廢棄露天礦山常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害類型與監(jiān)測(cè)方法探析

溫嘉銘

（廣東省有色地質(zhì)勘查院，廣東 廣州 510062）

我國(guó)各種礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量非常豐富，采礦行業(yè)發(fā)展也非常迅速，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，還具有傳遞功能和輻射效應(yīng)。在我國(guó)不斷實(shí)施改革開放之后，我國(guó)在礦產(chǎn)勘查、開發(fā)、冶煉中取得了非常大的成績(jī)。在很多礦產(chǎn)資源的開采過(guò)程中，往往容易產(chǎn)生比較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，每年因?yàn)榈V區(qū)地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失就高達(dá)數(shù)百億元。這些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，構(gòu)成了非常直接的威脅，需要認(rèn)真做好區(qū)域內(nèi)部的地質(zhì)調(diào)查工作[1]。

1 礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

1.1 崩塌

礦山崩塌很多都是因?yàn)椴缓侠黹_采所造成的，其經(jīng)常發(fā)生在陡峭上坡或者懸崖位置，在重力的作用下，山體部分巖石滾落下山。在山體被開采之后，容易形成陡峭的巖坡，在重力的作用下，容易在前緣形成張拉裂縫，并與原生結(jié)構(gòu)面相結(jié)合，從而形成貫通分離面。崩塌災(zāi)害的發(fā)生與地形有著非常密切的關(guān)系，地面坡度如果超過(guò)60度，一旦地形切割作用過(guò)強(qiáng)，就容易導(dǎo)致崩塌地質(zhì)災(zāi)害事故的發(fā)生。礦區(qū)在受到風(fēng)化作用后，坡前裂隙和結(jié)構(gòu)面寬就會(huì)加劇，加大了崩塌事故發(fā)生的可能性。另外，各種無(wú)序開采也是造成崩塌災(zāi)害發(fā)生的主要原因，在部分地段開采后，容易形成陡峭的崖壁，甚至形成近乎垂直的巖壁，在風(fēng)化和滲透的作用下，容易導(dǎo)致裂縫擴(kuò)大并崩塌事故的發(fā)生。

1.2 滑坡

滑坡災(zāi)害的形成原因相對(duì)比較復(fù)雜，受到動(dòng)力和人為作用的影響相對(duì)較大。其地質(zhì)和地貌條件主要包括：①巖性?；伦匀粸?zāi)害與巖石、黏土、頁(yè)巖、泥巖的斜坡有著非常直接的影響。②地質(zhì)構(gòu)造。構(gòu)成斜坡的巖體在地質(zhì)構(gòu)造的作用下，容易在巖體中形成各種節(jié)理、斷層、破碎帶等，為滑坡的形成，創(chuàng)造了一定的條件。這些結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，容易導(dǎo)致雨水深入巖體情況的發(fā)生，為滑坡事故的發(fā)生帶來(lái)了非常嚴(yán)重的隱患。③地形地貌。地貌也是造成滑坡事故發(fā)生的主要因素，如果坡體的坡度在10度到45度的范圍內(nèi)，就容易導(dǎo)致滑坡事故的發(fā)生。④水的沖刷作用在滑坡事故發(fā)生過(guò)程中，也發(fā)揮著主導(dǎo)性的作用。巖體在遇水之后，其就會(huì)變軟，強(qiáng)度下降很快，在動(dòng)水壓力、浮力的作用下，就容易導(dǎo)致滑坡事故的發(fā)生。根據(jù)相關(guān)研究顯示，滑坡可以分為無(wú)層滑坡和順層滑坡。在礦山開采的過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)廢礦渣堆積的現(xiàn)象，在堆積高度超過(guò)一定的范圍之后，在自身載荷的作用下，就容易導(dǎo)致坡體滑動(dòng)的現(xiàn)象。如果坡角大于巖層的傾角，遠(yuǎn)程軟弱帶就容易形成滑面，很容易發(fā)展成為滑坡災(zāi)害。根據(jù)對(duì)相關(guān)地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多礦區(qū)堆積了非常多的礦區(qū)礦渣，部分堆積物比較陡峭。

1.3 泥石流

泥石流多發(fā)生在各種深溝谷當(dāng)中，這些區(qū)域的地勢(shì)相對(duì)比較險(xiǎn)峻，成為發(fā)生泥石流災(zāi)害的天然場(chǎng)所。在暴雨的作用下，水體容易對(duì)堆積物進(jìn)行浸潤(rùn)，不能保證堆積物的穩(wěn)定性，堆積物之間的摩擦力也相對(duì)較少，在重力的作用下，很容易導(dǎo)致泥石流情況的發(fā)生。泥石流的破壞性非常強(qiáng)，容易對(duì)周圍的公路和村莊造成比較嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重威脅到周邊居民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

2 廢礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)方法

為了最大程度避免廢礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，就需要認(rèn)真做好不良地質(zhì)的監(jiān)測(cè)工作，通過(guò)開展地質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，來(lái)掌握巖體變形的實(shí)際情況，然后及時(shí)采取措施，來(lái)保證礦區(qū)群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.1 地質(zhì)調(diào)查法

通過(guò)開展地質(zhì)調(diào)查工作，來(lái)有效掌握巖體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育情況、巖體破碎情況等，在結(jié)合地質(zhì)作圖和構(gòu)造分析法下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山開挖后巖石巖性、結(jié)構(gòu)面、水文情況的地質(zhì)調(diào)查工作，從而對(duì)巖體的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。

2.2 地形變形監(jiān)測(cè)

為了更加及時(shí)掌握礦山地質(zhì)情況，還可以在容易發(fā)生崩塌和滑坡的地段布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從而對(duì)礦山地表巖體變形進(jìn)行監(jiān)控，掌握崩塌、滑坡等不良地質(zhì)變形。在開展地質(zhì)監(jiān)測(cè)工作前，應(yīng)該認(rèn)真做好基準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)工作?？梢詫⒌乇肀O(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)在容易發(fā)生滑坡和崩塌的坡體上，然后直接利用高精度全站儀開展工程測(cè)量工作[2]。

2.3 遙感技術(shù)

在遙感技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，就直接使用到了電磁波理論，其可以有效完成不良地質(zhì)輻射出的各種電磁波信息，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，來(lái)獲得需要的各種探測(cè)信息，在使用過(guò)程中具有速度快、范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，在飛行區(qū)飛躍探測(cè)器上空時(shí)，就可以完成反射信號(hào)的收集，可以直接在衛(wèi)星上安裝遙感設(shè)備，使用非常方便。在通常的情況下，可以直接在大雨或者暴雨天氣中使用遙感技術(shù)，電磁波對(duì)云雨層穿透能力較強(qiáng)，能夠詳細(xì)掌握巖體的變化情況，從而制定出更加科學(xué)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防方案。

2.4 深層水平位移觀測(cè)

在礦山監(jiān)測(cè)過(guò)程中，深部的巖體位移觀測(cè)工作非常重要，需要在監(jiān)測(cè)中對(duì)不穩(wěn)定巖體進(jìn)行定位、鉆孔、埋設(shè)測(cè)斜管。然后將探頭插入到測(cè)斜管當(dāng)中，利用探頭傾斜情況對(duì)巖體的水平位移進(jìn)行測(cè)算，并在這個(gè)過(guò)程中完成滑面為主和變形趨勢(shì)的監(jiān)測(cè)。在實(shí)際開展監(jiān)測(cè)前，需要認(rèn)真做好鉆孔埋管工作，對(duì)于鉆孔可以采用泥漿護(hù)壁，從而保證孔壁的穩(wěn)定性，在下管的過(guò)程中，應(yīng)該保證其傾斜度不大于1度，在回填的過(guò)程中，可以采用細(xì)砂回填的方式，然后使用長(zhǎng)鋼筋進(jìn)行搗動(dòng)。在巖體發(fā)生位移后，可以及時(shí)監(jiān)測(cè)出來(lái)

圖1 水平監(jiān)測(cè)儀探頭

圖2 深層水平位移監(jiān)測(cè)原理

3 防止地質(zhì)災(zāi)害的有效措施

3.1 地質(zhì)災(zāi)害防治宣傳教育工作

政府在開展相關(guān)工作的過(guò)程中，應(yīng)該起到應(yīng)有的帶頭作用，定期將地質(zhì)災(zāi)害專家組織在一起，對(duì)各種煤礦地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題認(rèn)真、細(xì)致進(jìn)行研究，加強(qiáng)做好災(zāi)害預(yù)防處置措施的創(chuàng)新工作，加強(qiáng)做好生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)控工作，建立一套完善的地質(zhì)災(zāi)害防治體系。企業(yè)可以通過(guò)開展培訓(xùn)的方式，將各種地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)知識(shí)傳授給每個(gè)員工，從而有效提升全員的防災(zāi)減災(zāi)能力。對(duì)于那些地質(zhì)環(huán)境不穩(wěn)定地區(qū)，應(yīng)該認(rèn)真做好勘探和設(shè)計(jì)工作，針對(duì)不同的地質(zhì)災(zāi)害，采用不同的應(yīng)對(duì)措施，將各種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性努力降到最低。

3.2 采取有效的措施來(lái)避免災(zāi)害問(wèn)題的發(fā)生

由于地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因差異較大，這就需要在開展治理工作的過(guò)程中，采用不同的應(yīng)對(duì)措施。在礦山開采的過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)真做好山體滑坡和泥石流的監(jiān)測(cè)工作，通過(guò)采用加固坡體、建立攔渣防治方法，來(lái)避免地面沉降和塌陷問(wèn)題，還可以對(duì)采空區(qū)采用填充處理的方式，這也可以有效避免地面沉降問(wèn)題的發(fā)生，也可以通過(guò)采用地表排水措施，來(lái)預(yù)防地面塌陷對(duì)周圍建筑造成嚴(yán)重的破壞[3]。

在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作開展的過(guò)程中，還應(yīng)該做好居民生活房屋和建筑的加固處理工作，提升建筑的建造等級(jí)。對(duì)于發(fā)生嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害可能性比較大的區(qū)域，應(yīng)該充分做好預(yù)防和治理工作，并建立專業(yè)的救援團(tuán)隊(duì)，從而有效應(yīng)對(duì)各種災(zāi)害的發(fā)生。

對(duì)于泥石流的防治一定要采取主動(dòng)防治加災(zāi)后治理的方式。首先應(yīng)該做好泥石流的警報(bào)工作，加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)控，及時(shí)疏散危險(xiǎn)區(qū)域的居民，最大程度減少人員的傷亡。目前對(duì)于泥石流的防治越來(lái)越強(qiáng)調(diào)采用綜合治理的方法，尤其重視對(duì)生態(tài)保護(hù)措施的應(yīng)用，并加強(qiáng)對(duì)堆積區(qū)和溝谷區(qū)域的整治。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)廢棄露天礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作提出了更高的要求。針對(duì)當(dāng)前露天礦山地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，應(yīng)該引起足夠的重視，認(rèn)真分析問(wèn)題發(fā)生的原因，然后及時(shí)采取針對(duì)性的措施，認(rèn)真做好地質(zhì)災(zāi)害類型研究和監(jiān)測(cè)工作。