矿山环境地质灾害问题及其勘查措施分析

2021-11-30 21:47刘能源赵晓东钟玉龙吴家旭
世界有色金属 2021年15期
关键词:采空区勘查矿山

刘能源,赵晓东,钟玉龙,吴家旭

(桂林理工大学 地球科学学院,广西 桂林 541006)

通过实际调查发现,社会各方面发展的速度变得越来越快,在这个过程中对矿产资源的需求也在逐渐增加,实际的开采范围也在不断扩大,这样就会导致严重的地质灾害问题出现,不仅会对各方面的开采工作带来较大程度影响,而且还会对工作人员的生命安全带来严重威胁[1]。所以,相关单位在对矿产资源进行开采之前要对地质灾害问题进行充分分析和了解,进而采取有效的措施进行控制,这样才可以确保各方面工作的正常开展。

1 矿山环境地质灾害下勘探的重要性

在通常的情况下,矿物质随着时间不断的积累而发生堆积,进而形成各种各样的山体,这些山体也就是矿山,不同的矿山之间有着一定程度的差异,而且矿山表面也会有不同的地貌特征存在。另外,在矿山所处的地下有着较为丰富的地下水资源,这就要求相关开采单位要结合实际的情况来进行充分分析,在此基础上来对开采方案进行合理的制定,从而地质勘探的作用也可以在这个过程中充分发挥出来[2]。除此之外,开采单位要对矿山所处的地区地质条件、水文条件等各个方面进行充分调查,有关单位还要将科研工作落实到实处,这样才能够确保设计人员可以对开采方案进行合理设计,这样不仅可以有效避免矿产资源开采过程中受到水层带来的影响,对一些较为薄弱的环节要采取有效的措施进行加固。

2 矿山环境普遍存在的地质灾害问题

2.1 山体塌陷地质灾害问题

就从目前情况看来,我国部分开采企业在对矿山进行开采的过程中会将地底下的矿石不断的运输到地面,这样就会在长时间的地下挖掘开采当中地表下面就会被挖空,开采采空区域也就会因此而形成[3]。另外,采空区域和地面之间的顶板岩层无法受到矿石层带来的支撑,再加上表面受到覆岩层带来的压力,那么就会向下变弯而出现一种拉张应力,断裂风险也就会出现,覆岩层无法受到支承而出现较大程度的断裂和离层问题。

除此之外,我国矿石产业开采数量和规模也在不断地扩大,不仅矿山采空区域面积会随之变大,而且地表会出现较大程度的塌陷,在附近居住的居民、建筑物、农用地面等方面也会受到较大程度影响。

2.2 泥石流地质灾害问题

在地质灾害问题当中最为常见的就是矿山泥石流,这种地质灾害问题有着较强的突发性,并且还具有较高的危害性,整个矿区会受到这种地质灾害问题带来的影响而无法正常运行,人民群众的生命及财产安全也会受到较大威胁。通过实际调查发现,泥石流主要发生在矿山开采过程中出现的露天矿分离物、无法再次利用的废弃矿石等一些废弃物乱堆乱放,在顺坡顺沟处会发生一定程度的堆积,如果出现降雨,那么泥石流地质灾害问题也就会出现[4]。另外,在矿山开采过程中会有较多的废石放置在开采现场,这样不仅有着一定的蓄水效果,而且矿山底部水体就会涌出,泥石流地质灾害问题发生的概率也会因此而增加。

2.3 山体滑坡地质灾害

在矿山开采过程中会受到较多因素的影响,从而导致山体滑坡地质灾害出现,山体滑坡地质灾害主要受到强降雨带来的影响,矿石开采过程中会有一部分矿石外部裸露在岩石层之外,再加上岩石成分和软硬程度不同,那么在受到强降雨的风化程度也就会不同[5]。与此同时,如果相关工作人员只是在坡脚处进行开采作业,那么矿山内部应力的稳定性就会下降,从而发生分裂滑落问题,如果矿山地质发生变化,不仅其整体结构也会发生一定程度的改变,而且体积较大的岩石就会断裂分成多份,岩石分裂的程度比较大,那么矿山就会受到稳定性带来的影响而发生坡度滑落。

3 矿山地质灾害问题的有效勘查措施

3.1 信息技术勘查措施

现阶段我国科学技术水平得到了进一步的提高,电子计算机技术和互联网科技受到了广泛的重视,并且在实际应用过程中可以发挥出良好的效果,在矿山地质灾害问题勘查方面也可以发挥良好的作用。目前,在矿山地质灾害问题勘查过程中最为常用的就是信息技术,这种技术有着较高的应用效果,矿山地质灾害勘查的准确性和实效性也会因此而得到进一步提高,地质灾害问题发生的概率也会很大程度的降低。矿山开采单位可以对GPS技术进行充分应用,这样可以通过卫星来对矿山所处的地理位置进行勘查,在此基础上来开展有效的地质勘查,开采范围也可以在短时间内确定;通过RS技术可以对矿场现场实施远程的遥控探测,探测结果也具有较高的精确性和有效性,并且还能够在矿山开采范围内进行更深层次的探测。此外还可以运用遥感勘查技术。通常是因为矿山表层土质成分发生变化,并达到无法恢复的临界点而导致矿山地质灾害的发生。运用遥感勘查技术则能够通过对矿产采集样本中的元素以成分含量进行分析来获得大致的矿区资源分布情况,大大提高矿山开采的有效性,避免出现盲目开挖的现象而产生许多采空区。该项技术和GPS技术相似,其主要是选择矿山地质构造、岩石特性、矿产资源分布以及地下水含量等作为取值参数,不过主要是由矿床、中转地区、堆积场以及废矿库等地方进行样本的收集,随后采取高密度电阻率、电阻率法来进行元素含量的测定,从而获得具体的采空区范围以及矿层分布情况。除此之外,遥感技术还能够用于对矿区天气的预测,有效提升作业的安全性。同时还可将作业环节对于周围环境产生的影响检测出来,有利于对作业方案进行调整与优化,治理环境污染,实现生态环境的有效保护。

3.2 水文地质勘查措施

通过实际调查发现,我国有着较多的矿山环境地质灾害问题勘查措施,其中最为重要的就是水文地质勘查,在这种勘查方法实际应用过程中需要与地层力学架构分析工作同步开展,在通过相关试验之后才能够根据试验结果来对最终勘探数据信息进行充分的分析和了解[6]。在通常的情况下,相关开采单位会对渗透性测试进行充分应用,通过这种方法来对水层顶板的渗透情况进行充分了解,在这个过程中还要根据实际的情况来开展水质测试、浸泡试验、含水层吸附测试等。除此之外,工作人员还要对矿层力学架构进行科学分析,在这个过程中主要是对矿山位置的矿石分布和受力情况进行不断研究,在此基础上对岩石层的稳定性进行准确探测。在矿山开采前期要将水文地质勘查工作落实到实处,这样不仅能够让相关工作人员对矿山的承载能力进行充分了解,而且相关施工企业和施工现场工作人员也可以对开采方案进行科学的制定,为后期各方面工作的正常开展奠定良好基础。

3.3 地质物理勘查措施

矿山开采工作与矿山环境勘查工作之间有着紧密的联系,在实际勘查过程中会应用到较多的地质物理勘查措施,高密度电阻率勘查法就是其中之一,这种方法可以对矿山矿层的物理属性和导电性特点进行充分利用,在此基础上来开展相关的试验。开采单位的工作人员可以通过试验来对矿山地质层的导电性能进行充分了解,进而可以对实际数据进行物理比值的分析。一般情况下,不同的矿物层和地质层导电性之间有着一定程度的差异,工作人员可以从不同的角度来对导电性能变化进行科学的测试,从而可以对岩石层、岩石土层存在的潜在地质问题进行充分的了解,对其所处的位置进行准确判断,这样不仅能够采取有效的措施来进行处理,而且还能够避免这些地质灾害问题带来很大的影响。

4 结论

综上所述,在矿山开采过程中为了能够进一步提高安全性和稳定性,那么相关开采单位要对工作人员进行严格要求,工作人员不仅要具备较高的专业技术能力和整体职业素养,而且还能够对各种地质灾害问题进行充分了解,在此基础上来采取相应措施进行处理。另外,开采单位还要对防治措施进行合理利用,这样才能够对矿山资源进行合理应用,对自然环境也可以起到良好的保护作用。

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