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摘要:針對礦山地質災害成因和勘查方法相關內容,做了簡單的論述,提出了勘查作業策略。明確礦山地質災害成因,對災害防治工作順利開展,有著重要的意義?;诖?,深度分析此課題,提出有效的勘查方法,推動礦山地質災害治理工作的順利開展,具有現實意義。
關鍵詞:礦山地質災害;災害成因;勘查方法;3S技術
我國礦山類型較多,礦山地質災害問題較多。從當前礦山地質災害情況來說較為嚴峻。因為無論是社會經濟文化,還是生態環境,都和礦山有著密切的關系。尤其是城市建設,受到礦山地質災害的影響較大。因為礦產開采會改變礦藏條件和地質環境,進而引發各類災害?;诖?,要做好災害防治工作。
1礦山地質災害成因分析
(1)采礦活動。由于采礦活動的開展,使得地區地下和地表巖石圈層產生形變,引發災難性后果。主要災害如下:①誘發性地震。由于采礦活動,使得地層應力突然釋放,引發礦震災害。主要是因為采礦活動的開展,使得巖石圈層結構性失衡。短時間的斷層劇烈錯位,極易造成誘發性地震。②斷層錯位。此情況也為圈層結構失衡的表現,因為斷層錯位具有緩發性特點,能量逐漸積聚,短時間內難以被測量和察覺。隨著開采活動的持續,斷層積聚能量快速釋放,造成極大的危害。③泥石流災害。在礦山開采作業中,亂采濫挖,造成植被破壞,隨意丟棄廢土廢石,極易誘發泥石流,或者擴大泥石流規模,增加泥石流爆發頻率。開采作業中,產生的碎屑堆積物,為泥石流災害,提供了固體碎屑物源。在地形地貌條件下,加之水動力的作用,極易誘發山體滑坡。(2)地下水位異變。在礦山開采作業中,深層開采作業,使得地下水自由淺水層或者承壓含水層結構,遭到一定的破壞,引發結構失穩情況,造成地下水位以及礦山地質環境變化,引發災害性后果。具體災害如下:①異變災害和礦井突水等。因為地下水位迅速變化,使得礦坑突然進水,引發礦山災害。此類災害具有突發性和規模大的特點,災害后果較為嚴重。②坑內涌漿。作為礦坑突水的伴生災害,坑內涌砂災害的發生,會造成極大的危害。當采掘作業中,遇到含泥沙的蓄水層或者溶洞,突破隔水層后,泥沙和巖屑隨著水一起涌入礦坑,引發此類災害。除此之外,部分潛水層或者斷層由于斷層錯位,夾雜沉積物涌入坑內,進使得礦坑被泥漿阻塞,甚至掩埋設備以及開采作業人員。③水土流失。礦山開采作業中,產生的松散堆積物,比如渣土,因為結構疏松和孔隙度大,加之水的作用,而渣土顆粒質量不足,無法抵抗水流動力,進而造成位移運動,引發水土流失。
2礦山地質災害勘查常用技術
(1)3S技術。在礦山地質災害勘查作業中,應用RS技術、GPS技術和GIS技術,能夠獲得不錯的勘查效果。其中,RS技術的應用,能夠對礦產環境地質,進行宏觀解釋,精準生產衛星效果,提高礦產環境地質勘查水平。在礦山地質災害勘查作業中,應用RS技術,獲得勘查信息,能夠直接反映礦山情況,提高勘查作業工作效率。而GIS技術和GPS技術的應用,能夠擴大礦山地質勘查范圍,提升數據信息的精準性,便于礦山地質災害的全氣候勘查。(2)水文地質勘查。開展水文地質勘查作業,主要是依據相關信息,判斷巖土力學結構?;趲r土力學結構的穩定性分析結果,能夠準確預測礦山地質災害。以水文地質信息和巖土力學信息的分析,結合運用試驗方法,開展礦山地質災害預判。目前,多采取水質測試和浸泡試驗等,開展水文地質分析,明確礦山地質承載能力,進而全面掌控各類地質災害問題。(3)地球物理勘查法。目前,常用高密度電阻率法以及淺層地震法,開展礦山地質災害勘查。其中,前者的應用原理為:利用巖土的導電性,開展物理試驗。在進行礦產開采作業時,選擇礦山巖土區域,依據巖土導電性,測試巖土體之間的導電數值,利用物理比值法,準確記錄各類信息[1]。因為巖土體不同,其導電性能差異,主要通過電性變化表現出來,通過對比分析數值,分析差異,便能夠定位潛在地質災害發生的位置,進而在開采過程中,合理規避此活動。后者的應用原理為:采取模擬地震波的方法,開展礦山地質災害勘查作業。利用科技手段,引起地震波,觀察地震波變化情況進行判定。
3礦山地質災害勘查和防治實例分析
結合某礦區,對勘查技術在礦山地質災害勘查中的應用,進行全面分析。此區域面積約為16km2,經過多年開采后,出現了嚴重的地質災害問題,危害群眾生產以及生活[2]?,F結合此項目,對遙感技術的應用,做如下分析。(1)影像獲取。礦區遙感影像資料的獲取,使用的是固定翼無人機航攝系統,選擇DB-Ⅱ型無人機,使用佳能EOS5DnarkⅡ定焦數碼相機,作為傳感器。按照比例尺以及遙感測量精度要求,明確地面分辨率參數為0.10m,絕對航高為3050m,相對航高為550m。此次遙感攝影任務,設計2個架次飛行,總計21條航線,航向和旁向重疊度具體為70%和40%,航線之間的距離為220m,曝光間隔參數為70m,總航程為140km,總計獲得遙感照片1762張。(2)數據處理。根據航空攝影資料以及相控成果,基于全數字攝影測量工作站,使用PicelGrid軟件,開展空三測量計算,并且生成區域數字正射影像圖,圖形比例尺大小為1:1000,分辨率為0.10m。數據處理流程如下:①數據準備;②空三加密;③構建立體模型;④核線影像生成;⑤匹配預處理;⑥匹配結果編輯;⑦DEM生成;⑧DOM生成;⑨成果檢查[3]。(3)地質災害遙感解譯。此次解譯工作,以數字正射影像,作為底圖進行分析。利用ArsGIS軟件,作為分析平臺,構建解譯標志,開展初步解譯。經過野外調查驗證后,生成最終成果。解譯工作流程如下:①準備正射影像資料和相關資料;②開展資料分析,構建遙感解譯標志;③初步解譯;④野外驗證;⑤詳細解譯、修正初步解譯成果;⑥綜合分析,輸出解譯成果。結合區域地質背景資料,明確此研究區域主要地質災害包括滑坡災害和不穩定斜坡災害等。(4)勘查結果。在礦山地質災害勘查中,遙感解譯的開展,主要是利用影像的空間特征以及波譜特性,結合運用非遙感信息資料,根據生物地學相關規律,開展綜合分析以及邏輯推理。此次勘查作業,地質災害遙感解釋,是基于研究區域勘查的各類資料,借助ArcGIS軟件平臺,結合遙感影像特征,開展人工目視解譯,總計解譯出滑坡32處;不定位斜坡總計9處;地裂縫總計38處;地面塌陷總計19處;泥石流總計1處;廢渣堆總計13處;煤矸石堆總計5處?;诖私Y果,開展后續防治工作。
4結語
綜上所述,通過對礦山地質災害產生的原因進行分析,論述了礦山地質災害勘查常用的技術手段,并且結合工程實際案例,分析了遙感技術在礦山地質災害勘查中的具體應用。從實踐效果來說,利用現代化勘查技術,能夠明確礦山地質災害實際情況。
參考文獻:
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[2]周小龍,孔德嬌.礦山地質災害類型及勘察方法解析[J].建筑工程技術與設計,2017(8).
[3]王小梅,張苗.礦山環境地質災害問題及其勘查方法[J].絲路視野,2017(31):157-157.
作者:霍然 單位:湖南省湘南地質勘察院