矿山地质灾害勘查技术探讨

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矿山地质灾害勘查技术探讨:矿山地质灾害勘查技术及防治措施

摘要：在我国国民经济发展中，矿山开采是十分重要的构成内容，对社会经济发展的作用也是不可估量的。在实际开采中，地质勘查是矿产开采的前提条件，地质勘查数据的精确与全面，能够实施安全开采矿山。本文在阐述矿山地质灾害勘察技术基础上，对地质灾害类型及应对防治措施进行了分析，希望能够推动我国矿山地质灾害技术的研究与发展。

关键词：地质灾害;勘查技术;防治措施

所谓的矿山地质灾害，主要是由人类采矿生产活动导致的矿区自然地质环境发生改变，对人们的日常生活与生产产生影响的灾害性地质作用或现象。其是地质灾害的一部分，同时也是自然灾害的重要内容。我国矿业资源比较丰富，随着经济的发展，矿产资源需求量逐步提高，且矿业发展粗放式管理模式长期占据主导地位，使得很多矿山地质环境面临严峻的形势，一部分矿区态势不断恶化。所以，正确认识矿山地质灾害勘查技术与防治措施，是十分必要的[1]。

1矿山地质灾害勘查技术

1.1地球信息技术

对于地球信息技术而言，其技术类型主要分为三种。①遥感技术（RS）。其从宏观角度对大面积区域做出了解释，为比例尺不同的航卫片解译工作提供便利。通过航卫解译，因其更加直观、真实而准确，为工作效率与质量的提升奠定了基础。②定位系统（GPS）。全天候、覆盖面广、精度高是该就似乎的主要优势，通过该技术，用户可以进行无源设备工作，且其占用空间少，非常轻、使用方便、价格低廉。所以，该技术应用范围非常广。在矿山野外环境调查工作中，利用GPS定位仪现场采集矿山所处环境的三维坐标数据。③地理信息系统（GIS）。

1.2水文、地质与岩土力学实验法

此试验法类型比较多，对于矿山地质灾害勘察的作用不可小觑，许多数据与资料都是通过此试验获得的。在实际灾害调查中，水文地质测试试验主要包含水质、淋滤、浸泡、含水层吸附、顶板渗透试验、采矿周边地层渗透、矿山固体废弃物毒性检测、土壤污染、溶质的迁移与富集等。

2灾害类型

2.1地面与采空区的塌陷

在井巷开采作业矿山中容易出现塌陷。在采空区，如果矿柱不足，或矿柱受外力影响支撑能力缺失，使得地面出现塌陷。对于矿体掩埋较深的矿山，没有及时进行回填，采空区面积积累到一定程度，就会造成大面积塌陷。比如铜坑与高峰锡矿采矿区面积超过百万立方米，铜铅锌矿采空区也超过了150万m3，这都是采矿作业中首要解决的问题。

2.2采矿场边坡出现失稳、滑坡及岩崩

这种问题原因在于开采不合理。比如采剥失调、边坡角度太大，在露天非金属与建材等开采矿中比较常见。比如某地区磷矿山崩事故，造成307人死亡，这种灾害比较典型。

2.3矿体坑内岩爆

又可称为矿山冲击，在掘进爆破后2-3小时内，受地壳应力作用，矿坑与顶板围岩出现的压缩比较严重，一旦作业中出现自由面，岩石内应力得到突然释放，导致岩石破裂并得到释放，进而引起地质灾害。

2.4矿坑突水

这种灾害比较普遍，其突发性强、爆发规模大且造成严重后果，在开采中，如果没有准确估计矿坑涌水，老窿或暗河被打穿或穿透，大量地下水涌入井巷，造成人员伤亡事故。

2.5周边环境被污染

在矿山灾害中，环境被污染也是非常重要的，采矿中形成的引麦未经过处理直接排入江河，严重污染了环境，甚至引起水土流失、土地沙化及盐渍化等问题，严重影响到采矿区环境及正常生产活动。

2.6瓦斯爆炸与火灾

由于矿井通风不良，瓦斯长期集聚而引起爆炸，造成人员伤亡，损害矿井。部分硫化矿床中有这种情况，硫化物氧化产生的热量积聚到一定量，瓦斯浓度超过9.5%，就会引起爆炸，导致火灾。其危害非常大，损耗地下矿物资源，其损耗量难以估量，改变了气候环境，大量农作物与植物死亡，田地无法耕种，环境日益恶化[2]。

3矿山地质灾害预防措施

3.1重点防治区

对于矿山重点防治区措施，主要有以下几方面：①边坡参数设计要合理，并加强检测，同时设置相应的防护墙，一旦开挖中出现变形开裂，就要进行专门的地质勘查。②对原有灾害点做好边坡加固与预防，尽可能排除因开采造成的灾害等安全隐患。③对渣场弃渣进行严格检测，边坡坡度与挡墙要设计合理，设置相应的拦渣坝，以防发生泥石流。同时提高渣场使用效率，弃渣不能随意堆放。④加强坑道支护，开采与支护同时进行，以防顶板坍塌、冒顶等安全事故，特别是有住户的区域要防控顶部地面开裂。⑤合理设计坑道排水，以免矿坑涌水引起的危害。⑥设置相应的监测点，并做好检测与分析，有效预防易发生灾害。

3.2非重点防治区

在建设矿山进场路、生活区中，存在一定的边坡与弃渣，影响到边坡的稳定性，因此滑坡与塌方；沿线不合理弃渣也会引起水土流失，引起泥石流、滚石以及飞石等灾害。①合理设计边坡参数，增强支护与加固，边坡排水沟也很关键，阻挡地表水。②对施工现场加强管理，确保弃渣堆放合理，并在险要低段建设阻挡滚石与飞石的相关设施。③完成开采后，扒平弃渣场并覆盖上土层，进行植树造林，恢复生态系统[3]。其中松树适应性强，存活率高，每3平米种植一颗，且树坑规格保持在0.5×0.5×0.5（m）。3.3地质环境恢复措施为了有效预防水土流失，恢复矿区植被与景观，必须要合理开展复垦作业，以此恢复其生态功能。切勿胡乱堆放弃渣，规划统一弃渣场区域，在开采中，针对性的选用弃渣回填采空区。弃渣场被处理后方可进行敷土、植树种草。通过这些地质环境恢复策略，降低水土流失，恢复矿区生态功能，实现和谐发展。

4结语

综上所述，在矿山地质灾害勘查与预防中，通过有效治理措施，降低水土流失，恢复其生态功能，确保人与自然的协调发展。提高矿产资源使用效率，保护生态环境，加大监管力度，预防地质灾害，实现可持续发展目标，是长期而艰巨的任务，必须要重视。

作者:王翰强 单位:山东省第一地质矿产勘查院

矿山地质灾害勘查技术探讨:矿山地质灾害勘查技术研究与防治

摘要：在我国国民经济发展中，矿山开采是十分重要的构成内容，对社会经济发展的作用也是不可估量的。在实际开采中，地质勘查是矿产开采的前提条件，地质勘查数据的精确与全面，能够实施安全开采矿山。本文在阐述矿山地质灾害勘察技术基础上，对地质灾害类型及应对防治措施进行了分析，希望能够推动我国矿山地质灾害技术的研究与发展。

关键词：地质灾害；勘查技术；防治措施

所谓的矿山地质灾害，主要是由人类采矿生产活动导致的矿区自然地质环境发生改变，对人们的日常生活与生产产生影响的灾害性地质作用或现象。其是地质灾害的一部分，同时也是自然灾害的重要内容。我国矿业资源比较丰富，随着经济的发展，矿产资源需求量逐步提高，且矿业发展粗放式管理模式长期占据主导地位，使得很多矿山地质环境面临严峻的形势，一部分矿区态势不断恶化。所以，正确认识矿山地质灾害勘查技术与防治措施，是十分必要的[1]。

1矿山地质灾害勘查技术

1.1地球信息技术

对于地球信息技术而言，其技术类型主要分为三种。①遥感技术（RS）。其从宏观角度对大面积区域做出了解释，为比例尺不同的航卫片解译工作提供便利。通过航卫解译，因其更加直观、真实而准确，为工作效率与质量的提升奠定了基础。②定位系统（GPS）。全天候、覆盖面广、精度高是该就似乎的主要优势，通过该技术，用户可以进行无源设备工作，且其占用空间少，非常轻、使用方便、价格低廉。所以，该技术应用范围非常广。在矿山野外环境调查工作中，利用GPS定位仪现场采集矿山所处环境的三维坐标数据。③地理信息系统（GIS）。

1.2水文、地质与岩土力学实验法

此试验法类型比较多，对于矿山地质灾害勘察的作用不可小觑，许多数据与资料都是通过此试验获得的。在实际灾害调查中，水文地质测试试验主要包含水质、淋滤、浸泡、含水层吸附、顶板渗透试验、采矿周边地层渗透、矿山固体废弃物毒性检测、土壤污染、溶质的迁移与富集等。

2灾害类型

2.1地面与采空区的塌陷

在井巷开采作业矿山中容易出现塌陷。在采空区，如果矿柱不足，或矿柱受外力影响支撑能力缺失，使得地面出现塌陷。对于矿体掩埋较深的矿山，没有及时进行回填，采空区面积积累到一定程度，就会造成大面积塌陷。比如铜坑与高峰锡矿采矿区面积超过百万立方米，铜铅锌矿采空区也超过了150万m3，这都是采矿作业中首要解决的问题。

2.2采矿场边坡出现失稳、滑坡及岩崩

这种问题原因在于开采不合理。比如采剥失调、边坡角度太大，在露天非金属与建材等开采矿中比较常见。比如某地区磷矿山崩事故，造成307人死亡，这种灾害比较典型。

2.3矿体坑内岩爆

又可称为矿山冲击，在掘进爆破后2-3小时内，受地壳应力作用，矿坑与顶板围岩出现的压缩比较严重，一旦作业中出现自由面，岩石内应力得到突然释放，导致岩石破裂并得到释放，进而引起地质灾害。

2.4矿坑突水

这种灾害比较普遍，其突发性强、爆发规模大且造成严重后果，在开采中，如果没有准确估计矿坑涌水，老窿或暗河被打穿或穿透，大量地下水涌入井巷，造成人员伤亡事故。

2.5周边环境被污染

在矿山灾害中，环境被污染也是非常重要的，采矿中形成的引麦未经过处理直接排入江河，严重污染了环境，甚至引起水土流失、土地沙化及盐渍化等问题，严重影响到采矿区环境及正常生产活动。

2.6瓦斯爆炸与火灾

由于矿井通风不良，瓦斯长期集聚而引起爆炸，造成人员伤亡，损害矿井。部分硫化矿床中有这种情况，硫化物氧化产生的热量积聚到一定量，瓦斯浓度超过9.5%，就会引起爆炸，导致火灾。其危害非常大，损耗地下矿物资源，其损耗量难以估量，改变了气候环境，大量农作物与植物死亡，田地无法耕种，环境日益恶化[2]。

3矿山地质灾害预防措施

3.1重点防治区

对于矿山重点防治区措施，主要有以下几方面：①边坡参数设计要合理，并加强检测，同时设置相应的防护墙，一旦开挖中出现变形开裂，就要进行专门的地质勘查。②对原有灾害点做好边坡加固与预防，尽可能排除因开采造成的灾害等安全隐患。③对渣场弃渣进行严格检测，边坡坡度与挡墙要设计合理，设置相应的拦渣坝，以防发生泥石流。同时提高渣场使用效率，弃渣不能随意堆放。④加强坑道支护，开采与支护同时进行，以防顶板坍塌、冒顶等安全事故，特别是有住户的区域要防控顶部地面开裂。⑤合理设计坑道排水，以免矿坑涌水引起的危害。⑥设置相应的监测点，并做好检测与分析，有效预防易发生灾害。

3.2非重点防治区

在建设矿山进场路、生活区中，存在一定的边坡与弃渣，影响到边坡的稳定性，因此滑坡与塌方；沿线不合理弃渣也会引起水土流失，引起泥石流、滚石以及飞石等灾害。①合理设计边坡参数，增强支护与加固，边坡排水沟也很关键，阻挡地表水。②对施工现场加强管理，确保弃渣堆放合理，并在险要低段建设阻挡滚石与飞石的相关设施。③完成开采后，扒平弃渣场并覆盖上土层，进行植树造林，恢复生态系统[3]。其中松树适应性强，存活率高，每3平米种植一颗，且树坑规格保持在0.5×0.5×0.5（m）。

3.3地质环境恢复措施

为了有效预防水土流失，恢复矿区植被与景观，必须要合理开展复垦作业，以此恢复其生态功能。切勿胡乱堆放弃渣，规划统一弃渣场区域，在开采中，针对性的选用弃渣回填采空区。弃渣场被处理后方可进行敷土、植树种草。通过这些地质环境恢复策略，降低水土流失，恢复矿区生态功能，实现和谐发展。

4结语

综上所述，在矿山地质灾害勘查与预防中，通过有效治理措施，降低水土流失，恢复其生态功能，确保人与自然的协调发展。提高矿产资源使用效率，保护生态环境，加大监管力度，预防地质灾害，实现可持续发展目标，是长期而艰巨的任务，必须要重视。

作者：王翰强 单位：山东省第一地质矿产勘查院

矿山地质灾害勘查技术探讨:矿山地质灾害类型\危险性与地质灾害勘查技术方法

摘要：由于地质、气候等自然原因的影响，以及人们在开发矿山的过程中忽视对矿山环境问题的保护和及时有效治理，目前，我国部分矿山开采引发了相应的地质灾害，这些地质灾害的危险性极大，这就要求我们提高地质灾害的勘查技术水平，准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性严重程度。本文针对目前我国矿山地质灾害的类型和危险性，对地质灾害勘查技术进行简单的分析。

关键词：矿山地质灾害；危险性；勘查技术

我国是属于矿产资源丰富的国家之一，随着经济发展对矿产品的需求日益增大，我国矿业的发展非常迅速，而矿山开发过程中，一味的追求经济利益，忽视对矿山地质环境问题的及时有效治理，引发了许多地质灾害，这将严重影响矿区周边人民的生产、生活安全。因此，有针对性的采取相应的地质灾害勘查技术，准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性严重程度，就成为目前我国矿山地质灾害治理工作中一项刻不容缓的任务。

一 矿山地质灾害的主要类型及危险性分析

首先，采空区塌陷。首先，采空区塌陷。其发生的主要原因是人为因素，即人们对矿山不合理的开发和技术达不到标准。在开采过程中，采空区的顶板岩层重力与上覆盖岩层的的压力，产生向下弯曲和移动。如果顶板岩层的本身所承受的压力超过其抗拉轻度的最大值，顶板就会出现断裂或破碎的问题，导致顶板冒落的现象。上覆盖岩层也会相继出现弯曲、移动、断裂和离层的现象。对矿山的开采过度，会增大岩层的影响范围，地表就会出现采空区的塌陷。

采空区塌陷，危及周围的建筑以及农田水利设施，不仅会造成财产的损失，更重要的是对人民的生命财产造成严重威胁。另外，矿山开发而导致采空区塌陷的危及范围较广，势必破坏浅层含水层功能，对土地资源的破坏性也非常大。

第二，泥石流。这种地质灾害发生的原因主要是由于自然因素，即采矿区的周围地质环境较为恶劣。其主要有两个原因：其一，泥石流主要是发生山地较多的地区，有许多的岩石破坏物集中在山地的河流区域的河床和坡地上，能够为泥石流提供固体物质；其二，就是泥石流发生地区，拥有相当充足的水源，由于水流较多，为泥石流的发生提供载体；总而言之，就是因为相当数量的破坏物顺着水流的动力影响下，导致泥石流的发生。

矿山的开发，一般都会产生废石土、固体碎屑等破坏物，而矿山的开采不注意清理这些破坏物，而是将开采中所产生的废物随意乱扔、丢弃，对周围的植物造成严重损害，从而提高了泥石流发生的几率。在对地质造成严重损害的情况下，发生的泥石流往往是难以抵御的。其冲毁周围房屋，造成河道堵塞，有时也会对周围的铁路、公路等设施造成严重的破坏，更重要的是对周围人员生命安全造成威胁。

第三，滑坡。其发生的主要原因是自然因素和人为因素。自然原因：岩体不连续面倾斜度倾向于坡面时，就会造成滑坡；边坡受到风化作用影响，逐渐改变边坡的形状，降低了边坡的稳定性，也会发生滑坡。特别是在雨季期间，风化作用的效果最为明显，此时，岩层的软硬相间的差异较大，坚硬的就会显现出来，由于切割结构面，使得自身重力发生蠕变，从而发生崩塌和落石的现象；另外，滑坡往往是其它地质灾害发生的附加灾害，例如由于地震的发生，使得边坡受到强大的压力而变形，导致滑坡的发生；人为原因：人们在开采过程中，对坡脚不合理的开挖，改变了坡体的应力场，造成呈现张开状的岩体裂缝，随着坡的逐渐破坏，使得原来的裂缝继续扩展，此时被切割的岩体失去了稳定性，造成崩塌滑坡。

滑坡的危险性主要根据其稳定性决定的，并以最不利工况条件下的稳定性作为判别依据，在滑坡失稳后造成的损失大小来确定危险性。滑坡造成的是直接的人员伤亡和经济损失。

第四，水土流失。其发生的主要原因是人为因素和自然因素。自然原因主要是气候、地貌、植被、土壤和地形的变化，或者在滑坡灾害中，对坡体的重力侵蚀较大，造成水土流失；人为原因主要是人们不合理利用矿上资源，滥垦滥伐等不合理的行为对植被造成严重破坏会造成水土流失的现象。造成水土流失的另外一个重要原因就是水利侵蚀。在对矿山进行开采的过程中，产生废弃物、土、渣等松散堆积物，这种物质的缝隙较大，如遇到暴雨天气，同时由于水流冲击具有非常高的强度，则会使这些堆积物随意的流动，出现水土流失的问题；在许多矿区开采的作业中，忽视环境问题，破坏植被或者对地质造成直接性的破坏，都会造成水土流失的现象。

水土流失的危害最直接的影响是水土面积的大量流失，对植被造成严重的破坏，改变原有的地形和地貌，从而破坏矿山土石结构的平衡性。

二 矿山地质灾害的勘查技术方法

首先，针对采空塌陷区，可以采取地球信息技术综台方法，这种方法主要是利用3S技术；它通过GPS精确的定位灾害发生地，对地质灾害的地区分布、发生、发展规律进行掌握；通过RS技术对矿区的多时遥感图像进行叠加分析。对地貌的破坏程度、塌陷区形态、废弃物类型、面积、分布状况、环境污染状况和生态环境状况进行不同时期的获取资料；通过GIS技术根据矿山的空间分析灾害信息数据。

其次，对于滑坡、采空区，可以采取地球物理勘查方法。这种物理勘查方法主要分为四种：其一，高密度电阻率法。它是根据岩体的导电性差异来进行物探，一次性可以采集多装置数据，主要研究深度方向的电性变化和水平方向的电性变化。对有效异常的比值数据进行参数换算，有利于推测前者的灾害埋深和范围，它主要应用于深度较浅的采空区、岩石分化层等勘查；其二，视电阻率法。主要是对采空区的填充空气的电阻率与硫化物矿体的电阻率的进行鉴别，应用于圈定采空区；其三，瞬变电磁法。这种方法主要根据不接地回线或接地线源发送一次脉冲电磁场的间歇期间，利用线图或电极对地下半空间二次涡流场的变化进行观测，而且这种方法的信噪比高、分辨率强、探测的深度、速度较大、较快，容易发现采空区的异静；其四，浅层地震法。它是通过人工手段研究地层中地震波的传播规律，对地质小构造和地层岩性进行物探，它能直观地层界面的起伏变化，主要应用于滑坡、采空区的勘查。

第三，针对泥石流、水土流失，可以采取地球化学勘查法。它主要利用化学反应来勘查环境的污染情况，这种方法主要应用于环境勘查，为污染治理提供参考信息。

三 结语

由于受到自然因素和人为因素的影响，矿区常常发生地质灾害，对矿区周边环境、人员财产安全造成严重威胁，我们必须大大提高地质灾害的勘查技术水平，采用相应措施进行合理的防范和有针对性的治理，尽最大程度减少地质灾害的危害性。