曾國星，彭文祥

（1.中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083；2.中南大學有色金屬成礦預測與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測教育部重點實驗室，湖南 長沙 410083）

礦山資源開采過程中，難免引起地質(zhì)災害，地質(zhì)災害一旦發(fā)生，不僅影響礦山正常開采，而且還會在造成不同程度的環(huán)境破壞，甚至引起人員傷亡。

因此，在礦山開采的同時，必須對礦山地質(zhì)災害勘查及防治引起足夠的重視。

1 礦山地質(zhì)災害主要類型與勘查方法

1.1 災害類型

礦山地質(zhì)災害會受到不同因素的直接或間接影響，有很多不同的類型，地面塌陷為常見地質(zhì)災害類型之一。地面塌陷主要產(chǎn)生于開采過度的區(qū)域，因開采過度，會使山體中失去足夠支撐，或由于對礦柱的留設無法滿足要求，都有可能產(chǎn)生地面塌陷。地面一旦塌陷，將會對周圍自然環(huán)境和地表植物都造成很嚴重的影響，甚至破壞整個地質(zhì)環(huán)境，打破生態(tài)環(huán)境平衡。另外，礦山一旦過度開采，還會使山體當中的巖體產(chǎn)生裂縫，此時受到外界自然環(huán)境直接影響，如降雨等，將會使巖體產(chǎn)生崩落。因礦山所處位置大多比較特殊，而且地質(zhì)環(huán)境也相對復雜，在山區(qū)上有很多的沙土，在降雨之后將對山體中泥沙造成很嚴重的沖刷，使大量的泥沙從山體沿向下的方向滑動，進而引起泥石流。當泥石流災害比較嚴重時，還會流至公路，將公路設施沖毀，對交通運行造成嚴重影響，同時還會威脅到附近建筑中人們的生命財產(chǎn)安全[1]。

1.2 災害勘查

1.2.1 災害分析

深入分析礦山地質(zhì)災害，確定災害類型與其誘導因素，并明確可能對礦山開采造成的影響。對于地面塌陷災害，其產(chǎn)生原因包括：礦層開采后導致頂板下彎，使拉張應力明顯變大；其主要誘導因素為：采礦區(qū)面積不斷增加，區(qū)域地下水，對礦山的穩(wěn)定性造成影響。對于滑坡災害，其產(chǎn)生原因包括：表面嚴重風化，巖體產(chǎn)生不同程度的破碎，割裂體發(fā)生崩塌；其主要誘導因素為：降雨的作用使巖石碎塊發(fā)生滑落。對于泥石流災害，其產(chǎn)生原因包括：自然地形條件，地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散，地面上的植被遭到破壞，雨水大量積存；其主要誘導因素為：原本穩(wěn)定性較差的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，由于降雨而失去支撐，導致泥石流。對于水土流失災害，其產(chǎn)生原因包括：地面上的植被遭到破壞，巖石風化；其主要誘導因素為自然環(huán)境天氣。

1.2.2 地球信息技術綜合勘查

相關調(diào)查結(jié)果表明，該方法是常用的地質(zhì)災害勘查方法，能從不同角度入手，對礦山地質(zhì)災害進行全方位勘察。對于遙感技術，通過對高層空間信息的實時接收，形成對地表進行勘察的綜合結(jié)果。

采用遙感技術，能在最大限度上展示地質(zhì)環(huán)境與破壞情況，能直接反映出與礦山地質(zhì)情況有關的信息。通過對全球定位技術的合理應用，能準確且真實的反映出礦山中不同位置對應的地質(zhì)情況，還能精準的確定地質(zhì)災害產(chǎn)生位置；在此基礎上與遙感技術相結(jié)合還能對潛在威脅所在位置進行調(diào)查，以此為地質(zhì)災害預防和災害救援提供可靠的依據(jù)。地理信息技術指的是利用軟件對礦山中不同地理信息實施綜合性分析，通過動態(tài)模擬，對可能產(chǎn)生的地質(zhì)災害及其危害進行動態(tài)演示，以此在保證檢測結(jié)果真實性與準確性的前提下，為礦山開采提供必要的信息支持[2]。

1.2.3 物理勘查法

高密度電法主要是根據(jù)巖石在導電性上存在的差異，根據(jù)導電變化，對地質(zhì)災害產(chǎn)生深度和廣度等進行分析探測，以此保證實際的分析效果。

對于視電阻率甄別，它主要通過對采空區(qū)內(nèi)巖體實際穩(wěn)定性的分析，來確定是否有地質(zhì)災害的現(xiàn)象。而瞬變電磁檢測主要通過向指定位置地下持續(xù)發(fā)送脈沖磁場來確定感應渦流場，獲得各項地質(zhì)信息，實現(xiàn)對地質(zhì)災害的全面分析。另外，對淺層地質(zhì)規(guī)律進行分析研究，能確定地震波實際傳播規(guī)律，并對地層巖石的基本性質(zhì)進行檢測，實現(xiàn)對災害的全面勘查[3]。

1.2.4 水文地質(zhì)和巖土力學勘查

該方法是指對礦山周圍實際水文地質(zhì)情況與巖土力學進行檢測分析，與此確定礦山地層各項檢測結(jié)果，如滲透性等，在此基礎上，根據(jù)巖石力學特征，對巖層進行拉應力分析，以此實現(xiàn)對地質(zhì)災害的全面勘查，掌握與地質(zhì)災害有關的各項信息，從而為災害的預防及治理提供可靠信息支撐。

2 礦山地質(zhì)災害防治措施

某縣地處XXX,是生態(tài)縣和旅游縣，同時也是國家重點保護生態(tài)功能區(qū)。該縣礦產(chǎn)資源豐富，現(xiàn)有16種礦產(chǎn)，包括能源礦產(chǎn)、黑色金屬礦產(chǎn)、有色金屬礦產(chǎn)、貴金屬礦產(chǎn)和非金屬礦產(chǎn)。長時間的采礦極大的促進了該縣經(jīng)濟發(fā)展，但也帶來了環(huán)境問題，產(chǎn)生了不同類型和不同程度的地質(zhì)災害，這是環(huán)境保護工作與生態(tài)文明建設所不允許的，防治地質(zhì)災害成為現(xiàn)階段的當務之急，主要采用以下保護性措施與工程措施。

2.1 保護性措施

（1）對礦山開發(fā)的布局進行合理優(yōu)化，不斷嚴格礦山的準入條件，關閉已經(jīng)不能達標的礦山，并對礦權(quán)實施相應的調(diào)整，盡量做到集中設置。高度重視治理式開發(fā)，積極引導企業(yè)進行自主合并，以盡快形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈。另外，還要對資產(chǎn)資源總量進行嚴格控制，使資源的開采和使用能夠達到平衡[4]。

（2）建設示范工程，加大力度提倡和建設具有示范作用的礦山，在以點帶面的基礎上，全面開展地質(zhì)環(huán)境保護。其主要內(nèi)容包括以下幾個方面：其一，廢水處理；其二，廢渣無害化處理；其三，土地復墾；其四，災害綜合治理。

（3）不斷引進新技術和新方法，在切實提高礦產(chǎn)資源實際開采回采率的基礎上，盡可能減少對地質(zhì)環(huán)境造成的不利影響與破壞，以保障開采安全，防止地質(zhì)災害的發(fā)生。

2.2 工程措施

2.2.1 高邊坡治理

高邊坡的巖性以大理石和花崗巖為主，其整體穩(wěn)定性相對良好，然而，在風化作用持續(xù)影響下，有可能產(chǎn)生局部失穩(wěn)的現(xiàn)象。對此，可通過臺階狀削坡來處理，臺階的寬度為3m，高度在10m～15m范圍內(nèi)，坡度為50°左右。臺階外側(cè)還需使用漿砌塊石砌筑擋土埂，同時在與底部相距10cm的位置，按照5m～10m的間隔距離設置排水孔。完成以上施工后開始覆土，其厚度按30cm控制，注意在內(nèi)側(cè)的30cm范圍內(nèi)不覆土，將其作為排水溝。在植被選擇方面，應選擇適宜在當?shù)厣L的類型。除此之外，在坡后緣的5m～10m范圍內(nèi)，應根據(jù)地形條件進行截水溝的開發(fā)，以引離水，避免對坡面造成沖刷；同時還應進行防護網(wǎng)加設，避免落石與行人墜落[5]。

2.2.2 廢渣堆治理

廢渣堆的組成部分以碎石土為主，其堆積坡度較大，通常不小于40°，而且穩(wěn)定性也很差，很有可能產(chǎn)生垮塌。對于廢渣堆，可采用臺階狀降坡的方式進行處理，將邊坡的坡度控制在30°左右，臺階的寬度根據(jù)地形條件確定，而臺階的高度通常為8m。在堆渣的前緣，還應采用漿砌塊石進行擋墻砌筑，以進一步保證渣堆的穩(wěn)定性。完成渣堆的治理施工后，需在其表面覆蓋一層30cm的土，并對橫縱方向的排水溝進行完善[6]。

2.2.3 采坑與工業(yè)廣場治理

首先將廣場上的設備與廠房拆除，并挖除地基與水泥路面；回填并整平廣場，回填物采用廢渣堆清理過程中產(chǎn)生的土石方，在回填時坡度按照20°控制，對于回填的厚度，應根據(jù)場地差異適當調(diào)整，使整體達到平緩。

在回填和整平完成后進行覆土，其厚度一般為30cm，最后進行植物的種植。另外還要做好對排水溝的規(guī)劃和設置，尤其是在坡頂處，當有沖溝發(fā)育時，適當增加排水溝的尺寸。

3 結(jié)束語

綜上所述，礦山開采中難免發(fā)生地質(zhì)災害，而且礦山地質(zhì)災害有很多類型，不同類型地質(zhì)災害的產(chǎn)生原因完全不同，需在實際工作中進行全面且統(tǒng)一的勘查，采用適宜的勘查方法。最后即可根據(jù)勘查結(jié)果采用適宜的措施防治。