林荣坚
(广东省环境地质勘查院,广东 广州 510080)
在国家经济发展的过程中,矿山产业起到了至关重要的作用,是不可缺少的一部分。但一般情况下,矿山工程的施工条件与作业环境都相对较为复杂并且恶劣,对于工作人员来说形成了较高的工作难度。虽然随着社会的不断发展,我国对于这一行业形成了较高的关注,也在不断的研发并创新开采设备、开采技术,但其中的风险问题及地质灾害仍旧时有出现。因此,在矿山工程中,工作人员需展开有效的地质勘查工作,并针对性治理地质灾害。
在地质勘查工作中,信息技术起到了至关重要的作用。以矿山工程为例,在矿山工程中,比较常用的地质勘查信息技术共包括以下几种,分别为遥感技术(RS)、地理信息技术(GIS)及全球定位技术(GPS)。三种技术具有较强的性能,且功能具备较高的综合性,能够实现传感、卫星定位以及导航。在矿山工程中,可用于空间信息的采集处理及分析。在信息技术的支撑下,工程人员可突破传统勘查方式所形成的局限以及对于自身安全造成的危险,利用远程控制技术的方式,明确勘查的具体范围,以及地质灾害的发生坐标。并收集相关数据,客观判断地质灾害所造成的破坏情况,有效强化整体的工作效率。
在矿山工程地质勘查工作中,除了要了解矿山的地形、地貌以及基本地质条件、信息之外,同时还需重点推进物理勘查工作,深入分析土壤岩石。在该领域,比较常见的物理勘查手段共包括两种,分别为浅层地震法及高密度电阻率法。其中浅层地震法还涉及反射波技术与折射波技术,整体的施工成本相对偏低,但精准度极高,能够极大程度满足矿山工程地质勘查的要求及条件。在利用各种技术实施地质勘查工作时,工作人员需利用浅层地震仪,测定岩石及土壤的物理参数,根据参数进行有效反馈,针对性进行参数分析,判断地质条件;高密度电阻率法的主要应用原理为,通过地质勘探的方式,了解岩石及土壤的导电性和两者之间存在的差异。由于不同岩土在电流的作用下会产生不同的传导性[1]。所以通过这一技术,工作人员可及时接收到传导电流的分布情况,尽快完成地质勘测。
在矿山工程推进的过程中,如若产生地质灾害,那么所造成的损失及影响,将无法估量。其不仅会直接威胁到采矿企业的经济利益,同时也会对施工人员的安全及社会的稳定造成一定的影响。并且,如果矿山周围有居民生活,那么也会极大程度威胁到周围居民的生活状态及生态环境。因此,在工程推进过程中,工程人员必须要加强灾害的预防与灾害的预测,提前设定完善的预防体系,以地质勘探的方式,控制灾害的产生概率。并且由于体系的存在,即便工程中仍旧产生了地质灾害,也能够及时对其加以处理,控制灾害及消极影响的进一步拓展。除此之外,采矿企业自身也需对该项工作形成正确的理解,能够主动地实施自我监督、自我管理,在正式开展工程之前,做好灾害预测工作及施工准备工作,尽最大能力控制灾害的产生概率。
当地政府部门须定期对采矿企业加以检查,检查企业的采矿设备是否完备、采矿技术及人员能力是否达到相关标准、所设定的采购方案是否可行合理。如若其未达相关条件,则不允许其开展矿山工程,从根本角度上保证工程质量。
矿山工程由于自身的独特性、复杂性,大多会开展于比较偏僻的区域内。在进行地质勘查工作时,工作人员经常会使用GIS 技术,但由于该技术极容易受到天气环境的影响,而导致所勘探的信息测评结果并不准确,所以采矿企业方面需加大人员培训,增强勘查人员的工作能力及专业素养,使之能够熟练掌握工作流程、工作技术,熟练应用相关设备,稳定推进测评工作与勘探工作,加强灾害预防及预测的精准性、合理性。
在矿山工程中,比较常见的地质灾害就是边坡失稳所形成的滑坡问题[2]。滑坡的形成会极大程度上造成人身伤害,且所形成的影响难以补救。因此,在工程中,工程人员需要对边坡维护工作形成关注,及时勘查边坡状态,做好支护工作以及维护工作,同时需要生成完整的防治措施,避免风险的进一步扩大。
结合已有案例分析来看,边坡稳定性被破坏后形成的地质灾害具备一定的规律。边坡是直接暴露在自然环境中的,所以随着时间的推移以及环境、温度的变化,其自身的结构会在潜移默化的环境中出现变动,最终突破稳定范围,产生滑坡问题。并且,滑坡问题的表现也比较统一,一般会由上到下滑坡且层层剥离。山体滑坡问题多出现在暴雨之后。一些环境长期比较湿润地域的矿山也比较容易产生这一问题。除此之外,在矿山工程实施过程中,施工人员经常会对山体结构形成一定程度的破坏,导致地下水水位出现问题,而这也是导致滑坡问题产生的主要原因之一。针对于问题产生的原因,工作人员可以设定针对性的维护解决方案。具体如下。
首先,当地政府部门需要定期对边坡的稳定性进行检查,即便不开展矿山工程,也需要进行推进这一工作,维护当地居民安全;其次,政府部门需要对采矿企业的执行能力与执行资格进行考察与调查,确保其具备相关的执行手续后,方可允许其实施矿山施工。并且,在工程任务开展之前,企业施工人员应主动与相关部门报备,确定矿山工程的施工指标与评价指标,强化边坡范围的管理与维护;再者,政府部门在工程中需要委派专业的工作人员实施检查及监督,防止施工单位在施工中存在违法违规的行为。一旦发现有破坏山体行为的出现,应及时对其实施处罚,必要时可以追究对方的法律责任。
矿山工程的诸多环节都处于地下。地下环境比较复杂,施工条件比较恶劣,且整体施工难度相对偏高。基于这一情况,很多施工企业在实施工程任务时,就会故意钻取漏洞,不进行科学的开采规划。以此既能够节省一些环节,同时也能够提升企业在工程中的经济利益。但这一操作自然也会造成无法补救的影响,会导致施工人员在缺乏规划的前提下过度开采或错误开采[3]。并且,部分施工企业为了维持施工进度,准时完工,在完成开采工作后不认真回填,导致地下存在大面积漏洞。长此以往,地面的承载力会逐渐降低,甚至会产生地面裂缝或塌陷问题,直接影响施工人员自身的安全,也会对周围居民的人身安全形成威胁。因此,在矿山工程中,企业方面一定要做好全面的防治工作与准备工作,避免地面塌陷及裂缝问题的产生,避免不良影响。
一方面,在施工任务开展之前,项目管理人员需要结合实际情况,科学规划开采范围、计划与摄入,按照相关的设计规定及国家政策规定确定施工范围,避免过度开采或错误开采问题的发生,造成经济损失及生命财产损失。
另一方面,在完成开采工作后,监理人员需要重点监督施工人员的回填操作,加强开采区域的处理与问题防治。在此期间,施工人员应充分利用开采阶段所挖除的废弃岩土,利用其进行回填,既能够达到回填要求,同时也能够节省废弃物排放处理的工作复杂性,强化工程效益。相较于市场中其他回填方式来说,这一方式的实用性较高。在完成回填操作后,施工人员还需要应用专业设备进行强夯处理以及检验,确保不存在质量问题,进行下一阶段的回填工作,加强地面稳定性。此外,在开采工作中,施工人员应在矿口进行支护加固,避免施工中出现矿顶坍塌问题,影响自身安全。
矿山工程中,泥石流也是比较常见的一种地质灾害。泥石流的产生原因大多在于,在整体工程中,施工人员未按照规定堆放土石。土石的过多堆积,极容易因为雨水的冲刷而直接滑落,最终造成泥石流。所以,在日常施工过程中,矿山工程管理人员需建立合适的废土废石存放基地,并需要及时对其加以清理。除此之外,还需组织施工人员建立完整的排水沟排水渠,保证在矿山工程中,所挖出的水源能够及时排放,防止水源过度积攒造成泥石流。
除上述原因外,岩爆也是导致泥石流产生的一大因素,所以在正式开展矿石工程之前,施工人员需要在施工范围内做好全面的勘查工作,勘查施工区域内的岩石结构及岩石基本性质。基于勘查结果,进一步明确可能会产生岩爆灾害的大体范围,以此对矿山挖掘方案,加以适当的调整优化,避免在岩爆频率较高的区域实施开采,控制灾害的产生概率,保证人员施工安全。针对于一些重点区,如比较容易出现土水灾害的范围,在正式挖掘之前,施工人员需全面调查水文环境与地质环境,并需要与技术人员做好有效的工作交接,进一步明确开采的路线,合理划分开采区域[4]。除此之外对于坑内排水也需要做好设计工作,增强排水系统的整体性能,防止在开采过程中突然出现突水涌水情况,威胁到施工人员的生命安全。在整体矿山工程完成之后,项目负责人需要基于工程标准与工程要求展开全面的工程质量检验,并需要深入开展规划工作修复工作,控制工程对周围居民及生态环境造成的不良影响。
综上所述,在矿山工程中,地质勘查是必不可少的一大环节。正式开展工程任务之前,工作人员需要明确矿山工程的地质灾害种类,针对不同种类的灾害,实施不同形式的治理与勘查。在勘查工作中,工作人员可采取的方法比较丰富,如综合信息技术勘查、物理勘查以及环境化学勘查;在灾害治理中,工作人员需加强灾害的预防预测、需避免边坡的破坏、需防治地面塌陷裂缝、需对重点区域针对性处理。借此控制灾害的形成概率,增强工程推进的安全性。