矿山环境地质灾害问题及其勘查方法分析

矿山环境地质灾害问题及其勘查方法分析

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关键词：矿山环境地质灾害问题；勘查方法；分析

前言：矿山环境地质灾害问题主要是由于采矿方法不合理直接诱发的一种人为地质灾害，对于矿产生产及人身安全造成的严重影响。因此需要通过对矿山环境地质灾害问题进行研究分析，并提出一些应对措施，有效弥补灾害问题带来的损失，同时通过分析研究矿山地质的勘查分析方法，对于采用科学合理的采矿方法有着良好的指导意义。

一、常见的矿山环境地质灾害问题

（一）地面沉降问题

地面塌陷沉降问题在矿山地质环境中较为常见，发生沉降的主要原因是随着地下煤矿开采深度逐渐加深，开采量逐渐加大，因此形成的采空区也在逐渐增大，由于采空区上部岩层没有了支撑，在自身重力及外部土层的压力下，会逐渐向下产生弯曲与移动，并在上部岩层顶部产生强大的拉张应力，一旦该拉张应力突破岩层抗拉极限时，会直接导致顶部岩层出现崩塌，进而在地表形成一个庞大的塌陷盆地，对于地表建筑物、农田造成毁灭性的破坏。

在针对沉降问题的治理方面，主要采取的是充填复垦法，即是通过在矿区附近就地取材，利用粉煤灰、煤矸石等废弃物对地面沉降塌陷部位进行填充处理。

（二）泥石流问题

人们在进行采矿的过程中必然会对矿区附近地质环境造成一定改变，例如在进行露天开采时会加速松散固体物质的累积，产生大量的废石堆、弃土堆。并在采矿过程中对于地表植被造成了大量的破坏，严重影响了地面调节雨水能力及植被蓄水能力。在上述这些因素的影响下，一旦矿区遭遇暴雨天气则极有可能发生泥石流地质灾害问题，对矿区人们的生命安全造成严重影响。

在针对矿山泥石流地质环境问题治理方面有很多方法，例如可以采取生物治理方法，通过在采矿区进行大量绿色植被种植，有效改善地面结构，预防水土流失。也可以采取工程治理方法，在矿石、矿渣堆积出设立格挡、支护措施，防止其出现崩塌。同时辅以良好的排水措施，有效实现水土分离。

二、矿山勘查方法分析

（一）基于3S技术应用下的矿山地质勘查法

所谓“3S”技术即是RS（卫星遥感技术）、GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）的统称，该技术融合了传感器技术、卫星定位与导航技术、空间技术、计算机通讯技术等，从而能够对空间信息进行采集、处理、传播、应用。3S技术通过将RS、GPS、GIS三种独立的技术相关的部分加以集成，从而形成了一个更为强大的技术的体系，它集合了上述三种技术的优点，能够快速、灵活、准确的收集并处理相关空间信息与环境信息。基于矿山地质灾害诱发原因较多，单一的技术体系可能无法全面对矿山地质灾害原因加以了解，因此通过应用基于3S技术应用下的矿山地质勘查法，可以从宏观层面上对地质灾害的分布、发展规律进行全面了解。具体来说，可以借助GPS精准测量功能对灾害发生地点精确定位，与此同时，利用RS技术从高空或外太空空间接收来矿区地质环境发出的电磁波信息，然后通过扫描、摄影、传递、处理这些信息，并制成多时相遥感图像，随后勘查人员直接通过分析这些图像，即可了解到区内不同时期的地貌破坏程度，塌陷区的形态、面积等，从而对矿区地质环境灾害进行系统性评估。除此之外，也可以借助3S技术中的GIS系统对矿山灾害地理信息数据进行相应分析，更加快速便捷的对地质灾情加以掌握，为后续的解决方案制定提供有力的信息数据支持，将灾害损失降至最低。

（二）水文地质及岩土力学实验法

在矿山地质灾害调查过程中，水文地质与岩土力学试验法是其中一项重要的方法，通过利用各种类型水文地质及岩土力学实验，可以从中获得很多有关矿区地质的一些基础数据和资料，是确保调查成果的重要保障。在实际的矿山地质灾害调查工作当中，该方法主要包含两种类型试验，一是水文地质实验，主要包括测试水质实验、淋滤试验、浸泡试验等;二是岩土力学试验，主要包含室内、室外两种实验，室外原位力学试验及室内岩土物理力学性质试验。通过借助水文地质实验方法，可以有效帮助勘查人员掌握矿山水质、土壤污染状况，同时可以帮助勘查人员探索矿区地质移动及积聚规律。通过借助岩土力学实验方法，可以帮助地质勘查人员了解矿山有利有害因子，并掌握地层及顶板渗透性改变规律。从而为解决矿区地质灾害问题提供有力的保障。

（三）物探法

物探法是地球物理勘探方法的简称，它主要依托于物理学为基础，以地球为探测对象，是地质调查的一种基本方法，同时也是矿产资源调查，地质灾害评价一种有效的手段。物探法包含众多，以下是围绕矿区地质灾害勘测对其中一些方法进行简要介绍：一是高密度电阻率法，该方法主要是利用不同岩土体的导电性存在的差异来实现相应地质的勘查，通过利用该方法，可以一次进行多装置数据采集，在研究岩土不同方向（竖直方向与水平方向）的电性变化基础之上，通过进行相应参数换算，可以取得更多有效异常的比值参数，结合这些参数变化，可以更好的解释矿区潜在的地质灾害问题，并能够推测出相应灾害范围等。对于一般深度的采空区、地下水系、岩石风化层勘查，具有良好的勘查效果。例如针对山西平定矾土矿采空区的地质勘查，通过利用该方法进行地质勘探测量，正确推断出地质深部的闭合圈存在异常，随后结合实际的钻探资料，对于该区采空区的平面分布范围进行了有效的确定。二是视电阻率法，该方法针对金属矿区的采空区圈定具有良好的效果，主要利用金属矿区与采空区电阻率的不同来判定采空区具体范围。金属矿区电阻率低，而采空区导体主要是填充的空气，电阻率较高，正是利用电阻率范围差别，来确定具体的采空区范围。

总结：综上所述，本文通过分析常见的矿山环境地质灾害及相应科学先进的地质灾害勘查方法，为有效的查明潜在的地质灾害威胁提供借鉴。介于矿山地质灾害隐患诱发因素，所含内容较多，其采取方法和手段应视隐患体性质而定。

参考文献：

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