浅析矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策
韩慧忠 裴怀生 刘江 李博
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韩慧忠 裴怀生 刘江 李博,. 浅析矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策[J]. 冶金学报,202411. DOI:10.12721/ccn.2024.157053.
摘要: 在社会经济发展过程中,矿产资源对经济的增长产生着直观影响,而矿物开采则存在着较高的风险。如果矿业企业在矿物开采过程中,忽视了前期的地质勘查和安全管理工作,矿山工程的开采便极易面临地质灾害问题。基于此,文章详细阐述了矿山工程地质勘查的基本内容和技术类型,总结了地质灾害治理的相应对策,为有关单位提供借鉴。
关键词: 矿山工程;地质勘查;地质灾害;治理对策
DOI:10.12721/ccn.2024.157053
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引言

中国矿产资源储备极为丰富,排名在世界第3位。但矿产资源人均拥有量却并不理想,排名仅在世界第53位,是世界人均水平的58%左右。造成这一现象的主要原因是矿山所处地势环境复杂,开采难度极高。贸然进行开发不仅会造成资源浪费现象,同时还会对环境造成不可修复的损伤。因此在新时期背景下,人们需要进一步加强对矿山产业的地质监测以及环境修复工作,确保能够采取更为有效的技术手段来减少矿山施工带来的扰动因素。如此才能从根本上促进矿山产业不断发展,并为国家经济建设提供充裕的原材料支持。

1矿山工程地质勘查的主要内容

通常情况下,在进行矿山工程建设项目地质灾害治理工作之前,开采单位做好地质勘探工作是尤为重要的。而在开展地质勘探工作时,相关技术人员需借助精密仪器,全面勘测矿山工程所处地区的地质地貌,明确地质灾害所形成的具体原因,并根据所勘测出的数据结果和成因分析,编制出一套可行性、可操作性较强的地质灾害防治措施,以便更高效优质的在地质灾害方面取得突破。一般情况下,在矿山地质灾害发生之后,工作人员需从矿山测绘,矿山勘探以及野外测试等角度出发,获取更准确且全面的地质勘查数据信息。在此期间,首先要对矿产资源进行初步勘查,落实矿山的科学测绘,该环节也是矿产资源勘查工作中的最关键组成部分,其能为后续矿产资源的安全开采提供便利。其次,需做好矿山的深度勘探,落实滑坡勘查,全面详细且客观的了解滑坡状态,滑坡的范围以及滑坡的具体方式,并通过钻探、物探、井探等不同的勘探方法,获取更准确的滑坡状态信息。最后需强化野外的现场测试,一般情况下,常规的野外测试工作内容以工程测量、坡体表面位移观测、水流速度和地下水位试验等工作为主。

2常用的矿山地质勘查技术方法

2.13S技术

3S技术是一种综合了遥感技术、地理坐标信息技术以及全球定位系统技术的矿山地质勘查施工技术,相较于单一的勘查技术,3S技术不仅能够将矿山地区的地理信息与地理空间位置整合到一起建立动态监测模型,便于工作人员更为直观掌握矿山区域的地质变化情况,还能实现在开展大范围地质勘查工作时,提升勘查数据的动态性、精准性与时效性。因此,在当前的矿山工程地质勘查与地质灾害治理工作中3S技术有着极高的应用价值。在3S技术的实际应用中,全球定位系统可以与实时动态载波相位差分系统技术,一同开展矿山地形结构的测绘工作,在测绘图绘制完成后,地理坐标信息系统可以以测绘图为基础,完成区域三维立体模型的构建工作。之后工作人员能够通过在矿山环境敏感区域放置水位、振动、图像等传感设备,并将传感设备与遥感系统整合到一起的方式,实现矿山敏感区域地质情况的实时监控。

2.2物理技术

2.2.1浅层地震法

浅层地震法是一种利用地震波在岩石土层中传播情况有所差异的特点,完成地下几十到几百米内地层构造、岩石物理学参数等特征的技术方法。在实践活动中,浅层地震法因有着较高的精确度与良好的经济性,在当前矿山工程地质勘查工作中得到了广泛的应用。

2.2.2高密度电阻法

高密度电阻法是一种依据岩石、土层间导电性质差异,开展地质结构探测的技术方法。在实践活动中,工作人员能够通过在待勘查区域布置一次性电极,并通过测定电流传导情况的方式,完成地质信息的勘查工作,因此这一技术应用时有效缩短地质勘查时间。同时,由于这一技术方法在应用时,采用多种电极排列方式,因此在获得矿山地质信息时,勘查结果较为全面,达到降低勘查误差的目的。

3矿山工程地质灾害治理对策

3.1滑坡的防治

当前较为常用的滑坡防治技术包括:第一,排除地表水与地下水。在矿山工程推进过程中,为降低水体对施工环境所造成的不利影响,施工人员能够通过修建水沟的方式实现滑坡区域地表水存量、径流等情况的有效管控。第二,减重与加载,这一技术方法应用于矿山滑坡防滑段,通过对防滑段进行加载处理或对主滑动段、牵引段进行减重处理的方式,实现滑坡问题的有效防治。第三,抗滑挡土墙,这是一种不仅能够单独应用于工程滑坡防治工作中,也能与其他方法技术联合使用的一种滑坡防治措施,在实际应用时,工作人员结合矿区的地质条件、滑坡位置等信息确定滑坡挡土墙的建筑材料、施工方法,确保在滑坡问题发生后,挡土墙不会随着滑坡而发生移动、变形等问题。第四,锚索加固技术,在滑坡问题防控工作中,可以通过将锚索一端固定在滑坡上端,另一端固定在滑动面以下稳固地层,利用锚索的预应力钢绞线使滑动面上产生较大阻力,增大滑坡处岩土稳定性与整体性,控制了岩土的运动方向,达到降低滑坡地质灾害危害性的目的。第五,抗滑桩,在矿山工程中通过在容易滑坡的地区设置合适尺寸抗滑桩的方式,使抗滑桩与坡体形成一个较为稳固的整体,降低岩土滑动问题出现概率。

3.2环境恢复

在治理矿山工程地质灾害的同时,应该注重环境的恢复和修复,采取生态修复、绿化造林、土地整理等措施,还原自然生态环境。(1)生态修复:在矿山治理的过程中,可以采取容积法、填土法、垂直植物覆盖法等方法对矿区进行整治,恢复自然环境,建立起一个完整的生态系统。对于矿山废弃物的处理,可以采用固体废弃物的填埋和湿地处理等方法进行处理,避免对水质、土壤、空气等环境造成大规模污染。(2)绿化造林:绿化造林是一种具有重要意义的恢复环境的方法。可以通过植树造林,进行草原植被恢复等方式,增加绿色空间,改善环境质量,提高区域生态功能。(3)土地整理:土地整理可以对矿区进行土地复垦和整治,使其逐渐回归自然状态。在土地整理的过程中,可以通过调整土地用途、重新布局矿山设施等措施,提高矿区土地的利用效率和种植能力,为生态修复和环境保护提供坚实的基础。(4)综合评价:针对已经治理完毕的矿山,应及时进行综合评价,包括:地质环境、生态环境、水环境等方面的评估,评估意见作为决策依据,开展后续矿山恢复工作,避免矿区环境反弹或再次受到污染的问题。

结束语

综上所述,在矿山工程开采过程中,若想实现矿产资源的安全高效开采,开采单位要充分落实前后期的地质勘查工作,针对不同的灾害类型,采取相对应的治理措施,提高矿山开采的安全性和稳定性。而现阶段,矿山开采过程中常见的地质灾害以岩土体变形所导致的地质灾害和矿井灾害为主,对于由岩土体变形而导致的地面崩塌,边坡失稳、滑坡等问题,开采单位需对支挡和锚固技术进行高效应用,做好矿坑内外部的保护工作。而对于由地下水问题而导致的各类矿井灾害,开采单位需科学设置截排水沟,优化地下水的排放,减少因此类地质灾害所导致的人员伤亡问题。与此同时,开采单位还需强化矿山爆破控制,完善矿山工程地质灾害应急管理制度,为矿山工程的安全开采提供强有力的保障。

参考文献

[1]安海.浅析矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策[J].世界有色金属,2022(10):131-133.

[2]苏建兴.浅析矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策[J].城市建设理论研究(电子版),2019(09):29-33.

[3]林应生.浅析矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策[J].世界有色金属,2020(24):131-132.