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矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策

2019-01-23

智能城市 2019年9期
关键词:矿产滑坡灾害

刘 凯

(沈阳地球物理勘察院,辽宁 沈阳 110013)

在进行矿山工程建设时,很容易发生山体滑坡等地质性灾害,造成地质灾害的大部分原因是在矿山生产过程中对当地的自然环境、地质结构以及地质环境等产生一定影响,从而造成滑坡等地质灾害。因此,要想减少矿山工程构建过程中发生地质灾害,需要从地质勘察工作出发,对当地的地质环境与自然环境有全面具体的了解之后,采取合理有效地地质灾害预防措施和治理对策,确保矿产生产作业中的安全性,对尽可能减少地质灾害有积极作用。

1 矿山工程地质勘察基本内容

一般情况下,地质勘察工作要在矿山工程构建项目地质灾害治理之前进行,其主要目的是使用精密仪器对地质地貌的基本情况进行勘测,找出导致地质灾害的原因,然后才能根据勘测出来的原因结果制定有效可行的地质灾害治理对策,才能确保能够及时有效地的解决地质灾害问题。通常情况下,矿山工程地质灾害后的地质勘察内容包括以下几项:其一,矿山测绘。矿山测绘工作是矿山地质勘察工作的重中之重,因为矿山测绘工作是确保后续地质勘察工作能够顺利进行的基础。其二,矿山勘探。对矿山工程场地进行勘探的主要内容是对滑坡进行勘探,对滑坡的状况、范围以及方式等进行详细勘探。在这一过程中通常会综合使用钻探、物探以及井探等勘探方式,这样能够进一步确保对滑坡情况勘探的全面性与准确性。最后,野外测试。通常野外测试工作内容包括工程测量、对坡体表面位移进行观测、对地下水位以及流速等进行测试[1]。

2 矿山工程地质灾害类型以及特点

2.1 矿山工程地质灾害类型

对矿山工程的地质灾害进行分类的主要依据是通过造成地质灾害产生的因素以及空间排布来确定的,通常矿山工程地质灾害类型包括以下四种:(1)岩土变形造成的地质灾害。岩土变形导致的地质灾害比较常见:地表塌陷、矿坑中出现岩爆以及矿产边缘失衡等灾害都是岩土变形引起的。其中,造成地表塌陷的主要原因是在矿山开采过程中没有科学挖掘。另外,在矿山开采过程中矿柱数量设置不够或者矿柱遭受破坏也会导致地表塌陷。在一些地质条件比较平滑的矿山开采区域出现地表塌陷问题,很有可能是因为矿产开采企业没有及时回填采空区导致的。尤其是在矿产资源相对集中的区域,如果没有按照相关规定进行矿产开采作业很有可能导致矿区周边发生滑坡灾害。除了不合理的矿产开采作业外,地壳运动也可能使围岩出现变形情况,在应力作用下矿区岩土可能出现爆裂情况,导致更严峻的地质灾害发生。(2)地下水位变化造成的地质灾害。地下水位变化造成地质灾害主要包括砂岩液化、地面沉降以及岩溶塌陷等。其中,地面沉降是地下水位变化造成的最主要问题,主要是因为只要在矿山工程开采过程中采集地下水就会使地下水位降低从而引发地面沉降问题。地面沉降的速率直接受地下水位影响,两者之间呈正比关系。地下水位下降引发的灾害包括矿坑突水涌水以及矿城溃沙涌泥。在进行矿产开采时,如果贯穿透水断层,遇到暗河或者蓄水溶洞,就会使大量地下水涌出,一般会伴随溃沙涌泥情况。(3)崩塌滑坡引发的灾害。造成滑坡的地点一般在矿山路面两边的高边坡以及矿山相对较陡的斜坡。在山区,崩塌滑坡灾害可能会引发泥石流。导致滑坡、泥石流出现的主要原因包括矿山本身的自然环境、矿山不合理开采活动以及人类活动等,通常在矿山采空区域多发,主要是因为这部分区域的边坡稳定性不足。(4)其他因素导致的地质灾害。除了矿山工程开采过程中的不合理作业造成的地质灾害外,还有其他因素可能引发地质灾害,例如天然气爆照、地热以及矿山大火等都是比较常见的矿山地质灾害,其中天然气爆炸与矿区大火比较常见,主要是因为在煤炭矿山开采过程中,通风条件欠佳,天然气聚集造成爆炸,严重损害了开采人员的生命安全和矿产企业的经济收益[2]。

2.2 矿山工程地质灾害特点

与一般性的地质灾害不同,矿山工程地质灾害主要有以下两个特点:其一,矿山工程地质灾害的分布范围比较大、危害程度也相对较高。根据我国相关单位对矿山工程地质灾害的统计发现,我国因为矿产开采导致塌陷灾害的城市有近40个,在采矿过程中产生的废渣、尾矿以及石块等堆积造成的土地浪费面积近两万平方米,并且这个数值还在以每年200 km2的速度增加。这些矿产工程出现的问题对我国的地质环境安全以及土地空间资源造成极大不利影响。其二,矿山工程地质灾害的类型复杂多样。目前,常见的矿山工程地质灾害有顶片帮、地表凹陷、井下突水以及深部岩爆等。但是因为矿产资源种类复杂多样,在开采过程中出现不合理的操作可能对矿山工程场地的地质环境产生的影响不同,就可能会导致不同的地质灾害出现,对治理矿山工程地质灾害造成极大阻碍,地质灾害种类的多样性也是影响矿山工程及时采取有效措施预防灾害的重要因素。

3 矿山地质灾害治理对策

3.1 重视地质勘察工作

在矿山工程地质灾害发生后要先对矿山工程项目现场的地质环境与地貌特征进行勘察,才能根据勘察结果制定切实有效的地质灾害治理方案。因此,矿山开采企业以及相关单位必须重视地质勘察工作,在勘察工作中要注意对勘察仪器设备进行严格检查,确保勘察仪器设备正常运行,保证勘察结果的准确性。除此之外,还要重视勘察过程中的绘图工作,及时对绘图进行准确标记,防止出现遗漏。

3.2 加强矿山工程边坡稳定性

造成矿山工程地质灾害的根本原因就是矿山开采区域的地质稳定性不足,特别是矿山边坡的稳定性直接影响地质灾害发生次数。因此,对矿山工程地质灾害进行治理时,要特别注意加强矿山工程边坡的稳定性。通常采用的治理方式包括排截水、护坡以及支护等,这是最基本的滑坡治理方式,但同样是不可或缺的治理方式,做好基础防护对处理滑坡危害十分有利。此外,还可以设置相应的排水出口,将地表水排出,特别是在雨季时,增加地表水排出量对降低滑坡威胁比较有利。除此之外,还可以设置抗滑桩,主要目的是增加滑坡的稳定性与安全性,抗滑桩设置需要根据矿山工程项目现场的具体地质环境进行设置,才能充分发挥抗滑桩的作用[3]。

4 结语

总而言之,矿山工程地质灾害的种类较多,产生的危害也比较大,矿山工程开采企业必须重视矿产生产作业的安全管理工作,对可能会造成的地质灾害有全面了解,根据引发地质灾害的原因制定科学合理的应急处理方案。要遵循“预防为主,防治结合”的原则对地质灾害进行预防与治理,确保矿山工程项目的顺利开展。

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