丁 剑
(辽宁省第四地质大队有限责任公司,辽宁 阜新 123000)
我国矿山资源丰富,在开采频率与规模持续增大的背景下,各类地质灾害随之发生。就目前来看,我国矿山地质灾害分布相对广泛,其造成的损失不可估量。依据《全国地质灾害通报(2018)》相关数据可知:2018年,全国共发生典型矿山地质灾害案例共2966起,包括崩塌灾害858起、滑坡1631起、泥石流339起、地面塌陷以及地裂缝131起、地面沉降7起等[1]。同年地质灾害造成的人员死亡105人,73人受伤,7人失踪,直接经济损失达到了14.7亿元。此外,在重工业对矿产资源需求量越来越大的背景下,矿山资源不合理开发日趋严重,甚至出现了多起矿震、地下水污染以及矿区突水等严重地质灾害。因此,寻找和研究最佳的勘查治理措施已经刻不容缓。
(1)常见矿山环境地质灾害问题类型。①塌陷。在矿山开采过程中,塌陷是常见的地质灾害问题。塌陷引发的主要原因是由于矿山开采使得内部地质结构受到严重损伤,甚至出现较多采空区,极大影响矿山地质结构稳定性,承载能力变弱,塌陷问题频发。②山体滑坡。矿山环境非常复杂,又容易受到各类自然因素的影响,因此导致山体滑坡地质灾害发生的原因也非常多,最常见的自然因素则是暴雨天气。此外,在矿山开采中,引发滑坡的因素还包括以下几点:一是开采时山体表面附着大量不同硬度的岩石,这些岩石长期风化差异较大,受到风力、雨水等自然因素影响就会发生滑坡;二是,矿山开采中山体受到爆破等人为因素的影响,也会引发滑坡问题。③泥石流。泥石流地质灾害有着较大的危害性以及突发性特点,一旦出现泥石流情况,就会使整个矿区无法正常运行,严重的还会威胁矿区工作人员生命及财产安全。若在矿山开采中接触到地下水、地形变化等影响,山体结构就会发生较大改变,这也会引发泥石流灾害。④矿震。矿震的影响危害也非常大,且对地面有着很强的破坏性,极小的矿震都可能严重破坏地下和地表状态。大部分矿震都发生在井下,因此也呈现出很强的连锁性和突发性特点。分析矿震形成的几点因素:一是在矿山开采时,山体中瓦斯、崩塌和冒落突然涌现,则会引发矿震;二是开采中破坏了岩石应力集中性,山体破裂,从而引发地震。⑤矿区突水。矿区突水是因为在矿山开采过程中,大量的地下水涌入矿井,从而破坏井巷或地下洞室,严重影响地下施工,甚至会造成人身财产危害。分析矿区突水产生的原因,可能是由于开采过程中不小心破坏了富水层和导水结构,也可能是因为持续暴雨天气使得地下水进入矿井中[2]。
(2)矿山环境地质灾害问题产生的原因。①违规操作。在矿山开采过程中,如果出现违规操作问题,也会给矿山环境地质灾害带来一定影响。例如非法采矿,私挖乱采等情况。这些违规操作对矿山环境地质灾害的影响非常严重,相关企业必须引起重视。②疏干排水。疏干排水也是诱发矿山环境地质灾害的原因。企业在采矿前都会对地下水进行疏干,甚至做好地下水的深将强排工作。而地下水强排就会引发地质灾害问题,例如矿井突水、地面坍塌等。③其他因素。除了最常见的地下水疏干排水因素,其他因素对矿山环境地质灾害的影响也非常大。例如,在矿山开采时,随着开采工序的深入,开采深度增加,地应力增大,可能就会出现冒顶、岩爆等问题,极大影响着开采人员的生命安全。
(1)完善调查体系。企业在进行矿山开采前,应针对矿山周围环境及本地区水文地质条件进行详细、全面调查,并分析以往发生的地质灾害情况。通过完善调查体系,加强矿山地质灾害防治力度,有效减少甚至避免地质灾害的发生。由于大部分地质灾害都有着或大或小的发生前兆,在矿山工程建设过程中加强灾害预控与防治非常重要[3]。施工单位及技术人员要提高安全意识,并于地质部门加强合作,从而构建起完善的地质灾害监测预警体系。
(2)完善地质勘查方法应用。①3S技术的应用。在矿山环境地质灾害勘查中,3S技术有着较强的应用价值。其中,GPS技术主要是对整个矿山环境、地质条件做全面调查勘测,在全天候勘查下获取良好的勘查效果;RS技术采取遥感摄像技术,对矿山环境中具体目标进行勘查,从而提高整体勘查效果;GIS技术最大的优势就是能全真模拟整个矿山环境,方便技术人员对矿山环境进行动态分析,详细把握其变化趋势,为后续预防地质灾害提供充足、有效的信息支持。②密度电阻率法和浅层地震法。在矿山环境地质灾害勘查中,物理勘查方法也是常用的地质灾害勘查技术。其中最有效的物理勘查方法当属高密度电阻率法以及浅层地震法。通过运用物理勘查方法,能有效监控矿山环境中的浅层地质灾害区,对提高整个地质灾害勘查水平有着重要的作用。其中,高密度电阻率法使用原理具体为:利用矿山岩土的导电性特点,开展相关的物理实验。勘查技术人员通过对比数值差异,从而找出矿山环境中潜在的地质灾害区域位置。在获取该位置后,开采单位就能根据位置标记在实际开采过程中避免该区域的开采活动,以此避免地质灾害的发生。通过科技手段激起山体的地震波,然后观察并记录地震波在地质层中的传播规模,之后判断矿山中是否存在空洞、断层情况,勘查出来后就能引导开采单位避免该岩体层的开采挖掘,从而降低了坍塌、滑坡地质灾害的发生。③自动化技术的应用。传统矿山环境地质灾害的勘查模式主要是依靠工作人员对矿山进行现场勘查,效率相对低下。因此。通过积极利用自动化技术,采取自动化设备,就能极大提高矿山区域水文、地质勘测效率。
(3)坚持资源开发与生态保护和谐统一的开采原则。除此之外,我国企业也要有效落实自身的矿山环境保护责任,在开采过程中走可持续发展道路。通过始终坚持资源开发与生态保护和谐统一的原则,提高矿山环境环保意识,加大环保和环境污染治理资金、人力资源等投入力度,以此降低矿山环境污染问题,并有效预防地质灾害的发生。
综上所述,我国矿山环境地质灾害问题是多种多样的,企业必须重视起地质灾害的勘查工作,针对常见地质灾害类型和成因做深入分析,以此不断探讨出可行、有效的勘查和预防措施,从而保证行业的绿色、可持续发展。