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矿山地质灾害成因及勘查方法

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摘要:针对矿山地质灾害成因和勘查方法相关内容,做了简单的论述,提出了勘查作业策略。明确矿山地质灾害成因,对灾害防治工作顺利开展,有着重要的意义。基于此,深度分析此课题,提出有效的勘查方法,推动矿山地质灾害治理工作的顺利开展,具有现实意义。

关键词:矿山地质灾害;灾害成因;勘查方法;3S技术

我国矿山类型较多,矿山地质灾害问题较多。从当前矿山地质灾害情况来说较为严峻。因为无论是社会经济文化,还是生态环境,都和矿山有着密切的关系。尤其是城市建设,受到矿山地质灾害的影响较大。因为矿产开采会改变矿藏条件和地质环境,进而引发各类灾害。基于此,要做好灾害防治工作。

1矿山地质灾害成因分析

(1)采矿活动。由于采矿活动的开展,使得地区地下和地表岩石圈层产生形变,引发灾难性后果。主要灾害如下:①诱发性地震。由于采矿活动,使得地层应力突然释放,引发矿震灾害。主要是因为采矿活动的开展,使得岩石圈层结构性失衡。短时间的断层剧烈错位,极易造成诱发性地震。②断层错位。此情况也为圈层结构失衡的表现,因为断层错位具有缓发性特点,能量逐渐积聚,短时间内难以被测量和察觉。随着开采活动的持续,断层积聚能量快速释放,造成极大的危害。③泥石流灾害。在矿山开采作业中,乱采滥挖,造成植被破坏,随意丢弃废土废石,极易诱发泥石流,或者扩大泥石流规模,增加泥石流爆发频率。开采作业中,产生的碎屑堆积物,为泥石流灾害,提供了固体碎屑物源。在地形地貌条件下,加之水动力的作用,极易诱发山体滑坡。(2)地下水位异变。在矿山开采作业中,深层开采作业,使得地下水自由浅水层或者承压含水层结构,遭到一定的破坏,引发结构失稳情况,造成地下水位以及矿山地质环境变化,引发灾害性后果。具体灾害如下:①异变灾害和矿井突水等。因为地下水位迅速变化,使得矿坑突然进水,引发矿山灾害。此类灾害具有突发性和规模大的特点,灾害后果较为严重。②坑内涌浆。作为矿坑突水的伴生灾害,坑内涌砂灾害的发生,会造成极大的危害。当采掘作业中,遇到含泥沙的蓄水层或者溶洞,突破隔水层后,泥沙和岩屑随着水一起涌入矿坑,引发此类灾害。除此之外,部分潜水层或者断层由于断层错位,夹杂沉积物涌入坑内,进使得矿坑被泥浆阻塞,甚至掩埋设备以及开采作业人员。③水土流失。矿山开采作业中,产生的松散堆积物,比如渣土,因为结构疏松和孔隙度大,加之水的作用,而渣土颗粒质量不足,无法抵抗水流动力,进而造成位移运动,引发水土流失。

2矿山地质灾害勘查常用技术

(1)3S技术。在矿山地质灾害勘查作业中,应用RS技术、GPS技术和GIS技术,能够获得不错的勘查效果。其中,RS技术的应用,能够对矿产环境地质,进行宏观解释,精准生产卫星效果,提高矿产环境地质勘查水平。在矿山地质灾害勘查作业中,应用RS技术,获得勘查信息,能够直接反映矿山情况,提高勘查作业工作效率。而GIS技术和GPS技术的应用,能够扩大矿山地质勘查范围,提升数据信息的精准性,便于矿山地质灾害的全气候勘查。(2)水文地质勘查。开展水文地质勘查作业,主要是依据相关信息,判断岩土力学结构。基于岩土力学结构的稳定性分析结果,能够准确预测矿山地质灾害。以水文地质信息和岩土力学信息的分析,结合运用试验方法,开展矿山地质灾害预判。目前,多采取水质测试和浸泡试验等,开展水文地质分析,明确矿山地质承载能力,进而全面掌控各类地质灾害问题。(3)地球物理勘查法。目前,常用高密度电阻率法以及浅层地震法,开展矿山地质灾害勘查。其中,前者的应用原理为:利用岩土的导电性,开展物理试验。在进行矿产开采作业时,选择矿山岩土区域,依据岩土导电性,测试岩土体之间的导电数值,利用物理比值法,准确记录各类信息[1]。因为岩土体不同,其导电性能差异,主要通过电性变化表现出来,通过对比分析数值,分析差异,便能够定位潜在地质灾害发生的位置,进而在开采过程中,合理规避此活动。后者的应用原理为:采取模拟地震波的方法,开展矿山地质灾害勘查作业。利用科技手段,引起地震波,观察地震波变化情况进行判定。

3矿山地质灾害勘查和防治实例分析

结合某矿区,对勘查技术在矿山地质灾害勘查中的应用,进行全面分析。此区域面积约为16km2,经过多年开采后,出现了严重的地质灾害问题,危害群众生产以及生活[2]。现结合此项目,对遥感技术的应用,做如下分析。(1)影像获取。矿区遥感影像资料的获取,使用的是固定翼无人机航摄系统,选择DB-Ⅱ型无人机,使用佳能EOS5DnarkⅡ定焦数码相机,作为传感器。按照比例尺以及遥感测量精度要求,明确地面分辨率参数为0.10m,绝对航高为3050m,相对航高为550m。此次遥感摄影任务,设计2个架次飞行,总计21条航线,航向和旁向重叠度具体为70%和40%,航线之间的距离为220m,曝光间隔参数为70m,总航程为140km,总计获得遥感照片1762张。(2)数据处理。根据航空摄影资料以及相控成果,基于全数字摄影测量工作站,使用PicelGrid软件,开展空三测量计算,并且生成区域数字正射影像图,图形比例尺大小为1:1000,分辨率为0.10m。数据处理流程如下:①数据准备;②空三加密;③构建立体模型;④核线影像生成;⑤匹配预处理;⑥匹配结果编辑;⑦DEM生成;⑧DOM生成;⑨成果检查[3]。(3)地质灾害遥感解译。此次解译工作,以数字正射影像,作为底图进行分析。利用ArsGIS软件,作为分析平台,构建解译标志,开展初步解译。经过野外调查验证后,生成最终成果。解译工作流程如下:①准备正射影像资料和相关资料;②开展资料分析,构建遥感解译标志;③初步解译;④野外验证;⑤详细解译、修正初步解译成果;⑥综合分析,输出解译成果。结合区域地质背景资料,明确此研究区域主要地质灾害包括滑坡灾害和不稳定斜坡灾害等。(4)勘查结果。在矿山地质灾害勘查中,遥感解译的开展,主要是利用影像的空间特征以及波谱特性,结合运用非遥感信息资料,根据生物地学相关规律,开展综合分析以及逻辑推理。此次勘查作业,地质灾害遥感解释,是基于研究区域勘查的各类资料,借助ArcGIS软件平台,结合遥感影像特征,开展人工目视解译,总计解译出滑坡32处;不定位斜坡总计9处;地裂缝总计38处;地面塌陷总计19处;泥石流总计1处;废渣堆总计13处;煤矸石堆总计5处。基于此结果,开展后续防治工作。

4结语

综上所述,通过对矿山地质灾害产生的原因进行分析,论述了矿山地质灾害勘查常用的技术手段,并且结合工程实际案例,分析了遥感技术在矿山地质灾害勘查中的具体应用。从实践效果来说,利用现代化勘查技术,能够明确矿山地质灾害实际情况。

参考文献:

[1]魏世兵,李峰.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法分析[J].中国新技术新产品,2018(2):113-114.

[2]周小龙,孔德娇.矿山地质灾害类型及勘察方法解析[J].建筑工程技术与设计,2017(8).

[3]王小梅,张苗.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J].丝路视野,2017(31):157-157.

作者:霍然 单位:湖南省湘南地质勘察院

矿山地质灾害成因及勘查方法责任编辑:张雨    阅读:人次