丁 劍
(遼寧省第四地質(zhì)大隊有限責(zé)任公司,遼寧 阜新 123000)
我國礦山資源豐富,在開采頻率與規(guī)模持續(xù)增大的背景下,各類地質(zhì)災(zāi)害隨之發(fā)生。就目前來看,我國礦山地質(zhì)災(zāi)害分布相對廣泛,其造成的損失不可估量。依據(jù)《全國地質(zhì)災(zāi)害通報(2018)》相關(guān)數(shù)據(jù)可知:2018年,全國共發(fā)生典型礦山地質(zhì)災(zāi)害案例共2966起,包括崩塌災(zāi)害858起、滑坡1631起、泥石流339起、地面塌陷以及地裂縫131起、地面沉降7起等[1]。同年地質(zhì)災(zāi)害造成的人員死亡105人,73人受傷,7人失蹤,直接經(jīng)濟損失達到了14.7億元。此外,在重工業(yè)對礦產(chǎn)資源需求量越來越大的背景下,礦山資源不合理開發(fā)日趨嚴重,甚至出現(xiàn)了多起礦震、地下水污染以及礦區(qū)突水等嚴重地質(zhì)災(zāi)害。因此,尋找和研究最佳的勘查治理措施已經(jīng)刻不容緩。
(1)常見礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問題類型。①塌陷。在礦山開采過程中,塌陷是常見的地質(zhì)災(zāi)害問題。塌陷引發(fā)的主要原因是由于礦山開采使得內(nèi)部地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到嚴重損傷,甚至出現(xiàn)較多采空區(qū),極大影響礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,承載能力變?nèi)?,塌陷問題頻發(fā)。②山體滑坡。礦山環(huán)境非常復(fù)雜,又容易受到各類自然因素的影響,因此導(dǎo)致山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因也非常多,最常見的自然因素則是暴雨天氣。此外,在礦山開采中,引發(fā)滑坡的因素還包括以下幾點:一是開采時山體表面附著大量不同硬度的巖石,這些巖石長期風(fēng)化差異較大,受到風(fēng)力、雨水等自然因素影響就會發(fā)生滑坡;二是,礦山開采中山體受到爆破等人為因素的影響,也會引發(fā)滑坡問題。③泥石流。泥石流地質(zhì)災(zāi)害有著較大的危害性以及突發(fā)性特點,一旦出現(xiàn)泥石流情況,就會使整個礦區(qū)無法正常運行,嚴重的還會威脅礦區(qū)工作人員生命及財產(chǎn)安全。若在礦山開采中接觸到地下水、地形變化等影響,山體結(jié)構(gòu)就會發(fā)生較大改變,這也會引發(fā)泥石流災(zāi)害。④礦震。礦震的影響危害也非常大,且對地面有著很強的破壞性,極小的礦震都可能嚴重破壞地下和地表狀態(tài)。大部分礦震都發(fā)生在井下,因此也呈現(xiàn)出很強的連鎖性和突發(fā)性特點。分析礦震形成的幾點因素:一是在礦山開采時,山體中瓦斯、崩塌和冒落突然涌現(xiàn),則會引發(fā)礦震;二是開采中破壞了巖石應(yīng)力集中性,山體破裂,從而引發(fā)地震。⑤礦區(qū)突水。礦區(qū)突水是因為在礦山開采過程中,大量的地下水涌入礦井,從而破壞井巷或地下洞室,嚴重影響地下施工,甚至?xí)斐扇松碡敭a(chǎn)危害。分析礦區(qū)突水產(chǎn)生的原因,可能是由于開采過程中不小心破壞了富水層和導(dǎo)水結(jié)構(gòu),也可能是因為持續(xù)暴雨天氣使得地下水進入礦井中[2]。
(2)礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問題產(chǎn)生的原因。①違規(guī)操作。在礦山開采過程中,如果出現(xiàn)違規(guī)操作問題,也會給礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害帶來一定影響。例如非法采礦,私挖亂采等情況。這些違規(guī)操作對礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的影響非常嚴重,相關(guān)企業(yè)必須引起重視。②疏干排水。疏干排水也是誘發(fā)礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的原因。企業(yè)在采礦前都會對地下水進行疏干,甚至做好地下水的深將強排工作。而地下水強排就會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問題,例如礦井突水、地面坍塌等。③其他因素。除了最常見的地下水疏干排水因素,其他因素對礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的影響也非常大。例如,在礦山開采時,隨著開采工序的深入,開采深度增加,地應(yīng)力增大,可能就會出現(xiàn)冒頂、巖爆等問題,極大影響著開采人員的生命安全。
(1)完善調(diào)查體系。企業(yè)在進行礦山開采前,應(yīng)針對礦山周圍環(huán)境及本地區(qū)水文地質(zhì)條件進行詳細、全面調(diào)查,并分析以往發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害情況。通過完善調(diào)查體系,加強礦山地質(zhì)災(zāi)害防治力度,有效減少甚至避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。由于大部分地質(zhì)災(zāi)害都有著或大或小的發(fā)生前兆,在礦山工程建設(shè)過程中加強災(zāi)害預(yù)控與防治非常重要[3]。施工單位及技術(shù)人員要提高安全意識,并于地質(zhì)部門加強合作,從而構(gòu)建起完善的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系。
(2)完善地質(zhì)勘查方法應(yīng)用。①3S技術(shù)的應(yīng)用。在礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害勘查中,3S技術(shù)有著較強的應(yīng)用價值。其中,GPS技術(shù)主要是對整個礦山環(huán)境、地質(zhì)條件做全面調(diào)查勘測,在全天候勘查下獲取良好的勘查效果;RS技術(shù)采取遙感攝像技術(shù),對礦山環(huán)境中具體目標進行勘查,從而提高整體勘查效果;GIS技術(shù)最大的優(yōu)勢就是能全真模擬整個礦山環(huán)境,方便技術(shù)人員對礦山環(huán)境進行動態(tài)分析,詳細把握其變化趨勢,為后續(xù)預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害提供充足、有效的信息支持。②密度電阻率法和淺層地震法。在礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害勘查中,物理勘查方法也是常用的地質(zhì)災(zāi)害勘查技術(shù)。其中最有效的物理勘查方法當屬高密度電阻率法以及淺層地震法。通過運用物理勘查方法,能有效監(jiān)控礦山環(huán)境中的淺層地質(zhì)災(zāi)害區(qū),對提高整個地質(zhì)災(zāi)害勘查水平有著重要的作用。其中,高密度電阻率法使用原理具體為:利用礦山巖土的導(dǎo)電性特點,開展相關(guān)的物理實驗??辈榧夹g(shù)人員通過對比數(shù)值差異,從而找出礦山環(huán)境中潛在的地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域位置。在獲取該位置后,開采單位就能根據(jù)位置標記在實際開采過程中避免該區(qū)域的開采活動,以此避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。通過科技手段激起山體的地震波,然后觀察并記錄地震波在地質(zhì)層中的傳播規(guī)模,之后判斷礦山中是否存在空洞、斷層情況,勘查出來后就能引導(dǎo)開采單位避免該巖體層的開采挖掘,從而降低了坍塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。③自動化技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的勘查模式主要是依靠工作人員對礦山進行現(xiàn)場勘查,效率相對低下。因此。通過積極利用自動化技術(shù),采取自動化設(shè)備,就能極大提高礦山區(qū)域水文、地質(zhì)勘測效率。
(3)堅持資源開發(fā)與生態(tài)保護和諧統(tǒng)一的開采原則。除此之外,我國企業(yè)也要有效落實自身的礦山環(huán)境保護責(zé)任,在開采過程中走可持續(xù)發(fā)展道路。通過始終堅持資源開發(fā)與生態(tài)保護和諧統(tǒng)一的原則,提高礦山環(huán)境環(huán)保意識,加大環(huán)保和環(huán)境污染治理資金、人力資源等投入力度,以此降低礦山環(huán)境污染問題,并有效預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
綜上所述,我國礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問題是多種多樣的,企業(yè)必須重視起地質(zhì)災(zāi)害的勘查工作,針對常見地質(zhì)災(zāi)害類型和成因做深入分析,以此不斷探討出可行、有效的勘查和預(yù)防措施,從而保證行業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。