莫 倩,喻盛境
(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局輻射環(huán)境監(jiān)測中心(廣東核力工程勘察院),廣東 廣州 510800)
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國對于各類資源的需求量大幅提升,尤其在對礦產(chǎn)資源的需求量上,我國實現(xiàn)了跨越式的增長。因此,礦產(chǎn)資源被不斷開發(fā),開采技術(shù)形成了一系列專業(yè)的開采模式。在進行礦產(chǎn)開發(fā)的過程中,地質(zhì)勘測必不可少。準(zhǔn)確的地址勘測數(shù)據(jù)可以幫助安全生產(chǎn),也能夠提高礦產(chǎn)的生產(chǎn)量。因此,本文將對礦山地質(zhì)勘測以及其災(zāi)害防治情況為基本研究對象,重點對其進行分析研究,并通過全新的勘測手段,強化礦山地質(zhì)方面的知識宣傳,普及災(zāi)害防治的知識。
在礦山地質(zhì)勘察內(nèi)容的介紹上,首先對礦山進行開發(fā)前,必須對該處的礦山進行生產(chǎn)型勘察,可以有效了解礦床開采的條件,為其后續(xù)開采單位實現(xiàn)科學(xué)的改進。如通過選礦方法以及開采技術(shù),提供相應(yīng)參考。在采區(qū),明確主礦體以及其平行、分支的其他范圍,了解礦床開采的技術(shù)以及現(xiàn)在的水文地質(zhì)條件,為后續(xù)開采能夠提供合理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),增加礦山開采的力度,確保其能夠最大限度的得到利用[1]。針對礦山開發(fā)期間的地質(zhì)勘察內(nèi)容,必須對礦山生產(chǎn)期間進行補充勘察。鼓勵礦山企業(yè)加大對于現(xiàn)有礦區(qū)的勘察模式,并對其礦產(chǎn)開采進行有效優(yōu)化,增加礦產(chǎn)資源的儲備量,進一步完善動態(tài)管理機制。針對礦山資源的儲量、資源損失等信息,實現(xiàn)全新的數(shù)據(jù)分析,并定期將相關(guān)信息報送至主管部門,而針對水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的礦區(qū),必須定期實施水文地質(zhì)監(jiān)測,完成有效性勘測。對地下水坑,預(yù)計礦坑涌水量的實行分析,有效的防止其出現(xiàn)的問題。利用礦坑涌水現(xiàn)象提供科學(xué)建議。我國作為采礦大國,受制于采礦技術(shù)的制約,礦山地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。尤其對于已關(guān)閉的礦山,因為缺乏其合理的管制措施,經(jīng)常會出現(xiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害問題[2]。
在礦山地質(zhì)災(zāi)害類型分析上,礦山地質(zhì)災(zāi)害類型包含了以下幾點:
(1)巖土圈層型災(zāi)難災(zāi)害。礦產(chǎn)在開采過程中,其作為一種長期性的作業(yè),因此在開采時大量礦石被搬運,使礦山巖土的數(shù)量以及形狀發(fā)生了改變。在巖土圈層出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失衡的現(xiàn)象,進而出現(xiàn)誘發(fā)性地震以及斷層錯位、巖土開裂等問題。若一旦出現(xiàn)巖土圈層的松動失衡,帶來的災(zāi)害將會對礦產(chǎn)人員生命造成不可估量的損失,嚴(yán)重性較高[3]。
(2)礦井內(nèi)突變?yōu)暮?。礦山在經(jīng)過長期開采后,其自身的形狀將會發(fā)生改變。例如,會誘發(fā)突變的災(zāi)害因素,出現(xiàn)一定程度的破壞性。如常見的瓦斯爆炸以及山體火災(zāi)等,此類災(zāi)害一般為人為因素所致。在開采過程中,一般未能做好通風(fēng)措施,就會造成巨大的災(zāi)害。
(3)地下水位異變。在礦產(chǎn)的開采上,其通常由上至下。但若缺少科學(xué)、精準(zhǔn)的勘測程序,在開采時就會導(dǎo)致其地下水區(qū)域過淺,出現(xiàn)巨大的壓力,其水層破開處使大量的水涌入礦井內(nèi)。若其問題嚴(yán)重,水源會填滿礦井,對作業(yè)人員的生命安全帶來巨大威脅,有可能會產(chǎn)生不可估量的損失[4]。
分析礦山地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn),礦山地質(zhì)災(zāi)害是其地質(zhì)災(zāi)害的一個分支,同時也是自然災(zāi)害中的嚴(yán)重部分。礦山在開采過程中,挖出礦石,雖然能夠得到礦產(chǎn)資源,但也加速了水土流失,誘發(fā)地表的塌陷以及山體滑坡。在地下開采上,導(dǎo)致地面開裂,呈現(xiàn)出現(xiàn)地震、瓦斯爆炸等問題[5]。且對于礦山抽排水也造成了地下水位下降,礦山周圍地區(qū)水資源枯竭等問題,均是導(dǎo)致其地質(zhì)災(zāi)害的具體表現(xiàn)。在礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因分析上,我國為了更好地實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展,因此其較多地方以及民營煤礦、金礦等發(fā)展迅速,與國營企業(yè)爭奪資源[5]。導(dǎo)致其安全隱患的頻出,在實際工作上有可能會導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的爆發(fā)。且鑒于目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展氛圍以及其采礦活動,采礦前其地球表面以及巖石圈為相互平衡。但在采礦過程中,從地殼內(nèi)部挖出巨大的礦石以及巖石,以獲得相應(yīng)的礦產(chǎn)資源。因此,從采礦的手段以及其采礦的本質(zhì),其均是肢解地殼機體。這就使本來呈現(xiàn)自然平衡的地殼,出現(xiàn)不平衡以及不和諧,很容易誘發(fā)相應(yīng)的礦山地質(zhì)災(zāi)害。采礦其關(guān)鍵技術(shù)便是排凈礦坑積水以及處理其地層漏水,這又是造成地下水不平衡的基本原因。在采礦時,若不按科學(xué)手段處理,就會出現(xiàn)濫采、亂伐,造成礦坑突水、冒頂、瓦斯爆炸等災(zāi)害發(fā)生。
礦山地質(zhì)勘察具有獨特的意義以及優(yōu)勢,礦山泛指具有一定開采能力的獨立生產(chǎn)經(jīng)營單位,因此一個完整的礦山,包含了多個采礦車間以及輔助生產(chǎn)車間。且大部分礦山包含了選礦廠,因此在礦山開礦過程中,通過相應(yīng)的地質(zhì)勘察以及災(zāi)害防治技術(shù),可以對礦山的持續(xù)開采以及穩(wěn)定運行發(fā)揮自身的獨特優(yōu)勢。在勘察過程中,對于礦山的結(jié)構(gòu)主體以及其礦山所處的地址等進行全面的了解。同時,還需要分析現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件,以便于在礦山開采過程中選擇合理的地質(zhì)勘察技術(shù)。對于地質(zhì)勘察的周圍區(qū)域環(huán)境進行統(tǒng)計,分析其有可能會出現(xiàn)的突發(fā)因素并進行研究。有利于重點對于該勘察區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)變化情況跟蹤分析,深入了解區(qū)域內(nèi)范圍的礦山以及其成礦地質(zhì)年代。結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),進行地質(zhì)的勘察工作。
在現(xiàn)階段,高科技礦山地質(zhì)調(diào)查勘察儀對于其地質(zhì)勘察工作的輔助具有十分重要的應(yīng)用意義。在此種背景下,得知有關(guān)礦山基巖地質(zhì)的地殼構(gòu)造類型以及其地殼異動情況,均是表明其特殊地理數(shù)據(jù)的因素,也對于后續(xù)礦產(chǎn)資源的勘察開采等提供了較大的便捷性,能夠節(jié)省資源開采工作時間。在礦山地質(zhì)勘察的方法以及內(nèi)容上,在礦山地質(zhì)資源的勘察時,必須明確其區(qū)域性資源的整體情況,以便能夠更好的進行開采作業(yè)的制定。對于貴金屬地質(zhì)礦山等地質(zhì)勘察工作,需要通過科學(xué)、定期的組織,完成地質(zhì)勘察,保證地質(zhì)勘察調(diào)查結(jié)果科學(xué)、有效。且我國礦山邊緣地質(zhì)特殊,因此必須對其地質(zhì)特點實踐了解。明確礦山周邊環(huán)境條件以及是否可能對礦山以及工業(yè)產(chǎn)生影響,結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀凰臈l件,可以分析礦山災(zāi)害發(fā)生的最大可能性。礦山地質(zhì)勘察通過野外滑坡測試,可以盡早的對其各邊坡的滑坡解決方案實現(xiàn)合理制定,以便于提前發(fā)現(xiàn)滑坡問題。
完善現(xiàn)有的檢測方法,例如在對各礦山淺層地質(zhì)自然災(zāi)害進行分析時,結(jié)合地質(zhì)勘察過程,分析其常見的勘察方法,其主要包含了以下幾種:
(1)可以利用高密度物質(zhì)電導(dǎo)率法進行勘察,該勘察技術(shù)主要能夠利用不同物質(zhì)電導(dǎo)率的特征,對礦山淺層地表地質(zhì)進行各種物質(zhì)地理勘察以及鉆探的測試技術(shù)。此測試技術(shù)能夠具有更加高速、快捷的特征。
(2)則是可以結(jié)合電阻律法。此種方法可以利用不同的礦物質(zhì)材料以及相應(yīng)的化學(xué)屬性。因此,就一般而言,絕大多數(shù)有色金屬制品工廠以及冶金礦業(yè)都采用塊狀鋁以及硫化物一體性結(jié)構(gòu)。在實際運行中,其導(dǎo)電性好且電阻的斜率通常有顯著的線性差異,可以通過實際應(yīng)用案例來確定其增強采空區(qū),確保勘察效率。
(3)在檢驗方法上,可以采用瞬變渦流電磁法,此種檢測方法的基本設(shè)計原理可以根據(jù)二次脈沖渦流磁場的電循環(huán)或發(fā)射線圓向地上半空發(fā)送脈沖。渦流電磁場置地上在進行的一個間歇期間,使用脈沖接地氣的電極或接線圈的監(jiān)視其地下半空間的二次脈沖渦流場力的變化。這種檢測技術(shù)不僅能夠完成檢測圖像效率的提升,同時還具備較強的自動檢測分辨率,信噪值控制極佳(如圖1所示)。
圖1 瞬變渦流電磁法
對勘察實現(xiàn)全新的監(jiān)測效果,例如礦山地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害情況實現(xiàn)監(jiān)測,可以針對于相關(guān)的地質(zhì)以及自然災(zāi)害,建立大數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行研發(fā)。搭載數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中所包含的主要信息。此外,根據(jù)地址以及自然災(zāi)害類型的技術(shù)圖鑒,與其專題圖鑒完成向量化。在該系統(tǒng)中,可以對各種數(shù)據(jù)進行采集。此外,對于全球自動化定位系統(tǒng)、鉆孔探查、實施監(jiān)控設(shè)備等,形成多種形式的數(shù)據(jù)分析采集,完成多種方式的融合。對于這些數(shù)據(jù)進行輸入,還可以更好的借助空間數(shù)據(jù)庫的分析以及預(yù)測功能,對其地質(zhì)災(zāi)害的分布所需地理以及施工規(guī)律等進行綜合研究。
針對于突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害,在發(fā)生時,需要根據(jù)其地理區(qū)域以及受威脅進行解決。結(jié)合多種數(shù)據(jù)模型,對影響地質(zhì)災(zāi)害的各種相關(guān)因素以及風(fēng)險情況進行分析。有針對性的預(yù)測出地質(zhì)災(zāi)害所需要具備的變動趨勢情況,可以實現(xiàn)充分整理。從礦區(qū)收集大量的設(shè)備資料以及數(shù)據(jù),并對其進行詳細的統(tǒng)計。在礦產(chǎn)資源的實際開采情況下結(jié)合開采特征,選擇合理的轉(zhuǎn)換參數(shù),從基根本上確保了礦產(chǎn)資源勘察的順利進行。在挖掘資源上,由于內(nèi)部土層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此,需要利用先進的開采技術(shù),結(jié)合實際的開采條件,提高其探測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,以便針對地質(zhì)以及災(zāi)害防治措施實現(xiàn)有效制定,發(fā)揮自身的獨特優(yōu)勢。
綜合勘察災(zāi)害的防治措施,地質(zhì)災(zāi)害防治包含了邊坡的加固以及相應(yīng)的防護。如防護擋土結(jié)構(gòu)牢固以及滑坡防護治理措施。
因此,為了確保對其施工質(zhì)量進行有效的控制,需要結(jié)合以下幾點實現(xiàn)增強:
(1)對于原材料的控制。如錨固材料,在選擇過程中保障錨固材料自身的堅固性以及強度。同時,錨固材料也需要具備較強的耐腐蝕性能,以便于后期可以更好地進行安裝加工。且所使用的材料必須具備同一份相應(yīng)的合格證書,以便能夠完成產(chǎn)品質(zhì)量的認可。在灌漿時,按照設(shè)計需求,對漿液進行灌輸配比。同時,給予其相量攪拌,確?;炷翑嚢杵髂軌?qū)崿F(xiàn)干燥。
(2)加強對于漿液流量嚴(yán)格控制,確保整個灌漿過程能夠正常、順利開展。若發(fā)現(xiàn)漿液流出管道,需要立即停止施工,解決潛在問題。
(3)對于滑坡施工控制。若進行滑坡遮擋施工,攔截防止塌崩滑坡滾石的應(yīng)用范圍較小。因此,可以針對其他滑坡情況進行分層設(shè)定,防止其出現(xiàn)滑坡危險。此外,具體的滑坡施工安全技術(shù)措施包含了滑坡遮擋、支護攔截、防止滑坡崩塌等,需要予以相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用,確保其滑坡具體問題能夠得到有效解決。
(4)完成對于工程質(zhì)量的控制。按照現(xiàn)有的工程量技術(shù)規(guī)范以及設(shè)計要求,需要對測量基準(zhǔn)點以及現(xiàn)場控制線位置完成明確認知。在施工現(xiàn)場,監(jiān)理人員根據(jù)現(xiàn)場的效驗合格后,進行繼續(xù)施工,完成主體的勘察以及設(shè)計工作。且根據(jù)我國相關(guān)國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范要求,基層基坑需要開發(fā)的地層深度至少不大于1.5m。如當(dāng)?shù)氐幕鶎咏Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的改動,就需要采取及時、合理的技術(shù)完成地質(zhì)結(jié)構(gòu)的替補以及換填。只有整個地質(zhì)設(shè)計取得了密切聯(lián)系,才可以按照實際地質(zhì)情況有針對性的對其進行地質(zhì)問題的解決以及善后處理,確保整個工程項目的后續(xù)建設(shè)工作能夠正常順利開展。
(5)對于建設(shè)材料的施工質(zhì)量以及技巧強度等有相應(yīng)要求,完成質(zhì)檢控制,并實現(xiàn)分層壓實,以有效改善其整體的填料質(zhì)量。
因此,我國地質(zhì)災(zāi)害防治以及其地質(zhì)保護工作任重道遠。我國礦山保護部門需要長期監(jiān)督,以便能夠?qū)ΦV山的開采工作實現(xiàn)科學(xué)指導(dǎo),杜絕不合理、不科學(xué)的開采行為。在進行現(xiàn)場勘察時,可以將其做一種預(yù)防性的勘察。通過治理勘察為輔的方式完成應(yīng)用,確保合理對礦場的自然資源以及土壤完成開采,能夠更好的為社會經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造出合理條件。
有效做好地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)工作,例如加強水土流失防治,同時恢復(fù)植被以及相關(guān)景觀。礦山在開采完畢后,需要進行礦山復(fù)墾工作,以確?;謴?fù)礦山的獨特生態(tài)功能。此外,在開采廢渣上,必須統(tǒng)一堆放至開采經(jīng)濟線以外的礦山渣場內(nèi),切忌胡亂堆放。在后續(xù)開采過程中,有計劃的將廢渣回填采空區(qū)。隨后,再敷表土種植果樹。通過環(huán)境恢復(fù)工作,有效減少其潛在的水土流失風(fēng)險,保障礦山的生態(tài)功能,實現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)以及維護生態(tài)環(huán)境和諧。且根據(jù)不同礦山的地質(zhì)條件以及特點,在礦山開發(fā)利用方案以及災(zāi)點的分布上,根據(jù)其相應(yīng)特點出發(fā),將礦區(qū)的開發(fā)利用方案劃分為三大類。因地制宜的進行全方面防治,合理的設(shè)計邊坡參數(shù),實現(xiàn)邊坡強化。
綜上所述,在礦山地質(zhì)勘察以及其災(zāi)害防治中,使用科學(xué)、合理的技術(shù),可以更好的對礦山實際地質(zhì)情況有具體了解,促進礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)以及利用。提高開采效率,礦山開采企業(yè)在勘察過程中,也可以通過科學(xué)的技術(shù)手段加強對災(zāi)害的預(yù)測以及防治功能,降低礦山地質(zhì)災(zāi)害所帶來的不良影響以及損失。在勘察時,以實施預(yù)防為主要原則,通過治理為輔的勘察模式,確保能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源實現(xiàn)合理開采。滿足社會發(fā)展對于資源的需要,促使我國經(jīng)濟能夠?qū)崿F(xiàn)全面增長。