山东省第七地质矿产勘查院山东省临沂市276000
摘要:随着社会经济的快速发展,居民生活水平不断提高,资源需求量增多,一定程度上使得矿产资源开发力度增大。但过度开采对地下水位带来了很大的影响,地下水位不断下降,甚至引起粉尘污染,同时植被与水资源也遭受了不同的破坏。因而,深入研究矿山环境地质灾害,并制定有效的预防处理措施,显得尤为重要。基于此,本文主要论述了矿山环境地质灾害种类,并提出了相关防治策略,希望对相关领域研究有帮助。
关键词:矿山环境;地质灾害;防治
社会经济的不断发展,不仅导致各种自然资源的过度开发和使用,同时自然环境的不断恶化,都增加了矿山环境灾害发生的几率。因此为了确保社会经济的可持续发展,必须加大地质灾害产生因素和应对措施研究的力度,才能最大限度的降低环境地质灾害发生后所产生的损失。
1矿山环境地质灾害
1.1岩石崩塌
在矿山开采的过程中,为了有效保证矿山资源的开采质量,开采人员经常提高开采深度,矿产资源开采完毕后,会直接在地下形成相应的采区,通常情况下,矿产采区有四周矿层,在这些矿层中,其中间矿层处于空心状态,地层岩石主要用来承载基底压力,顶层岩石主要承载自身重力,包括上层岩石的重力。矿山中的顶层岩石经过长时间的积压,很容易发生错位,在外力的作用下,岩石会发生崩塌,从而形成盆地,影响矿山资源的开采进度。
为了有效减小岩石崩塌对矿山环境的影响,需要及时对踩空区进行合理的填补,并结合矿产资源的实际开采情况,采用合理的开采技术,尽量降低岩石崩塌事故的发生概率,从而有效保证企业的经济效益”’。另外,矿产企业中的相关工作人员需要合理利用各项自然资源,针对采区中的一些废石材料,采用合理的利用方法,在满足矿山资源开采质量的基础之上,保证采空区问题得到有效解决,保护矿山环境。
1.2山体滑坡
造成山体滑坡的因素较多,它们相互交织共同造成了山体滑坡灾害,多是在强降雨气候中发生的。由于在进行矿山开采时使得矿山外部裸露出较多的岩石层,并且岩石的成分不一、软硬不同,受到环境的风化程度也不同,质地更致密的岩石更加突出,这样在环境中的空气和水的作用下,不断的对其产生切割作用,在长时间的作用下,由于自重而断裂滑落。另外,矿山区的地质环境变化,结构也随着改变,原木较大的岩石裂成几份,这些分裂体有可能失去稳定性而滑落。人为因素也会导致山体滑坡,如在采矿时只在坡脚施工,使得山体内部的应力平衡发生变化,最终导致岩石的分裂滑落。
对于这类地质灾害应当在采矿前做好现场环境的勘探,考察岩石层的稳定情况以及山体的陡峭性,较陡山体极容易出现山体滑坡。而对于某些较陡的矿山体,应当做好防护措施,如使用抗滑挡墙、抗滑链,或者加筋挡墙等的方式,也可以人为的进行山体加固,或者进行土层的注浆加固、山体固土等方法。
1.3泥石流
如果发生泥石流的话,那么将会对整个地球的生产经营以及当地居民的生命财产安全造成严重的威胁。经过调查研究发现,导致泥石流发生的因素主要有以下几方面:
(1)在进行露天采矿或者采空区填充过程中,所使用的大量的固体矿剥离物,导致地面出现了严重的松散现象,如果遭遇严重下雨天气的话,那么地表松散物在强烈雨水的冲刷下就会形成泥石流。
(2)矿山开采过程中挖出的大量的废石,堆积在矿山周围,一旦遇到下雨天气随着积水量的不断增加,不仅会冲破地下水通道,同时也会导致大量地下水的涌出,最终导致泥石流的发生。
(3)矿山开采过程中对矿山原有地理环境造成的破坏,不仅增加了矿山周边的动力条件,同时也为泥石流的形成提供了基础。
2矿山环境地质灾害防治措施
2.1GPS监侧技术
为了有效保证矿山资源得到合理利用,做好相应的矿山资源勘查工作具有至关重要的作用。根据大量的统计数据能够得知,采用合理的CPS监测技术,能够有效保证矿山资源的勘查质量。CPS监测技术的具体应用流程如下:首先,矿山资源勘查人员需要准确定位矿山各个坐标,并结合该地区的水文地质情况,准确判断矿山资源的分布情况;其次,矿山企业中的设计人员需要到实地进行勘查,选择合理的开采区域;最后,在开采矿山资源的过程中,设计人员需要准确输人各个坐标,做好相应的监测工作。
通过采用先进的CPS监测技术,能够有效保证矿山资源开采质量,减少资源的浪费。在实际勘查的过程中,设计人员需要详细分析矿山地表高程,并结合地下水的实际分布情况,采取相应的预防措施,从根本上提高矿产资源的开采质量。另外,矿山中的设计人员需要结合各项资源分布数据,准确判断矿山的塌陷范围,并构建相应的虚拟模型,通过合理利用虚拟模型,结合矿产资源的实际开开采情况,选择合理的安全系数,不断减少安全事故的发生,保证矿山环境质量。
2.2地质物理勘测法
矿山环境地质勘查的方法多种多样,为矿山开采提供了可靠的依据,其中也有一些物理勘探方法,如高密度电阻率法,它是利用了岩石的一些物理性质,主要是导电性的特征,通过对其进行实验分析,我们可以获知矿山区岩土间的导电性,将其实验数据通过一些物理比值方法分析后,可以了解各岩土的导电性方面的差别,并检测不同方向上的导电性变化,这样就能够获知是否有潜在的地质灾害,并确定其位置。另外浅层地震法也较常用,它的工作方式是对地震波进行模拟,当在矿山区通过人工的方法模拟出地震波后,就会在矿山区的地层中扩散传递,我们再使用相应的仪器设备捕获地震波,并通过地震波的传播变化来分析出地层中的断层分布情况,或者考察是否存在空洞以及它的位置,这样我们就可以避开这一位置,防止在矿山开采中引发地质灾害。
2.3水文地质和岩土力学试验
水文地质与岩石力学测试是矿山环境地质灾害勘察最常用的方法之一。在这其中水文地质测试主要涉及到:矿山地质的水质测试、淋虑和浸泡实验、含水层顶板渗透测试、有害物质测试等几方面。而岩土力学测试则主要指的是原位力学以及岩石物理性质等方面的测试。因此必须严格的按照要求和规范进行水文地质和岩石物理性质等方面的测试,才能准确的判断出矿山环境的地质结构,如果地质结构稳定性高的话,那么地质灾害发生的几率也就相对较低。所以,根据矿山开采的特点和要求,定期的进行矿山地区的水文和力学测试,不仅有助于矿山地质结构稳定性判断准确性的提高,一旦测试过程中矿山地质结构不稳定的话,则可以立即采取相应的预防措施,才能最大限度的降低地质灾害发生所造成的损失,确保矿山开采作业的顺利进行。
综上所述,随着矿山开采日益频繁,地质灾害不断增多,在地质灾害治理过程中,居民生态环保意识也会逐步增强,资源配置更加优化,从而实现合理有序的开发矿山资源,全面提高经济、社会与生态等效益。我国属于资源大国,矿产资源总量与地域分布广,矿产资源数量多、质量高且种类丰富。结合西方发达国家经验,只有不断提高矿山资源开采效率,实现经济与社会、生态效益的平衡发现,在此基础上,才能为我国经济发展水平的提高提供保障。
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