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[摘 要]矿产资源对我国经济社会的发展起着重要的推动作用,工业的发展离不开矿产资源,矿产资源的获得离不开矿山开采,为了让这两个过程可以实现良性循环,在资源开采时要采用科学的方法,尽量保护当地环境的特点,减少开采过程中地质灾害发生的频数,保障国家、社会、企业、人民群众的共同利益。本文对矿山地质灾害类型及勘查方法进行了探讨。
[关键词]矿山;地质灾害类型;勘查方法
中图分类号:P694;TD166 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)25-0167-01
随着矿业经济的高速发展,矿山环境问题将愈来愈多,恢复治理难度也将越来越大,生态与环境问题随时会恶化,并可能出现难以逆转的生态与环境灾难。因此,及时加强矿山的环境保护,在对矿山资源进行开发的过程中,要仔细分析可能出现的环境地质问题,防止污染,防止破坏,既是一项长远的基本策略,又是当前必须重视和解决的难题。
1 矿山环境地质灾害问题分析
1.1 地面塌陷
地面的塌陷问题在我国矿区中属于一种常见的现象,塌陷的状态同开采区位置的地质环境和开采的方式都有着直接的关系。例如山西省长治矿区开采区地面塌陷的形状为波浪式,塌陷的面积很大、深度较浅。
1.2 坍塌
在矿山中出现的坍塌情况多为小范围坍塌,出现的地方多为采空区域,由于开采而造成边坡失稳形成的。坍塌问题对人们的人身和财产都会造成极大的损失,因此如何处理坍塌问题已经是迫在眉睫的一项重要任务。
1.3 泥石流
在开采的过程中会持续爱你很多垃圾、废弃矿物等,这些都为泥石流的出现提供了条件,出现泥石流的地区多为连日降雨、堆积物松散的地区,矿山废弃物就会触发,进而导致泥石流问题的发生。
1.4 地表环境的破坏
由于生产技术水平落后,多数矿山开采之后都没有进行有效回填矿坑,导致矿区采空区地表沉陷,严重破坏了部分建设用地和耕地,造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。同时也破坏了周边很多民用建筑和自然地貌景观,不仅使矿区与周围居民纠纷不断,而且极大影响了整个区域环境的完整性。在矿山投产建设和资源开采过程中,由于剥除和大量占用矿体表层土壤,严重破坏了矿区地表植被;对不断产生的固体松散废弃物(废石、废渣等)也随意堆放,长期经受雨水冲刷和风化影响极易发生流失,从而加速了对周邊土壤的破坏,也使岩体失稳造成塌方和滑坡等地质灾害,给人们的生活和财产带来极大损失。
1.5 对地下水的污染
随着经济发展,人民的生活水平不断提高,居民用水量持续上升。我国人口众多,平均每人每年占有的河川径流量不足世界平均值的1/4,属于水资源匮乏国家之一。与此同时,矿产资源开发活动中排放的各种矿坑水、选矿废水、冶炼废水大量超标排放,更有甚者未经任何处理任意排放。这些废水通常含有大量的重金属及各种对动植物、人类有毒有害物质。一部分废水经过渗透,污染地下水源,对当地居民造成潜在的长期的伤害。此外,矿产资源开发还会对生态系统、大气等造成不同程度危害。
2 矿山环境地质灾害的勘查方法
2.1 3S技术的应用
在矿山环境地质勘查中,3S技术的应用是比较常见的,其应用价值也得到了较好的呈现。GPS技术主要就是能够较为全面的对整个矿山环境地质进行勘查分析,尤其是对于矿山环境地质的全天候勘查取得较好的勘查效果;RS技术主要就是指在矿山环境地质的勘查过程中,充分运用遥感摄像技术来进行具体目标的勘查,其最大的优势就是能够实现较大范围的勘查,进而能够提升其整体的勘查效果;GIS技术对于矿山环境地质勘查来说同样具备着极强的应用效果,其最大的优势就是能够针对整个矿山环境地质进行全真模拟和动态分析,能够更为有效的把握好相应的变化趋势,为后续矿山环境地质灾害的预防提供较好的信息支持。
2.2 高密度电阻率法
在矿山环境地质勘查中,高密度电阻率法也是比较常用的一种技术手段。高密度电阻率法本质就是一种物探法,即针对矿山结构中的一些岩土进行相应的勘查施测,进而也就能够较好的提升对于整个矿山地区的了解。尤其是对于矿山的地质结构组成来说,通过高密度电阻率法能够得到较好的呈现,进而也就能够针对相应的地质灾害做出预防和控制。
2.3 经验类比法
经验类比法可分为地质类比法和人工智能法两种:地质类比法是地质人员据不同内的成矿地质条件、各种矿化信息的发育程度和所处的经济地理位置等方面的综合分析,结合与已知的矿床类比,对进行相对的优劣分级排序,地质类比法也可以是直接借用已有的、比较成熟的成矿模式对的成矿有利程度进行类比,并在结合考虑其它有关因素(如交通、地理等)的基础上完成的优劣性对比及分类;人工智能法是在地质类比法和模型法应用的基础上,结合计算机技术,将已有的专家经验和一定的矿床模型输入计算机,建立起专门性的专家系统,进而将欲研究地区的有关信息资料输入,进行对比评判,在此基础上对欲选的优劣做出评价。
2.4 综合信息法
综合信息法的提出和应用是基于成矿作用是一个极其复杂的地质过程,矿床的形成则是这一过程中多种地质因素共同作用的最终结果,因而对未知矿床的预测,本身就是一项综合性很强、难度很大的技术工作,依靠单一的找矿方法而获取的信息对成矿前景的评价往往是片面的,再之,矿床这种特殊地质体本身就是一个和谐的统一体,不同找矿方法获取的地学信息,如地、物、化、遥等,仅是其不同侧面的有关特征的反映,因此,只有综合各方面的信息资料,才能对的优劣性做出正确的评估。
2.5 瞬变电磁法
瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场,在一次脉冲磁场的间歇期间,利用线圈或接地电极观测地下半空间二次涡流场的变化,从而达到探测目的。该方法信噪比高、分辨力强、探测深度大、探测速度快。在某矿区发现:采空区(空洞):低阻、高感应、高纵向电导;回填:低阻异常中间夹较高阻层;氧化矿区:中低阻异常,层位厚度大,深度在200m以内,部分地段电阻率相对较低,应为空区。
2.6 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。
总而言之,矿山环境地质灾害问题最为有效地一种控制手段就是加大勘查力度,矿产地质勘查工作本身是一项高风险、高投入、精确精密、不容失误的高难度工作,随着当代社会科学技术的不断发展,矿产地质勘查理论与技术方法也取得了长足进步。在地质勘查的过程中,应不断推进的先进矿产勘查理论与技术,综合运用各种勘查手段来提升人们对于矿山环境地质的了解,最终保障其能够把矿山环境地质灾害问题的影响降到最低。在遇到新的问题时积极探索,根据实际情况因地制宜,并不断地积累成功的经验和方法,才能跟上时代的脚步,进一步推动矿产地质勘查的快速发展。
参考文献
[1] 乔旭俊.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J].西部探矿工程. 2017(10)
[2] 李斌,邓晓颖.我国矿山环境地质研究现状、潜在问题及今后发展趋势分析[J].绿色环保建材. 2017(10)
[关键词]矿山;地质灾害类型;勘查方法
中图分类号:P694;TD166 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)25-0167-01
随着矿业经济的高速发展,矿山环境问题将愈来愈多,恢复治理难度也将越来越大,生态与环境问题随时会恶化,并可能出现难以逆转的生态与环境灾难。因此,及时加强矿山的环境保护,在对矿山资源进行开发的过程中,要仔细分析可能出现的环境地质问题,防止污染,防止破坏,既是一项长远的基本策略,又是当前必须重视和解决的难题。
1 矿山环境地质灾害问题分析
1.1 地面塌陷
地面的塌陷问题在我国矿区中属于一种常见的现象,塌陷的状态同开采区位置的地质环境和开采的方式都有着直接的关系。例如山西省长治矿区开采区地面塌陷的形状为波浪式,塌陷的面积很大、深度较浅。
1.2 坍塌
在矿山中出现的坍塌情况多为小范围坍塌,出现的地方多为采空区域,由于开采而造成边坡失稳形成的。坍塌问题对人们的人身和财产都会造成极大的损失,因此如何处理坍塌问题已经是迫在眉睫的一项重要任务。
1.3 泥石流
在开采的过程中会持续爱你很多垃圾、废弃矿物等,这些都为泥石流的出现提供了条件,出现泥石流的地区多为连日降雨、堆积物松散的地区,矿山废弃物就会触发,进而导致泥石流问题的发生。
1.4 地表环境的破坏
由于生产技术水平落后,多数矿山开采之后都没有进行有效回填矿坑,导致矿区采空区地表沉陷,严重破坏了部分建设用地和耕地,造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。同时也破坏了周边很多民用建筑和自然地貌景观,不仅使矿区与周围居民纠纷不断,而且极大影响了整个区域环境的完整性。在矿山投产建设和资源开采过程中,由于剥除和大量占用矿体表层土壤,严重破坏了矿区地表植被;对不断产生的固体松散废弃物(废石、废渣等)也随意堆放,长期经受雨水冲刷和风化影响极易发生流失,从而加速了对周邊土壤的破坏,也使岩体失稳造成塌方和滑坡等地质灾害,给人们的生活和财产带来极大损失。
1.5 对地下水的污染
随着经济发展,人民的生活水平不断提高,居民用水量持续上升。我国人口众多,平均每人每年占有的河川径流量不足世界平均值的1/4,属于水资源匮乏国家之一。与此同时,矿产资源开发活动中排放的各种矿坑水、选矿废水、冶炼废水大量超标排放,更有甚者未经任何处理任意排放。这些废水通常含有大量的重金属及各种对动植物、人类有毒有害物质。一部分废水经过渗透,污染地下水源,对当地居民造成潜在的长期的伤害。此外,矿产资源开发还会对生态系统、大气等造成不同程度危害。
2 矿山环境地质灾害的勘查方法
2.1 3S技术的应用
在矿山环境地质勘查中,3S技术的应用是比较常见的,其应用价值也得到了较好的呈现。GPS技术主要就是能够较为全面的对整个矿山环境地质进行勘查分析,尤其是对于矿山环境地质的全天候勘查取得较好的勘查效果;RS技术主要就是指在矿山环境地质的勘查过程中,充分运用遥感摄像技术来进行具体目标的勘查,其最大的优势就是能够实现较大范围的勘查,进而能够提升其整体的勘查效果;GIS技术对于矿山环境地质勘查来说同样具备着极强的应用效果,其最大的优势就是能够针对整个矿山环境地质进行全真模拟和动态分析,能够更为有效的把握好相应的变化趋势,为后续矿山环境地质灾害的预防提供较好的信息支持。
2.2 高密度电阻率法
在矿山环境地质勘查中,高密度电阻率法也是比较常用的一种技术手段。高密度电阻率法本质就是一种物探法,即针对矿山结构中的一些岩土进行相应的勘查施测,进而也就能够较好的提升对于整个矿山地区的了解。尤其是对于矿山的地质结构组成来说,通过高密度电阻率法能够得到较好的呈现,进而也就能够针对相应的地质灾害做出预防和控制。
2.3 经验类比法
经验类比法可分为地质类比法和人工智能法两种:地质类比法是地质人员据不同内的成矿地质条件、各种矿化信息的发育程度和所处的经济地理位置等方面的综合分析,结合与已知的矿床类比,对进行相对的优劣分级排序,地质类比法也可以是直接借用已有的、比较成熟的成矿模式对的成矿有利程度进行类比,并在结合考虑其它有关因素(如交通、地理等)的基础上完成的优劣性对比及分类;人工智能法是在地质类比法和模型法应用的基础上,结合计算机技术,将已有的专家经验和一定的矿床模型输入计算机,建立起专门性的专家系统,进而将欲研究地区的有关信息资料输入,进行对比评判,在此基础上对欲选的优劣做出评价。
2.4 综合信息法
综合信息法的提出和应用是基于成矿作用是一个极其复杂的地质过程,矿床的形成则是这一过程中多种地质因素共同作用的最终结果,因而对未知矿床的预测,本身就是一项综合性很强、难度很大的技术工作,依靠单一的找矿方法而获取的信息对成矿前景的评价往往是片面的,再之,矿床这种特殊地质体本身就是一个和谐的统一体,不同找矿方法获取的地学信息,如地、物、化、遥等,仅是其不同侧面的有关特征的反映,因此,只有综合各方面的信息资料,才能对的优劣性做出正确的评估。
2.5 瞬变电磁法
瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场,在一次脉冲磁场的间歇期间,利用线圈或接地电极观测地下半空间二次涡流场的变化,从而达到探测目的。该方法信噪比高、分辨力强、探测深度大、探测速度快。在某矿区发现:采空区(空洞):低阻、高感应、高纵向电导;回填:低阻异常中间夹较高阻层;氧化矿区:中低阻异常,层位厚度大,深度在200m以内,部分地段电阻率相对较低,应为空区。
2.6 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。
总而言之,矿山环境地质灾害问题最为有效地一种控制手段就是加大勘查力度,矿产地质勘查工作本身是一项高风险、高投入、精确精密、不容失误的高难度工作,随着当代社会科学技术的不断发展,矿产地质勘查理论与技术方法也取得了长足进步。在地质勘查的过程中,应不断推进的先进矿产勘查理论与技术,综合运用各种勘查手段来提升人们对于矿山环境地质的了解,最终保障其能够把矿山环境地质灾害问题的影响降到最低。在遇到新的问题时积极探索,根据实际情况因地制宜,并不断地积累成功的经验和方法,才能跟上时代的脚步,进一步推动矿产地质勘查的快速发展。
参考文献
[1] 乔旭俊.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J].西部探矿工程. 2017(10)
[2] 李斌,邓晓颖.我国矿山环境地质研究现状、潜在问题及今后发展趋势分析[J].绿色环保建材. 2017(10)