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矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策

2020-08-24朱静

视界观·下半月 2020年8期
关键词:矿山勘查

朱静

摘要:现如今,随着我国社会的快速发展,各行各业对矿产资源的需求量正在快速提高中,逐渐成为我国国民经济中重要的组成部分,同时也能加快我国经济的发展速度。但是目前矿山的开采不够合理,引发出了诸多的地质灾害,威胁着人们的生命。基于此,本文先分析了地质勘察的内容,并提出几点地质灾害治理对策。

关键词:矿山工程;地质勘察;地质灾害治理对策

随着各种勘查方法的不断进步,在提高矿山地质灾害的勘测结果准确性上也有了较大的进步。在矿山开采过程中,会由于地质环境的影响而导致矿山地质灾害出现影响到开采的安全性。针对矿山地质灾害进行解决和预防,需要从勘查方法以及防治对策入手,不断深化对矿山地质灾害的研究,保障煤矿开采工作的顺利进行。

一、矿山工程地质灾害的类型及影响

1.泥石流与滑坡

如果边坡不够稳定,经过天然降水的冲刷,或者出现地震活动后,山坡上的碎石、土壤、杂物等因重力的影响,而从山坡上分离开来,从上到下掉录下来,这就是所谓的滑坡。在经过大量的将会后,水流中夹杂着泥土、碎石、岩块等,这些物质随着水流以极快的速度从山腰、山顶滑落下来,最终存储在低洼处,这一现象被称为泥石流。这两种类型的地质灾害不仅会危害着人们的生命安全,还会大大降低采矿的经济效益。

2.地下水位异常引起的灾害

在矿山开采作业中,地下水位异常变化引起的地质灾害是矿区地质灾害中发生率较高的一类。在矿山开采前期,工作人员会对矿井内的涌水量和突水量进行测量,等计算好安全范围后再组织施工开采。但虽然开采前期对涌水量和突水量进行了测量,但由于矿井内引发地下水发生异常变化的原因有很多,比如地表降水、裂缝水等,这些都会导致原来的涌水量和突水量发生突发改变,进而引起矿井地下水位的变化,由此便导致涌水量的判断出现误差。另外,矿区地下水位的变化还会导致溃沙涌泥现象发生,继而导致地下溶洞堵塞,严重威胁到矿坑内工作人员的人身安全。更有甚者,地下水位变化将直接导致矿山地质结构发生变化,使矿山出现山体的崩塌,严重影响到施工人员的生命财产安全,对矿山的地质环境也是极为不利的负面影响。

3.矿山崩塌

在重力的作用下,一些斜坡具有较大的坡度,斜坡上的岩石、土壤、尾矿等会脱离原来的位置,出现崩塌、滚落等情况,最终积累在平坦的位置上,这一现象就是矿山崩塌。矿产崩塌将会打来出多影响,如损坏建筑物,造成人员伤亡;堵塞河流,还会淹没建筑物、农田等;在一些较宽的河谷中,矿山蹦趾还会直接影响到河流的性质,甚至会影响到河流的流向。

4.地面坍塌及裂縫

矿山开采包括露天开采以及地下开采,就地下开采来说,随着开采挖掘的进行,地下会逐渐呈现出内空的现象,这样就可能引发地面坍塌或出现大裂缝。对于地下开采来说,如果引起了地下水位的下降,还会引发气降现象。

二、矿山地质灾害的勘查方法分析

1.地球信息技术综合勘查法

调查显示,地球信息技术综合勘查法在矿山地质灾害的应用范围是较为广泛的,其所包括的遥感技术、全球定位技术、地理信息技术以及3S技术等从多个角度实现了矿山地质灾害的全方位勘查。

具体而言,遥感技术主要是通过接收高层空间或者外太空电磁波信息的方式在收集和整理的基础上形成对地表信息的观测结果。一般遥感技术适用于可以通过遥感图像的叠加方式而产生地表地貌的直观构成分析,可以最大限度对于矿山地质环境的具体因素、地质情况以及破坏情况等进行展示,反映出矿山最基础的实效性地质信息。

全球定位技术是指主要是精准反映矿山不同位置的地质信息以及发生地质灾害的位置;并且结合遥感技术等可以对于矿山存在潜在威胁的位置进行落实,可以实现高精度的地质灾害位置预防以及救援工作。

最后,地理信息技术是通过计算机软件系统的分析能力和信息统计能力对于矿山的各种地理信息进行综合性分析,进而利用动态模拟的手段来对矿山地质灾害的发生以及危害后果等进行演示,提高矿山检测结果准确性基础上,提供矿上开采信息。3S技术是在综合分析各种地质信息基础上,对地质灾害的分布情况以及规模等进行分析,提高各种信息的全面性。

2.物理勘查法

物理勘查法是通过高密度的电阻率分析、视电阻率甄别、瞬变电磁脉冲检测以及浅层地震规律研究等方法,提高对矿山地质灾害的发生勘查和预防。

具体而言,高密度的电阻率分析是利用岩石导电性差异的基础上,利用其导电变化探测矿山地质灾害发生的深度与广度,达到较为具体的岩石风化和顶板塌陷等分析效果。视电阻率甄别是通过矿上填充物以及矿体的甄别来分析采空区的岩体稳定性和应力限值,从而防止地质灾害的发生。瞬变电磁检测是通过向地下发生脉冲磁场的方式来观察感应涡流场,得出相应的地质信息,分析矿山地质灾害情况。最后,浅层地震规律研究则是分析地震波的传播规律而检测地层岩石性质,勘查矿山地质灾害的发生。

三、具体地质灾害的防治措施

1.崩塌的防治措施

对于风化破碎面积较大以及软质结构面的区域,应采用适当减小开挖边坡台阶高度或减缓边坡的方法使其自身重量减小。对于常发生滚石现象的地段,应设立安全警戒标志,与此同时,在坡脚还应放置拦截构筑物,从而拦截住滚石和渣土等。进行爆破作业时,应结合边坡预裂爆破、逐孔降震控制爆破技术等措施展开作业。

2.加强环境保护体系建设

在提高矿山开采工作统筹规划程度之外,还需要加强对矿山环境保护体系的建设,从多个角度防止矿山出现水土流失、滑坡、泥石流等地质灾害,影响开采工作安全和进度。具体的,加强环境保护体系建设需要从植被建设、矿山环境恢复、排水设施建设等角度来做好矿山的排水工作、植被保护工作以及环境维护工作。在加强植被建设上,主要是通过种植植被的方式,来提高矿山的植被覆盖率,防止其由于地表裸露风化而造成的水土流失以及滑坡、泥石流等。在完善排水设施建设上主要是通过建设排水沟以及坡度矿山的岩石管理工作来合理引导排水,避免雨水天气的诱导发生矿山地质灾害。

3.建立地质灾害调查区、完善预警防护体系

矿山地质灾害调查区建立的目的,是帮助矿山企业提前对可能发生的各种矿山地质灾害进行原因分析,并根据结果制定出相应的防护措施,以此来达到对矿山地质灾害进行有效控制的目的,减少了地质灾害的发生概率。在矿山开采生产过程中,很多地质灾害在发生前都会有相应的征兆出现,这些是可以进行提前预测的,因此,做好对矿山地区的实地调查,能提高预测地质灾害发生可能性的精准度。调查人员要根据地质灾害的发生概率和其造成的危害程度,对可能发生的地质灾害进行等级划分,并根据不同的灾害等级制定相应的应对措施。此外,矿山企业本身也要以开采的合理性为基本准则,避免因过量开采而导致地质灾害的发生。为进一步完善矿山地质灾害预防措施,矿山企业还需要在关键施工点安设警报系统,这样当地质情况发生变化时,警报系统就会进行预警,矿山企业则要及时根据警报采取相应的地质灾害预防措施,制定好应急预案,这样即便发生了地质灾害,矿区人员也能在第一时间进行转移和自我保护,减少了人员伤亡和财产损失。

4.加大宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提升防范意识

应加强宣传和普及矿山地质灾害防治方面知识,全面实现工作人员防范灾害意识的提升,同时,掌握相应的预防方法与遇险撤离等知识,尽可能地避免和减小灾害造成的伤害和损失。同时,还应全面提升矿山开采作业人员的整体素质。此外,要增强矿山开发过程中全民防灾减灾的知识、技能以及方法,确实落实矿山地质灾害预防、避险以及抢险等各方面知识的学习与培训。

5.科学使用采矿技术

在矿山地质灾害治理过程中,可以通过采取科学的采矿工艺、合理设置开采工作面、加强监测等方法减小地表下沉量、控制地表下沉范围与速度的目的,进而对地表以及地面构筑物以及耕地进行保护。一般可以采取充填开采、部分开采、覆岩离层带注浆充填等方法。但是这几种方法各有自己的局限,因此,可以使用“采一注一采”三步法控制岩层移动与地表沉降,以解决大面积开采地表沉陷控制和提高煤炭回采率的矛盾问题。

6.泥石流防治

如今,我國的生态问题越发严峻,相关部门需要格外重视环境的治理。针对泥石流问题,需要全面了解泥石流的实际情况,并制定相对应的控制措施,需要根据生态工程的实际情况全方位检查沟、坡等方面,找到各类安全隐患,进而制定有针对性的措施。泥石流的治理需要遵从一定的顺序,先进性上坡治理,之后再进行堆积区的治理,最后再进行沟谷区域的治理。同时,相关人员还需要根据实际情况,如该区域的灾情较为严重,那么就需要开展修复裸露坡面、建设防护林等方式,进而实现保护坡面、稳定山坡等效果,最大程度避免出现侵蚀现象。

四、结论

总而言之,矿山工程可能出现的地质灾害有很多,出现这些灾害的原因也很多,相关人员需要认真分析和研究出现这些地质灾害的原因,同时还要认真勘察矿山工程的实际情况,根据工程可能会出现的地质灾害制定切实可行的防治措施,同时还需要秉承“预防为主,防治结合”对理念,借助最先进的技术和设备,严格控制和管理地质灾害,最大程度保证采矿作业的顺利开展。

参考文献:

[1]王斌.矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策[J].世界有色金属,2019,(2).

[2]杨豹,殷鑫铭.矿山地质灾害类型及防治研究[J].中国科技信息,2018,(1):51-52.

[3]糟霖源.矿山环境地质灾害问题与勘查方法研究[J].世界有色金属,2018,(21):135,137.

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