矿山工程地质勘查及地质灾害治理方法分析

摘要：本文聚焦矿山工程地质勘查及地质灾害治理领域。在地质勘查技术方面，系统阐述地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质等主要勘查内容，详细介绍地面地质测绘、地球物理勘探、钻探技术、原位测试技术等常用勘查方法，并分析勘查技术向高精度、智能化、集成化发展的趋势。针对矿山地质灾害，深入剖析滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等常见灾害类型的特征与危害，从自然因素和人为因素两方面探讨灾害成因。在治理方法上，分别针对不同灾害类型提出具体措施，如滑坡治理采用减重与反压、排水工程、支挡结构等技术；崩塌治理运用清除危岩、锚固支撑、坡面防护等手段；泥石流治理通过拦挡工程、排导工程、生物工程进行防控；地面塌陷治理采用充填法、强夯法、注浆加固法等方法。

关键词：矿山工程；地质勘查；地质灾害；灾害治理；勘查技术

引言

在我国经济持续发展进程中，矿山资源作为工业发展的基石，其高效开采与合理利用至关重要。然而，矿山开采活动受复杂地质条件制约，工程地质勘查成为保障开采安全与资源合理开发的关键环节。与此同时，地质灾害频发严重威胁矿山安全生产、生态环境及周边居民生命财产安全。深入研究矿山工程地质勘查技术，探索有效的地质灾害治理方法，对推动矿山行业可持续发展、实现人与自然和谐共生具有迫切的现实意义。

一、矿山工程地质勘查技术分析

1.1 地质勘查的主要内容

矿山工程地质勘查是保障矿山安全高效开采的重要前提，其主要内容涵盖多个关键方面。地形地貌勘查是基础工作，通过对矿山区域地形起伏、坡度、坡向以及地貌类型的详细测绘与分析，能够明确开采区域的地形特征。如硬度较高的花岗岩，在开采时需采用大型凿岩设备；而页岩等软质岩石，在巷道支护和边坡防护方面需采取特殊措施。地质构造勘查主要针对断层、褶皱、节理等构造进行调查。断层可能导致岩体破碎，降低岩石的稳定性，增加开采过程中顶板坍塌、片帮等事故的发生概率；褶皱构造会改变地层的原始形态，影响矿体的分布和开采顺序。

1.2 常用地质勘查方法

地质测量方法是基础并且应用最广泛的勘查方法。勘查技术人员通过对矿山地区的观察、测量及填图工作，准确记录和描述地质现象，完成地质剖面图和平面图绘制，直观反映地层分布、地质构造等内容。该方法具有勘查深度大、效率高等特点，同时可以不对地面造成影响的前提下，获得地下信息。勘探技术是采用地质钻机获得地下岩芯样的一种方法。勘探技术过程遵循不同地质条件、不同的勘探目的选择钻探工具和相应的钻探工艺，达到岩芯完整、岩芯代表性好的钻探施工结果。原位测试技术是在现场测试岩土体的物理力学性质，避免了对岩土体结构造成扰动的问题，例如静力触探试验、旁压试验及十字板剪切试验等。

1.3 勘查技术的发展趋势

矿山工程地质勘查技术趋向于高精度、智能化和集成化。通过三维地质建模技术借助计算机软件对地质勘查数据信息进行整合处理和分析，形成三维地质模型，直观地表示地下的地质构造和矿产分布信息，对矿山开采设计和规划可视化提供帮助。遥感技术借助其大范围、快速获取的图像信息的特点，被应用于矿山地质勘查，对矿山的地形、地貌、植被生长、地质构造等信息进行调查获取，能够迅速发现矿山地质灾害隐患点，为开展地质灾害预警与防治提供信息数据。勘查设备逐步趋于智能化，自控钻探设备、全自动化的地球物理勘探仪器等逐渐被广大勘查工作者所运用。

二、矿山地质灾害类型及成因分析

2.1 常见地质灾害类型

矿山地质灾害包括滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷。其中滑坡是山体斜坡上的岩土体，因重力作用沿一定软弱面整体或局部向下滑动而形成的地质灾害。在滑坡发生时往往覆盖矿山设施、损毁矿山道路，危及人员的安全。崩塌为陡斜山坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体发生崩落、滚动的地质现象。崩塌一般来势迅猛，极容易对采矿设备、采矿工作人员造成巨大危害。泥石流是由大量泥沙、石块等固体物质与水混合成泥石流的一种特殊洪流，在矿山开采时，由于采矿、植被破坏，在暴雨等大暴雨强降水的情况下极易产生泥石流。地面塌陷又分为采空塌陷与岩溶塌陷，采空塌陷是在地下矿山开采后采空区上覆岩层失去支撑而产生的塌陷现象；岩溶塌陷为地下岩溶洞发育，形成，或在自然环境条件、人类活动等影响下，洞顶塌陷形成的塌陷。

2.2 地质灾害成因分析

自然因素为矿山地质灾害的发生创造了条件，山高坡陡、高陡边坡的地形地貌条件为滑坡、崩塌等地质灾害的发生提供了地形条件，降雨是诱发地质灾害的重要因素，较多的降雨使得岩土体受其重量增加而增大，降低了其抗剪强度，人为因素在矿山地质灾害的引发中起到重要的推波助澜作用。不合理的采、挖矿、矿山开挖边坡、乱堆乱放废弃物等，使山体的自然平衡被打破，岩土体的稳定性降低，易导致地质灾害的发生。

三、矿山地质灾害治理方法

3.1 滑坡治理方法

减重反压方法是减小滑坡体自重以减小下滑力，滑坡体下部设置反压，增加抗滑力，从而达到提高滑坡体的稳定性目的。排水工程是滑坡治理的最有效的措施。支挡建筑物，挡土墙、抗滑桩等可以截断滑坡体滑动所产生的下滑力。挡土墙结构的自重及结构的强度阻止了滑坡体的下滑；抗滑桩嵌固在滑坡稳定的土体中，抗滑桩的侧摩阻力和滑坡体的阻抗滑力与桩的抗拉力，可以阻止滑坡体发生滑动。根据滑坡体量的大小、滑坡性、岩土体的性质和地质构造等特点确定适当的支挡建筑物种类。

3.2 崩塌治理方法

清除危岩是最直接的措施，对具有崩塌危险的危岩采取人、机相结合的方法进行清除，消除崩塌危害，在清除的同时做好安全防护措施，确保施工作业人员安全。坡面防护可以采用挂网喷混、浆砌片石等对坡面进行封闭和加固，防止坡面因风化、冲刷水等因素影响坡面，提高坡面稳定性。挂网喷混能够将坡面岩石绑成一体，形成整体结构，提高坡面的抗风化能力和抗冲刷能力。

3.3 泥石流治理方法

拦挡工程包括拦砂坝、格栅坝等，能够拦截泥石流固体物质，降低泥石流流速、规模。拦砂坝拦截泥石流固体物质，促使流物质组成发生改变，减少冲击力；格栅坝利用格栅的截留功能，使大石块拦截在格栅坝内，减少堵塞泥石流。生物工程即种植植物，改变流域内的生态，减少水土流失，降低泥石流发生机率。植被可增大地表阻力，降低流速，根系固土护坡，抑制土壤流失，减少泥石流固体物源头。

3.4 地面塌陷治理方法

充填法是指对塌陷区进行砂石、混凝土、矸石等充填，达到恢复地面稳定性的作用。对采空塌陷区使用煤矿开采过程中产生的矸石对采空区进行充填，实现废弃物的综合利用；对岩溶塌陷区用混凝土等材料进行充填，堵死溶洞。注浆加固法则是在塌陷区地层中注入浆液。水泥浆、化学浆液等是常用的注浆材料，根据不同的地质条件及工程要求选择合理的注浆材料与注浆工艺。

结语

矿山工程地质勘查及地质灾害治理是矿山开采过程中不可或缺的重要环节。通过科学合理的地质勘查技术，能够准确掌握矿山地质条件，为开采设计提供可靠依据；针对不同类型的地质灾害，采取有效的治理方法，可降低灾害风险，保障矿山安全生产和生态环境安全。随着技术的不断进步和研究的深入，矿山工程地质勘查和地质灾害治理技术将不断完善和创新，为矿山行业的可持续发展提供更有力的支持。

参考文献

[1]王永前.矿山工程地质勘查及地质灾害治理方法分析[J].中国金属通报，2024，（11）：51-53.

[2]韩颖.矿山工程地质勘查及地质灾害治理对策分析[J].世界有色金属，2024，（03）：178-180.