劉春國 王鳳偉 張洪順
摘要:礦產(chǎn)資源是人類生態(tài)文明、社會發(fā)展、國民經(jīng)濟(jì)和人民生活必需的物質(zhì)基礎(chǔ),對礦產(chǎn)資源的需求量日益增大。在礦產(chǎn)資源的開發(fā)中,部分礦山未嚴(yán)格按照開采技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,亂采亂挖、隨意堆放,引發(fā)了一系列礦山地質(zhì)災(zāi)害問題,為了更好的保證礦山開采科學(xué)性,需加強(qiáng)勘查災(zāi)害問題研究。
關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì);勘查災(zāi)害;防治措施
一、礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型
1.1冒頂片幫
冒頂片幫是由于采礦方法不合理、地質(zhì)條件不適應(yīng)、開采段太長太高或施工過程支護(hù)不牢固等原因造成側(cè)壁或頂部變形垮塌。尤其是穩(wěn)定性差的礦體或夾層更容易造成大規(guī)??逅?。冒頂片幫往往具有突發(fā)性,沒有明顯征兆,不易被察覺,因此難以防范,高度頻發(fā),是比較常見的礦山地質(zhì)災(zāi)害。
1.2采空區(qū)垮塌和地表塌陷
采空區(qū)是認(rèn)為挖掘或天然存在的空洞,由于地下采礦活動的影響對地表造成破壞,導(dǎo)致采空區(qū)垮塌和地表塌陷。采空區(qū)塌陷很可能造成地上建筑物的倒塌、地下管道的破裂、市政設(shè)施的損壞、地面積水甚至山體滑坡,造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
1.3深部巖爆
巖爆是由于巖體彈性變形過大,造成巖石崩裂,一般深度達(dá)到一千米時,開挖荷載下應(yīng)力較大,往往容易發(fā)生巖爆,造成巖塊剝離彈射,巖爆的規(guī)模與巖體的結(jié)構(gòu)、荷載下的應(yīng)力大小及深度等因素有關(guān)。
1.4井下突水
井下突水是開采面遇到含水層,由于操作不當(dāng)引起隔離層失穩(wěn),發(fā)生透水引起災(zāi)害。當(dāng)開采面有較多水珠,氣溫明顯降低、出現(xiàn)霧氣或有嘶嘶水聲時就要提防井下突水的發(fā)生,及時論證并采取有效防治措施。
1.5崩塌、滑坡
崩塌、滑坡是陡坡上的巖體在重力的作用下發(fā)生崩落垮塌,是露天礦山發(fā)生頻率較高、影響較大的地質(zhì)災(zāi)害。崩塌、滑坡主要分為:①采空區(qū)山體滑坡,開采過度而導(dǎo)致;②露天采礦場邊坡未加防護(hù)導(dǎo)致;③為排土場、堆渣場邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致。崩塌、滑坡的發(fā)生與采礦活動和礦山本身地質(zhì)條件有關(guān)。
二、礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查方法
2.1地球信息技術(shù)的應(yīng)用
在實施礦山環(huán)境地質(zhì)勘查工作時,應(yīng)用較為廣泛的科學(xué)技術(shù)為3s技術(shù)。其中,GPS技術(shù)可以使得工作人員更具體、全面的了解相應(yīng)礦山的整體環(huán)境以及地質(zhì)情況,同時,基于具有的覆蓋范圍較廣的特征,在礦山開采工作中,具有較多的應(yīng)用,例如,應(yīng)用GPS技術(shù)對各類開采信息進(jìn)行采集等。對RS技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在需要對礦山環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行勘查的過程中,具體表現(xiàn)為以利用GPS技術(shù)搜集到的資料信息為基礎(chǔ),對開采范圍進(jìn)行明晰,隨后利用RS技術(shù),對礦物資源的實際位置進(jìn)行確定。通過合理使用GIS技術(shù),可以使礦山環(huán)境的保障質(zhì)量得到大幅度提升,有利于后期開采工作的順利開展以及實施。
2.2巖土力學(xué)結(jié)構(gòu)分析以及水文地質(zhì)勘查
這兩項技術(shù)是需要在進(jìn)行有機(jī)結(jié)合以后,再對其實施具體應(yīng)用的。其中,巖土力學(xué)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對于礦山地質(zhì)環(huán)境具有十分重要的影響,而通過將其與水文地質(zhì)勘查相結(jié)合,再通過實施有關(guān)試驗的方式,才能有利于提升所需信息的獲取效率。現(xiàn)如今,我國所實施的礦山環(huán)境地質(zhì)勘查工作,使用較為廣泛的勘查方法為:浸泡測試以及含水層吸附測試等,其均有利于工作人員更好的明晰以及掌握礦區(qū)的環(huán)境以及水文地質(zhì)等狀況。通過實施上述操作的方式,工作人員便可以實施實效性更高的地質(zhì)開采工作,有助于提升其獲取礦區(qū)信息的效率,且有利于獲取到更全面的礦區(qū)信息,進(jìn)而明晰礦山的現(xiàn)實承載力,并通過利用多種有效技術(shù)的方式,提升礦山支撐操作的質(zhì)量,對降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性具有積極意義。
2.3地球物理勘查方法
目前從事礦山地質(zhì)災(zāi)害勘查工作的人員所應(yīng)用較為廣泛的物理方法包括:淺層地震法以及高密度電阻率法等。通過對上述兩項方法的合理應(yīng)用,可以使得淺層地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域監(jiān)控工作的質(zhì)量得到有效提升。高密度電阻率法主要指的是基于巖土具有的導(dǎo)電性特點,通過對其實施物理實驗的方式,分析出不同種類巖土間的導(dǎo)電差異等,進(jìn)而明確礦山中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的具體位置,有利于工作人員實施更具針對性的地質(zhì)資源開采工作,有助于降低相應(yīng)操作導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。其中,勘查人員依照所分析出的不同巖土體導(dǎo)電差異等,將水平以及垂直方向的電性變化表現(xiàn)出來,并對相應(yīng)的差異以及數(shù)值等進(jìn)行對比分析操作,有助于促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害實際位置的探尋工作效率提升。而淺層地震法主要指的是利用模擬地震波的方法對礦山進(jìn)行勘查,進(jìn)而判斷出相應(yīng)礦山的地質(zhì)實際情況以及結(jié)構(gòu)等,對有效避免由于獲取信息失誤而導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率具有積極意義。
三、礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施
3.1對開采設(shè)備進(jìn)行升級
我國的采礦業(yè)的發(fā)展十分的迅速,在短短的時間內(nèi)就取得了很大的進(jìn)步,但是我國的很多的采礦設(shè)備的專業(yè)化水平不夠高,與世界的先進(jìn)水平相比還有一定的差距。設(shè)備的落后使得我國的礦山開采工作受到了一定的影響,所以我國必須要重視起對科技的創(chuàng)新,并將新型的設(shè)備投入到我國的礦產(chǎn)開采工作中。在資金方面,國家要給予足夠的支持,從而保證我國的科技研發(fā)工作能夠不受其他因素的影響。
3.2重視相關(guān)法律法規(guī)的制定
近年來,我國對于礦產(chǎn)安全的重視程度不斷加大,與此同時,相關(guān)的立法力度也得到了明顯的加強(qiáng)。法律要求我國的礦山開采應(yīng)更加的專業(yè)化與規(guī)范化,一些私人的不規(guī)范的礦產(chǎn)開采將被取締。
我國的礦山開采工作在法律的影響下設(shè)立了較高的門檻,這樣才能對我國的礦山環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù),同時也為礦山開采工人提供了一定程度的安全保障。
3.3加強(qiáng)對礦山地質(zhì)勘查隊伍的建設(shè)
礦山的勘查與開采是一項技術(shù)性較強(qiáng)的工作,它要求工作人員具有專業(yè)的知識,才能減少勘查與開采過程中意外的發(fā)生。不僅如此,工作人員必須能夠吃苦,能夠堅強(qiáng)的面對艱苦的環(huán)境。另外,勘查隊伍需要配備高精尖的設(shè)備,并有合理有效的方案進(jìn)行指導(dǎo)。在礦山開采的過程中,必須要重視環(huán)境問題,要最大程度的避免環(huán)境遭受到破壞。
四、結(jié)語
進(jìn)行高質(zhì)量的地質(zhì)災(zāi)害勘查工作,有助于礦山進(jìn)行合理的資源開采以及有效的環(huán)境治理。在礦山生產(chǎn)過程中,應(yīng)根據(jù)具體的地質(zhì)情況,依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),運用有效的對策,對礦山的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效的預(yù)防與控制,以此保證礦山生產(chǎn)的順利實施。
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(作者單位:濟(jì)南力穩(wěn)巖土工程有限公司)