礦山水文地質(zhì)調(diào)查與礦山地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查探究

王悅

摘 要：我國幅員遼闊，地質(zhì)條件多樣，地下礦產(chǎn)資源豐富，已經(jīng)探明儲量的礦產(chǎn)資源有157種，其中煤、鐵、銅、銀、錫等礦產(chǎn)資源儲量位居世界前列。尤其在進(jìn)入21世紀(jì)后，我國的地質(zhì)勘查技術(shù)突飛猛進(jìn)，礦產(chǎn)資源開采技術(shù)水平大幅提升，在滿足社會各領(lǐng)域?qū)ΦV產(chǎn)資源需求的同時，一些儲量大的礦產(chǎn)資源也遠(yuǎn)銷世界多個國家，為國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長注入了內(nèi)動力。但是，隨著礦產(chǎn)資源開采活動的日漸頻繁，國內(nèi)部分礦山忽略了對水文地質(zhì)以及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的重要性，以至于地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，不僅給礦山從業(yè)人員的生命安全構(gòu)成直接威脅，同時，也給礦山造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，本文將圍繞礦山水文地質(zhì)調(diào)查流程與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查內(nèi)容，針對防治地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生而采取的有效措施進(jìn)行全面闡述。

關(guān)鍵詞：礦山;水文地質(zhì);地質(zhì)災(zāi)害;調(diào)查研究

中圖分類號：P694;P641.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）10-0173-02

受到經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，個別礦區(qū)的主要管理者安全意識、環(huán)保意識淡薄，在礦產(chǎn)資源開采過程中，對開采區(qū)域并未開展水文地質(zhì)與地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查工作，導(dǎo)致開采區(qū)域的水文地質(zhì)條件逐步惡化，而引發(fā)礦區(qū)坍塌、泥水流、滑坡等嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，給礦山造成無法彌補(bǔ)的巨大損失。因此，在這種嚴(yán)峻形勢下，礦區(qū)管理者應(yīng)當(dāng)及時轉(zhuǎn)變思想觀念，將安全生產(chǎn)放在首要位置，高度重視礦產(chǎn)資源開采前期的水文地質(zhì)與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)制訂針對性的災(zāi)害防治措施，為礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大的理論數(shù)據(jù)支撐。

1 礦山水文地質(zhì)調(diào)查流程

1.1 資料收集整理階段

根據(jù)礦山的經(jīng)營規(guī)模以及礦產(chǎn)資源類型，水文地質(zhì)調(diào)查所需的前期調(diào)查資料內(nèi)容也存在較大差異，但是，通常情況下，涉及地下水位信息、礦產(chǎn)儲量與開采深度信息、遙感信息等，為了使水文地質(zhì)調(diào)查工作能夠有序開展，工作人員應(yīng)當(dāng)利用航拍技術(shù)，獲取礦區(qū)周邊的航拍照片，以收集礦區(qū)周邊完整的地形、地貌、水資源等基本信息。

1.2 調(diào)查階段的工作內(nèi)容

對于礦區(qū)內(nèi)部區(qū)域，水文地質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容包括地下含水層、隔水層的巖性、厚度、埋藏深度以及地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件。另外，調(diào)查人員也需要掌握調(diào)查區(qū)域內(nèi)地下水的化學(xué)特征、污染情況等信息。在調(diào)查工作開始后，首先結(jié)合水文地質(zhì)調(diào)查路線圖與礦產(chǎn)資源分布圖，采用物理勘探或者鉆探的方法，采集地下水質(zhì)與巖層樣品。然后繪制出綜合水文地質(zhì)調(diào)查圖以及地質(zhì)剖面圖。當(dāng)?shù)V區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)調(diào)查工作結(jié)束后，對周邊區(qū)域的水文地質(zhì)情況進(jìn)行樣本采集工作，為制訂礦產(chǎn)資源開采計劃與方案提供確鑿的數(shù)據(jù)支持[1]。

1.3 深度研究階段

當(dāng)野外調(diào)查工作結(jié)束后，工作人員可以將收集的水文地質(zhì)資料進(jìn)行統(tǒng)一匯總，并結(jié)合地質(zhì)剖面圖，對收集的信息進(jìn)行集中整理。然后對采集的樣品，通過建模、計算、分析等方式，得出精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，為編制水文地質(zhì)報告提供重要參考。

1.4 調(diào)查報告編制階段

這一階段的主要工作內(nèi)容是結(jié)合前三個階段收集整理的資料，編制水文地質(zhì)調(diào)查報告，并對礦區(qū)內(nèi)部以及外部的水文地質(zhì)特征進(jìn)行分析評測，然后由地質(zhì)勘查人員或者地質(zhì)學(xué)家出示礦產(chǎn)資源的分布特征，最后根據(jù)專家的意見和建議擬定水文調(diào)查報告，為下一步的資源開采工作奠定堅實基礎(chǔ)。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查內(nèi)容

2.1 泥石流地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

由于多數(shù)礦區(qū)位于高山峻嶺間，周邊地勢險要，如果遇到強(qiáng)降雨天氣，極易引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害，這種災(zāi)害類型破壞力極強(qiáng)，災(zāi)害發(fā)生時，大量泥沙與石塊順流直下，流速快、流量大、面積廣，流經(jīng)之處常被夷為平地，而給周邊的公路鐵路以及民用設(shè)施造成毀滅性破壞。因此，泥石流作為礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的主要調(diào)查對象，工作人員應(yīng)當(dāng)予以高度重視，并詳細(xì)掌握礦區(qū)發(fā)生泥石流災(zāi)害的相關(guān)資料。調(diào)查內(nèi)容包括：礦區(qū)內(nèi)部與外部區(qū)域的地貌特征、匯水面積、礦區(qū)所處位置的坡度;基巖松散土層的具體分布位置;泥石流發(fā)生時可能流經(jīng)的區(qū)域信息、泥石流發(fā)源地的臨界條件與土層的穩(wěn)定性信息;礦區(qū)所處區(qū)域的降水情況等。只有掌握這些基礎(chǔ)性信息，才能未雨綢繆，為制定泥石流的預(yù)防措施提供第一手資料，進(jìn)而減少由泥石流災(zāi)害造成的損失。

2.2 崩塌地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

崩塌也稱之為塌方，是指陡峭斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體而發(fā)生崩落、滾動等地質(zhì)現(xiàn)象。如果礦區(qū)發(fā)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害，輕則影響開采活動，重則危及作業(yè)人員的生命安全。而對這一地質(zhì)災(zāi)害開展調(diào)查工作，能夠大幅降低崩塌災(zāi)害的發(fā)生幾率。其中調(diào)查的主要內(nèi)容包括：礦區(qū)內(nèi)部與外部地形、地貌特征，查明礦區(qū)所處區(qū)域是否具備崩塌條件，比如斜坡的數(shù)量與角度;礦區(qū)內(nèi)部巖性巖石的分布規(guī)律以及一些松散巖石的分布特點;礦區(qū)所處區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬于哪一種類型以及結(jié)構(gòu)面的力學(xué)屬性與閉合程度等信息;礦區(qū)所處區(qū)域是否發(fā)生過崩塌災(zāi)害，并收集歷年來崩塌災(zāi)害的相關(guān)資料;查明礦區(qū)的自然氣候條件以及地下水的水位，同時，調(diào)取歷年來當(dāng)?shù)氐牡卣鸹蛘呷斯け朴涗?。在獲取這些信息后，工作人員可以制訂出崩塌地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)急預(yù)案，進(jìn)而保障一線作業(yè)人員的生命安全[2]。

2.3 滑坡地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

滑坡是指山體或者斜坡的局部區(qū)域失穩(wěn)，在重力作用下，大量巖體與碎屑沿著山體下行方向整體滑動，而給山體與斜坡底部的基礎(chǔ)設(shè)施或者民用建筑造成嚴(yán)重破壞。因此，近年來，滑坡也被列為礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的一項重要工作，調(diào)查的具體內(nèi)容包括以下四個方面，第一，調(diào)查礦區(qū)所處區(qū)域的微地貌形態(tài)與演變歷史，并及時判定產(chǎn)生滑坡的原因與分布范圍;第二，調(diào)查滑坡區(qū)域的地下水分布情況與水位信息，掌握地表水體與濕地的分布位置以及植被信息;第三，調(diào)查礦區(qū)周邊區(qū)域的建筑物或者基礎(chǔ)設(shè)施是否出現(xiàn)變形情況，并詳細(xì)記錄破壞程度;第四，調(diào)查當(dāng)?shù)厥欠癜l(fā)生過滑坡災(zāi)害。通過調(diào)查收集以上信息，工作人員能夠制訂預(yù)防滑坡災(zāi)害的有效措施與滑坡治理措施，一旦發(fā)生滑坡災(zāi)害，能夠第一時間啟動應(yīng)急方案，為滑坡治理爭取大量時間。

2.4 采空地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

采空區(qū)主要是指人為挖掘過度而在地表以下形成空洞，這種地質(zhì)災(zāi)害常常發(fā)生于煤礦的采掘作業(yè)當(dāng)中。尤其在近幾年，隨著煤炭開采量的逐年增大，國內(nèi)部分區(qū)域的地下采空區(qū)面積越來越大，以至于出現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐用翊罅窟w徙的現(xiàn)象。因此，為了降低采空區(qū)塌陷事故的發(fā)生概率，提高礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)的安全系數(shù)，工作人員應(yīng)當(dāng)對采空地質(zhì)災(zāi)害開展細(xì)致的事前調(diào)查工作，具體內(nèi)容應(yīng)當(dāng)涵蓋采空區(qū)的形狀與規(guī)模，采空區(qū)的連通信息，采空區(qū)的長寬比以及采空區(qū)域的存水情況等。

3 礦山地質(zhì)災(zāi)害的防范措施

3.1 合理設(shè)計邊坡參數(shù)

結(jié)合水文地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)，礦山企業(yè)管理人員應(yīng)當(dāng)樹立高度的責(zé)任意識與風(fēng)險意識，對礦山可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害類型做出準(zhǔn)確預(yù)判與分析，在礦產(chǎn)資源開采之前，合理設(shè)計邊坡參數(shù)，在作業(yè)條件允許的情況下，盡量將礦區(qū)所處區(qū)域設(shè)計成緩坡，以降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率。在開采作業(yè)中，將產(chǎn)生大量的固體廢渣，現(xiàn)場管理人員應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮這些廢渣的防御作用，通過砌筑擋土墻等方式，降低災(zāi)害損失。另外，礦山管理人員應(yīng)當(dāng)杜絕紙上談兵，應(yīng)經(jīng)常深入施工生產(chǎn)現(xiàn)場，監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)人員的工作流程，檢查發(fā)生過地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的防御能力，避免二次災(zāi)害的發(fā)生。

3.2 注重礦山水文地質(zhì)勘查工作

水文地質(zhì)是造成礦山地質(zhì)災(zāi)害的直接條件，因此，礦山管理人員應(yīng)當(dāng)予以高度重視，將礦區(qū)開采前期的水文地質(zhì)勘查工作擺在首要位置，督促勘查人員不斷提升勘查水平，并在實際工作當(dāng)中積極應(yīng)用新技術(shù)、新方法，為預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供更加確鑿的水文地質(zhì)信息。由于水文地質(zhì)分析評測工作程序復(fù)雜，而且需要持續(xù)跟進(jìn)，才能準(zhǔn)確掌握水文地質(zhì)信息的變動情況?；谶@一點，工作人員應(yīng)當(dāng)對礦山的水文地質(zhì)信息進(jìn)行實時監(jiān)測，并利用先進(jìn)的信息技術(shù)、遙感技術(shù)及時掌握水文地質(zhì)的異常情況，進(jìn)而為有效預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 完善地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防體系

由于礦山地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性特征，并且災(zāi)害的破壞力極大，因此，礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立一個完善的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防體系，并制定群防群控機(jī)制，充分發(fā)揮周邊群眾以及各級地方政府的力量。在開采現(xiàn)場設(shè)立專職的監(jiān)督檢查人員，企業(yè)管理者與監(jiān)督檢查人員簽訂地質(zhì)災(zāi)害防治責(zé)任書，明確現(xiàn)場管理人員的崗位職責(zé)權(quán)限。另外，礦山企業(yè)應(yīng)根據(jù)礦山水文地質(zhì)與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查報告制訂報警、疏散、應(yīng)急搶險等應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，并提高災(zāi)害預(yù)報精準(zhǔn)度，將災(zāi)害損失降到最低點[3]。

3.4 創(chuàng)新水文地質(zhì)勘查技術(shù)

技術(shù)創(chuàng)新是支撐礦山各項工作順利展開的動力源泉，特別在近幾年，電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，一些高科技含量高的水文地質(zhì)勘查技術(shù)被普遍推廣應(yīng)用，因此，礦山工作人員可以利用這些先進(jìn)的設(shè)備、儀器開展水文地質(zhì)勘查工作。比如紅外線成像設(shè)備，通過紅外掃描功能能夠全方位獲取礦山內(nèi)部與外部區(qū)域的水文地質(zhì)情況，超強(qiáng)的紅外穿透能力可以探測到地下深層水文地質(zhì)條件與特征，掃描結(jié)束可以自動生成礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖。工作人員根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖能夠及時掌握礦山的詳實地質(zhì)信息，并確定可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的重點區(qū)域。也可以借助于遙感技術(shù)對礦山的水文地質(zhì)情況進(jìn)行二次測量，這樣能夠保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

3.5 制定有效的臨災(zāi)措施

礦山一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，不僅影響正常的生產(chǎn)活動，而且也極有可能導(dǎo)致人員傷亡事故，使企業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失，為了減少災(zāi)害損失，為現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全保駕護(hù)航，礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)制定針對性的臨災(zāi)措施，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時，協(xié)同當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)部門、林業(yè)部門、建設(shè)部門、水利部門、交通部門、環(huán)保部門，積極主動地投入到搶險救災(zāi)工作當(dāng)中。當(dāng)?shù)氐膰临Y源部門應(yīng)當(dāng)對地質(zhì)災(zāi)害的類型、規(guī)模、成因與發(fā)展趨勢進(jìn)行綜合評定和分析，并結(jié)合礦山的水文地質(zhì)與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查報告，對地質(zhì)災(zāi)害的后續(xù)影響進(jìn)行預(yù)測和預(yù)報，為下一步搶險救災(zāi)工作打好提前亮。

3.6 保障水文地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

受到儀器設(shè)備精準(zhǔn)度以及人為操作等因素的影響，礦山在監(jiān)測水文地質(zhì)信息時，常常出現(xiàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)的情況，這就給制訂地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警機(jī)制設(shè)置了一道障礙。因此，為了避免這種情況的發(fā)生，礦山企業(yè)在落實和執(zhí)行礦山水文地質(zhì)監(jiān)測機(jī)制的同時，需要保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。在分析數(shù)據(jù)信息時，可以運用對比能力驗證或者平行樣品測定分析等方法，與此同時，工作人員需要定期對水文地質(zhì)監(jiān)測儀器進(jìn)行校準(zhǔn)保養(yǎng)，以減小監(jiān)測誤差值。

3.7 建立地質(zhì)災(zāi)害專項治理基金

對于礦山地質(zhì)災(zāi)害的治理工作，不僅涉及到后期治理與救災(zāi)投入，而且也關(guān)系到前期的水文地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作，這些工作的展開都需要大量的資金投入，才能確保調(diào)查數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。因此，礦山企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立地質(zhì)災(zāi)害的專項治理基金，并保證?？顚Ｓ?，為了使每一分錢花在刀刃上，企業(yè)管理者應(yīng)當(dāng)指派專人負(fù)責(zé)對治理基金的使用情況進(jìn)行監(jiān)督檢查，進(jìn)而為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防與治理工作提供強(qiáng)大的資金保障。

4結(jié)語

礦山水文地質(zhì)調(diào)查工作與礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生有著千絲萬縷的關(guān)聯(lián)，因此，礦山管理者應(yīng)當(dāng)予以高度重視，并及時督促工作人員夯實專業(yè)技術(shù)根基，突破技術(shù)瓶頸，并始終秉持與時俱進(jìn)的態(tài)度，增強(qiáng)責(zé)任意識與安全意識，在保障礦山正常生產(chǎn)的前提下，利用精準(zhǔn)的調(diào)查數(shù)據(jù)、先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)將礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率降到最低點。

參考文獻(xiàn)

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