简述矿山地质灾害的勘查方法与防治对策

曲鑫

（中国有色矿业集团有限公司，北京 朝阳 100029）

作为我国国民经济发展中的支柱产业，近年来矿山行业发展迅速。然而由于开采设备和技术的相对落后，导致矿山的开采环境不断恶化，矿山地质灾害也日趋严重。我国矿山地质灾害种类繁多、分布广泛、危害巨大、潜在隐患突出，如何利用现有技术手段，有效勘察及防治矿山地质灾害的产生，已逐渐成为地质行业亟待解决的重要课题。

1 矿山地质灾害种类

1.1 岩土体变形灾害

（1）地表及采空区塌陷。地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。采用空场法、留矿法、崩落法等开采的地下矿山，将原生矿体和伴生废石采出后，往往在井下形成巨大的采空区和崩落空区，若保留矿柱不足，空区达到一定的规模时，会在采空区域产生地裂缝，逐渐发展为采空区的地面塌陷。煤矿的矿体埋深浅，地面塌陷尤为常见。对于矿体埋藏较深的地下开采矿山，如果不能及时回填和崩落采空区，也极易产生大面积的塌陷。采空地面塌陷往往会破坏土地和建筑物，造成重大经济损失，危及人类的生命安全，严重制约了社会和经济发展。

（2）采场边坡失稳、滑坡及岩崩。滑坡是地质灾害中最为广泛的一种，是露天矿山最常见的地质灾害，也是发生频率最高、对露天矿山安全影响最大的一种灾害。其形成的主要原因是在山坡，特别是陡峻山坡的下部进行地下开采，或者由于不合理开采造成采剥失调。此类地质灾害会对山坡下的村庄、河流、道路等造成重大影响。

（3）矿震。矿震是由于采矿形成采空区所造成，也称为矿山地震，属于矿山地质灾害的一种，矿震极易引起矿坑突水、岩暴、瓦斯大量涌出导致爆炸等事故。具有突发性、危害大、连锁反应的特点。2014年11月26日1时31分，恒大煤业公司附近发生1.6级矿震。事故造成区域作业的89名矿工中24人死亡，52人受伤。

（4）岩爆。坑内岩爆又称矿山冲击，这是因为矿坑周边和顶底板围岩，在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩，一旦因采掘挖空出现自由面，即有可能产生岩石地应力的骤然释放，导致岩石大量破碎成碎块，并向坑内大量喷射、爆散，给矿山带来危害和灾难。岩爆具有突发性、猛烈性的特点，往往难于防范。严重的岩爆会导致重大人员伤亡、毁坏矿井、诱发矿震等后果。

（5）尾矿库坍塌。尾矿设施是矿山生产的重要组成部分，并且尾矿库中含有有毒有害物质，一旦溃坝泄漏，会带来严重的人员伤亡、环境污染和经济损失。2000年10月广西南丹尾矿库坍塌造成28人死亡，2006年4月陕西镇安县某黄金尾矿溃坝造成17人死亡。

1.2 矿井灾害

（1）矿坑涌水突水。掘进和采矿过程揭穿或沟通富水和导水结构，使地下水或地表水大量而突然地涌入坑道。矿井突水的突发性强、规模大、影响严重，是矿山较为严重的地质灾害之一，以岩溶地带矿山以及煤矿为多发区。目前很多矿山，尤其是受民采严重干扰的矿山，其开采的地质环境已受到无序破坏，不明老窟极易造成突发性的突水灾害。

（2）瓦斯。在进行矿产的开采过程中，由于开采区域通风不畅，易引起气体积聚，形成瓦斯爆炸。这种灾害多见于煤矿以及一些硫化矿。

（3）地热。地热危害是矿井向深部开采过程中不可避免的问题，而且随着开采深度的增加，地热危害不断加剧。高温环境严重威胁井下安全，损害工人身体健康，极易应发灾害事故。

2 矿山地质灾害的主要勘查办法

2.1 地球信息技术综合方法

在对矿山环境进行勘探时，经常使用的技术是遥感技术RS、全球定位系统GPS和地理信息系统GIS，三者合称“3S”。通过3S技术的应用，可以宏观上掌握矿山地质灾害的分布情况以及发展规律。例如，GPS技术可以准确定位地质灾害的发生地；RS技术通过对矿区多时相遥感图像进行叠加分析，可以获取不同时期矿区地貌的破坏程度、塌陷区分布情况及面积等；GIS技术可以对所有矿区收集数据进行有效分析，方便管理人员迅速掌握灾情，及时进行有效干预。3S技术尤其适用于矿山积水区、塌陷区等无法利用地形测量等常规手段进行勘察的位置。

2.2 物理勘查方法

当前，从事矿山地质灾害勘查的工作人员主要采用的物理勘查方法为：浅层地震法、高密度电阻率法等。通过应用以上两种方法，能够使浅层地质灾害区域监控工作的质量得到一定的提高。所谓高密度电阻率法，主要是指根据岩石自身的导电性特征，通过对其实施物理实验的方式，分析出不同种类岩土间的导电差异性，进而明确矿山中地质灾害的具体位置，降低地质灾害发生的可能性。找层地震法主要是指利用模拟地震波的方法，对矿山进行勘查，进而判断出相应矿山实际的地质情况。

2.3 环境化学的地质灾害勘查方法

在矿山的具体开采以及地质灾害防治的过程中，可以采用环境化学的勘查方法进行矿区勘测，以此来确定矿区内空气的污染情况以及后续的污染指数，通过这种地质灾害的勘测方法，可以根据监测到的数据确定污染区域，以此为后续矿山区域的治理工作奠定基础。实施环境化学勘查的目的是通过地球化学异常的线索来找寻矿床。现阶段，环境化学勘查方法得到了广泛的应用，它不仅可以用于找矿，同时还可以解决环境污染、农业、畜牧业、地方病以及各种地质问题。

3 矿山地质灾害的防治对策

（1）在地质勘查过程中，要遵循预防为主、控制和治理相互结合的基本原则，合理规划、全方面进行管理，保证思路的清晰性，使得矿产开采工作科学有序的进行。

（2）全面落实矿山环境的监督管理工作，在开展采矿工作过程中，为了避免出现边开采边破坏的现象，对于相关的工作部门而言，应该向矿产企业实施山区环境保护的强制性措施，并构建规范的山区环境影响评价体系、地质灾害风险评估体系以及“三同时”制度等。另外，在一定的时间内应该进行相应的地质环境执法检查工作，对矿山生态环境形成破坏的个人或者或者企业，应该依法追究相应的责任。针对可能出现洪水、滑坡或者泥石流等地区，应加强监督管理。

（3）在对地面塌陷以及地裂缝现象进行防治的过程中，首先，应该针对采空区域进行有效防治，一般情况下，主要采取的措施为充填处理方式，这种方法完成矿山开采工作之后，对矿山周围的废石进行充分的利用，从而完成对采空区的填充工作。应用充填采矿方法，不但可以满足环保需求，同时还能避免地面出现塌陷现象，从而在最大程度上提升企业的经济效益。

（4）针对滑坡与崩塌现象进行防治时，应该严格按照相关的规范设计要求来进行，以此确保开挖的深度满足相关的设计标准，从而有效避免崩塌或者滑坡现象的发生。

（5）在对泥石流现象进行防治的过程中，应该保证矿石堆放过程的合理性，并及时清理矿渣，切断泥石流的物质来源，并在矿山修建排水渠，及时将水流排出矿坑。

（6）岩爆灾害的防治对策：在施工前期阶段中，要根据掌握的相关资料，判断哪些部位经常发生岩爆现象，并且根据实际情况，来制定有效的预防措施和解决方案，在优化相关对策的基础上减少岩爆现象的发生，以此保证施工的安全性。

（7）突水灾害的防治对策：在矿山工作开展前，要根据水文地质资料确定突水的危险程度，并且明确划分安全区域和危险区域，加大对危险区域的监测力度，并且制定相应的预防措施，强化抗突能力。

（8）矿震灾害的防治措施：在施工前，要进行合理的部署，施工期间，加强监督力度，并根据不同的施工内容来制定合理的措施。

4 结语

进行高质量的地质灾害勘查工作，有助于矿山进行合理的资源开采以及有效的环境治理。在矿山生产过程中，应根据具体的地质情况，依靠先进的科学技术，运用有效的对策，对矿山的地质灾害进行有效的预防与控制，以此保证矿山生产的顺利实施。