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睿·行业|矿山地质灾害勘查方法与防治对策

时间:2023-08-26   访问量:1122
矿产资源作为人类生存的主要物质来源,是国家经济发展的物资基础。在社会经济高速发展的当今社会,各项经济生产活动需要大量的矿产资源,以满足各行各业的正常运作,在此大环境下对矿山地质勘查和勘查灾害防治工作提出了更高的要求。在实际工作中,要求工作人员需在熟练掌握地质勘查技术与实际找矿工作具体原则的基础上,不断强化相关勘查技术的应用要点,以保证地质勘查找矿技术应用的有效性和安全性,进而促进我国矿业事业的持续发展。

1矿产地质勘查的主要工作内容
矿山勘测:在进行开采时,要采取科学有效的方法进行勘测,其主要目的是为开采提供科学依据,例如矿产开采中需要何种技术进行开采,在开采时需要的施工方法和施工方案,避免在开采中由于施工方法错误导致无法开采,甚至造成严重的损失。在开采时,首先明确开采区内的主矿体位置,然后对矿体上下盘、深边布的分支及平衡部位进行观察,同时也对其他盲矿体进行详细了解,以便于明确后背矿产储量,使开发更加合理,保证矿产资源的可持续发展。在对矿产进行开采时,要保证矿产资源能够充分开发,避免乱开采,造成资源的不合理应用。在矿产开发单位,要单独设立地质勘查部门,并且利用社会资金进行勘查,形成社会需求,使矿产开发、矿业开发和矿产勘查之间形成相互需求的良好关系。对于矿山资源进行有效统计,包括矿山消耗资源储量以及剩余储量,并详细研究之间的关系,通过管理部门进行监督,时刻掌握矿产储备量以及资源损失贫化的相关信息。在矿产开采机构中要单独建立矿产储量台账,开采公司需要按年度上报矿产资源储量相关内容,并由国土部资源部门对矿产资源储备量进行登记和备案,同时进行核销、统计以及通报,建立起矿山储量的管理系统。
矿产关闭期间的地质勘查:在矿山的开采中造成地质灾害是比较常见的,主要是由于在开采中使用技术不当,或者是开采工艺不适合导致地质灾害的出现。目前我国矿产资源相对比较丰富,对于矿产资源的需求量也比较大,但是开采方式以及开采设备方面却相对较差,这在一定程度上限制了对矿产的开发,甚至使用不当方法开采,造成了对矿产的损害,不能够充分的利用资源,对环境造成一定的破坏。近些年矿产地质灾害发生频率较高,其影响不仅仅是对矿产资源开发的影响,同时也对社会的发展造成了一定的影响,尤其是对开采人员造成的人身伤害是无法拟补的。为了找到解决此问题的合理方法,我国在相关法律的制约下,对矿山的关闭和复垦进行定期地质勘查,并根据实际情况建立环境保护体系,降低矿山开采中对环境造成的负面影响。
2矿山地质灾害的主要类型分析

2.1采空区塌陷

(1)原因分析。采空区塌陷是矿山最为常见的灾害之一,采空区是矿山的主要作业区,极易发生地质灾害,因为在开采过程中,会改变矿山的地质结构改变甚至掏空,进而引发采空区塌陷的地质灾害。人为因素是造成采空区塌陷的主要原因,比如部分矿山开发工程中的挖矿人员没有应用科学的开发方法,或者使用的技术达不到标准,改变采空区的重力层,会增加顶板岩层承受的压力,进而造成顶板断裂、破碎。此外,过度开采会让岩层的影响范围扩大,在地表出现采空区塌陷。(2)危险性分析。一旦发生采空区塌陷会引发一系列的灾害,形成恶性循环,采空区塌陷直接威胁着矿山周边的建筑和农田,除带来极大的财产损失之外,对矿山周边居民的生命安全造成了严重威胁。此外采空区塌陷,会破坏周边的土地资源,在塌陷中土地资源大量流失,经济受损的同时,土地资源分配也面临着难题。不仅是土地和农田,采空区塌陷还会危及到地下水资源和地下水的正常循环,植物无法获取水资源,逐渐干枯,使得土地上植被荒芜,给当地的水利工程也带来巨大的影响。
2.2水土流失
(1)原因分析。水土流失也是矿山开采过程中常见地质灾害,需引起重视,和采空区塌陷不同,发生水土流失的主要原因除了人为因素,水土流失还受到自然因素的影响。其中地区的特殊气候、地质地貌以及土地土壤植被都是引发水土流失的自然原因,不进行科学规划,使土地表层的土壤和植被发生无法弥补的损害,无节制的砍伐也是造成水土流失灾害的主要原因。在开采过程中,水利工程也对水土流程造成了一定的影响,矿山的地质情况复杂,如果不有效控制水利工程建设对矿山施工的影响,将导致水土流失。(2)危险性分析。水土流失的表现为水土面积的大量受损,土地植被遭受破坏,甚至改变原有的地形地貌,矿山整体的土石结构发生根本性改变,无法维持整体的平衡性,虽然不会对周边群众造成生命威胁,发生水土流失的土地,短时间内无法恢复,不能进行耕种,常见的树木也无法生长,水土流失影响人民的生产生活,甚至会在暴雨天气下,导致山体滑坡甚至泥石流等问题。
2.3泥石流
(1)原因分析。泥石流灾害的发生主要受自然因素的影响,当采矿区周边的地质环境恶劣就有可能发生泥石流灾害。在开采过程中,泥、土浆的流失,也是导致发生泥石流的原因之一。泥石流和上述两种灾害的根本区别在于,泥石流的发生具不可控性,只能通过第一时间开展救援和抢险工作,来降低泥石流灾害带来的经济损失和人身危害。(2)危险性分析。泥石流一旦发生,就会对周围的房屋造成影响,进而堵塞河道,严重情况下,会破坏环山道路、铁路等国家公共道路设施,危害周边居民的生命安全。且因为泥石流难以控制、势头较猛,在泥石流的流动过程中,会引发更为严重的地质灾害,因此在矿山的地质灾害中,泥石流是一种要受国家地质部门重视的重点预防的地质灾害。
2.4滑坡
滑坡和泥石情况较为相似,区别在于泥石流的主要成因是自然因素,而滑坡灾害是在自然和人为两种因素共同作用所致。在多雨季节,风化作用更加明显,特殊地区的较为松散的地质结构,容易受外界影响,进而引发滑坡事故。此外,在开采过程中选择开采面不合理,造成坡体和坡脚的位置规划不科学,会进一步导致滑坡。滑坡可以通过科学的开采计划,选择合适的外界环境条件下展开工作等进行预防。
3矿山地质灾害勘查方法
3.1地球信息技术的应用
在实施矿山环境地质勘查工作时,应用较为广泛的科学技术为3s技术。其中,GPS技术可以使得工作人员更具体、全面的了解相应矿山的整体环境以及地质情况,同时,基于具有的覆盖范围较广的特征,在矿山开采工作中,具有较多的应用,例如,应用GPS技术对各类开采信息进行采集等。对RS技术的应用主要体现在需要对矿山环境地质进行勘查的过程中,具体表现为以利用GPS技术搜集到的资料信息为基础,对开采范围进行明晰,随后利用RS技术,对矿物资源的实际位置进行确定。通过合理使用GIS技术,可以使矿山环境的保障质量得到大幅度提升,有利于后期开采工作的顺利开展以及实施。
3.2岩土力学结构分析以及水文地质勘查
这两项技术是需要在进行有机结合以后,再对其实施具体应用的。其中,岩土力学结构的稳定性对于矿山地质环境具有十分重要的影响,而通过将其与水文地质勘查相结合,再通过实施有关试验的方式,才能有利于提升所需信息的获取效率。现如今,我国所实施的矿山环境地质勘查工作,使用较为广泛的勘查方法为:浸泡测试以及含水层吸附测试等,其均有利于工作人员更好的明晰以及掌握矿区的环境以及水文地质等状况。通过实施上述操作的方式,工作人员便可以实施实效性更高的地质开采工作,有助于提升其获取矿区信息的效率,且有利于获取到更全面的矿区信息,进而明晰矿山的现实承载力,并通过利用多种有效技术的方式,提升矿山支撑操作的质量,对降低地质灾害发生的可能性具有积极意义。
3.3地球物理勘查方法
目前从事矿山地质灾害勘查工作的人员所应用较为广泛的物理方法包括:浅层地震法以及高密度电阻率法等。通过对上述两项方法的合理应用,可以使得浅层地质灾害区域监控工作的质量得到有效提升。高密度电阻率法主要指的是基于岩土具有的导电性特点,通过对其实施物理实验的方式,分析出不同种类岩土间的导电差异等,进而明确矿山中地质灾害发生的具体位置,有利于工作人员实施更具针对性的地质资源开采工作,有助于降低相应操作导致地质灾害发生的可能性。其中,勘查人员依照所分析出的不同岩土体导电差异等,将水平以及垂直方向的电性变化表现出来,并对相应的差异以及数值等进行对比分析操作,有助于促进地质灾害实际位置的探寻工作效率提升。而浅层地震法主要指的是利用模拟地震波的方法对矿山进行勘查,进而判断出相应矿山的地质实际情况以及结构等,对有效避免由于获取信息失误而导致的地质灾害发生几率具有积极意义。
3.4环境化学勘查方法
在矿山地质灾害预防过程中,人们也常常使用地球化学勘查方法。例如对矿区环境污染的监测,化学勘查方法具有不可替代的优势。这种方法的应用能够有效确定污染因素、预测污染趋势、追溯污染源、划分污染区,为污染治理方案的制定提供重要的科学依据和技术支持。
4矿山地质灾害防治措施
4.1勘查矿山采空区的措施
大多数时候矿山地质灾害在矿山深处比较常见,所以在对其进行勘察的过程当中,一般使用的是物理勘探的方法,主要有以下几种:首先,是高密度电阻率的方法,使用这种方法就是对岩土体之间所存在的不同导电性特点加以利用,从而对矿山地质进行勘察,一般情况下这种方法比较常用在较浅的采空区地下水系当中。其次,视电阻率法,这种方法是对不同导体材料之间的性质加以利用,大多数的时候,金属类的矿山都是块状硫化物框体,属于一种导电性能比较好的导体,其电阻率非常低,但是空气不利于导电,所以属于绝缘高阻,在两者之前其电阻率的差异是非常明显的,利用这种差异性就能够对采空区进行确定。
4.2实施矿产地质环境调查和评价
通过对矿山的环境与地质进行调查并做相关的评价,能够将矿山的地质状况客观的反映出来,从而为矿山地质环境的监测以及地质灾害的防治提供重要的基础资料。就当前的现状来看,应当对部分采矿区的矿山地质环境的评价加以重视。
4.3强化物探管理工作,发挥超前探测作用
(1)加强超前探测。对于矿山当中的地质区域,可以使用三维地震综合探测的方法对其进行探测,对区域范围当中的地质以及水文地质条件进行认真地勘察,并对坑透技术加以合理的利用从而实现物探的超前探测,对工作面内的隐伏地质构造进行仔细的查明,并使用电法超前探测对水文地质条件比较复杂的地区进行探测,对其中的含水分布情况进行查明,从而为地质灾害的有效防治提供一个重要的指导基础。(2)应当对三维地震数据动态解释系统进一步的研究并在实际当中加以使用,使得三维地震成果的利用水平得到进一步的提升,对这一系统进行全面的利用可以使得地质预测预报的准确率大大提升,从而能够对地质灾害当中的许多问题进行有效地解决。(3)对先进的物探技术设备进行引进,从而使得技术推广应用能够更深入一步,重点对矿物物探技术加以有效地指导,对标准化要求进行严格的落实,对物探工程当中的设计、施工以及探测资料等加强有效地管理,从而使得物探的技术水平得到大大的提升。除此之外,对于探测人员的队伍素质也需要做好相关的培训工作,从而使得技术人员的应用水平得到大大的提升。
4.4做好地测测绘工作,为提高防灾能力提供保证
一方面,如果区域的环境比较复杂的话,可以对CORS系统做好充分的利用,从而使得测绘工作的水平得以提升,对于补测矿区的地形图制作应当加以重视,此外还应当加强地表观测站的建立与观测,对地表建筑物所受到的开采损害情况进行认真的调查与分析,对地表塌陷问题进行测量,并做好相关的测绘工作。另外,应当对先进的测绘技术与设备加以充分的利用,对建立地表监测系统将其加以完善,从而使其能够与实际的岩移参数以及地表与岩层移动规律相符合,也能够为后期相似的地质勘探工作提供一个经验借鉴与技术支持。总之,在近些年来,我国在矿山方面发生了一系列的问题,地质灾害是其中一种非常重要的问题,为采矿工作造成了非常大的影响,因此如何对地质灾害进行防治也成为当前一种急于解决的问题。
结语
针对矿山地质勘查中地质灾害防治对策的研究已经迫在眉睫,通过对地面沉降、地表塌陷的情况进行分析,得出了整治地质灾害的措施。总之,强化地面沉降防治、提高矿区生态环境保护意识、建立矿山环境动态监测系统、积极开展矿区地质环境保护科学研究能够有效的提高矿山区域的开采效益,也可以保障勘探者的人身安全,对进一步提升我国矿山地质勘查的能力和减少地质灾害具有非同一般的影响。



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