浅谈矿山地质勘查与勘查灾害防治

浅谈矿山地质勘查与勘查灾害防治

邱文建

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摘要：矿山地质工作主要对于企业安全能够有效开展，起着关键的作用。地质勘查对于在开采矿山的前期是非常重要的，能够保证在开采的过程中有计划并且安全的进行。全面的调查为我国经济的发展提供了有力的数字依据，为我们国家各行各业提供了有力的支持与帮助。

关键词：矿山；开采；环境；灾害；勘察；防治措施

在我国新成立以来，我们国家的地质研究工作有了很大的进展，从经济方面乃至社会发展中奠定了坚实的基础。尤其时在改革开放后期，我们的地质勘查工作有了突飞猛进的发展。

完善的地质勘查工作为日后健康有效的发展奠定了有效的基础。逐步采用了详细的制度体系改革措施，例如商业地质工作与公益地质工作同步发展体系的建立，地方地质工作与中央地质工作同步发展体系的建立。对于商业的勘查队伍已经趋于完善，信息的采集以及管理也在逐步趋于多元化趋势，地质开采治理投资工作也有了加大的提高。

一、主要地质工作的内容

（一）对于危机矿山接替资源的勘查工作

对于矿山的使用，有很多的矿山资源被开采利用，接替资源确实严重不足，很多的重金属矿山的开采工作已经远远不能满足人们的需求，为此，我们需要一些新资源作为替代资源进行勘察，确保矿山经济的使用年限，有效的解决矿山资源短缺的问题。

重点开展煤炭、铀、铜、铁、铝、锰、铅、锌、钨、锡、镍、钼、锑、金、磷、优质高岭土、纤维石膏以及对地方经济发展有重大影响的危机矿山接替资源潜力评价，优先安排成矿地质条件有利、找矿潜力大和市场需求量大的大中型危机矿山的勘查评价工作。有效解决深度矿区的开发以及隐藏区的矿区开发预测，通过深度考察确定找矿目标，尽可能的降低了风险性勘察与资金的投入，扩大了矿山开采的储备量；要扩大找矿的新思路，通过有效的危机矿山接替资源做好强大的储备力量。

（二）加强勘探力度

要想合理的开发和利用有限的矿山资源，需要在使用前做好全面的勘查工作，加强矿山的勘查力度，不仅可以节省时间还可以提供工作效率，合理利用矿山服务年限来满足人们的日常需求，发挥其重要的使用效益。

对周边矿山进行深度补充勘查。激励勘查人员在现有的矿山开采区域强化周边的矿区勘探工作，有助于储备资源的开发和日后的有效利用；激励矿山工程企业使用创新方法寻求接替资源。

建立推进矿山企业自主投资开展接替资源勘查新机制。

鼓励企业自主吸纳社会资金从事矿山地质勘查，逐步形成市场需求、矿业开发与矿产勘查互动的良性循环机制。鼓励有条件的大中型矿山企业联合地勘单位提前准备接替资源。

建立有效的管理跟踪系统，可以随时跟进耗竭的矿山资源以及剩余的储备力量，通过信息技术手段检测矿山最新动态及有效开展管理工作。要建立健全的资源储备台账，以备年度报告送达相关矿山管理部门进行审核报告，国土资源主管部门要建立矿产资源储量档案，依照法定程序对资源储量进行登记、核销、统计和通报，建立大中型生产矿山储量管理信息系统。

加强对开采矿山的水文地质、环境地质调查和矿山地质环境监测，对水文地质条件复杂的矿区，进行水文地质补充性勘查，实时监测地下水动态和矿坑涌水量，提出矿坑水防治利用的对策措施。

（三）评价与勘查尾矿和共伴生矿

促进共伴生矿资源与尾矿资源合理利用的最大化，其有效途径综合使用高科技技术，只有实现了技术的突破才能做好尾矿技术与共伴生技术的勘探与评价工作，促进铁、锰、铜、铝、磷等大宗紧缺矿产资源共伴生矿与贫矿的综合开发利用，制定矿产资源高效利用的强制性国家标准和产业技术政策，推广实用的资源综合勘查、综合评价、利用技术和方法。

对于尾矿的开采工作难度较大，如何合理节能减排？如何利用好有限资源？还需要调查分析尾款资源的开展工作，提高利用价值。

（四）加强闭坑阶段的地质研究工作

闭坑阶段的地质勘查工作，严格按照国家法律政策实施执行。加强在关闭矿山前后的整体勘查工作，制定环境保护合理化方案，按照国家法律规定严格执行恢复矿山环境的治理工作。在对矿山进行闭坑的时候，提供地质报告给有关部门审核报批。

中央和地方政府开展对责任人已经灭失的废弃矿山、闭坑矿山的矿山环境地质调查，重点调查环境问题严重、影响程度深、影响范围广的矿山，进行矿山地质环境现状评价，提出矿山地质环境综合整治对策建议。

二、崩塌的成因及其防治

1、崩塌的定义

高陡斜坡（含人工边坡）上的岩土体完全脱离母体后，以翻滚、跳动、掉落等为主的移动表象与进程称为崩塌。

2、崩塌的形成条件

地势地貌条件：坍塌多发作在陡峻的斜坡地段，斜度＞45°的高陡边坡，凹形陡坡均为坍塌构成供给了有利地势；此外，江、河、湖（岸）、沟的岸坡及各种山坡、铁路、公路旁边坡，工程建筑物的边坡及各类人工边坡都是有利于坍塌发作的地貌。

岩性条件：坚固岩层多构成高陡山坡，在节理裂隙发育、岩体破碎的情况下易发作崩塌。

结构条件：各种结构面，如节理、裂隙、层面、断层等，对坡体的切开、分离，为坍塌的构成供给脱离体（山体）的边界条件。坡体中的裂隙越发育、越易发作坍塌，与坡体延伸方向近乎平行的陡倾角结构面，最有利于坍塌的构成。

昼夜的温差和时节的温度改变会促进岩石风化；地表水的冲刷、溶解和软化裂隙充填物构成软弱面；激烈地震以及人类工程活动中的爆炸，破坏了山体平衡，这些都会促进坍塌的发生。

3、崩塌的防治措施

排水：在有水活动的地段，布置排水构筑物，以进行拦截与疏导。包括排出边坡地下水和防止地表水进入。

刷坡、削坡。在危石孤石突出的山嘴以及坡体风化破碎的地段，采用刷坡技术放缓边坡。

锚固：遮挡。即遮挡斜坡上部的坍塌物，通常选用建筑明硐、棚硐等工程进行，在铁路工程中较为常用，这种办法常用于中、小型坍塌或人工边坡坍塌的防治中。阻拦。关于仅在雨后才有坠石、脱落和小型坍塌的地段，可在坡脚或半坡上设置阻拦构筑物。支挡。在岩石杰出或不稳定的大孤石下面建筑支柱、支挡墙或用废钢轨支持。打桩。固定边坡。护墙、护坡。在易风化脱落的边坡地段，建筑护墙，对缓坡进行水泥护坡等。通常边坡均可选用。

镶补沟缝。对坡体中的裂隙、缝、空泛，可用片石填补空泛，水泥沙浆沟缝等以避免裂隙、缝、洞的进一步发展。

三、滑坡的成因及其防治

1、滑坡的定义及成因

斜坡上岩、土体以各种方式顺坡向下的运动，统称为滑坡。它是地表起伏不平的地形形成过程中经常发生的一种地质作用。滑坡是发生在斜坡上的以重力为主导的外动力地质作用。

2、滑坡的防治措施

治理滑坡应该坚持以防为主、综合治理、及时处理的原则。结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件，治理滑坡可以从以下两个大的方面着手：

2.1消除和减轻地表水和地下水的危害

滑坡的发生常和水的效果有亲近的联系，很多时候水是导致滑坡的主要因素，因而，消除和减轻水对边坡的危害特别重要。经过下降孔隙水压力和动水压力，避免岩土体的软化及溶蚀分化，以达到消除或减小水的冲刷和浪击的效果。常用办法有：避免外围地表水进入滑坡区，可在滑坡鸿沟修截水沟；在滑坡区内，可在坡面构筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖，避免地表水下渗。关于岩质边坡可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。咱们能够根据边坡的地质结构特征和水文地质条件来选择扫除地下水的措施。常用的办法有：水平钻孔疏干；竖井抽水；垂直孔排水；隧洞疏干；支持盲沟。

2.2改善边坡岩土体的力学强度

经过必定的工程技能办法，改进边坡岩土体的力学强度，进步其抗滑力，减小滑动力。常用的办法有：削坡减载；用下降坡高或放缓坡角来改进边坡的稳定性。削坡规划应尽量减少不稳定岩土体的高度，而阻滑部分岩土体不该减少。但这种办法并不总是最经济，咱们要在开工之前做经济可行性剖析。边坡人工加固；常用的办法有：构筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支持工程；预应力锚杆或锚索，适用于加固有裂隙或脆弱构造面的岩质边坡；固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；SNS边坡柔性防护技能等。

四、泥石流的成因及其防治

1、泥石流的定义及成因

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流的形成条件是：地形陡峭，松散堆积物丰富，突发性、持续性大暴雨或大量冰融水的流出。

2、泥石流的防治措施

泥石流灾祸的防治首要应从两方面着手：一是消除或固化泥石流物源；二是消除泥石流的激起条件――水源条件。

新建矿山要事前规划出废渣弃土的安全存放地带，修建标准的尾矿泥(砂)库，杜绝泥石流物源的乱堆滥放。

疏浚矿区排水系统，使暴雨激流避开废渣弃土地段；洪水非通过泥石流物源地段不可时，应构筑排洪明渠，规划流量应能接受百年一遇的激流，并同时做好护坡控制水土流失。

已有废渣弃土的出产矿山，应采取相应的工程措施：将凌乱散布在坡岗上的泥石流物源，填入沟谷中，造田复垦；在有很多泥石流物源的沟谷下端，构筑拦砂坝。

五、矿山地质灾害的预防与治理对策

地质灾害防治工作是一项社会系统工程。首先，要有各级政府的高度重视和有力领导，充分发挥职能部门的作用，并调动各方面的积极因素；其次，矿山的生产流程必须严格按照有关地质法规，杜绝灾害发生的源头；最后，要强化、宣传人们的环保意识。

1、防治原则

坚持以“预防为主，避让与治理相结合”的原则，遵循客观规律，全面规划、合理布局、综合治理；统筹规划、重点突出、主次分明、分步实施；走“群专结合”及“群策群防”的道路。确保矿山地质灾害防治工作进行。

2、治理对策

2.1工程治理，绿化改良

工程治理：避（即躲避、绕开、搬迁）；削（减载、削坡、清除）；排（钻孔排水、地表排水、爆破排除危岩、地面防渗、平硐排水、竖井排水、铺盖防渗）；护（护墙、护坡、抛石反压）；挡（挡土墙、锚杆、索链、抗滑桩、明硐）等多种多样的工程处理方法。绿化植被（如高栽刺槐，洼栽柳，沙丘栽榆树，杨树选择弱碱地，重碱地上栽柳和生物改良（如在山坡品种植中草药、土特产品，在洼地适当养殖水产家禽等；在轻度盐碱地上种植甜菜、向日葵对矿山的环境保护具有十分重要的现实意义。一方面有利于防止地质灾害的发生；另一方面也可转变产业结构、发展生态农业，有利于美化环境和提高当地居民收入。

2.2科普宣传，预防灾害

矿山地质灾害作为一种内外地质作用的产物，其成因、危害及防治措施等具有较强的专业性。在地质灾害多发区，主管部门应大力开展宣传，利用电视讲话、专题报道、报纸广告、标语横幅等形式和渠道向全民宣传地质灾害知识，提高全民的防灾意识。使全民都参与并关心地质灾害防治工作，充分发挥公众的监督作用，形成良好的地质环境保护氛围。使人们以自己的实际行动支持和参与环保活动，真正懂得珍惜资源、保护环境的重要性和必要性。

2.3完备立法，健全管理

国家应建立完备的地质灾害法律、法规体系。对大、中型矿山的开采许可权及开采者的技术能力和环境生态恢复能力进行立法，从源头上杜绝矿山地质灾害的发生。

强化矿政管理格局，增进各级管理职能部门间的信息交流，遵循“以人为本，统一领导，分级管理，属地为主”的原则，各司其职，各负其责；管理人员务必实行依法治污，照章罚款，违法必究，处罚公开的原则。

2.4增进工艺，综合利用

矿山废物资源化，是人们追求的目标，也是治理废弃物污染矿区环境的有效途径。积极推广有利于减少能耗、减少污染物排放的先进工艺和技术。凡是对固体废弃物合理有效利用的个人、企业和矿山，政府均给予一定的政策优惠和资金支持，并鼓励和引导矿山积极与相关学校、科研机构合作。

六、实施有效的防治工作

（一）采空区勘查的方法措施

很多灾害的发生都处于矿体最深的部位，在勘查方面主要的实施策略是物理勘测法。

1.高密度电阻率法。高密度电阻率法是以岩土体导电性差异为基础的一类物探方法，它对不太深的采空区地下水系勘查十分有效。

2.视电阻率法。视电阻率法与导体材料的性质有关，一般金属矿山都是块状硫化物矿体，它是一种良导电体，具有极低的电阻率，而有待探明的采空区为空气充填，空气是绝缘高阻，其电阻率与硫化物矿体的电阻率有显著差别，利用这种差别就可圈定出采空区。

3.瞬变电磁法。瞬变电磁法主要是通过半空中与地面形成一个圈形的磁场，通过磁场的回流状态监测下班空间的磁场、磁流状况以至于达到最终的检测目的。这样的方式主要是效率高、速度快、有较强的分辨能力。

在某矿区，我们发现采空区（空洞）：低阻、高感应、高纵向电导；回填：低阻异常中间夹较高阻层；氧化矿区：中低阻异常，层位厚度大，深度在200m以内，部分地段电阻率相对较低，应为空区。

4.其它方法。近年来利用地质雷达、浅震和瑞利面波物探勘查方法探测地表至50m深范围的地下溶洞、地下管线、地下水道和空区，取得了显著效果。

（二）矿山地质灾害的防治

在确定了开采区域后，有多种防治工作的方式，主要体现为（1）在进行矿采的过程中需要马上进行回填措施（2）对于有潜在塌陷的地方马上提出预警备案，及时采取预防措施（3）对于矿山的设计不要在城市或者重要的地方进行勘察。

总结

活跃的维护矿山环境，开发和维护并重，通过治理、恢复和改善矿区环境，建造规划合理、景象特别、环境优美、科技含量高、具有杰出经济效益与社会效益的“绿色矿山”，走绿色矿业之道，只要解决好矿山挖掘与环境维护之间的对立，才干推进中国矿业的可持续发展。

参考文献

[1]戴塔根，刘悟辉等.环境地质学[M].湖南：中南大学出版社，1999.

[2]赵永久.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J].地质灾害与环境保护，2008，（2）.

[3]林泉贞.地质灾害防治工作亟待加强[J].中国国土资源经济，1993，（2）.