吳 波
中國地質科學院探礦工藝研究所 四川 成都 610000
在科技快速發(fā)展過程中,促使我國地質勘查技術不斷創(chuàng)新和升級,能夠更好的服務于實際需求。通過科學方法勘查地質環(huán)境,充分了解地質內部情況,科學分析地質災害影響因素,有效結合地質災害類型,科學制定防治策略,進而控制地質災害屬于當前相關工作開展的重點[1]。
1.1 地裂縫 對于地裂縫災害,主要是由以下原因造成。首先,無節(jié)制地開發(fā)礦山,使得空區(qū)面積不斷增加,巖石完整性受到巨大破壞,并對巖石應力造成極大影響。進而發(fā)生頂板塌落以及變形等問題,最終出現(xiàn)地表裂縫問題。其次,地殼結構出現(xiàn)位移,最終使得地下水資源嚴重流失,導致地質斷裂以及裂縫等問題,對周邊居民生活產生較大影響。
1.2 地震 礦業(yè)開采過程中,極易出現(xiàn)地震災害,主要原因如下:其一,開展地下開采活動時,破壞了地層應力,使其失去平衡,導致一些區(qū)域應力增加,一些區(qū)域應力減小,加之開采過程對地層結構的破壞和振動波的影響,應力急劇釋放,進而出現(xiàn)小規(guī)模地震或是中規(guī)模地震;其二,在礦業(yè)開采過程中,導致地下出現(xiàn)空穴,承載力下降,加之未及時進行填充,從而增加了地震發(fā)生的風險,降低了抗震能力。經過總結,各個板塊的交接地帶屬于主要地震源,若是在山區(qū)發(fā)生地震,那么還會誘發(fā)山體崩塌以及泥石流等自然災害。
1.3 泥石流、滑坡與山體崩塌 在地形崎嶇以及地勢復雜的山區(qū),礦業(yè)開采極易引起泥石流、滑坡、山體崩塌以及其他地質災害。主要原因如下:其一,山區(qū)礦山將會長期被氣候環(huán)境、雨水風沙等因素影響,導致山體受到侵蝕,穩(wěn)定性降低,并在雨水、風力、震動等作用下產生泥石流、滑坡和山體崩塌的情況;其二,礦業(yè)開采將會破壞地層承載力和地層結構,并產生震動,從而誘發(fā)泥石流、滑坡和山體崩塌事故[2]。
1.4 地面塌陷 開采礦山時,地面塌陷較為常見,主要是因為開采企業(yè)長時間進行開采,且相關回填及安全措施滯后,最終導致礦區(qū)地質內部結構破壞嚴重,承載力不足,加之其他誘因的影響,引發(fā)地面塌陷。例如,一些石油企業(yè),未及時對石油開采區(qū)域進行注水,增加塌陷和地震發(fā)生的概率。
2.1 地裂縫防治策略 對于自裂縫災害,最有效的防治方法就是充分避讓。對地裂縫防治方案實施前,應該積極強化地質勘測技術,對周邊建筑物和地裂縫的相差距離進行準確測繪。若是地裂縫已經破壞周邊建筑物,則應該對受到危害較為嚴重的建筑物采取拆除措施,之后有效加固裂縫危害較小的建筑物地基。同時,若是地裂縫稍有破裂,則應該立刻開展居民點和流域規(guī)劃工作,并且應該積極提高巡查力度,之后準確定位坍塌痕跡點,及時治理,防止發(fā)生陷穴問題。若是地裂縫已經發(fā)生,則應該采用填埋或是夯實等方式進行治理,并且需要重視防水處理,強化防治效果。
2.2 地震防治策略 應該科學劃分地震災害在居民生活與生產等方面造成的危害程度,具體分為直接危害與次生危害兩種形式。地震災害發(fā)生前,相關人員可以借助動物反常行為,獲得可能發(fā)生地震的信息,之后通過專業(yè)設備監(jiān)測、收集地震出現(xiàn)過程中的微弱信號。與此同時,還需使用精密的測試儀器,增強預測的準確性。為了有效進行地震災害防治,建議采取如下措施:其一,在設計方面,增加其抗震等級,并對相關構件和結構的強度、延展性進行提升,從而提升其抗震能力;其二,在位置選擇方面,應盡量避開地層結構不穩(wěn)定、地震帶位置,如果因特殊需要,在這一位置進行建筑或者作業(yè),則需要設置針對性的防震措施和安全保護措施。例如,合理設置逃生通道、增加結構穩(wěn)定性支護設計、設置地震災害監(jiān)測和預警機制等;其三,有效使用減震、隔振技術。為了降低地震波對建筑的沖擊和損害,可以使用特種橡膠、鋼芯、多層鉛芯做成支撐層,起到隔震消能、緩沖地震能量的效果。
2.3 泥石流、滑坡與崩塌防治策略 在礦山地區(qū),為了有效進行泥石流、滑坡與崩塌方面的防治,應嚴格按照相關規(guī)定實施礦業(yè)開采,并加強防治技術的應用,降低事故發(fā)生率。相關建議如下:其一,崩塌防治措施。通常情況下,對于崩塌的防護,可以采取錨固和掛網噴護模式、支撐加固、遮擋避讓等技術。其中,錨固和掛網噴護模式,則是使用錨桿和掛網噴護對危巖體加固,從而實現(xiàn)減緩卸荷裂隙的形成,降低卸荷裂隙區(qū)的擴展速度。支撐加固,主要是針對一些懸挑危巖體,屬于臨時性維穩(wěn)方式。遮擋避讓,主要是針對一些高陡危巖邊坡采取的技術措施;其二,滑坡防治措施。為了有效進行滑坡防治,應從兩方面入手。一方面,消除和減輕地表水和地下水的危害,減少水壓及水對巖體的侵蝕和溶解作用,可以采取水平鉆孔進行水體疏導,使用垂直孔排水、隧道排水、支撐盲溝等方法。另一方面,還可以增加邊坡巖體土的力學強度,提升抗滑能力。例如,采取削坡減載的方式,減少坡高或者放緩坡角,增加其穩(wěn)定性。修筑擋土墻、支護墻、抗滑樁、錨固等,對不穩(wěn)定邊坡(巖體)進行支擋加固;其三,泥石流防治措施。對于礦山泥石流防治方面,可以在適當位置修筑攔石壩,對泥石流有效遮擋,防止其對采礦區(qū)域產生影響。在這一方面,為了提升效果,應根據采礦區(qū)域、泥石流的沖擊效果,合理設置安全區(qū)域[3]。
2.4 塌陷防治策略 從引發(fā)地面塌陷災害的原因角度分析,可以分為自然塌陷和人為坍塌兩種類型。從地質情況角度分析,可以分為巖溶坍塌、地表坍塌兩種類型。一般熔巖坍塌類型具有一定規(guī)律,地表坍塌的特征主要是繼發(fā)性、階段性與周期性。一般,發(fā)生地表塌陷災害之后就會影響周邊居民生活,威脅居民安全,應對此加強防治,有關方面的措施如下:其一,采取有效的評估工作。對于礦區(qū),塌陷發(fā)生概率較大,有了有效對其防控,應及時進行評估,分析地層承載能力、抗震能力等情況,并根據評估結果合理制定相應的防治措施。例如,增加支撐設計、減少地面壓力等;其二,合理設置安全區(qū)域。為了防止地面塌陷,應根據地面所處位置的地質情況、地層結構情況等內容,設置一定的安全區(qū)域,不允許隨意進入,減少外界壓力,避免周圍區(qū)域開展相關活動對其產生較大的沖擊和破壞作用。
綜上所述,在礦山開采區(qū)域進行地質勘查作業(yè)可以為開采礦產資源提供良好保障,同時有效提高開采作業(yè)安全性。所以,礦山企業(yè)與勘查單位應該重視地質勘測工作,加大工作投入,借助先進的勘測技術保障勘測質量與效率,并有效制定相應的防治措施,保證礦區(qū)安全生產。