矿山地质灾害成因及其勘查方法

霍 然

（湖南省湘南地质勘察院，湖南 郴州 423000）

我国矿山类型较多，矿山地质灾害问题较多。从当前矿山地质灾害情况来说较为严峻。因为无论是社会经济文化，还是生态环境，都和矿山有着密切的关系。尤其是城市建设，受到矿山地质灾害的影响较大。因为矿产开采会改变矿藏条件和地质环境，进而引发各类灾害。基于此，要做好灾害防治工作。

1 矿山地质灾害成因分析

（1）采矿活动。由于采矿活动的开展，使得地区地下和地表岩石圈层产生形变，引发灾难性后果。主要灾害如下：①诱发性地震。由于采矿活动，使得地层应力突然释放，引发矿震灾害。主要是因为采矿活动的开展，使得岩石圈层结构性失衡。短时间的断层剧烈错位，极易造成诱发性地震。②断层错位。此情况也为圈层结构失衡的表现，因为断层错位具有缓发性特点，能量逐渐积聚，短时间内难以被测量和察觉。随着开采活动的持续，断层积聚能量快速释放，造成极大的危害。③泥石流灾害。在矿山开采作业中，乱采滥挖，造成植被破坏，随意丢弃废土废石，极易诱发泥石流，或者扩大泥石流规模，增加泥石流爆发频率。开采作业中，产生的碎屑堆积物，为泥石流灾害，提供了固体碎屑物源。在地形地貌条件下，加之水动力的作用，极易诱发山体滑坡。

（2）地下水位异变。在矿山开采作业中，深层开采作业，使得地下水自由浅水层或者承压含水层结构，遭到一定的破坏，引发结构失稳情况，造成地下水位以及矿山地质环境变化，引发灾害性后果。具体灾害如下：①异变灾害和矿井突水等。因为地下水位迅速变化，使得矿坑突然进水，引发矿山灾害。此类灾害具有突发性和规模大的特点，灾害后果较为严重。②坑内涌浆。作为矿坑突水的伴生灾害，坑内涌砂灾害的发生，会造成极大的危害。当采掘作业中，遇到含泥沙的蓄水层或者溶洞，突破隔水层后，泥沙和岩屑随着水一起涌入矿坑，引发此类灾害。除此之外，部分潜水层或者断层由于断层错位，夹杂沉积物涌入坑内，进使得矿坑被泥浆阻塞，甚至掩埋设备以及开采作业人员。③水土流失。矿山开采作业中，产生的松散堆积物，比如渣土，因为结构疏松和孔隙度大，加之水的作用，而渣土颗粒质量不足，无法抵抗水流动力，进而造成位移运动，引发水土流失。

2 矿山地质灾害勘查常用技术

（1）3S技术。在矿山地质灾害勘查作业中，应用RS技术、GPS技术和GIS技术，能够获得不错的勘查效果。其中，RS技术的应用，能够对矿产环境地质，进行宏观解释，精准生产卫星效果，提高矿产环境地质勘查水平。在矿山地质灾害勘查作业中，应用RS技术，获得勘查信息，能够直接反映矿山情况，提高勘查作业工作效率。而GIS技术和GPS技术的应用，能够扩大矿山地质勘查范围，提升数据信息的精准性，便于矿山地质灾害的全气候勘查。

（2）水文地质勘查。开展水文地质勘查作业，主要是依据相关信息，判断岩土力学结构。基于岩土力学结构的稳定性分析结果，能够准确预测矿山地质灾害。以水文地质信息和岩土力学信息的分析，结合运用试验方法，开展矿山地质灾害预判。目前，多采取水质测试和浸泡试验等，开展水文地质分析，明确矿山地质承载能力，进而全面掌控各类地质灾害问题。

（3）地球物理勘查法。目前，常用高密度电阻率法以及浅层地震法，开展矿山地质灾害勘查。其中，前者的应用原理为：利用岩土的导电性，开展物理试验。在进行矿产开采作业时，选择矿山岩土区域，依据岩土导电性，测试岩土体之间的导电数值，利用物理比值法，准确记录各类信息[1]。因为岩土体不同，其导电性能差异，主要通过电性变化表现出来，通过对比分析数值，分析差异，便能够定位潜在地质灾害发生的位置，进而在开采过程中，合理规避此活动。后者的应用原理为：采取模拟地震波的方法，开展矿山地质灾害勘查作业。利用科技手段，引起地震波，观察地震波变化情况进行判定。

3 矿山地质灾害勘查和防治实例分析

结合某矿区，对勘查技术在矿山地质灾害勘查中的应用，进行全面分析。此区域面积约为16km2，经过多年开采后，出现了严重的地质灾害问题，危害群众生产以及生活[2]。现结合此项目，对遥感技术的应用，做如下分析。

（1）影像获取。矿区遥感影像资料的获取，使用的是固定翼无人机航摄系统，选择DB-Ⅱ型无人机，使用佳能EOS 5D narkⅡ定焦数码相机，作为传感器。按照比例尺以及遥感测量精度要求，明确地面分辨率参数为0.10m，绝对航高为3050m，相对航高为550m。此次遥感摄影任务，设计2个架次飞行，总计21条航线，航向和旁向重叠度具体为70%和40%，航线之间的距离为220m，曝光间隔参数为70m，总航程为140km，总计获得遥感照片1762张。

（2）数据处理。根据航空摄影资料以及相控成果，基于全数字摄影测量工作站，使用Picel Grid软件，开展空三测量计算，并且生成区域数字正射影像图，图形比例尺大小为1:1000，分辨率为0.10m。数据处理流程如下：①数据准备；②空三加密；③构建立体模型；④核线影像生成；⑤匹配预处理；⑥匹配结果编辑；⑦DEM生成；⑧DOM生成；⑨成果检查[3]。

（3）地质灾害遥感解译。此次解译工作，以数字正射影像，作为底图进行分析。利用ArsGIS软件，作为分析平台，构建解译标志，开展初步解译。经过野外调查验证后，生成最终成果。解译工作流程如下：①准备正射影像资料和相关资料；②开展资料分析，构建遥感解译标志；③初步解译；④野外验证；⑤详细解译、修正初步解译成果；⑥综合分析，输出解译成果。结合区域地质背景资料，明确此研究区域主要地质灾害包括滑坡灾害和不稳定斜坡灾害等。

（4）勘查结果。在矿山地质灾害勘查中，遥感解译的开展，主要是利用影像的空间特征以及波谱特性，结合运用非遥感信息资料，根据生物地学相关规律，开展综合分析以及逻辑推理。此次勘查作业，地质灾害遥感解释，是基于研究区域勘查的各类资料，借助Arc GIS软件平台，结合遥感影像特征，开展人工目视解译，总计解译出滑坡32处；不定位斜坡总计9处；地裂缝总计38处；地面塌陷总计19处；泥石流总计1处；废渣堆总计13处；煤矸石堆总计5处。基于此结果，开展后续防治工作。

4 结语

综上所述，通过对矿山地质灾害产生的原因进行分析，论述了矿山地质灾害勘查常用的技术手段，并且结合工程实际案例，分析了遥感技术在矿山地质灾害勘查中的具体应用。从实践效果来说，利用现代化勘查技术，能够明确矿山地质灾害实际情况。

[1]魏世兵,李峰.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法分析[J]. 中国新技术新产品, 2018(2):113-114.

[2]周小龙,孔德娇.矿山地质灾害类型及勘察方法解析[J]. 建筑工程技术与设计, 2017(8).

[3]王小梅,张苗.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J]. 丝路视野, 2017(31):157-157.