損失，同時不規范的開采現象造成的對于生態環境的污染問題也變的日益嚴重起來。這些都是在我國礦山的礦物開采中亟待解決的重要問題和困境。在我國目前而言對于礦山的開采的總的流程中，無論是對于礦物的開采和勘探乃至最后的礦物運輸的環節和閉坑的環節，都沒有堅持做到將清潔開采和生產和可持續的基本發展理念灌輸到每一個開采和治理的工作中，開采工作大量開展的同時對于環境治理工作的資金人力投入卻微乎其微，二者的比例嚴重失調。除此之外和一些國外的經濟水平十分高開采技術也十分完善的發達國家來說，我國目前的礦業開采技術的研發效率相對較低，沒辦法對于經濟發展產生很大的幫助，沒有很好地跟的上我國目前其余行業的經濟發展速度，總的來說我國對于礦山開發中的相關地質災害防治手段和策略都還有待加強[3]。

表1 礦山工程中生態環境治理對策總述表

2.1 加強對于地質災害的預測和預防工作

在礦山工作的相應工程實施工作中地質災害的發生常常就會給采礦企業以及相關的施工作業人員帶來極大的損失，也十分嚴重地威脅著相關的礦山施工安全。在對于礦山的開采項目中就需要相關企業加強對于相關的地質自然災害的一個預防的和預測的工作，同時還需要有著相對科學合理化的災害治理手段以及措施。只有做好了對于相關的地理地質的勘探工作才能夠根據其勘探的數據分析從而更加科學合理有效地制定后續工作方案。

2.2 地面塌陷及裂縫防治

在礦山工程施工過程中，由于大多施工作業位于地下，很多企業在進行開采的過程中過于重視經濟利益，缺乏對于開采工作的合理規劃，因此，經常會出現過度開采的情況，而且，為節約時間提高開采效率，對于開采過的區域沒有及時進行回填，使得礦區地下存在大面積空洞，經常導致地面塌陷或者出現裂縫的情況，嚴重威脅著施工人員和周圍居民的生命安全。因此，采礦企業需要采取合理的防治手段，避免不良事故的發生。一方面，企業需要嚴格按照相關政策規定，科學合理的規劃，開采方式和開采進度，礦山挖掘的深度也需要符合設計規定，防止由于過度開采導致地面塌陷事故，給企業帶來更大的經濟損失，威脅施工人員的生命安全[4]。

2.3 對于重點區域進行針對性的防治

為了從根本上避免相關的泥石流地質災害的出現，相關的采礦企業需要在其進行工程施工的途中對于隨意堆砌的這部分土塊以及石類進行一個清除。同時也要對于相關的雨水針對山體中廢棄的石頭和廢土以及山體的負面影響，進行一個施工區域的排水區域和排水渠道的建設保障相關水流可以得到適時的排放和處理，而對于巖爆情況的時有出現相關的企業也要更加注重對于相關地質勘察工作的開采工作同時要根據其勘察的數據分析結合所有的資料信息來對于該部分礦區容易出現巖爆現象的區域進行分析，結合工程項目的要求去實施和操作，從而更好地去避免自然災害的發生，保障施工過程中的人員安全。同時對于相應的礦坑突水和涌水的災害情況就要求相關企業在進行開采和挖掘之前就對于該地域相關的自然水域條件和水文條件進行一個充足的了解和分析，以此來進行施工操作的一個規劃工作，并且在相應的礦坑之內做好排水功能的設計，以提高其相應的一個排水能力，同時也能降低礦坑內涌現象發生時出現的危害施工人員生命安全情況的發生。加強對于礦區內部的自然環境監測，從而提前制定好相應的一個災害的防治手段和方案，提高礦區開采中對于自然災害的應對水平。最后在完成了所有礦物開采的工作之后，還需要依據一定的規定和標準對于該開采后礦區的一個環境的修補和修復的工作，從而盡可能地減少對于礦區周邊自然地理環境和生態環境的破壞，做到對于礦產資源的清潔綠色可持續化開采。

3 地質災害勘查方法

3.1 綜合化信息技術勘察

在對于地理地質環境進行勘察的這樣一個礦物開采的重要過程中所使用的手段和相應的技術就是對于現代信息技術的使用。目前我國的許多礦山以及地質的開采偵查的過程里使用是相關信息技術簡稱為“3s”技術，也就是遙感技術（RS）、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)。其中GPS技術因為其使用于各大手機導航和車輛運行中而常常被人們所熟知。這里的“3s”技術是一種對于空間定位以及衛星定位乃至于現代化計算機和通訊技術的一個綜合形式的實現形式，對于相關高新技術進行一個合理的整合以及使用就可以最大限度地對于相關地區的空間地質信息進行一個采集數據收集和處理以及分析等等相關內容和功能。因此就成為了我國當代礦山開采產業中對于自然地質情況進行勘察時所使用的首選技術。對于該技術的規劃法科學化使用可以幫助相關工作作業者進行一個礦山周圍的總體地質地貌的以及相應的地質災害發生情況進行一個總的把握。可以對于相關的自然地質災害進行快速準確的區域鎖定，使用相應的遙感技術還能夠具體分許出該自然地質災害發生的情況以及其對于自然環境的一個損害程度，并且該技術所使用的時候受到相應的時間和空間的限制十分的小，可以幫助其在相對測量手法難以實現的地區來進行一個專業化程度極高的測量，就大大提升了相關工作的開展效果以及相關真實數據的支撐效果。

3.2 物理勘察

對于礦山的總體地質地貌和地理環境特征以及相應的自然災害的發生情況以及造成損害進行勘查外同時也要進行相應的物理勘查，對于該其余的土壤情況和巖石情況進行一個總體的分析。物理層面的勘查方法常常有著兩種不同的方法，淺層地震法和高密度的電阻率法。前一種勘探的方式是觀察在不同層次的巖石和相關的土壤中相應的地震波的一個傳播速度和傳播情況，以此來進行分析，一般來說使用在相對較淺的地質環境中，可以對于其相應的巖石和土壤的相關物理數據得到一個比較精準的結果。配合上對于反射波以及折射波的一個綜合應用就可以得到一個相對準確的結果，同時進行施工操作的難度較低所消耗的資金也相對較少。如上述表2所示，為實地勘察的礦區內巖土的浸水狀態與正常狀態下的邊坡穩定系數數值對比。而高密度的電阻率法就是依據巖石和相關土壤的一個導電性能的不同的原理來進行一個勘察，在實際的操作過程中需要其人工制造相應的持續的穩定的電流場，因此在電流場的作用之下種類不同的巖土其進行傳導的效率也大為不同，就可以對于其導電流的分析就可以得知相應的巖石和土壤成分以及其分布的情況[5]。

表2 礦體巖土層檢測

4 結束語

綜上所述一個優秀的礦山開采的工程需要在其施工的安全性角度來進行分析，對于相關地區的地質情況的勘察和自然災害的預防以及治理的措施也就是十分有必要的。而在對于該部分礦山工程正常實施之前還需要通過對于一部分信息技術的使用和化學物理多學科知識對于相應的礦山地質情況進行一個勘察工作。同時還要依據該地質情況對于施工建設中可能會導致的自然災害予以預測和預防，通過礦山工程中高質量的地質勘查和自然災害的預防工作開展，可以對于我國礦山開采工程中的經濟效益和自然收益得到雙重的保障。