矿山环境地质灾害问题及其勘查方法分析

魏世兵+李峰

摘 要：目前在矿山开采方面，地质灾害频发，安全问题已不可忽视。从目前矿山开发的情况来看，常见的地质灾害有山体塌陷、泥石流及其山体滑坡等几类，这类灾害的发生已经给人们的生产、生活乃至生命安全造成了不必要的麻烦，因此在矿山开采过程中应该重点关注与防治。本文结合常见的地质灾害的分类及其防治措施，详细介绍了我国目前使用较多、应用性较强的几种勘察方法。

关键词：矿山环境；地质灾害问题；勘查方法

中图分类号：P694 文献标志码：A

矿山资源作为人们生产与生活必不可少的一类资源，给人们提供了众多便利。但同时也发现地质灾害问题亟待解决，应该给予足够重视，防止给人们的生产与生活带来不便，保证生命安全。从以往的安全事故来看，地质灾害发生的原因多是采矿的方法选择和管理不当引起的，因此需要采取科学与合理的开采方法避免地质灾害的发生。

1 常见灾害与防治

1.1 山体塌陷

矿山在进行矿石的开采时，不断地从地下进行矿石的挖掘并运到地面，经过长年累月的挖掘，在地表以下便逐渐地被挖空，形成采空区。采空区与地面之间的顶板岩层失去了矿石层的支撑，加上覆岩层的重力，不断地向下变弯而产生拉张应力，当该应力增大到岩层无法承受的范围后，就会断裂直到破碎并下落，这样上面的覆岩层也就失去了支撑，也会发生弯曲，最后也会出现断裂和离层。随着采矿的继续进行，采空区的面积也随之增大，从地表来看就会出现面积更大的塌陷盆地，这会为地表的居民、建筑及农业用地等带来极大的安全隐患。虽然矿山采空后使得该地出现了地质灾害，但仍然可以采取措施进行修复治理，目前多采用将采空区充填后复垦的方式，如使用矿业开采的残余物煤矸石、露天矿分离物、粉煤灰等，将其回填到采空区后，再进行农业的开发，既处理了矿业开采残余物，又使得塌陷问题得以解决，同时这种方法不会对环境造成其他方面的污染，因而具有较高的可行性和经济性。

地表塌陷多是由于开采企业的无计划、无节制开采导致的，有些地区为了增加经济收入，盲目的进行矿山的开采，使得矿区形成一个又一个的采空区，严重威胁着矿业人员的生命危险，因此在进行开采时必须采取有效的防治措施，保证人员的安全，这就需要采矿时应当有专业人员操作，并注重支撑保护的设置，最大程度地避免人员的伤亡。

1.2 泥石流

矿山地区的泥石流也是较常发生的地质灾害，而且具有突发性，危害较大，使得整个矿山区无法正常的运转，对人们的生命及财产造成极大的威胁。通常来说，人们为了治理采空区的塌陷问题，会利用现场的矿剥离物，使得地表堆积了较多的松散物质，在遇到降雨气候时，在雨水的冲刷下使得这些松散物随之流下，并成为泥石流。另外矿业开采时较多的废石被堆放在矿山区，并起到了一定的蓄水作用，或者矿山下的水体被挖穿涌出，随之产生泥石流。开采过程中对于矿山地形的改变也会引发泥石流，如将平缓的山体破坏成陡峭山体。

针对泥石流的产生原因，一般人们采用生物防治的措施，一是利用种植植被来对水土进行稳固，减少水土流失，并利用植物的生长进行土壤的净化。另外就是进行工程防治，对采矿的每一个操作环节进行有效的控制，强化对其进行环境的勘察，并采取有效的防治措施，从而降低泥石流的发生概率，最大程度地减少地质灾害带来的损失。

1.3 山体滑坡

造成山体滑坡的因素较多，它们相互交织共同造成了山体滑坡灾害，多是在强降雨气候中发生的。由于在进行矿山开采时使得矿山外部裸露出较多的岩石层，并且岩石的成分不一、软硬不同，受到环境的风化程度也不同，质地更致密的岩石更加突出，这样在环境中的空气和水的作用下，不断的对其产生切割作用，在长时间的作用下，由于自重而断裂滑落。另外，矿山区的地质环境变化，结构也随着改变，原本较大的岩石裂成几份，这些分裂体有可能失去稳定性而滑落。人为因素也会导致山体滑坡，如在采矿时只在坡脚施工，使得山体内部的应力平衡发生变化，最终导致岩石的分裂滑落。

对于这类地质灾害应当在采矿前做好现场环境的勘探，考察岩石层的稳固情况以及山体的陡峭性，较陡山体极容易出现山体滑坡。而对于某些较陡的矿山体，应当做好防护措施，如使用抗滑挡墙、抗滑链，或者加筋挡墙等的方式，也可以人为的进行山体加固，或者进行土层的注浆加固、山体固土等方法。

2 勘查方法分析

2.1 信息技术的应用

在科技的不断进步下，各行各业的技术水平都有了较大的发展，在矿山地质灾害的勘探中也不例外，如今信息技术高速的发展，使得勘探技术更加的精准和高效，极大程度地降低了灾害的发生频率，为矿山周边居民的生命和财产提供了保障。如3s 技术在地质勘探中的广泛应用，其中的GPS技术就是通过卫星进行全球定位系统，可以从整體上对矿山地区进行地质勘探，该技术勘探范围较广，可以基于GPS系统来进行开采范围的确定；利用RS技术进行矿山地区的勘探，也即是遥感技术，它可以远程地对矿山现场进行遥控勘探，它的勘探更加细致，是在开采范围内进一步的勘探；利用GIS技术可以实现对勘探数据的分析，也即是地理信息系统，它可以实现高效的数据信息管理，与RS技术相配合，可以得到精准度较高的勘探数据和图像。

2.2 水文及岩土的勘探分析

在进行矿山环境地质灾害的勘探中，水文地质勘探时必不可少的环节，通常它需要配合岩土力学结构分析共同进行，两者的勘探结果均需要进行实验，并根据实验结果得到勘探数据。在进行水文地质勘探时需要对水质进行测试，并通过渗透性测试来了解含水层顶板的渗水情况，另外还有浸泡实验、含水层吸附测试等。岩土力学结构主要是通过对矿山地区的岩石分布及受力进行研究分析，考察其稳定性，分析岩石在外部应力的作用下会出现哪些力学动作，保证矿山开采的安全性。通过对水文及岩土的勘探分析，我们可以在开采施工前了解矿山承载性能，并做好必要的防护措施，以及制定合理的开采方案，避免开采过度引发一系列的地质灾害。

2.3 地质物理勘测法

矿山环境地质勘查的方法多种多样，为矿山开采提供了可靠的依据，其中也有一些物理勘探方法，如高密度电阻率法，它是利用了岩石的一些物理性质，主要是导电性的特征，通过对其进行实验分析，我们可以获知矿山区岩土间的导电性，将其实验数据通过一些物理比值方法分析后，可以了解各岩土的导电性方面的差别，并检测不同方向上的导电性变化，这样就能够获知是否有潜在的地质灾害，并确定其位置。另外浅层地震法也较常用，它的工作方式是对地震波进行模拟，当在矿山区通过人工的方法模拟出地震波后，就会在矿山区的地层中扩散传递，我们再使用相应的仪器设备捕获地震波，并通过地震波的传播变化来分析出地层中的断层分布情况，或者考察是否存在空洞以及它的位置，这样我们就可以避开这一位置，防止在矿山开采中引发地质灾害。

结语

在矿山的分布区内一般存在类别多、规模不大、分布较广泛等特点，受当前技术水平、经济效益和管理理念的限制，安全问题还未彻底解决，需要给予足够重视，防止给人们的生产与生活带来不便，保证生命安全。从以往的安全事故来看，地质灾害发生的原因多是采矿的方法选择和管理不当引起的，随着人们生活观念的提升已意识到资源开发和环境保护需同步进行，因此需要采取科学与合理的开采方法避免地质灾害的发生。只要处理好矿山开发和保护环境二者之间的关系，才可以从源头上保证矿山行业的可持续及长远的发展。

参考文献

[1]周蕾，刘慧林，刘志尧，等.矿山开发过程中地质灾害的产生及其预防措施[J].矿产保护与利用，2008（2）：39-42.

[2]彭俊杰，林树芳.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J].建材与装饰，2016（13）：199-200.

[3]许洪斌，孙玉森，李德强，等.辽宁省瓦房店市华铜矿矿山地质灾害治理方案概述[J].地质与资源，2009，18（1）：59-63.