地質(zhì)災(zāi)害勘查與防治技術(shù)研究

陳 熹

（廣東省水文地質(zhì)大隊，廣東 廣州 510000）

在我國地質(zhì)災(zāi)害種類相對較多，且呈現(xiàn)了分布廣、破壞力大等特點。加之受到工業(yè)快速發(fā)展的影響，使得資源開采量不斷增加，在一定程度上造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到了影響，使得地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率不斷提升。因此在現(xiàn)階段發(fā)展中就需要從減少地質(zhì)災(zāi)害入手，針對地質(zhì)災(zāi)害成因進(jìn)行分析，完善防治措施，滿足可持續(xù)發(fā)展要求。

1 地質(zhì)災(zāi)害的類型

1.1 采空區(qū)引發(fā)的塌陷

在礦山中采空區(qū)塌陷屬于比較常見的災(zāi)害之一，因礦山中采空區(qū)屬于主要的作業(yè)區(qū)域，因此很容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害問題。在開采過程中不僅可以轉(zhuǎn)變地質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時也會產(chǎn)生出掏空等問題，最終引發(fā)了采空區(qū)塌陷災(zāi)害。目前采空區(qū)引發(fā)的塌陷主要以人為因素為主，如在礦山開發(fā)中由于工作人員并未掌握科學(xué)的開發(fā)方式與方法，或是在工作中所使用的技術(shù)并不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，使得采空區(qū)中的重力層發(fā)生了較大的變化，在一定程度上加大了頂板巖層中所需要承受的壓力，最終造成頂板出現(xiàn)斷裂、破碎等問題。其次，受到開采過度的影響，使得巖層的實際影響范圍有了明顯地增加，很容易在地表上出現(xiàn)塌陷等問題[1]。

1.2 水土流失問題

在礦山開采過程中水土流失問題屬于比較常見的地質(zhì)災(zāi)害問題，應(yīng)當(dāng)引起充足的重視。但是也要區(qū)分好水土流失與采空區(qū)塌陷問題，因為造成水土流失的原因不僅是受到人為因素的影響，同時也受到自然因素的影響。如在部分地區(qū)中存在比較特殊的氣候、地質(zhì)地貌等，都會造成水土流失現(xiàn)象，如果沒有采取科學(xué)有效的規(guī)劃方法，勢必會對土地表層土壤、植被等產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，如過度砍伐等勢必會造成水土流失問題。且在開采過程中，水利工程建設(shè)在一定程度上也會對水土流失產(chǎn)生較大的影響，如礦山地區(qū)中因地質(zhì)情況比較復(fù)雜，如果沒有采取有效的控制措施來降低對礦山施工的不利影響，必然會造成水土流失問題出現(xiàn)。

1.3 泥石流問題

就泥石流災(zāi)害來講，主要受到自然因素的影響。當(dāng)周邊區(qū)域中地質(zhì)環(huán)境惡劣程度提升時，很容易引發(fā)泥石流災(zāi)害問題。且在開采過程中泥、土漿等的流失也會造成泥石流的出現(xiàn)。但是也應(yīng)當(dāng)要明確的時，泥石流與采空區(qū)塌陷、水流流失存在著較大的區(qū)別，就是泥石流發(fā)生有著不可控的特點，所以在發(fā)生泥石流后需要及時進(jìn)行救援搶險等，最大限度降低經(jīng)濟(jì)損失與人身危害。

2 地質(zhì)災(zāi)害勘察技術(shù)

2.1 地球信息技術(shù)

在地質(zhì)災(zāi)害勘察中地球信息技術(shù)屬于比較常見的技術(shù)，其中主要包含以下幾種：第一，遙感技術(shù)。宏觀層面來講，就是針對大面積區(qū)域做出相應(yīng)的解釋，因比例尺不同，所以借助遙感技術(shù)能夠為航衛(wèi)片解釋提供支持。借助解譯工作能夠提高工作的便捷性、直觀性與準(zhǔn)確性，從而提升工作質(zhì)量，滿足勘察要求。第二，定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)有著覆蓋面積廣泛、精準(zhǔn)度高等特點，借助定位系統(tǒng)用戶可以完成無源設(shè)備工作，加之這一系統(tǒng)所占用的空間相對較少，具備便捷、成本低等優(yōu)勢，因此這一技術(shù)已經(jīng)成為了地質(zhì)災(zāi)害勘察中運用比較廣泛的技術(shù)，尤其是對于礦山野外環(huán)境等的考察來講，借助GPS定位儀能夠及時采集數(shù)據(jù)與信息[2]。

2.2 物理勘察技術(shù)

第一，高密度電阻率法。在地質(zhì)災(zāi)害勘察中使用高密度電阻率法時就需要及時將較多的電極排列搭配測線上，通過控制電極自動轉(zhuǎn)換器，以此來實現(xiàn)不同裝置、極距等的組合，通過一次布極能夠測出不同裝置、極距情況下視電阻率參數(shù)。在使用這一方法時因巖石并不會對其導(dǎo)電性產(chǎn)生不利影響，反而還會產(chǎn)生出比較理想的傳導(dǎo)作用，所以這一方法適用于采空區(qū)范圍內(nèi)的地下水勘察。

第二，瞬變電磁法。瞬變電磁法也被稱之為時間域電磁法，主要是借助不接地回線向地下發(fā)射出一次脈沖磁場，在間歇期間借助線圈、接地電極觀測出二次渦流場。從基本原理上來講其實就是電磁感應(yīng)定律，因衰減過程主要分為早期、中期與晚期三個階段，所以在早期中如同頻率域中的高頻成分，當(dāng)衰減速度增加時，趨膚深度也就越小。而在晚期中如同低頻成分，當(dāng)衰減相對較慢時，趨膚深度也就越大[3]。

第三，地球化學(xué)勘探。在礦床形成、解體過程中化學(xué)異常物質(zhì)在天然物質(zhì)元素分布的正常模式、背景模式基礎(chǔ)上留下能夠辨認(rèn)的印記，而這些印記也被稱之為地球化學(xué)異常。進(jìn)行化學(xué)勘察的主要目的就是要針對化學(xué)異常線索找出礦床。隨著化學(xué)勘察應(yīng)用的不斷延伸，不僅運用到了找礦階段，同時也可以在一定程度上解決環(huán)境污染等地質(zhì)問題上，提供有價值的信息。

第四，視電阻率法。在使用視電阻率法時主要是針對勘察區(qū)域空氣電阻率、礦體電阻率所進(jìn)行的探測與鑒別方法，從而掌握地質(zhì)實際情況。由于這一方法有著一定的特殊性，所以在使用時需要結(jié)合勘測區(qū)域情況來使用。使用視電阻率法不僅可以節(jié)約人力、物力等方面的消耗，同時也可以發(fā)揮出地質(zhì)結(jié)構(gòu)保護(hù)作用，避免因勘測工作的開展出現(xiàn)塌陷等事故。如在礦山中就可以借助視電阻率法來掌握采空區(qū)中的地質(zhì)具體情況，并結(jié)合所收集的信息采取有效的信息，為保障開采工作科學(xué)、合理與規(guī)范奠定基礎(chǔ)。

第五，淺層地震法。淺層地震發(fā)生主要是借助地震波傳播規(guī)律來進(jìn)行研究的，借助設(shè)備設(shè)施探測地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性特點，確保技術(shù)人員能夠直接掌握地層界面中所發(fā)生的一系列變化。淺層地震法主要適用于采空區(qū)、滑坡地質(zhì)災(zāi)害探測等環(huán)節(jié)上，如借助計算機(jī)技術(shù)開展地震波模擬實驗時，可以測試出這一區(qū)域中地質(zhì)情況、承受能力等，進(jìn)而掌握地質(zhì)具體情況。物理方法有著操作簡單的特點，借助儀器設(shè)備能夠及時針對周邊地質(zhì)開展勘測工作。因高密度電阻率法、瞬變電磁法、淺層地震法、視電阻率法有著不同的適用范圍，所以在使用中需要結(jié)合具體情況，采取適合的測試方法，以此來避免出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，在降低勘察成本的基礎(chǔ)上提升開采工作質(zhì)量，實現(xiàn)及時治理與預(yù)防目標(biāo)。

3 地質(zhì)災(zāi)害防治措施

3.1 掌握地殼演化運動規(guī)律

為了更好地掌握環(huán)境條件，提高研究效率，就需要從當(dāng)?shù)鼐唧w情況出發(fā)，建立出地質(zhì)事件表，針對不同地質(zhì)情況進(jìn)行深入分析，做好地、物、化、遙等資料研究，以此來保障后續(xù)工作及時開展，掌握這一區(qū)域中環(huán)境內(nèi)部構(gòu)造、地質(zhì)特點情況，以此來為后續(xù)工作開展奠定基礎(chǔ)。

3.2 完善法規(guī)政策體系

現(xiàn)如今因地方性法規(guī)政策在相互銜接、執(zhí)行階段中很容易出現(xiàn)一系列問題，所以就需要從完善法規(guī)政策入手，針對地質(zhì)災(zāi)害防治責(zé)任部門進(jìn)行調(diào)整，延伸防治經(jīng)驗投入渠道，打造出專屬的綜合防治體系，利用激勵政策與措施確保隊伍的穩(wěn)定性，真正從實際出發(fā)解決法規(guī)政策滯后性等問題[4]。

3.3 做好主要地質(zhì)災(zāi)害治理

首先，泥石流。因泥石流所產(chǎn)生的破壞性相對較強(qiáng)，但是在現(xiàn)階段發(fā)展中需要轉(zhuǎn)變被動接受狀態(tài)，而是要主動采取科學(xué)研究方法，加大研究力度，認(rèn)識到成災(zāi)機(jī)理與規(guī)律，在提升預(yù)測預(yù)報水平的基礎(chǔ)上做好防御建設(shè)等工作。目前針對泥石流所采取的防治措施主要以工程、生物措施兩種為主，或是可以將工程與生物措施融合在一起，以此來提高防治效果。如因金屬礦圍巖以比較堅硬的巖石為主，所以在開采中除了表面覆土層、風(fēng)化巖石以外，還涉及到了大塊難以風(fēng)化的堆積物等，很容易產(chǎn)生崩塌、滑坡、泥石流等。在使用土建工程措施時，可以采取以下措施：第一，谷坊、谷坊群。借助低矮的攔擋建筑物，以此來提高泥石流治理效果。第二，攔砂壩。通過在形成區(qū)中構(gòu)建永久工程，在調(diào)節(jié)流速的基礎(chǔ)上發(fā)揮出攔蓄泥沙的作用。在使用生物工程措施時，可以采取以下措施：第一，林業(yè)措施。在治理中需要結(jié)合泥石流情況，利用林業(yè)措施進(jìn)行治理，如人造林、封山育林等，以此來消減、消除泥石流災(zāi)害。第二，農(nóng)業(yè)措施。通過開發(fā)與利用土地資源，不僅可以轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)耕作環(huán)境，同時也可以實現(xiàn)改良種植方式等，從而減少水土流失等問題。

其次，塌陷。對于采空區(qū)來講，應(yīng)當(dāng)從恢復(fù)種植層面出發(fā)，以此來做好防治工作。在開展采礦工作時，借助減塌技術(shù)在控制好塌陷范圍的基礎(chǔ)上來提高防治效果。在使用物探技術(shù)時則需要掌握塌陷區(qū)范圍、深度等信息，當(dāng)生態(tài)恢復(fù)以后還需要及時采取生物措施實現(xiàn)水土保持目標(biāo)，提升植被覆蓋率。因采空區(qū)塌陷治理方案相對較多，所以就可以結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，確保處理的有效性。如充填復(fù)墾法就是借助粉煤灰等填充采空塌陷地，在保障填充材料充足性的基礎(chǔ)上避免出現(xiàn)污染等問題，實現(xiàn)對區(qū)域的有效治理，解決固體廢棄物處理等問題。

最后，水土流失。為做好水土流失治理工作，就需要從恢復(fù)區(qū)域植被、景觀入手，結(jié)合復(fù)墾作業(yè)來滿足其生態(tài)發(fā)展需求。但是在治理過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)胡亂堆放等問題，而是需要做好規(guī)劃工作，采取有針對性的措施。對于完成處理的區(qū)域可以開展敷土、種植樹木等方式以此來降低水土流失問題，實現(xiàn)和諧發(fā)展目標(biāo)。

3.4 引入先進(jìn)技術(shù)

只有提升對地質(zhì)災(zāi)害的防治管理能力與技術(shù)水平，才能提高地質(zhì)災(zāi)害防治效果。因此在地質(zhì)災(zāi)害勘察中需要從加強(qiáng)各部門聯(lián)系出發(fā)，規(guī)范市場行為，組建行業(yè)協(xié)會，加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，完善監(jiān)管制度，組建高效防護(hù)網(wǎng)絡(luò)，在做好防治知識普及等工作的基礎(chǔ)上實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。在后續(xù)發(fā)展中需要從把握形成機(jī)制、規(guī)律入手，引入信息技術(shù)構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警機(jī)制，借助無人機(jī)航測、高靈敏度傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等以此來制定出有效的防治措施，構(gòu)建出完善的防治技術(shù)體系，最大限度解決地質(zhì)災(zāi)害問題。

4 結(jié)語

綜上所述，造成地質(zhì)災(zāi)害的因素是相對較多的，所以在地質(zhì)災(zāi)害勘察中就需要從找出出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的因素出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，采取有效的治理措施，提出控制與解決辦法，減少地質(zhì)災(zāi)害所產(chǎn)生的不利影響，促進(jìn)我國建設(shè)與發(fā)展。