矿山地质勘察与勘察灾害防治的策略分析

2022-12-17 07:59喻盛境
世界有色金属 2022年18期
关键词:滑坡灾害矿山

莫 倩,喻盛境

(广东省核工业地质局辐射环境监测中心(广东核力工程勘察院),广东 广州 510800)

随着经济的快速发展,我国对于各类资源的需求量大幅提升,尤其在对矿产资源的需求量上,我国实现了跨越式的增长。因此,矿产资源被不断开发,开采技术形成了一系列专业的开采模式。在进行矿产开发的过程中,地质勘测必不可少。准确的地址勘测数据可以帮助安全生产,也能够提高矿产的生产量。因此,本文将对矿山地质勘测以及其灾害防治情况为基本研究对象,重点对其进行分析研究,并通过全新的勘测手段,强化矿山地质方面的知识宣传,普及灾害防治的知识。

1 矿山地质勘察内容以及勘察灾害类型分析

1.1 矿山地质勘察内容介绍

在矿山地质勘察内容的介绍上,首先对矿山进行开发前,必须对该处的矿山进行生产型勘察,可以有效了解矿床开采的条件,为其后续开采单位实现科学的改进。如通过选矿方法以及开采技术,提供相应参考。在采区,明确主矿体以及其平行、分支的其他范围,了解矿床开采的技术以及现在的水文地质条件,为后续开采能够提供合理的数据基础,增加矿山开采的力度,确保其能够最大限度的得到利用[1]。针对矿山开发期间的地质勘察内容,必须对矿山生产期间进行补充勘察。鼓励矿山企业加大对于现有矿区的勘察模式,并对其矿产开采进行有效优化,增加矿产资源的储备量,进一步完善动态管理机制。针对矿山资源的储量、资源损失等信息,实现全新的数据分析,并定期将相关信息报送至主管部门,而针对水文地质条件较为复杂的矿区,必须定期实施水文地质监测,完成有效性勘测。对地下水坑,预计矿坑涌水量的实行分析,有效的防止其出现的问题。利用矿坑涌水现象提供科学建议。我国作为采矿大国,受制于采矿技术的制约,矿山地质灾害频发。尤其对于已关闭的矿山,因为缺乏其合理的管制措施,经常会出现矿山地质灾害问题[2]。

1.2 矿山地质灾害类型分析

在矿山地质灾害类型分析上,矿山地质灾害类型包含了以下几点:

(1)岩土圈层型灾难灾害。矿产在开采过程中,其作为一种长期性的作业,因此在开采时大量矿石被搬运,使矿山岩土的数量以及形状发生了改变。在岩土圈层出现结构失衡的现象,进而出现诱发性地震以及断层错位、岩土开裂等问题。若一旦出现岩土圈层的松动失衡,带来的灾害将会对矿产人员生命造成不可估量的损失,严重性较高[3]。

(2)矿井内突变灾害。矿山在经过长期开采后,其自身的形状将会发生改变。例如,会诱发突变的灾害因素,出现一定程度的破坏性。如常见的瓦斯爆炸以及山体火灾等,此类灾害一般为人为因素所致。在开采过程中,一般未能做好通风措施,就会造成巨大的灾害。

(3)地下水位异变。在矿产的开采上,其通常由上至下。但若缺少科学、精准的勘测程序,在开采时就会导致其地下水区域过浅,出现巨大的压力,其水层破开处使大量的水涌入矿井内。若其问题严重,水源会填满矿井,对作业人员的生命安全带来巨大威胁,有可能会产生不可估量的损失[4]。

2 矿山地质灾害的表现以及相关原因

分析矿山地质灾害的表现,矿山地质灾害是其地质灾害的一个分支,同时也是自然灾害中的严重部分。矿山在开采过程中,挖出矿石,虽然能够得到矿产资源,但也加速了水土流失,诱发地表的塌陷以及山体滑坡。在地下开采上,导致地面开裂,呈现出现地震、瓦斯爆炸等问题[5]。且对于矿山抽排水也造成了地下水位下降,矿山周围地区水资源枯竭等问题,均是导致其地质灾害的具体表现。在矿山地质灾害发生的原因分析上,我国为了更好地实现经济发展,因此其较多地方以及民营煤矿、金矿等发展迅速,与国营企业争夺资源[5]。导致其安全隐患的频出,在实际工作上有可能会导致地质灾害的爆发。且鉴于目前科学技术的发展氛围以及其采矿活动,采矿前其地球表面以及岩石圈为相互平衡。但在采矿过程中,从地壳内部挖出巨大的矿石以及岩石,以获得相应的矿产资源。因此,从采矿的手段以及其采矿的本质,其均是肢解地壳机体。这就使本来呈现自然平衡的地壳,出现不平衡以及不和谐,很容易诱发相应的矿山地质灾害。采矿其关键技术便是排净矿坑积水以及处理其地层漏水,这又是造成地下水不平衡的基本原因。在采矿时,若不按科学手段处理,就会出现滥采、乱伐,造成矿坑突水、冒顶、瓦斯爆炸等灾害发生。

3 矿山地质勘察的意义

矿山地质勘察具有独特的意义以及优势,矿山泛指具有一定开采能力的独立生产经营单位,因此一个完整的矿山,包含了多个采矿车间以及辅助生产车间。且大部分矿山包含了选矿厂,因此在矿山开矿过程中,通过相应的地质勘察以及灾害防治技术,可以对矿山的持续开采以及稳定运行发挥自身的独特优势。在勘察过程中,对于矿山的结构主体以及其矿山所处的地址等进行全面的了解。同时,还需要分析现场的水文地质条件,以便于在矿山开采过程中选择合理的地质勘察技术。对于地质勘察的周围区域环境进行统计,分析其有可能会出现的突发因素并进行研究。有利于重点对于该勘察区域范围内的地质变化情况跟踪分析,深入了解区域内范围的矿山以及其成矿地质年代。结合现代科学技术,进行地质的勘察工作。

在现阶段,高科技矿山地质调查勘察仪对于其地质勘察工作的辅助具有十分重要的应用意义。在此种背景下,得知有关矿山基岩地质的地壳构造类型以及其地壳异动情况,均是表明其特殊地理数据的因素,也对于后续矿产资源的勘察开采等提供了较大的便捷性,能够节省资源开采工作时间。在矿山地质勘察的方法以及内容上,在矿山地质资源的勘察时,必须明确其区域性资源的整体情况,以便能够更好的进行开采作业的制定。对于贵金属地质矿山等地质勘察工作,需要通过科学、定期的组织,完成地质勘察,保证地质勘察调查结果科学、有效。且我国矿山边缘地质特殊,因此必须对其地质特点实践了解。明确矿山周边环境条件以及是否可能对矿山以及工业产生影响,结合当地的自然水文条件,可以分析矿山灾害发生的最大可能性。矿山地质勘察通过野外滑坡测试,可以尽早的对其各边坡的滑坡解决方案实现合理制定,以便于提前发现滑坡问题。

4 地质勘察灾害防治策略

4.1 完善现有的勘测方法

完善现有的检测方法,例如在对各矿山浅层地质自然灾害进行分析时,结合地质勘察过程,分析其常见的勘察方法,其主要包含了以下几种:

(1)可以利用高密度物质电导率法进行勘察,该勘察技术主要能够利用不同物质电导率的特征,对矿山浅层地表地质进行各种物质地理勘察以及钻探的测试技术。此测试技术能够具有更加高速、快捷的特征。

(2)则是可以结合电阻律法。此种方法可以利用不同的矿物质材料以及相应的化学属性。因此,就一般而言,绝大多数有色金属制品工厂以及冶金矿业都采用块状铝以及硫化物一体性结构。在实际运行中,其导电性好且电阻的斜率通常有显著的线性差异,可以通过实际应用案例来确定其增强采空区,确保勘察效率。

(3)在检验方法上,可以采用瞬变涡流电磁法,此种检测方法的基本设计原理可以根据二次脉冲涡流磁场的电循环或发射线圆向地上半空发送脉冲。涡流电磁场置地上在进行的一个间歇期间,使用脉冲接地气的电极或接线圈的监视其地下半空间的二次脉冲涡流场力的变化。这种检测技术不仅能够完成检测图像效率的提升,同时还具备较强的自动检测分辨率,信噪值控制极佳(如图1所示)。

图1 瞬变涡流电磁法

4.2 对勘察实现有效监测

对勘察实现全新的监测效果,例如矿山地区地质灾害情况实现监测,可以针对于相关的地质以及自然灾害,建立大数据库系统进行研发。搭载数据库系统中所包含的主要信息。此外,根据地址以及自然灾害类型的技术图鉴,与其专题图鉴完成向量化。在该系统中,可以对各种数据进行采集。此外,对于全球自动化定位系统、钻孔探查、实施监控设备等,形成多种形式的数据分析采集,完成多种方式的融合。对于这些数据进行输入,还可以更好的借助空间数据库的分析以及预测功能,对其地质灾害的分布所需地理以及施工规律等进行综合研究。

针对于突发性的地质灾害,在发生时,需要根据其地理区域以及受威胁进行解决。结合多种数据模型,对影响地质灾害的各种相关因素以及风险情况进行分析。有针对性的预测出地质灾害所需要具备的变动趋势情况,可以实现充分整理。从矿区收集大量的设备资料以及数据,并对其进行详细的统计。在矿产资源的实际开采情况下结合开采特征,选择合理的转换参数,从基根本上确保了矿产资源勘察的顺利进行。在挖掘资源上,由于内部土层结构复杂。因此,需要利用先进的开采技术,结合实际的开采条件,提高其探测数据的准确性,以便针对地质以及灾害防治措施实现有效制定,发挥自身的独特优势。

4.3 综合勘察灾害防治措施

综合勘察灾害的防治措施,地质灾害防治包含了边坡的加固以及相应的防护。如防护挡土结构牢固以及滑坡防护治理措施。

因此,为了确保对其施工质量进行有效的控制,需要结合以下几点实现增强:

(1)对于原材料的控制。如锚固材料,在选择过程中保障锚固材料自身的坚固性以及强度。同时,锚固材料也需要具备较强的耐腐蚀性能,以便于后期可以更好地进行安装加工。且所使用的材料必须具备同一份相应的合格证书,以便能够完成产品质量的认可。在灌浆时,按照设计需求,对浆液进行灌输配比。同时,给予其相量搅拌,确保混凝土搅拌器能够实现干燥。

(2)加强对于浆液流量严格控制,确保整个灌浆过程能够正常、顺利开展。若发现浆液流出管道,需要立即停止施工,解决潜在问题。

(3)对于滑坡施工控制。若进行滑坡遮挡施工,拦截防止塌崩滑坡滚石的应用范围较小。因此,可以针对其他滑坡情况进行分层设定,防止其出现滑坡危险。此外,具体的滑坡施工安全技术措施包含了滑坡遮挡、支护拦截、防止滑坡崩塌等,需要予以相应的技术应用,确保其滑坡具体问题能够得到有效解决。

(4)完成对于工程质量的控制。按照现有的工程量技术规范以及设计要求,需要对测量基准点以及现场控制线位置完成明确认知。在施工现场,监理人员根据现场的效验合格后,进行继续施工,完成主体的勘察以及设计工作。且根据我国相关国家的技术标准以及规范要求,基层基坑需要开发的地层深度至少不大于1.5m。如当地的基层结构出现较大的改动,就需要采取及时、合理的技术完成地质结构的替补以及换填。只有整个地质设计取得了密切联系,才可以按照实际地质情况有针对性的对其进行地质问题的解决以及善后处理,确保整个工程项目的后续建设工作能够正常顺利开展。

(5)对于建设材料的施工质量以及技巧强度等有相应要求,完成质检控制,并实现分层压实,以有效改善其整体的填料质量。

因此,我国地质灾害防治以及其地质保护工作任重道远。我国矿山保护部门需要长期监督,以便能够对矿山的开采工作实现科学指导,杜绝不合理、不科学的开采行为。在进行现场勘察时,可以将其做一种预防性的勘察。通过治理勘察为辅的方式完成应用,确保合理对矿场的自然资源以及土壤完成开采,能够更好的为社会经济发展创造出合理条件。

4.4 做好地质环境恢复工作

有效做好地质环境恢复工作,例如加强水土流失防治,同时恢复植被以及相关景观。矿山在开采完毕后,需要进行矿山复垦工作,以确保恢复矿山的独特生态功能。此外,在开采废渣上,必须统一堆放至开采经济线以外的矿山渣场内,切忌胡乱堆放。在后续开采过程中,有计划的将废渣回填采空区。随后,再敷表土种植果树。通过环境恢复工作,有效减少其潜在的水土流失风险,保障矿山的生态功能,实现生态恢复以及维护生态环境和谐。且根据不同矿山的地质条件以及特点,在矿山开发利用方案以及灾点的分布上,根据其相应特点出发,将矿区的开发利用方案划分为三大类。因地制宜的进行全方面防治,合理的设计边坡参数,实现边坡强化。

5 结语

综上所述,在矿山地质勘察以及其灾害防治中,使用科学、合理的技术,可以更好的对矿山实际地质情况有具体了解,促进矿产资源的有效开发以及利用。提高开采效率,矿山开采企业在勘察过程中,也可以通过科学的技术手段加强对灾害的预测以及防治功能,降低矿山地质灾害所带来的不良影响以及损失。在勘察时,以实施预防为主要原则,通过治理为辅的勘察模式,确保能够对矿产资源实现合理开采。满足社会发展对于资源的需要,促使我国经济能够实现全面增长。

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