矿山地质灾害勘查方法与防治对策

2022-09-11

随着各种勘查方法的不断进步,在提高矿山地质灾害的勘测结果准确性上也有了较大的进步。在矿山开采过程中,会由于地质环境的影响而导致矿山地质灾害出现影响到开采的安全性。针对矿山地质灾害进行解决和预防,需要从勘查方法以及防治对策入手,不断深化对矿山地质灾害的研究,保障煤矿开采工作的顺利进行。

1.矿山地质灾害的勘查方法分析

据有关调查显示,我国大多数煤矿在开采之前都需要对其周围的地质环境进行检测,并考虑到可能出现的地质灾害以及相应的预防对策。目前我国煤矿开采的矿山地质灾害勘查方法主要包括了地球信息技术综合勘查法、水文地质与岩石力学试验勘查法以及物理勘查法等三种。在分析矿山地质灾害勘查方法时还需要结合相应的地质灾害类型以及诱导因素等情况进行综合研究,来选择合适的勘查技术。下面展开详细的论述。

(1)矿山地质灾害分析

对矿山地质灾害进行分析,主要是涉及到其灾害类型以及诱导因素等内容,其主要从不同角度危害矿山开采工作的安全性和保障性,从而对矿上开采工作提出了新的难题。

对矿山地质灾害的类型以及诱导因素分析见表1。

在上表中可以发现:对矿山地质灾害类型以及诱导因素的分析,主要是结合矿山开采过程中对于环境的破坏以及其不断展开的开采行为对矿山周围环境的影响,进而造成矿山周围的地质环境处于不稳定的阶段,一旦当出现诱导因素等情况就会导致矿山地质灾害的发生。而且,矿山地质灾害的发生还会造成矿山外部开采环境的不稳定性增加;同时由于存在塌陷等情况导致矿井内部的开采安全性大大降低,极大地危害着开采人员的安全。

(2)地球信息技术综合勘查法

调查显示,地球信息技术综合勘查法在矿山地质灾害的应用范围是较为广泛的,其所包括的遥感技术、全球定位技术、地理信息技术以及3S技术等从多个角度实现了矿山地质灾害的全方位勘查。

具体而言,遥感技术主要是通过接收高层空间或者外太空电磁波信息的方式在收集和整理的基础上形成对地表信息的观测结果。一般遥感技术适用于可以通过遥感图像的叠加方式而产生地表地貌的直观构成分析,可以最大限度对于矿山地质环境的具体因素、地质情况以及破坏情况等进行展示,反映出矿山最基础的实效性地质信息。

全球定位技术是指主要是精准反映矿山不同位置的地质信息以及发生地质灾害的位置;并且结合遥感技术等可以对于矿山存在潜在威胁的位置进行落实,可以实现高精度的地质灾害位置预防以及救援工作。

最后,地理信息技术是通过计算机软件系统的分析能力和信息统计能力对于矿山的各种地理信息进行综合性分析,进而利用动态模拟的手段来对矿山地质灾害的发生以及危害后果等进行演示,提高矿山检测结果准确性基础上,提供矿上开采信息。3S技术是在综合分析各种地质信息基础上,对地质灾害的分布情况以及规模等进行分析,提高各种信息的全面性。

(3)物理勘查法

物理勘查法是通过高密度的电阻率分析、视电阻率甄别、瞬变电磁脉冲检测以及浅层地震规律研究等方法,提高对矿山地质灾害的发生勘查和预防。

具体而言,高密度的电阻率分析是利用岩石导电性差异的基础上,利用其导电变化探测矿山地质灾害发生的深度与广度,达到较为具体的岩石风化和顶板塌陷等分析效果。视电阻率甄别是通过矿上填充物以及矿体的甄别来分析采空区的岩体稳定性和应力限值,从而防止地质灾害的发生。瞬变电磁检测是通过向地下发生脉冲磁场的方式来观察感应涡流场,得出相应的地质信息,分析矿山地质灾害情况。最后,浅层地震规律研究则是分析地震波的传播规律而检测地层岩石性质,勘查矿山地质灾害的发生。

(4)水文地质与岩土力学勘查法

水文地质与岩石力学勘查法主要是通过勘查矿山周围的水质情况、土壤检测以及废弃物元素分析等而研究矿山地层的渗透性等结果;同时结合岩石力学特征等分析岩层的拉张应力分析等判断矿山地质灾害的出现情况。

2.矿山地质灾害的防治对策

上面已经对矿山地质灾害的勘查方法进行了大致的分析,可以发现:在应对矿山地质灾害时,必须要结合勘查方法以及勘查结果等因素制定并落实具体的防治对策,加强对矿山地质灾害的应对。主要的防治对策有以下几个方面:

(1)提高矿山开采工作统筹规划程度

在防治矿山地质灾害时,提高矿山工作的统筹规划可以在有效分析矿山地质信息的基础上,掌握其地质薄弱部分以及岩石的特性等,从而有针对性的防止矿山出现岩石崩塌、塌陷等地质灾害。但是,提高矿山开采工作的统筹规划程度还需要结合相应的地表环境保护措施、废弃矿洞处理方案等来防止矿山出现水土流失、滑坡、泥石流等地质灾害,防止为塌陷等埋下隐患。最后,针对发生过地质灾害的矿山位置,还要加强其预防与管理,在开采过程中采取谨慎的态度防止出现矿山地质灾害。当然,提高矿山开采工作统筹规划程度还包含了对开采矿山环境的恢复,尽可能的保护矿山植被。

(2)加强环境保护体系建设

在提高矿山开采工作统筹规划程度之外,还需要加强对矿山环境保护体系的建设,从多个角度防止矿山出现水土流失、滑坡、泥石流等地质灾害,影响开采工作安全和进度。具体的,加强环境保护体系建设需要从植被建设、矿山环境恢复、排水设施建设等角度来做好矿山的排水工作、植被保护工作以及环境维护工作。在加强植被建设上,主要是通过种植植被的方式,来提高矿山的植被覆盖率,防止其由于地表裸露风化而造成的水土流失以及滑坡、泥石流等。在完善排水设施建设上主要是通过建设排水沟以及坡度矿山的岩石管理工作来合理引导排水,避免雨水天气的诱导发生矿山地质灾害。

(3)推进矿山治理与恢复工作落实

针对矿山地质灾害的发生原因等制定防治对策,还必须要推进矿山治理与恢复工作的落实,在不可避免破坏环境的同时推进环境恢复工作的进展,进而最大程度的防止出现的地质灾害。在加强矿山治理时,需要从渣土处理、排土场运营、露天开采防护等角度加强对矿山环境的维护。同时,还有必要对矿山周围的地质环境进行各种综合效益的维护,实现矿山保护工作与综合效益的双重进步。具体的综合效益维护见图1。