謝 飛
(山東省地礦工程勘察院,山東 濟(jì)南 250014)
國(guó)家經(jīng)濟(jì)體系里礦山產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)遣豢扇鄙俚囊徊糠?。采礦區(qū)條件和作業(yè)環(huán)境都是各個(gè)城市的偏遠(yuǎn)地區(qū),地質(zhì)復(fù)雜環(huán)境也是惡劣的,給采礦人員無(wú)形之中增加了開(kāi)采難度,近年來(lái),礦業(yè)的發(fā)展路徑和采后復(fù)綠受到了行業(yè)監(jiān)察組的廣泛關(guān)注,為了礦產(chǎn)資源能為我們國(guó)家服務(wù)的時(shí)間更久,能讓我們的生態(tài)環(huán)境保持的更好,優(yōu)化采礦設(shè)備、創(chuàng)新開(kāi)采技術(shù)、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、災(zāi)后及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)恢復(fù)等問(wèn)題被提上最新日常。希望早日實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、低污染、高復(fù)綠的礦業(yè)發(fā)展目標(biāo)。
礦產(chǎn)資源是稀缺資源之一,想要延長(zhǎng)我國(guó)礦山為人類的服務(wù)年限,除了對(duì)正??辈榈降牡V山進(jìn)行資源利用外,還需要借助科學(xué)技術(shù),盡可能的在危機(jī)礦山中找到地質(zhì)條件良好、資源儲(chǔ)量大的大中型危機(jī)礦山。通過(guò)礦企和地勘單位的聯(lián)合討論,危機(jī)礦山中有我國(guó)需要的多種金屬和非金屬礦種,比如銅礦、鐵礦、鉛鋅礦、鎢礦、錫礦、鉬礦、銻礦、鎳礦、金礦、磷礦、煤礦等18個(gè)礦種,想要利用危機(jī)礦山中的資源,肯定是比以往找礦難度大、危險(xiǎn)性高、資金消耗大的,這是難點(diǎn),同時(shí)也是在未來(lái)新形勢(shì)下,我國(guó)找礦領(lǐng)域需要突破的地質(zhì)勘查工作,經(jīng)過(guò)大力度勘查,有目標(biāo)的勘查,一定能在眾多危機(jī)礦山中尋找到可利用的接替資源,提高找礦成效[1]。
每一個(gè)礦山開(kāi)發(fā)前都需要安排專門(mén)的團(tuán)隊(duì)去做勘查工作,這個(gè)首要任務(wù),工程的勘查對(duì)于后期質(zhì)量的保證是非常重要的。利用現(xiàn)有的科學(xué)條件,綜合利用各個(gè)勘查方式的優(yōu)勢(shì),目的是為了勘查到所要開(kāi)發(fā)的礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征,初步了解礦山的概況,為開(kāi)采工作節(jié)約時(shí)間,縮短開(kāi)采周期。為了更好的勘查資源儲(chǔ)量,施工人員應(yīng)該在采礦活動(dòng)中加大平衡度,尋找深部找礦、尋找盲礦體,綜合資源合理利用以求找到最佳的開(kāi)采地點(diǎn)。政府增加宣傳力度,鼓勵(lì)更多的礦企通過(guò)先進(jìn)技術(shù)在保證勘查人員安全的基礎(chǔ)上,尋找更多的接替資源。尋找接替資源的路程中,要派專人去監(jiān)測(cè)整個(gè)過(guò)程,保證安全性,建立資源枯竭儲(chǔ)量和剩余資源儲(chǔ)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。針對(duì)接替資源的尋找,每隔固定時(shí)間就要提交一份報(bào)告,匯報(bào)找礦的真實(shí)情況,所有礦業(yè)統(tǒng)一要求,提交到國(guó)土資源部分,建立單獨(dú)的管理文件,定期更新[1,2]。
地球化學(xué)勘探與礦體主共伴生綜合評(píng)價(jià),作為新時(shí)代新興技術(shù)的產(chǎn)物,勘探作業(yè)中,將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和新時(shí)代的礦業(yè)裝備,有針對(duì)性的運(yùn)用其中。完成亞鐵、錳銅技術(shù)篩選技術(shù)的綜合評(píng)價(jià),勘查鎳、鉻等共生類礦產(chǎn)資源,確保稀有金屬礦產(chǎn)的合理開(kāi)發(fā)利用,查明礦體中主共伴生礦物元素的成分、組成和分布規(guī)律,進(jìn)而進(jìn)行推斷和估算,發(fā)現(xiàn)有用的找礦信息。
我國(guó)經(jīng)濟(jì)之所以發(fā)展的如此快,信息技術(shù)有很多的功勞,我國(guó)現(xiàn)在是智能化背景下的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,地質(zhì)勘探方面,信息技術(shù)也同樣被廣泛應(yīng)用到實(shí)踐操作中[3,4]。礦山工程活動(dòng)中,比較常用的地質(zhì)勘查信息技術(shù)(圖1、圖2)有遙感技術(shù)(RS)、地理信息技術(shù)(GIS)及全球定位技術(shù)(GPS)。
圖1 RS技術(shù)原理
三種技術(shù)具有普遍性、易操作性,且功能齊全、綜合性強(qiáng),能夠?qū)崿F(xiàn)傳感、衛(wèi)星定位以及導(dǎo)航共同監(jiān)測(cè)。遙感技術(shù)用來(lái)空間信息的采集處理及分析,利用該技術(shù)可以調(diào)查礦層所屬于區(qū)域的地質(zhì)信息,但不能夠估算,地理信息系統(tǒng)彌補(bǔ)了它的不足,通過(guò)對(duì)地理信息的管理查詢等可以制作相對(duì)應(yīng)的地理信息圖。GPS是用來(lái)確定礦物位置的。除此之外,勘查人員還可以突破以往的傳統(tǒng)方式,不用親自到地下采礦區(qū)就可以勘查到想要的信息,極大的降低了地勘人才的危險(xiǎn)度,利用地理信息技術(shù)遠(yuǎn)程操控,確定勘查區(qū)域的面積,勘測(cè)周?chē)h(huán)境和地理情況,預(yù)判采礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率和類型,收集相關(guān)資料數(shù)據(jù),提前預(yù)防、提前準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)措施,提升采礦工程的整體工作質(zhì)量和效率。
礦山工程勘查中常被應(yīng)用到的地球物理勘查手段有,淺層地震法和高密度電阻率法。淺層地質(zhì)勘探是利用地質(zhì)波在巖石、土層中不同的傳播特點(diǎn),來(lái)勘查幾十米到幾百米的地層構(gòu)造、巖石物理學(xué)參數(shù)等,常用的是反射波法和折射波法,因?yàn)檫@兩種方法所產(chǎn)生的施工費(fèi)用低,精確度能滿足現(xiàn)有礦山的勘查需求,根據(jù)勘測(cè)到的參數(shù)判斷礦山地質(zhì)條件等信息;高密度電法是通過(guò)巖石、土質(zhì)之間導(dǎo)電性質(zhì)的不同,電流所產(chǎn)生的傳導(dǎo)性也是有差異的。應(yīng)用高密度電法勘探,由于電極布置一次性就完成了,特別方便,減少了因?yàn)殡姌O設(shè)置對(duì)勘查進(jìn)程引起的干擾,野外數(shù)據(jù)調(diào)查的時(shí)候縮短了時(shí)間,還能減少誤差。因?yàn)樗鼟呙铚y(cè)量是多種電極排列的,所以在獲得地電斷面結(jié)構(gòu)地質(zhì)信息的時(shí)候,勘查結(jié)果是多樣化的,更全面。
一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,會(huì)給當(dāng)?shù)貜牡刭|(zhì)環(huán)境到財(cái)產(chǎn)安全上均有影響。相關(guān)調(diào)查者曾經(jīng)分析過(guò)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地的地質(zhì)條件,把整理登記信息和數(shù)據(jù),用來(lái)評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害隱形風(fēng)險(xiǎn)的參考,然后對(duì)可發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)展開(kāi)區(qū)劃。統(tǒng)計(jì)各地地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率和規(guī)模,做好區(qū)劃調(diào)查工作,有利于防治工作的順利開(kāi)展。
監(jiān)測(cè)是指對(duì)地質(zhì)環(huán)境的變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),把監(jiān)測(cè)到的情況結(jié)合環(huán)境出現(xiàn)變化展開(kāi)研究。警報(bào)是建立災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng),按照監(jiān)測(cè)的結(jié)果,來(lái)準(zhǔn)確地對(duì)居民發(fā)出災(zāi)害預(yù)警信號(hào)。監(jiān)測(cè)警報(bào)對(duì)技術(shù)和行政有較高的要求,監(jiān)測(cè)警報(bào)系統(tǒng)的完善支撐著后續(xù)防治工作。
搬遷治理是在監(jiān)測(cè)到重大地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)候,采用的辦法。通過(guò)轉(zhuǎn)移人員和重要的財(cái)物,減少地質(zhì)災(zāi)害給居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)的傷害,避免了額外的損失,把這一區(qū)域的經(jīng)濟(jì)損失降低到最小化程度。普通治理是通過(guò)礦山工程科學(xué)手段,從本質(zhì)上來(lái)恢復(fù)地質(zhì)條件,避免災(zāi)害帶來(lái)的不良影響。二者相同之處在于,以調(diào)查監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害的數(shù)據(jù)為根據(jù),結(jié)合評(píng)價(jià)地質(zhì)勘測(cè)的結(jié)果,分析誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的隱患幾率,確定災(zāi)害隱患地點(diǎn),實(shí)施解決辦法。
在社會(huì)與科技呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的背景下,對(duì)意外性地質(zhì)災(zāi)害的處理上,應(yīng)該制定對(duì)應(yīng)的應(yīng)急處理體系。該體系可以在災(zāi)后依據(jù)行之有效的。
礦山開(kāi)采的探測(cè)找礦工作是具有挑戰(zhàn)性的,但對(duì)于采礦工程來(lái)說(shuō),要想確保我國(guó)礦產(chǎn)資源可持續(xù)化發(fā)展戰(zhàn)略,那在采礦工程當(dāng)中或者是采礦工程開(kāi)采結(jié)束后的,地質(zhì)災(zāi)害整治是重點(diǎn)也是難點(diǎn)的工程。地質(zhì)災(zāi)害對(duì)我們的自然資源還有人類的生存環(huán)境,財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失的影響實(shí)在是太大了,小則影響到個(gè)人,大則影響到整個(gè)地球。所以我們一定要重視并且把地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)和預(yù)防落實(shí)到實(shí)際的項(xiàng)目中。勘查過(guò)程中,提前預(yù)判該勘查區(qū)是否有可能提前發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn),如果沒(méi)有,那可以繼續(xù)進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù),如果有,那判斷這個(gè)礦山是否還有開(kāi)采價(jià)值,如果危險(xiǎn)性不高,通過(guò)預(yù)防可避免,那就要提前準(zhǔn)備好預(yù)防措施,最大化的減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率,建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)。
除了借助信息化手段外,礦企的風(fēng)氣、管理制度的制定、施工人員的責(zé)任心、礦企的自我監(jiān)督、檢查等也是可以有效預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生的。對(duì)于礦用設(shè)備上級(jí)部門(mén)定期的安排檢查人員例行檢查,如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。定期對(duì)采礦技術(shù)人員做技能培訓(xùn)和新技術(shù)學(xué)習(xí),企業(yè)內(nèi)部自我審核,如果考核不過(guò)關(guān)的話,不允許參與相關(guān)工作,從根本上對(duì)施工質(zhì)量做保障。有豐富礦產(chǎn)資源的地方,基本上都是偏遠(yuǎn)的,地質(zhì)結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件是復(fù)雜的、特殊的,對(duì)于一些信息化技術(shù)的使用,有局限性,比如GIS技術(shù),容易受天氣環(huán)境變化的影響,如果遇到惡劣天氣,勘查結(jié)果誤差比較大,所獲信息不夠準(zhǔn)備。這時(shí)候就需要選擇不容易被天氣影響的勘查方式,所以需要勘查人員對(duì)地質(zhì)勘查技術(shù)的工作流程、勘查技術(shù)、不同地質(zhì)條件適用的方法、礦用的相關(guān)設(shè)備等方面都熟悉掌握,穩(wěn)步推進(jìn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作,增加對(duì)地質(zhì)災(zāi)害提前預(yù)測(cè)、提前預(yù)防的精準(zhǔn)度[4]。
由于勘探和采礦階段,礦用機(jī)械的作用,導(dǎo)致山體地面張裂,可以采用充填、封堵方式,填充裂縫,防止因?yàn)榈乇硭?、地下水的侵蝕,擴(kuò)大山體裂縫。尋找此種類型的礦山,查看坡面是否有需要做徒坎削坡處理的部分,盡快處理防止脫落傷人,在采礦區(qū)用攔擋墻對(duì)山體進(jìn)行包圍,防止?jié)L石掉落。
礦山危巖無(wú)論是對(duì)采礦區(qū)工作人員還是周邊群眾,都是危險(xiǎn)性的存在,所以要及時(shí)清理,可以人工撬動(dòng)的,就人工清除,可二次利用,把危巖用作填塌陷區(qū)的填充物,然后處理好局部徒坎。如果無(wú)法人工處理的,就利用加固網(wǎng)把危巖和坡面一起固定住,再用掛網(wǎng)噴射混凝土,使其更加堅(jiān)固。這樣既解決了危巖的危險(xiǎn),還能完成采空區(qū)充填治理和邊坡治理任務(wù),防止山體裂縫、采礦區(qū)塌陷、滾石脫落等,達(dá)到了預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的治理效果,保護(hù)了山體,改善了地質(zhì)環(huán)境,也是保護(hù)了群眾生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。
一年四季,只要采礦工程在進(jìn)行,就會(huì)有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能。但地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也會(huì)受到氣候的影響,比如雨季,每年雨季前后,我們通過(guò)新聞就能了解到某某地區(qū)發(fā)生泥石流、崩塌、滑坡等災(zāi)害,多少群眾,多少財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)將面臨損失。一到雨季頻繁的季節(jié),我們就會(huì)接收到防汛提醒,提醒廣大群眾提前做好防汛措施,提醒各個(gè)部門(mén)做好災(zāi)害預(yù)警,進(jìn)到重點(diǎn)防范,尤其是對(duì)于地災(zāi)發(fā)生概率大的礦區(qū),要提前做好準(zhǔn)備方案,人員配備要齊全。呼吁礦企平時(shí)要派專人勘查已采礦山,發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率大的礦山,要及時(shí)上報(bào),優(yōu)先治理。對(duì)于正在開(kāi)采的礦山,利用綜合技術(shù)手段最大限度地減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,邊采礦邊恢復(fù)。
首先每個(gè)部門(mén)要做好自己的本職工作,明確自身責(zé)任,各司其職,完成好自己的工作以后,和其他部門(mén)之間要互相交流,可以定期去開(kāi)展企業(yè)各部門(mén)之間,行業(yè)之間,交流活動(dòng),把本企業(yè)已完善的管理制度以及對(duì)于地災(zāi)治理現(xiàn)有的困難,都可以交流,互相幫助和借鑒現(xiàn)有方式,經(jīng)過(guò)大家各抒己見(jiàn),可能會(huì)有創(chuàng)新的方式被發(fā)現(xiàn)。地災(zāi)治理工程是需要積極治理的,大家盡可能去協(xié)助完成,這是一項(xiàng)艱巨且自豪的重點(diǎn)難點(diǎn)工程,治理工程是困難的,但看到光禿禿的礦山被復(fù)綠后的景象,心中又是充滿自豪感的。希望上級(jí)部門(mén)督促存在地質(zhì)災(zāi)害隱患的單位,主動(dòng)編制隱患點(diǎn)防災(zāi)治災(zāi)預(yù)案,并抓緊落實(shí)實(shí)踐。
早期由于我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),需要經(jīng)濟(jì)去支撐起國(guó)家的工業(yè)建設(shè)和開(kāi)發(fā),礦產(chǎn)資源又是非常好的經(jīng)濟(jì)來(lái)源,所以導(dǎo)致了持續(xù)一段時(shí)間的“重開(kāi)發(fā)、輕保護(hù)”式的掠奪開(kāi)采,導(dǎo)致我國(guó)近年地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),南方泥石流、水災(zāi)、滑坡災(zāi)害、地震等災(zāi)害在雨季是多發(fā)期。這個(gè)“疾病”我們?cè)缤矶家獜母瓷习阉委熀茫V山地質(zhì)勘查作為采礦前的第一環(huán)節(jié),任務(wù)繁重,對(duì)勘查人員的技術(shù)要求很高,新時(shí)代背景下,先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)幫助人們解決了很多難題,很早之前都沒(méi)有這些技術(shù)的,我們的前輩也在努力尋找勘查方式,確??辈橘|(zhì)量,現(xiàn)在物理、化學(xué)勘探,綜合信息技術(shù)等勘查方式和傳統(tǒng)勘查結(jié)合,互補(bǔ)缺點(diǎn),能讓我們提前預(yù)測(cè)預(yù)防,對(duì)采礦工程中造成的災(zāi)害,針對(duì)性的去處理,保證目前開(kāi)采的礦山按部就班的采礦和復(fù)綠,在此基礎(chǔ)上增派人員對(duì)以往的礦山廢棄地進(jìn)行大力度治理。把制度落實(shí)到實(shí)處,希望相關(guān)部門(mén)能承擔(dān)起監(jiān)管責(zé)任,引進(jìn)創(chuàng)新技術(shù),讓礦企能對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作承擔(dān)起應(yīng)有的責(zé)任。希望此項(xiàng)研究能對(duì)礦業(yè)的開(kāi)采之路和未來(lái)發(fā)展方向,提供部分可采納建議。