矿山工程勘察技术在地质灾害评价中的应用

摘要：本文聚焦矿山工程勘察技术在地质灾害评价中的应用，深入剖析灾害隐患识别、影响因素分析、危险性评估及防治方案设计等应用场景。通过工程地质测绘、钻探、物探等技术手段，可精准识别滑坡、崩塌等灾害隐患，分析地形地貌、岩土力学等影响因素，结合数学模型实现灾害危险性定量评估，并据此制定针对性防治方案。同时，研究指出当前技术应用存在探测精度不足、成本高昂、人员专业素质参差不齐等问题。为此，提出推动技术创新与设备升级、加强成本控制与作业优化、强化人才培养与管理等优化策略，旨在提升矿山地质灾害评价的科学性与准确性，为矿山安全生产和生态环境保护提供有力支撑。

关键词：矿山工程勘察技术；地质灾害评价；应用场景

引言

随着我国矿山开采规模的不断扩大和开采深度的持续增加，矿山地质环境日益复杂，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害频发。这些灾害不仅严重威胁矿山安全生产，造成巨大的经济损失，还对周边生态环境和居民生命财产安全构成严重威胁。据统计，近年来我国因矿山地质灾害导致的直接经济损失每年高达数十亿元，且引发多起人员伤亡事故。

一、矿山工程勘察技术在地质灾害评价中的应用场景

1.1 灾害隐患识别

在矿山地质灾害隐患识别中，工程地质测绘与物探技术协同发挥关键作用。工程地质测绘通过实地调查，利用罗盘、GPS 等工具，绘制矿山区域地形地貌、地层岩性、地质构造图，能够直观识别出断层、褶皱等可能诱发地质灾害的构造形迹。

1.2 灾害影响因素分析

工程勘探和原位测试为判断灾害影响因素的重要数据来源。钻探钻探岩样能够直面地层的变化，经过实验室检验得出岩土体的各种性指标，为判定地质灾害提供物质依据。比如对滑坡灾害的判定，通过钻探钻探出滑体岩土体透水率高、强度较低，直接显示出滑坡的发生。在原位测试方法当中，原位测试中的静力触探法、标准贯入法等能够在自然界中得到岩土体的力学特性，进而判定灾害发生发展的概率。

1.3 灾害危险性评估

通过现场勘探分析和相关资料的数据，借助于数学模型完成对地质灾害危险性的一种定量化评价。最常见的分析方法是层次分析法（AHP），在建立评价指标体系的时候常用此方法，通过不同地形坡度、岩土体抗力、地下水位等因素，来对它们赋予权重，根据专家评判的等级进行打分，通过运算得出每个区域出现灾害的几率。在某煤矿采空区的地面塌陷危险性评价过程中，利用AHP法对于采空区的规模和上覆岩层的厚度进行综合分析，将煤矿划分为三个危险程度区，分别是高、中、低三种危险等级。模糊综合评价法主要应用在一些不确定的模糊性的因素上，它主要是通过建立一些不同的隶属函数对灾害危险性进行多种因素的综合评价。

1.4 灾害防治方案设计

根据勘探成果并结合危险性评估可提出具体的治理措施，针对滑坡可提出的治理方案为：当勘探结果表明滑动面较浅、规模较小的情况下，采取削坡减载、抗滑桩的滑坡治理方案，如滑坡治理工程削坡减小滑体下滑力的同时，在滑坡前缘埋设抗滑桩阻止土体沿滑动面下滑，可保证下方公路的安全。针对泥石流的防治可通过物源分布、泥石流沟谷地表形态设计拦挡坝、排导槽等工程措施，山区某矿山泥石流沟口部位修建拦挡坝，对上游泥石流物质来源进行拦截，同时利用排导槽将泥石流引导排放，可大大削弱泥石流对沟口下物质来源的影响。针对地面塌陷可采取注浆、回填等方式，某岩溶塌陷区采取灌注水泥浆方式对地下溶洞、溶沟进行回填，提高岩土体的稳定性，可防止地面塌陷的扩大。

二、矿山工程勘察技术应用现存问题分析

2.1 技术层面问题

当前复杂地质条件下使用的勘察技术存在的问题主要为精度较差，如在深部隐伏断层探测方面，地震勘探技术由于存在地层干扰波，造成深部隐伏断裂出现真假难辨的问题；三维激光扫描技术在植被繁茂的复杂环境下，激光存在穿透性限制，无法实时采集地貌形态的真实数据。此外，对于多源数据的融合困难，使用不同技术采集到的数据存在格式不一、精度不一以及数据的维度不同等问题，导致使用的不同勘察技术采集的数据难以有效融合，产生不精准的地质模型；实时性不强，当前广泛使用的勘察技术大部分采用的是静止状态信息采集的方式，对动态演变过程中地质灾害信息的实时监测较为缺乏，对地质灾害信息的报警以及预警不到位。

2.2 成本与效率问题

对于精准勘察，精密勘察设备价格昂贵，3D激光扫描仪价格数百万元，后期保养又需要额外的费用，如发射器的损坏需要数万元，增加了企业的成本开支。在地质状况复杂的地区勘察效率低下，在山区勘察实施钻探，在山区实施钻探面临较多困难和限制，设备进场和安装周期较长，每天的工作时间减少。综合勘察的结果会更加精准，但价格却是几倍甚至十几倍地增长，利用钻探+物探+原位测试较单一技术的勘察成本提高3～5倍，中小矿山企业无力承受。

2.3 人员与管理问题

由于勘察人员的专业素质高低不一，有的人对新方法掌握和了解不够，如三维建模软件使用不熟练，致使数据的收集、整理与处理工作效率低下；矿山企业勘察项目管理不规范，没有形成一个统一的数据采集和质量控制方案，导致数据记录不完整、数据格式混乱等。另外还存在一些项目监督管理不到位，勘察数据造假、简化工作程序等情况的发生，使勘察结果的可靠性、准确性大打折扣。

三、优化矿山工程勘察技术应用的策略与建议

3.1 推动技术创新与设备升级

扩大科研投资，推动高校和科研院所在新型勘察方法的研究探索，比如研制出高分辨率、强穿透力地球物理探测装置，提升复杂地质条件下探测的精细度，推广智能化勘探设备，通过无人机携带激光雷达、高清相机实现快速的地形勘察和隐患巡查，研制智能化钻机，通过自主调整钻进参数来提高钻探速度和数据准确程度，建立多种数据融合平台，研制相应的软件，实现不同类型的勘探数据的自动互化、转化，建立起高精细化三维地质模型等。

3.2 加强成本控制与作业优化

设立地区范围内的勘察设备租赁平台，将勘探设备出租或合作使用，以此减少公司采购设备的投资。合理设计勘察设计，结合矿业地质与灾害情况确定合理的勘察技术方案搭配，有效规避无谓的勘察活动。对地质简单地段首先结合物探技术开展初步勘探工作，减少钻探工作量。通过数字化管理手段进行勘察项目管理，将勘察项目从立项到勘察实施的项目管理纳入系统内管理，做好人员安排、设备安排，提升工作效率，降低管理费用。

3.3 强化人才培养与管理

在矿山工程勘察专业方面，学校应该更加重视对学生进行专业课程设置，增施一些符合当今矿山工程勘察专业的技术新方法、新工艺等，培养学生的基本能力，以符合当代矿山工程行业所需要专业人才，企业应该每年安排专业培训，聘请专家学者授课或实地演示讲解，这样可以使员工的专业技术培训得到加强，规范工作处理，对人才进行一定的考核，将技术含量和工作内容以及品质和数量结合起来考核，从而激发员工提高自身素质。

结语

矿山工程勘察技术在地质灾害评价中具有不可替代的作用，通过精准识别灾害隐患、分析影响因素、评估危险性和设计防治方案，为矿山安全生产提供重要保障。然而，当前技术应用仍面临诸多问题，需从技术创新、成本控制、人才培养等方面综合施策。

参考文献

[1]李湘.矿山工程勘察技术在地质灾害评价中的应用[J].有色金属设计，2024，51（04）：100-102.

[2]毛龙栋，王超，秦荷.矿山工程勘察设计BIM技术在滑坡治理工程中的应用[J].中国金属通报，2024，（05）：128-130.