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矿山地质灾害勘查方法与防治措施

作者

顾增荣 方晨阳 张如健

江西省龙溪爆破工程有限公司 江西省上饶市广丰区 334600,江西省龙溪爆破工程有限公司 江西省上饶市 330000,外派陕西少华建筑工程有限公司第七分公司旺源项目部 山东省泰安市 250000

关键词:矿山地质灾害;勘查方法;防治措施;物探技术

1 矿山地质灾害勘查和防治工作的意义

从安全生产角度来看,矿山开采活动改变了原有地质结构的稳定性,滑坡、泥石流、地面塌陷等灾害一旦发生,将直接威胁作业人员生命安全,破坏生产设施,导致严重的人员伤亡与经济损失,而系统的勘查与防治工作能够提前识别灾害隐患,制定针对性防范措施,保障矿山生产平稳运行。在生态环境保护方面,矿山地质灾害不仅造成山体破损、植被破坏,还可能引发水土流失、水源污染等次生环境问题,科学的勘查防治可有效降低灾害对生态系统的冲击,维护区域生态平衡。精准的勘查与合理的防治措施有助于提高矿产资源开采效率,避免因灾害风险导致的资源浪费与开采受限,为矿山企业实现可持续发展奠定基础,同时也契合国家绿色矿山建设与生态文明发展战略要求。

2 矿山地质灾害的勘查方法

2.1 物探勘查

物探勘查基于不同地质体的物理性质差异,通过探测天然或人工激发的物理场变化来推断地质结构与灾害隐患。在矿山地质灾害勘查中,常用的物探方法包括地震勘探、电磁法勘探和重力勘探等。地震勘探利用地震波在不同介质中的传播速度和反射特性,可清晰勾勒出地层结构、断裂带位置及潜在滑动面,对滑坡、地面塌陷等灾害的勘查具有显著优势;电磁法勘探则通过测量地质体的导电性、磁性差异,有效识别地下含水构造与金属矿化带,为泥石流灾害风险评估提供关键数据;重力勘探利用地球重力场变化,探测地下空洞、采空区分布,对预防地面沉降灾害具有重要意义。多种物探方法相互补充,能够实现对矿山地质灾害隐患的非接触式、大范围、高精度探测。

2.2 水文地质与岩土力学试验法

水文地质与岩土力学试验法通过现场取样与室内试验,获取地质体的物理力学参数和水文地质条件,为矿山地质灾害分析提供基础数据支撑。在水文地质勘查中,通过钻孔抽水试验、压水试验等手段,可准确测定含水层的渗透性、地下水位变化规律,分析地下水对边坡稳定性、矿坑突水的影响;岩土力学试验则对采集的岩石、土壤样品进行力学性能测试,包括抗压强度、抗剪强度、变形模量等指标测定,结合数值模拟技术,评估地质体在开采扰动下的稳定性。例如,通过对边坡岩土体的三轴压缩试验数据,建立稳定性分析模型,预测边坡失稳风险,为制定防治措施提供科学依据,该方法在定量评估地质灾害风险方面具有不可替代的作用。

2.3 3S 技术

3S 技术即全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)的集成应用,为矿山地质灾害勘查提供了高效、动态的技术手段。RS 技术通过卫星或无人机获取高分辨率影像,能够快速识别地表裂缝、植被异常等灾害早期迹象,实现对大面积矿区的宏观监测;GPS 技术凭借高精度定位功能,实时监测地表位移变化,为滑坡、地面沉降等灾害提供毫米级形变数据;GIS 技术则作为数据管理与分析平台,将 RS 影像、GPS 监测数据与地质、地形等多源信息整合,构建三维地质灾害模型,实现灾害风险的空间分析与可视化表达。3S 技术的协同应用,使矿山地质灾害勘查从传统的单点、静态模式转变为全域、动态的智能监测模式,显著提升灾害预警的时效性与准确性。

3 矿山地质灾害的防控手段

3.1 强化灾害防控对策

强化灾害防控对策需从风险识别、预警响应与应急处置多环节协同发力,通过构建完善的监测网络,综合运用地表位移监测、地下水动态监测等手段,实时捕捉灾害孕育征兆,结合大数据分析与人工智能算法,提升灾害预测的精准度与时效性。在预警响应层面,建立分级预警机制,依据灾害风险等级及时发布预警信息,确保矿山企业、监管部门及周边居民能够快速获取信息并采取防范措施。同时,制定详细的应急预案,定期开展应急演练,提高人员在灾害发生时的自救互救与应急处置能力,最大限度减少灾害损失。针对不同类型地质灾害,如滑坡、泥石流等,采取工程防护与生态修复相结合的方式,加固不稳定边坡、疏通排洪通道,降低灾害发生概率。

3.2 采取环境岩土工程进行治理

环境岩土工程治理以生态保护与灾害防治协同为目标,通过工程技术手段改善地质环境稳定性。在边坡治理中,采用锚杆锚索加固、抗滑桩等结构工程,增强边坡抗滑能力;结合植被混凝土喷播、生态袋护坡等生态工程技术,恢复边坡植被,提高土体抗侵蚀能力,减少水土流失。对于采空区引发的地面塌陷问题,运用注浆加固、充填开采等技术,填充地下空洞,提升地层承载能力;同步开展地形重塑与土地复垦工作,恢复地表生态功能。在泥石流防治方面,修建拦挡坝、排导槽等工程设施,改变泥石流运动路径与堆积区域,降低其对下游设施的冲击破坏;通过植树造林、种草固土等生物措施,改善流域生态环境,减少松散固体物质来源,从源头上遏制泥石流灾害发生。

3.3 健全地质调查与控制的配套制度与技术措施

在制度层面,完善矿山地质灾害防治法律法规,明确企业主体责任、政府监管职责与公众参与义务,建立严格的灾害防治责任追究机制,确保各项防治措施落实到位。制定地质灾害防治规划,将灾害防治工作纳入矿山建设与生产全过程管理。在技术措施上,推广标准化的地质灾害勘查、监测与治理技术规范,促进新技术、新方法的应用与普及。建立地质灾害防治技术服务体系,加强科研院所、企业与政府部门间的合作,整合技术资源,为矿山企业提供专业的技术咨询与支持。同时,加大资金投入与人才培养力度,保障地质灾害防治工作的持续推进,提升矿山地质灾害防控的整体水平。

4 结束语

矿山地质灾害勘查与防治是保障矿山安全生产、维护生态环境稳定的重要举措。物探勘查、水文地质与岩土力学试验法、3S 技术等多种勘查方法相互配合,实现了对灾害隐患的精准识别与风险评估;强化灾害防控对策、环境岩土工程治理以及健全配套制度与技术措施等防控手段,从多维度构建起灾害防治体系。这些工作的有效开展,不仅降低了地质灾害对矿山生产、人员安全及生态环境的威胁,更为矿产资源的可持续开发奠定了坚实基础。随着科技进步与行业发展,未来需持续探索勘查技术的创新升级与防控措施的优化完善,推动矿山地质灾害防治工作向智能化、精准化、长效化方向迈进,助力矿山行业高质量发展。

参考文献

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