祁连山地区金矿带地质灾害诱发因素及应急治理方案研究

刘 雷

（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，我国工业发展需要大量的矿产资源。随着市场需求的不断扩大，矿业竞争日益激烈。有些质量较差的矿山企业，只注重经济效益，而忽视了矿山工程地质勘探的安全和环境保护，亟待治理。建设工程施工过程中，由于受到当地自然环境、地质构造及地质环境的影响，极易产生滑坡等地质灾害。在矿山工程建设过程中，要减少地质灾害的发生，就必须从地质勘探工作入手，全面、具体地了解当地的地质环境和自然环境，对祁连山地区金矿带地质灾害诱发因素进行分析，并采取合理、有效的防治措施，以保证矿山生产、经营的安全，这对减轻地质灾害具有积极的意义[1]。由于我国地质灾害频繁发生的国家，随着人类生产、生活、工程建设等活动的增多，其地质灾害频发程度和危害程度日益严重。在这种严峻的形势下，围绕着地质灾害的可能性，最大限度地预防和减少地质灾害的目标，大规模集中治理祁连山沿山区域所发生的地质灾害诱发因素，并在祁连山地区金矿带地质灾害应急治理方面取得了良好的效果。通过对比分析、定性和定量相结合的方法，对祁连山地区金矿带地质灾害防治体系的组成进行了梳理，并对应急治理方案进行了分析，指出下一阶段矿山地质灾害治理的方向。

1 祁连山地区金矿带地质灾害诱发因素

矿山工程地质勘探具有范围广、类型多的特点，为保障矿山工程地质勘探效果需要对地质灾害类别及诱发因素进行综合分析。探索地质勘探过程中产生的各种影响因素影响数据，分析、整理、上报地质灾害影响资料。调查显示，祁连山地区金矿带地质灾害主要表现为地面塌陷、崩塌、滑坡等地质灾害。祁连山地区金矿开发模式的选择直接影响到地质工作的稳定性，是地质勘探中防治地质灾害的重要手段。在进行地质勘探过程中，应正确、合理地认识地质勘探与地质灾害诱因，有针对性地选择采矿方法。矿山环境问题是随着矿山活动和矿山地质环境的变化而产生的，其形成主要受人类活动的影响，并由其强度和频率决定[2]。根据地质环境的变化规律，归纳了矿山环境问题形成的条件和诱因，即：与岩土动态平衡有关的矿山环境问题；由水动力条件变化引起的矿山环境问题；由污染源扩散引起的环境问题；以及由多因素综合制约的矿山环境问题。在进行祁连山地区金矿带开采的过程中，岩土形态会引起地质资料的变化，而矿井边坡的岩土工程的变化则会导致地面塌陷、滑坡等，从而产生一定的地质灾害。

在进行勘探的过程中，需要咨询掌握详细的地下水位资料，避免因水文环境变化而引起的地质灾害，必须全面监测勘查区地下水位。地面塌陷是地下水位升高引起地质灾害的一种常见现象，主要影响因素是砂土液化。提高水位也会导致岩石崩塌和土壤变形，同时也在上升。地下水位升高对矿山工程地质灾害的影响是多方面的，表现为地下水位升高与矿山工程地质灾害的复杂关系。开采过程中，矿区环境问题在时间和空间上存在重叠，并与一些矿区环境问题相互关联。各种矿产资源在开采方法、开采工艺、冶金设备等方面存在差异，从而造成各种矿山环境问题的主要表现形式不同。一般而言，第一类和第二类环境问题占主导地位，而多个环境问题同时出现或重叠，则会使问题更加严重。单矿叠加法对环境问题的发生没有很大影响。

当前，在矿山地质勘探中，普遍存在着地质灾害因素，其中人为因素的影响尤为严重。矿井工程边坡缺乏保护，易发生滑坡灾害。在矿山工程地质灾害中，滑坡、崩塌等地质灾害破坏力很大，其造成的损失难以估计和预测。高海拔矿区常发生地质滑坡。矿山建设发展到一定程度，资源就会枯竭。受人为因素的影响，岩土发生了变化，矿井的自然应力也随之改变。矿井工程岩体在各种力的作用下，产生断裂，造成较大地质灾害隐患。在勘探工程的发展过程中，不仅岩土本身存在着形态变化，也存在着更直接的因素，即由人为和盲目开采引起的祁连山地区地质结构形态变化，最终将导致矿山安全事故和地质灾害同时发生，而缺乏准确的地质勘探资料又是地质灾害发生的决定性因素。矿山开采往往因缺乏准确的地质勘探资料支持而陷入盲目性，造成矿山工程岩体变形、地面塌陷等问题。在地质勘探过程中，由于缺乏数据支持，易出现矿柱数量、质量与地质环境不相适应等地质灾害问题。矿区地质条件平坦，而地面塌陷频繁发生。

2 祁连山地区金矿带地质灾害应急治理方案

根据岩土中各种特性分析其可能引起的地质灾害类型。对于祁连山地区金矿带的复杂地质结构，应加强地面观测站的建设和观测，分析研究采矿对地面建筑物的破坏情况，并进行地质灾害应急治理方案的设计。在采集到全部数据后，详细分析祁连山地区金矿带地质灾害影响因素及相关参数，以保证祁连山地区金矿带地质灾害治理结果的准确性和科学性。在矿山工程地质灾害发生后，要调查矿山工程地质环境和地貌特征，根据调查结果，制定切实可行的治理方案。因此，各企业及有关单位要高度重视地质勘探工作，保证研究结果准确。此外，调查过程中还应注意防止信息遗漏等问题，地勘单位在开展地质灾害防治工作时，应注重数据链的记录和保存，充分利用信息技术，特别是在祁连山地质条件复杂的地区，应采用先进技术，完整反映在勘探方案中，整个数据链的完整程度决定了采矿工程能否有效地避免对地质环境造成破坏。

治理技术按其学科性质可分为传统的工程治理技术、生物治理技术和生态修复技术。常规工程处理，通常采用岩土工程和地质工程中常用的成熟技术，主要有：地质体加固技术、岩土体修复技术、水文地质构造重建修复技术；生物处理技术，主要是自然衰减和植物修复技术；生态修复技术，主要是传统工程处理技术与生物工程技术相结合的产物。根据治理技术的特点和适用范围，以及矿山环境问题的特点，对其进行合理选择和利用；常见的矿山环境问题有地表变形、边坡稳定、次生灾害、环境污染、景观破坏等，针对这些问题的特点，提出了相应的解决方法和措施[3]。应指出的是，在工程开发过程中，不仅要严格按照矿山法律法规的要求，更应科学地进行应急治理方案的建设，而且还要科学地处理已经发生的地质灾害，做好地质灾害的预防和治理工作，防止地质构造灾害再次发生。对祁连山地质灾害防治系统运行机制进行优化，保证地质灾害防治机制符合完整技术体系，构建机制灾害应急处理模型，具体组成结构如图所示。

由于祁连山金矿带地质环境稳定性差，尤其是矿山边坡的稳定性直接影响安全生产，是导致工程地质灾害的根本原因。在工程地质灾害防治中，要特别注意加强矿山工程边坡的稳定。治理措施主要有截水、护坡、支护等，这是治理滑坡的最基本和必不可少的手段。基坑支护有利于滑坡灾害治理。特别是在雨季，要设置相应的排水口，排出地面水。增加表层水流量更有利于减轻滑坡的威胁。设置抗滑桩能提高滑坡的稳定性和安全性。为了充分发挥抗滑桩的作用，必须根据矿山工程场地的具体地质环境条件来进行设置。重点边坡带应合理设计边坡参数，并加强监测和加固。如发生裂缝变形，则需进行特殊工程地质调查。对主要的灾害点，应加强加固处理，使其损失最小化。对废渣场，应严格设计渣量、坡度、坡面挡土墙及设置挡渣坝等防滑措施。正确使用渣场空间，避免随意弃渣。为了防止采顶塌陷，采掘隧洞必须做好基坑支护，并采取采掘支护方法。做好隧道排水设计，防止矿井涌水造成危害。做好监测点位的设置、监测记录和分析工作，确保某些灾害易发区能够有效防范。

图1 机制灾害应急处理模型

3 结语

根据我国国情，对祁连山地区金矿带地质灾害诱发因素及应急治理方案进行研究。目前，我国矿产资源开发利用中存在着严重的安全隐患，其原因是开采技术和管理手段不完善，严重影响了我国的经济发展和人民的生命财产安全。因此，对矿产资源的开发，必须进行科学规划，科学建设，把加强勘查工作作为有效防治矿山地质灾害的重要手段，以促进我国矿业的发展。矿山类型多、分布广、规模小，矿山工程地质灾害种类多，危害大。重视矿井的安全生产，对可能发生的地质灾害要有充分的认识，针对其原因，制定科学合理的应急预案。遵循“预防为主，防治结合”的方针，做好地质灾害防治工作，确保项目顺利实施。