矿山地质环境问题及其勘查方法研究

矿山地质环境问题及其勘查方法研究

卢崇明

陕西核工业工程勘察院有限公司

摘要：为了研究矿山地质环境问题及其勘查方法实例，本文基于笔者多年工作经验，在建设绿色矿山框架支持下展开研究，以某矿山地质环境勘查为例，为同行提供建设性意见。

关键词：矿山；地质；环境；勘查

1引言

矿山开采随着人类社会现代化的进程而不断发展，当前随着环保问题的日益突出和公众对资源可持续发展的关注，矿山地质环境与相关勘探开发方法问题日益突出。矿山地质环境问题成因与分析，建设绿色矿山成了当前热点。怎样科学环保的进行矿山地质环境问题详细勘查是笔者多年研究重点。本文基于笔者多年工作经验，在建设绿色矿山框架支持下展开研究，为同行提供建设性意见。

2矿山地质环境问题成因

2.1自然因素

研究区冬季寒冷，夏季炎热，气候多变，昼夜温差大；夏季炎热多雨，多为阵雨天气。多年（1951-2011年）平均降水量586.8mm，年最大降水量889.4mm(1983年)，年最小降水量335.6mm(1995年)。降水量年内分配很不均匀，7－9月降水量占全年降水量的55.7％，且多以雷阵雨形式降落。水文方面为中度水土流失区。由于降水丰沛，雨量集中，降雨成了研究区矿山产生崩塌、滑坡、泥石流及水土流失的一个重要因素。

2.2人为因素

研究区地质环境问题主要由水泥厂灰岩开采及黏土矿盗采产生，灰岩的大量开采，造成山体及植被破坏严重，生态环境严重恶化，黏土矿露天开采，大量采矿废渣沿沟道放，占压大量土地资源，且阻塞行洪通道，破坏了矿区的生态环境和地形地貌景观，同时引起采矿范围周边边坡失稳滑动，形成滑坡、崩塌等矿山地质灾害。

3常见矿山地质环境问题及治理措施

3.1泥石流

泥石流一旦发生、危害极大，会严重影响整个地区的生产经营，甚至会威胁当地居民的人身财产安全。泥石流的诱发因素有：①在进行露天开采或对采空区进行填充的时候，会大量使用周围的固体矿剥离物，导致地表松散的固体物质、废土大量积累，一旦出现严重的下雨天气，大雨会强烈冲刷地表松散的固体物质和废土，形成泥石流。②在矿山开采的过程中，大量的废石被挖出，堆积在外面，起到了蓄水的作用，每次下雨，蓄水量会不断的增加，亦或是在挖矿的过程中，将地下水通道挖破，导致地下水大量的涌出，增加了水体的补给量，从而诱发泥石流。③在对矿山采矿的过程中，破坏了矿山原来的地理环境，将平矿山开采成尖矿山，增强了矿山周围的动力条件，为泥石流的形成起到了助推的作用。

3.2崩塌

矿山开采一般是对地下矿产资源进行开采，当地下矿产资源被开采出来以后，在地下会形成一个采空区，采空区只有四周的矿层，中间为空，底层岩石一般不会受到影响，而顶层的岩石会受到自身的重力以及上面岩石的压力，在压力和重力共同作用影响下的顶层岩石会逐渐的发生弯曲及错位，当外力和自身重力对顶层岩石的作用超出了岩石所能承受。的最大拉张应力时，顶层岩石会直接破裂，上层的岩石崩塌，瞬间填满采空区。

3.3滑坡

山体滑坡是多种因素共同作用在一起产生的，主要发生在暴雨天气。山体滑坡通常是山上的坚硬岩石形成落石向下滑落，影响滑坡的自然因素为：矿山开采过程中，在山体表面留下大量软硬交错的岩石层，由于软硬岩石之间存在风化差异，坚硬的岩石会更加突出，其表面会受到风力、水力的切割以及自身的重力，当这两种力的作用到一定程度时，坚硬岩石就会向下滑落。其次，随时间的推移，地质构造是不断发育的，在其自身的发育过程中，完整的岩石被割裂，形成割裂体，割裂体失稳会崩落。

4矿山地质环境问题的勘察方法

4.1地球信息技术法

该方法是随着GPS定位系统和计算机建模技术的发展而展现的，主要是通过遥感卫星进行大面积区域性宏观普查性照射，并以不同比例尺的航拍图片相结合，最终给用户提供一个直观准确，且实时更新的卫片综合数据展示。辅助技术人员进行全天候的矿山地质环境监测。其中在具体定位和点选上，利用GPS全覆盖高精度的技术优势可在业务任何复杂环境下进行矿山环境的实地普查并采集三维坐标数据。从而综合分析诱发矿山环境变化问题的多空间域因子信息，规律区分多因素复合型多源叠加结果，充分提高分析的准确性，最终达到灾害预警性模拟目的。

4.2取样化验与岩土力学实验法

合理的试验和一手试验数据能直观对研究区矿山地质环境展开灾害性预测（这个词我看不懂）。帮助技术人员进行反演式勘察研究。当前取样化验与岩体力学试验最具说服力，在该领域水质测试、淋滤试验、浸泡试验、含水层吸附试验、含水层顶板渗透性等试验能有效获取研究区水文地质情况为后期灾害性调查提供基础参照。而通过采矿引起周围地层渗透性变化试验、矿石及固体废弃物中有毒有害元素测试试验、土壤污染试验、溶质迁移与富集规律试验等相关研究可以针对性进行矿物危害分析和其余衍生业务。

4.3地球物理勘查方法

高密度电阻率法是以岩土体导电性差异为基础的一类物探方法,该方法一次即可进行多装置数据采集，既可研究深度方向的电性变化，也可研究水平方向的电性变化，通过参数换算取得更多突出的有效异常的比值参数，利于潜在灾害的埋深、范围等的推断解释。它对不太深的采空区、地下水系、岩石风化层等的勘查十分有效。浅层地震法是由人工手段激发地震波，再通过研究地震波在地层中的传播规律，以查明地下地质小构造及获取地层岩性信息的一种物探方法。其中的浅层反射法，不仅能直观地反映地层界面的起伏变化，而且还能探测地下隐伏断层、空洞、陷落柱以及各种异常物体，是滑坡、断裂面、采空区等潜在地质灾害的有效勘查方法之一。

5结语

矿山地质环境问题种类多，特点各不相同，成因复杂，应针对不同的特点和条件选择合适的勘察方式，针对泥石流、崩塌、滑坡等不同的矿山地质环境问题，寻找其成因，根据其不同的原因及特点选择地球信息技术法、取样化验与岩土力学试验法、地球物理勘查方法等对矿山地质环境问题进行有效勘查，为治理工作打下了坚实基。

参考文献:

[1]田俊.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J].科技研究，2014.

[2]吴昱，叶义成.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法研究[J].科技资讯，2015，13(4):113-114.