王 斌
(甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院,甘肃 酒泉 735000)
当前我国的工业发展下对于矿产的需求是非常大的,在市场的需求背景下,采矿行业的竞争也愈发的激烈,一些无良的矿产企业过度的重视经济利益,而对矿山工程的地质勘查中安全系数和环保问题置之不理,这就造成矿山工程地质灾害处于待发状态。
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[1]。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都需很大的成本。矿山工程开发中常见的地质灾害主要有地表的塌陷、矿井下灌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。
(1)岩石、土壤变化导致的灾害。矿山工程在开发过程中其岩石和土壤的形态变化会导致地质资料的产生,这也是地质灾害类型中普遍的诱发因素,岩土力学的变化使得矿山工程的地面可能出现塌陷,在矿山的边坡可能出现滑坡的现象,而矿山工程中一些岩爆灾害也是由矿山工程的岩土力学的变化引发的[2]。在矿山工程开发过程中,造成采矿现场地面塌陷的因素中,不仅是岩土本身的形体变化,更直接的因素是采矿过程中人为的盲目开发造成岩土形体的变化,最终导致采矿安全事故在地质灾害中并发,而缺乏地质勘查的准确资料同样也是造成地质灾害频发的决定性因素。缺乏准确的地质勘查数据的支持开采工作便会陷入盲目性,最终诱发岩体变化,使得矿山工程出现地面的塌陷问题。如果地质勘查的数据支持不到位,就会存在矿柱的数量和质量与地质环境不符的问题,必然会形成地质灾害。地质勘查数据的不准确与人为因素对矿山工程所在区域不合理的开发在当前矿山工程地质灾害中是最为普遍的因素,尤其地面的塌陷问题便是这种因素所造成的。在若干地质条件平整的采矿地区,发生地面塌陷问题的频数是非常高的。在产生一次地面塌陷问题后,如果而矿山工程未能有效的对塌陷区进行回填处理,就会产生二次地面塌陷问题。缺乏防护措施便可能出现矿山工程边坡位置在泥石流问题,地质滑坡、泥石流等地质灾害在矿山工程地质灾害中的破坏力是巨大的,造成的损失也是难以估量和预测的,地质滑坡的问题普遍出现在地势较高的采矿区内。在矿山工程开发到一定程度形成资源枯竭时,由于人为因素的影响导致的岩石土壤变化使得矿山的自然应力发生同样的变化,在这种变化下矿山工程在众多作用力下会产生岩体爆裂,岩体的爆裂是形成重大地质灾害的关键性因素。
(2)矿山工程中水位升降导致的地质灾害。地质勘查中对矿山工程的地下水位会有着详细的数据资料,而开发过程中需要对采矿区域的地下水位进行全方位的监测,从而避免由于水文环境的变化而造成地质灾害的发生。地下水水位升降导致的地质灾害中地面的沉降现象是较为普遍的,而对于砂土的影响主要体现在液化方面,地下水位的上升还会造成岩石的塌陷,以及在升降中所导致的土质变形问题,在地下水位升降对矿山工程地质灾害的影响是多方位的,而地下水位升降与地质灾害之间呈现出来的关系也是复杂的。
在地下水位升降引发的地面沉降过程中。地质勘查资料中通常会有详细的数据统计,通常来说,矿山工程的开发会造成地下水位的持续下降,地下水位的下降使得采矿区的地面也容易产生沉降,地面沉降的速度与地下水水位下降的速度在关系上普遍呈现正相关的关系。而地下水位下降所造成的地面漏洞,与地面沉降的漏洞也是一样的。矿山开发中地下水位升降直接造成的地质灾害便是采矿现场的涌水、涌泥问题。在采矿现场的涌水问题产生因素中最主要的也是认为因素,在开发矿产中对于采矿现场的涌水量测算错误,便会持续的对矿坑进行深入的挖掘,最终导致采矿过程中产生透水断层的现象。这种现象下很容易遇到地下暗河和一些比较大型的蓄水溶洞,从而造成地下水涌入矿坑引发地质灾害。
(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)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,在地址勘查中要注重对数据链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结构灾害不会二次产生。
事实上,矿山工程在开发过程中,矿山工程地质灾类型本质上有很多的差异,这种差异是由地质灾害的成因和分布来划分的。地质灾害的成因和分布之间的关系是决定地质灾害类型的主要因素,同时也是地质勘查的重要参照条件。只有根据成因和分布才能对矿山工程的勘查和灾害防治选择合理的对策。