矿山地质环境监测工作方法初探

艾尔西丁·克然木

【摘要】矿山地质环境是指曾经开采、正在开采或准备开采的矿床及其邻近地区，矿业活动所影响到的岩石、土壤、地下水、地质作用、地質现象及其与大气圈、水圈、生物圈之间相互作用所组成的相对独立的环境系统。本文围绕矿山地质环境监测工作的必要性展开论述，并且对矿山地质环境监测目标进行了研究，提出了矿山地质环境监测方法。

【关键词】矿山地质环境；地质遥感；滑坡

矿山是矿产资源开发的主要来源，矿山维能源资源利用提供源源不断的支持，但是，过度高强度的矿山开发也带来了一系列的地质环境问题，引发多种地质灾害，对于矿山地区经济可持续发展具有不利影响。做好矿山地区地质环境监测成为矿产地区经济长效发展的必然要求。通过强化对矿山地区地质环境的监测，能够帮助了解采矿可能带来的地质环境灾害，提醒有关单位和部门重视矿山地区地质环境变化，提升对于地区地质环境灾害的预测能力，为地区地质环境保护、矿山生态恢复提供有效的数据支持和技术基础。

1.矿山地质环境监测工作的必要性

据统计，目前，矿产资源丰富地区采矿企业众多，矿产资源开发总量之大导致地区因为过度的地下资源开采开始不断出现地表塌陷、地面沉降等地质灾害。因为矿产大多储藏在地下水层以下，因此，矿产资源的开采必须要经过地下水层，这又给地区地下水带来水层破坏和水质污染，还顺带造成地下水位下降、地表水渗漏等水源水质问题。根据现阶段我国矿区的地下矿产资源开采速度和数量计算，易形成巨大的采空区，而且这个采空面积每年还在以较快速度不断增长，矿区已经出现地表塌陷的区域面积巨大，地面的塌陷也造成地表植被、生物的破坏，破坏地区生态平衡，造成生物多样性的减少。

矿产资源的大量开采已经导致了严重的地表塌陷、地下水位迫降等现象，地区井泉下降，河道径流减少，水源干枯，地区性缺水问题已经越来越严重。而一些地貌地区因为地质条件的复杂和生态环境的脆弱，矿产资源的开采给这些地区带来了更加难以修复的生态环境问题，这些问题都在时刻威胁着矿区经济和社会的可持续发展，不容忽视。

2.矿山地质环境监测目标

对矿山地区进行地质环境监测，是为了更好的了解和掌握矿山地区的地质环境问题及其潜在危害，根据一系列的动态数据，加强对于矿山地区的地质环境动态变化及其演变趋势掌握，在此基础上，注重在保护矿山地区地质环境的前提下，实现合理有效的矿山矿产资源开发，为矿山地质环境的综合整治、矿山地区环境监督管理、矿山地区的生态恢复及重建等提供依据。就矿山地区的具体地质环境监测内容来看，主要包括以下几个方面：

（1）开展单个矿山的地质环境监测与区域集中开采区或群采点矿山地质环境监测；

（2）构建矿山地区地质环境监测信息系统及数据库；

（3）实现矿山地区地质环境监测数据分析、共享和处理；

（4）实现对于矿山地区的地质环境评价及监测；

（5）根据地质环境监测数据提出矿山地区地质环境管理对策与地质环境综合治理建议；

（6）编制矿山地区地质环境监测年报；

（7）向社会提供矿山地质环境方面的信息服务等。

3.矿山地质环境监测方法

3.1 单个矿山监测方法

使用单个矿山监测方法，针对重要的矿区，设立下水位、地面沉降及滑坡等一些监测点进行固定的专业监测。监测的具体方法是：一、针对矿区裂缝进行监测时，选取的是简单的人工观测、大地测量法和应力计等方法；二、针对矿山地区地面沉降问题进行监测，采取高精度GPS监测法进行监测，也可以使用现场埋设基岩标进行自动监测；三、针对矿山地区山体开裂进行监测时，可采用人工实地测量和现场调查法进行。

3.2 崩塌、滑坡、泥石流遥感监测技术

目前遥感处理技术通过后台知识库的积累，已经实现对水体、道路、机场、建筑、飞机、船舰等相对单一场景下的信息提取和解译能力。遥感技术结合大数据分析处理，广泛运用于水资源、农业灾害、滑坡、泥石流、火灾、重要道路损毁等领域的监测。随着技术的发展，未来人们将需要面向更复杂的遥感环境，从业人员必须从这些非结构化的数据中，挖掘人们需要的信息。

基于高分辨率多光谱卫星影像的应用，人们能快速地掌握关于某一矿山地点的所有信息，能更有效地对灾难进行监测，并评估灾难影响，进一步有效地提高政务管理能力。在矿山地区实施地质灾害隐患点遥感监测，是地质灾害点常态监测项目的重要部分。

矿山地区的主要地质灾害为崩塌、滑坡和泥石流。其中，崩塌灾害对缝隙的监测精度要求达到毫米级；滑坡需要对滑坡体进行面域的监测，确定面域内重点部分的变化趋势，监测精度要求达到厘米级；泥石流是监测相应区域的宏观变化趋势，监测精度要求达到亚米级。

针对矿山存在崩塌隐患、存在滑坡隐患和泥石流区域，分别采用摄影全站仪测量、近景摄影测量和无人机技术进行监测并布设三个区域的控制网，获取近景影像和无人机影像，构建地质灾害遥感动态监测体系，监测精度从毫米级到亚米级，全面满足各种地质灾害监测的需要，同时能够解决长期困扰地质部门山区野外作业的难题，拓展遥感技术的应用领域。

在近几年汶川、玉树、芦山地震及舟曲泥石流等重大自然灾害中，遥感技术大显身手。比如排除堰塞湖险情等过程中，遥感技术随时监测周边地质动态。而北斗卫星作用更大，在当地通讯中断的情况下，北斗所具备的短信功能，对及时传递信息发挥了不可替代的作用。

3.3 岩溶塌陷监测

对矿山地区的岩溶监测的任务是要结合地质调查情况、物探情况和现场踏勘情况，明确监测范围和监测对象，根据塌陷区域和实际情况选取监测手段和设备，建立一个完善的监测系统，能够实时地对监测范围内的各种塌陷（正在发育变形的塌陷）和高风险易发区域（以人口密集区和主要交通干线为主）进行监测，结合地质情况、外在因素影响等综合分析塌陷变形的原因，总结不同地面塌陷的趋势和特点，同时以指导其他正在发育变形的塌陷监测工作，对地面塌陷的变形进行预警预报，达到有效监控的目的。

采用多点位移计实时自动监测变形中的塌陷坑或高风险易发区域的土体、建构筑物、公路等的地表位移，也可实时自动监测裂缝的宽度和长度变化，以此分析塌陷的发展情况已成熟运用于地质灾害监测系统。

结论：矿山地区的地质环境监测关系重大，对于矿山地区经济、生态环境发展影响深远，因此，在坚持科学发展观的前提下，矿山地区采矿企业和相关管理部门要切实做好矿山地质环境监测工作，采用科学有效的监测方法，为矿山地区经济、环境持续健康发展提供依据。

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