礦山水文地質(zhì)調(diào)查與礦山地質(zhì)災害調(diào)查的思考

羅 鵬

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三八隊，廣東 惠州 516023）

為了有效降低地質(zhì)災害破壞范圍，在進行具體采礦之前，要對地質(zhì)、氣候等多項影響因素進行進一步調(diào)查，事先制定發(fā)生災害的應對方案。在開展具體采礦過程中，需進一步加強對相應采礦人員的管理和控制，適當減少人為因素所引發(fā)的災害。這種情況下。相應技術人員要充分了解礦山水文地質(zhì)情況，對礦山地質(zhì)進行詳細勘察，準確預估可能會發(fā)生的地質(zhì)災害。防患于未然，為礦山的順利開采奠定基礎。

1 礦山地質(zhì)災害概述

因礦山資源開發(fā)引發(fā)的地質(zhì)災害主要有滑坡、泥石流、地面坍塌、地裂縫和流砂、采空區(qū)等。地下采礦所形成的采空區(qū)是導致礦山崩塌的主要原因，礦山地面發(fā)生坍塌、地面出現(xiàn)裂縫，是因為礦山巖溶或者地下采礦，形成了一定的采空區(qū)。地面出現(xiàn)坍塌和裂縫現(xiàn)象比較突然，就會導致塌陷區(qū)人們的生命財產(chǎn)安全受到威脅。人們進行礦山開采和其他挖掘工作過程中，經(jīng)常有保水的沙土，當保水的沙土被相關工程所揭露之后，可能會產(chǎn)生一定的流動性，也就是形成流砂。流砂積存過多，會突然潰決。流砂的存在會導致井巷施工比較困難，流砂發(fā)生潰決，可能會導致礦井被掩埋，從而對人的生命安全帶來威脅。甚至有可能會導致地面塌陷。

2 工程概況

廣東省龍門縣上窩石場水泥用石灰?guī)r礦區(qū)因開采建設的需要，需對開采工程剝離填土設置堆放場地，惠州市光大水泥企業(yè)有限公司上窩石場擬在龍門縣龍江鎮(zhèn)甘坑村北東側約1.5km位置新建排土場，擬建排土場占地面積約0.21平方公里，設計堆置高度約100m，總容量為800萬m3。本項目由惠州市光大水泥企業(yè)有限公司上窩石場委托我隊進行工程勘查工作。

擬建排土場范圍內(nèi)有簡易公路北西與龍江鎮(zhèn)，南西與武廣高速及廣河高速相接，交通條件便利。

排土場選擇的原則是少占耕地、不占基本農(nóng)田，避免搬遷村莊、有利于采礦場土地復墾；場地地形橫坡一般在24°以內(nèi)，工程地質(zhì)條件較好，無大量不良地質(zhì)現(xiàn)象，水文地質(zhì)較簡單；盡可能靠近采礦場，實行高土高排，低土低排的原則，以利于縮短運距；有利于設置泥石流的處理和防護措施；庫容量應滿足廢棄物排放量的要求。

擬建排土場位于礦區(qū)東南側，距礦區(qū)約1km，為兩山夾溝地貌，地形標高+156m～+387m，高差231m，溝底平均橫坡15°。山溝下游較為空曠，周邊環(huán)境簡單；該區(qū)域匯水面積較小，水文地質(zhì)條件較簡單，符合排土場選擇的基本原則，是較理想的排土場場址。

擬建排土場的設計堆排方式為采用汽車直接排土、推土機等輔助作業(yè)、覆蓋式排土方式，沿溝谷由北向南逐級堆放增高。排土場下游將設有攔沙壩及沉砂池。

3 礦山地質(zhì)災害調(diào)查

3.1 地質(zhì)調(diào)查程序

（1）收集資料和設計編寫階段。這個階段的工作內(nèi)容有：收集、綜合礦區(qū)現(xiàn)有的地質(zhì)、礦產(chǎn)、物探、遙感資料等，開展地質(zhì)踏勘及航片、衛(wèi)片的地質(zhì)解譯，然后對工作設計進行編寫。通過此階段工作，盡量了解礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)的基本特征、工作程度和分析測試數(shù)據(jù)，并對巖石分類、圖例圖式及命名方案等進行統(tǒng)一，并挑選各種剖面測制位置，編制地質(zhì)礦產(chǎn)草圖，提出礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中需要解決的問題和這些問題解決的方式、方法、舉措及途徑。

（2）野外地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查。野外地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查階段涉及的主要工作內(nèi)容就是對各種地質(zhì)剖面和調(diào)查系統(tǒng)路線地質(zhì)的測制及研究，在此過程中，也需要進一步重視物探測量、化探測量和樣品的采集工作。完成上面的工作以后，應通過各類材料深入研究各項工作。實際的地質(zhì)資料圖和各種地質(zhì)剖面發(fā)揮著非常關鍵的作用，所以，需要綜合對其進行考慮，在具體采集中，需要收集到許多標準及樣品，工作人員應及時做好編錄和登記，或對其開展加工處理，并通過科學分析進而得到準確的測試數(shù)據(jù)。

（3）資料中間性整理和野外深入研究。此項工作大體需從野外和室內(nèi)兩方面開展，第一步要對資料中間性綜合整理工作進行考慮。綜合整理研究的對象是各個地質(zhì)剖面圖和系統(tǒng)填圖，這也是中間性綜合整理工作需要滿足的條件。在此過程中能夠得到一定的野外資料，然后開展客觀性分析，并對各類測試數(shù)據(jù)進行初步計算。這些測試數(shù)據(jù)都源于已獲得的樣品，從而為后續(xù)做圖和統(tǒng)計工作順利開展奠定基礎。完成了這個階段的綜合研究工作以后，從而對成果進行確定，然后及時找到其中的各類問題，通過野外加深研究計劃持續(xù)進行完善。

（4）綜合整理與編寫報告階段。地質(zhì)調(diào)查的最終資料整理應在野外將工作全部完成后并由主管部門組織野外驗收通過后進行。在這一階段，應系統(tǒng)整理和綜合研究獲得的數(shù)據(jù)，編制各種成果圖，總結工作區(qū)的地質(zhì)構造特征和成礦規(guī)律，最后編制地質(zhì)調(diào)查報告。地質(zhì)調(diào)查的目的是為查清影響礦山工程建設及生產(chǎn)的地質(zhì)因素，并將各類地質(zhì)災害消除掉，充分確保礦山生產(chǎn)安全。

3.2 崩塌地質(zhì)調(diào)查

崩塌也可視為塌方，指在重力作用下，陡峭斜坡上的巖土體突然脫離母體產(chǎn)生崩落、滾動等地質(zhì)現(xiàn)象。礦區(qū)若產(chǎn)生崩塌地質(zhì)災害，不嚴重的話會影響到開采活動，嚴重的話甚至會威脅到作業(yè)人員的生命安全。開展對這一地質(zhì)災害的調(diào)查，可使用崩塌災害出現(xiàn)的概率得以明顯降低。

對崩塌地質(zhì)進行詳細分析，進一步明確作業(yè)地區(qū)的地形和地貌特點，山體崩塌的先決條件是因為存在一定的陡坡。這種情況下，在進行具體的地質(zhì)調(diào)查過程中，需要結合現(xiàn)場勘查，然后在地形以及地質(zhì)圖上進行具體標記。針對不同地質(zhì)巖石的分布情況進行詳細分析和調(diào)查，特別要充分了解堅硬巖石分布具體情況。此外，勘察人員要了解地質(zhì)具體構造特點，針對作業(yè)區(qū)是否會出現(xiàn)地質(zhì)災害進行科學判斷，深入分析如果出現(xiàn)地質(zhì)災害，是哪種地質(zhì)災害。技術人員要針對作業(yè)區(qū)具體施工過程中的氣候條件進行深入調(diào)查，結合過去3年期間里的具體氣候情況，進一步分析作業(yè)區(qū)歷史中的人工爆破最大規(guī)模以及爆破情況。

3.3 滑坡地質(zhì)調(diào)查

滑坡指山體或斜坡的局部區(qū)域失穩(wěn)，基于重力作用，大量巖體和碎屑順著山體下行方向整體滑動，進而嚴重破壞山體和斜坡底部基礎設施或民用建筑。在近年礦區(qū)地質(zhì)災害調(diào)查中也將滑坡列為一項關鍵性工作，實際調(diào)查內(nèi)容涵蓋了下面四點：①對礦區(qū)所在區(qū)域的微地貌形態(tài)及演化歷史進行調(diào)查，及時確定滑坡成因及分布范圍。②對滑坡區(qū)域地下水分布狀況和水位信息進行調(diào)查，以此對地表水體和濕地分布位置、植被信息進行掌握。③對礦區(qū)周邊區(qū)域的建筑物或基礎設施進行調(diào)查，看其有無變形狀況產(chǎn)生，然后對破壞狀況進行認真記錄。④調(diào)查當?shù)厥欠裼谢聻暮Τ霈F(xiàn)。經(jīng)過對以上信息的調(diào)查和收集，工作人員可結合實況制定預防滑坡災害的有效舉措和滑坡治理對策，若有滑坡災害出現(xiàn)，可以第一時間啟動應急預案，使滑坡治理擁有更多時間。

3.4 泥石流地質(zhì)調(diào)查

因大部分礦區(qū)位置在高山峻嶺中，且周邊有險要的地勢，若碰到強降雨天氣，很容易出現(xiàn)泥石流等地質(zhì)災害，此類災害有著很強的破壞力，出現(xiàn)災害時，很多石塊和泥沙會順流而下，流量大、面積廣且流速飛快，流經(jīng)之處常會變?yōu)槠降?，同時也會使周圍的公路、鐵路和民用設施遭受毀滅性破壞。所以，作為礦區(qū)地質(zhì)災害的主要調(diào)查對象，泥石流需要引起工作人員的重視，并對礦區(qū)發(fā)生泥石流災害的有關資料進行詳細掌握。

主要的調(diào)查內(nèi)容有：充分了解作業(yè)區(qū)域的地形地貌和匯水面積等，同時了解邊坡高度以及角度；針對松土層分布情況進行詳細調(diào)查；對礦區(qū)內(nèi)的泥石流高發(fā)區(qū)域進行大范圍的調(diào)查，詳細預測泥石流地段；積極了解未來施工過程中的降水量以及降水天氣。唯有將這部分基礎性信息進行掌握，方可做到防患于未然，從而使泥石流預防措施的制定擁有有效的參考資料，最終降低泥石流災害導致的損失率。

4 礦山建設中水文地質(zhì)災害防治的有效措施及技術

（1）科學設計邊坡參數(shù)。結合水文地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)災害調(diào)查結果，礦山企業(yè)管理者要樹立起高度的責任感和風險意識，在開采礦產(chǎn)資源之前，準確預測和分析礦山可能發(fā)生的地質(zhì)災害類型，科學設計邊坡參數(shù)。如果有良好的作業(yè)條件，最好把礦區(qū)所處區(qū)域設計為緩坡，從而使地質(zhì)災害出現(xiàn)率降低。實際開采中，會有很多固體廢渣產(chǎn)生，現(xiàn)場管理者需要將這部分廢渣的防御作用充分發(fā)揮出來，并利用砌筑擋土墻等方式，減少災害損失。同時，礦山管理者需避免言之無物，并常深入施工生產(chǎn)現(xiàn)場，對現(xiàn)場作業(yè)人員的工作流程進行監(jiān)督，檢查地質(zhì)災害地區(qū)的防御能力，避免次生災害的發(fā)生。

（2）重視礦山水文地質(zhì)勘查工作。礦山地質(zhì)災害引發(fā)的直接因素就是水文地質(zhì)，所以，礦山管理者需要提高重視度，并把礦區(qū)開采前期的水文地質(zhì)勘查工作放置于首位，督促勘查人員提高勘查水平，然后將新方法及新技術積極應用在具體工作中，使地質(zhì)災害預防擁有更加真實的水文地質(zhì)信息。因水文地質(zhì)分析評測工作有復雜的程序，且應不斷跟進，方可對水文地質(zhì)信息的變動狀況進行精準掌握。鑒于此，工作人員需要實時監(jiān)測礦山水文地質(zhì)信息，并通過先進的遙感技術及信息技術對水文地質(zhì)異常狀況進行及時掌握，從而使地質(zhì)災害預防擁有充分的數(shù)據(jù)支撐。

（3）完善地質(zhì)災害預防體系。因礦山地質(zhì)災害有著顯著的突發(fā)性特征，且災害有很大的破壞力，所以，礦山企業(yè)需要構建一個較為完善的地質(zhì)災害預防體系，制定群防群控機制，并將周邊群眾和各級地方政府力量充分發(fā)揮出來。采礦現(xiàn)場設專職監(jiān)督檢查人員，企業(yè)管理人員和監(jiān)督檢查人員應當簽署地質(zhì)災害防治責任書，對現(xiàn)場管理人員的崗位職責和權限加以明確。與此同時，礦山企業(yè)需要根據(jù)礦山水文地質(zhì)災害調(diào)查報告，制定報警、疏散、應急救援等應急響應機制，提高災害預測的準確性，減少災害損失。

（4）創(chuàng)新水文地質(zhì)勘查技術。礦山各項工作順利推進的原動力就是技術創(chuàng)新，尤其是在近些年，信息技術、電子技術、自動化技術獲得了高速發(fā)展，部分高技術含量的水文地質(zhì)勘探技術得到了廣泛應用及推廣。所以，礦山工作者還可通過部分先進的儀器及設備進行水文地質(zhì)勘查，如紅外線成像設備，利用紅外線掃描功能可對礦山內(nèi)部和外部區(qū)域的水文地質(zhì)狀況進行全面獲取，超強紅外穿透能力可探測地下深部的水文地質(zhì)條件和特征，掃描后可自動形成礦山地質(zhì)構造圖。工作人員按照地質(zhì)結構圖可以對礦山詳細地質(zhì)信息進行掌握，然后明確可能有地質(zhì)災害發(fā)生的重點區(qū)域，也可通過遙感技術二次測量礦山水文地質(zhì)狀況，唯有如此，方可確保數(shù)據(jù)的準確性。

（5）科學制定有效的臨災措施。若礦山有地質(zhì)災害發(fā)生，既會使正常的生產(chǎn)活動受到影響，也易造成人員傷亡，讓企業(yè)遭受嚴重的經(jīng)濟損失，為了降低災害損失率，保護現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全，礦山企業(yè)應制定針對性的臨時災害舉措，若出現(xiàn)災害，可協(xié)同當?shù)丨h(huán)保部門、水利部門、建設部門、交通部門、林業(yè)部門、農(nóng)業(yè)部門，積極參與搶險救災工作。地方國土資源部門也應對地質(zhì)災害的規(guī)模、類型、成因和發(fā)展趨勢開展綜合評價及分析，并根據(jù)礦山水文地質(zhì)及地質(zhì)災害調(diào)查報告，預測及預報地質(zhì)災害的后續(xù)影響，從而為下步搶險救災工作夯實基礎。

（6）確保水文地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)的精準。在人為操作和儀器設備準確的影響下，礦山在對水文地質(zhì)信息進行監(jiān)測時，常有數(shù)據(jù)不準的狀況產(chǎn)生，這為地質(zhì)災害預警機制的制定設置了障礙。所以，想要防止出現(xiàn)這類狀況，礦山企業(yè)在對礦山水文地質(zhì)監(jiān)測機制進行執(zhí)行的同時，應確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。在對數(shù)據(jù)信息進行分析時，可通過對比能力驗證或平行樣品測定分析等方式，同時，工作人員需定期對水文地質(zhì)監(jiān)測儀器進行校準和維護，從而將監(jiān)測誤差值降低。

（7）建立地質(zhì)災害專項治理基金。礦山地質(zhì)災害治理工作既關系著后期治理和救災投入，也與前期的水文地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)災害調(diào)查工作相關，這部分工作的開展均要依靠大量資金，方可保證調(diào)查數(shù)據(jù)的準確。所以，礦山企業(yè)需要構建地質(zhì)災害專項治理基金，確保?？顚Ｓ?，讓每分錢都能花在刀刃上，企業(yè)管理人員需要派專人負責對治理基金的應用狀況開展監(jiān)督檢查，從而使地質(zhì)災害預防和治理工作擁有充足的資金。

（8）地下水防治技術。在高壓閥門的最前端安裝高壓閥門與自伸縮封閉器，在孔口管間安裝減壓器，高壓閥及四通管，這樣就會取得很好效果。在鉆孔上安裝防噴裝置，該方法的關鍵技術在于鉆孔安裝防噴裝置。當高壓水突破鉆具時，液壓卡盤具有夾緊和保護鉆桿的功能，但單獨控制液壓卡盤并不能達到良好的防突效果，在鉆孔中，只要有類似情況出現(xiàn)，就會發(fā)生事故，為避免不出現(xiàn)類似情況，可將異徑防突器安裝在鉆桿上，從而確保操作的安全。

（9）防滑坡技術。在重力作用下，邊坡的土石會有下滑態(tài)勢出現(xiàn)，然而，它自身的結構使其具有抗滑力來抵抗滑動?？够突瑒恿Φ淖兓瘜吰碌淖兓兄苯佑绊?。防止邊坡滑動的方法是將地質(zhì)勘測準備工作做好，可通過打防滑樁、修建擋土墻和整平斜坡底進行處理。打樁是指將樁打入滑動土層，以防止巖體滑動的一種方法。通過這種方法，樁體既可選擇現(xiàn)場灌注，還可以打入。修筑擋土墻是在滑動體前修建擋土墻以防止滑坡的一種方法，利用此方式防滑時，應保證擋土墻修筑位置的底層需保持安全和穩(wěn)定，以免出現(xiàn)滑動體和擋土墻一起下滑，可將排水設施放置在墻體后面來將水分及時排除。上面的兩類方式，可通過削坡減少巖體重量，若邊坡較高，可建成階梯式來減少滑動的可能性。

（10）地表塌陷的防治技術。地表塌陷類型具體指的是巖溶塌陷，防治地表塌陷應用的方式主要涵蓋了如下幾點：快速封閉回填塌陷，回填材料為鉆出來的土或水泥沙漿，從而防止地面水返滲入其中而出現(xiàn)事故；河床有塌陷出現(xiàn)時，既要開展回填處理，也要對河流進行改道，以免地表水流走；塌陷位置修筑坪堤，以免地表水從塌陷處流入地下；將塌陷坑處積水排除掉，以保證塌陷位置干燥，防止二次塌陷；對淺處含水層施以注漿處理。

5 結語

綜上所述，對礦山水文地質(zhì)以及地質(zhì)災害進行詳細調(diào)查，可以預先了解礦山地質(zhì)特點，分析礦山有可能會出現(xiàn)的地質(zhì)災害。從而幫助礦山開采企業(yè)明確礦山開采過程中存在的潛在危險，做到防患于未然。此外。在對礦山地質(zhì)災害進行具體調(diào)查過程中，還需要針對滑坡、泥石流等不同地質(zhì)災害類型做出針對性處理，對不同調(diào)查內(nèi)容進行進一步明確。