山东正元地质资源勘查有限责任公司 山东济南 250101
摘要:随着经济的发展,我国对矿产资源的需求和生产效率更加关注,矿山开采的力度也不断提高。矿山有复杂的地质环境、地压和地温等,矿山的开采有十分严格的技术要求,我国传统的矿山开采是粗放式的管理,导致矿山开采出现了很多的安全问题,甚至引发地质灾害,因此在进行矿山开采之前进行地质勘查是十分必要的。文章主要对矿山工程地质勘查以及地质灾害治理对策进行分析,以期为业内人士提供参考。
关键词:矿山工程;地质勘察;地质灾害治理对策
引言
矿产资源是工业发展的基础和保障,随着社会的发展,对矿产资源的需求量也越来越大,因此对矿山的地质勘查变得尤为重要。矿产资源开发过程中,矿山地质勘查已成为不可忽略的重要环节,对矿山地质条件进行准确勘查是矿山安全开采的保障,也是对矿山开采作业人员生命安全的保证和提升企业经济效益、社会效益的有效措施。
一、矿山工程地质勘查的特征
矿山工程地质勘查中有涉及范围大、类型广的特征,矿山工程地质勘查部门所要勘查的矿山中的种类繁多。由于勘查过程中会产生的各种数据,分析这些数据及对这些数据进行归档和上报审批都需花费大量人力物力,地质勘查后的开采中对矿产固废资源的处理均需较大的成本。矿山工程开发中常见的地质灾害主要有地表的塌陷、矿井透水以及矿山岩爆等方面。开采方式的选择会直接影响到地质的稳定性,因此在地质勘查也可以作为预防地质灾害的重要举措。地质勘查人员需要认识到地质勘查与地质灾害之间的关系才能选择好正确合理的开采方式。而选择的开采方式差异在地域环境的诱因下所造成地质灾害种类是不同的。
二、矿山工程地质灾害的类型及影响
1.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。矿产崩塌将会带来诸多影响,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,矿山崩塌会直接影响到河流的性质,甚至会影响到河流的流向。
2.岩石和土壤变化导致的地质灾害
矿山资源的开采也会对原本的地质环境产生影响,因此矿山中的岩石和地表层发生变形十分常见,矿山工程的开发过程中出现地质灾害最普遍的诱发因素是岩石和土壤物理性质发生了变化,岩土力学的变化导致滑坡、塌陷和岩爆灾害都可能由岩石或是土壤的力学特性变化导致。在矿山工程开发的过程中直接的因素还是由于开采过程中围岩及顶板应力的释放,导致岩石和土壤的形体发生变化。如果在进行矿山开采之前进行详细的地质勘查,根据矿产资源所在的具体位置进行详细路线的规划,并严格按照有关规范组织生产。为避免开采过程中的盲目性,需要地质勘查人员为开采人员提供详细的资料和信息。矿山的矿产资源被开发到一定程度后,由于人为因素的影响导致岩石土壤发生变化,产生地质滑坡,或者在众多作用力下产生岩爆。岩爆又被称为“矿山冲击”,一般由于受到地壳应力作用,矿坑和顶板围岩出现压缩严重的情况,开采作业中出现自由面,岩石内部的压力突然被释放导致岩石的爆裂。
3.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,从上到下掉落下来,这就是所谓的滑坡。在经过大量的降水后,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。
三、矿山工程地质勘查地质灾害治理对策
1.利用好地质灾害防治自动化系统
矿山工程地质灾害的治理需要紧密的结合现代化的科学技术,尤其是要利用好自动化防治系统,更好的为预警和治理地质灾害提供低成本、高效率的解决方案。在利用地质灾害防治自动化系统中,首要的任务便是构建自动化的地质灾害预警系统,地质灾害预警系统中结合了GIS技术和岩土动量监测技术。技术人员在预警系统收集的数据中能够及时的发现和处理可能存在的引发地质灾害的因素。尤其是分析处理GIS数据的水平是决定自动化防治系统应用质量的关键因素,要充分的对矿产工程中地质灾害的历史记录进行归档处理,建立起完备的地质灾害应急处理系统是自动化防治系统的重要内容。在发生地质灾害的情况下,地质灾害应急处理系统应当具备信息发布的功能,才能从根本上运用好地质灾害应急系统,从而提高矿山工程的灾情防治质量。
2.对采空区进行勘查
矿山的地质灾害大都是由于开采到矿山深部形成采空区,失去原有地应力平衡,导致地质不稳定而发生地质灾害,因此,对矿山内部采空区进行分析十分必要。而对采空区进行地质勘查使用较多的物探方法是高密度电阻率法,其基本原理是基于不同地质体电阻率差异来进行探测。在金属矿山开采过程中,首先对其中的矿石种类进行分析,然后根据导电性能的好坏来对采空区进行地质勘查。空气的导电率很低,它是一种绝缘电阻,但是采空区残留矿石的导电性能和空气有明显电阻率差异,因此对这种显著的电阻率差异产生视电阻率断面图和平面图进行分析,就可以清楚了解采空区的实际情况。
3.使用先进技术
3S技术是当前进行地质勘查的重要技术,进行矿产资源开采的过程中,地下水的使用以及矿洞的挖掘对周围的环境会造成影响。3S技术是指GPS、RS和GIS技术,GPS技术对灾害发生的区域进行定位,RS技术对灾害的损坏程度进行鉴定和分析,GIS技术对地质破坏和灾害发生的信息进行处理和分析,根据数据研究相关对策。采矿安全是当前社会十分关注的问题,需要加大科技投入和教育投入,保证充分掌握矿山地质条件,对可能出现的危险采取相应的防控措施。物探技术是当前进行矿山地质勘查使用最广泛的一种技术方法。物探技术顾名思义就是应用物理原理进行地质勘查的技术,包括超声波探测和电磁波探测等。物探技术进行地质勘查不需要对矿山先进行开采处理,只需使用专业的设备和仪器进行地质勘查,可实现超前探测。
4.提升地质勘查的完整度
地质勘查是决定防治地质灾害水平的重要因素,在地质勘查中要注重对数据记录和保存的完整度,地质勘查要利用好信息技术,尤其是在一些地质复杂的环境下进行勘查工作更是需要利用到先进勘查技术。地质勘查的完整度体现在地质的开发规划之中,整个数据链的完整度决定了矿山工程是否能够有效的避免对地质环境的破坏。减少对地质环境的破坏便是减少了地质灾害产生的因素。因此需要强调的一点是,在矿山工程开发中不仅要非常严谨的按照开采条例进行科学的采矿工程,同时要科学的对待已经产生的地质灾害,做好有效的地质灾害防护措施才能保证地质灾害不会二次产生。
结束语
我国的矿产资源丰富,但地质条件十分复杂,所以在进行矿产资源开采的过程中要保证安全和开采效率。进行矿山工程地质勘查后要向有关部门提交地质报告,加强对高新技术的应用。矿山工程地质灾害的出现有许多诱发因素,在本质上也有差异,在不同的矿山工程中需要重点关注的方面不同,我们需要对矿山地质灾害有正确认识,重视地质勘查。
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):133+135.
[2]康富.矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策[J].世界有色金属,2020(1):120+122.
[3]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).