矿山地质灾害的勘查与防治技术探讨
吴琦
（辽宁工程技术大学，阜新，辽宁，123000）
摘 要：本文介绍了矿山地质灾害按空间分布和成因关系区分的类型及成因，阐述了矿山地质灾害的勘查方法，重点论述了实用性较强的物理勘查技术方法，并举例讨论了高密度电阻率法对于滑坡地质灾害的勘查运用。从技术和工程防治两方面，针对主要的矿山地质灾害的常见表现，探讨其相应的防治措施和方法。 关键词：矿山地质灾害 勘查方法 防治技术
引言
矿山地质灾害，就是因人类的采矿生产活动而引起的矿区自然地质环境发生变化，产生影响人类正常生活和生产的灾害性地质作用或现象。它是地质灾害的一个分支，也是自然灾害的重要组成部分。我国是一个矿业大国，又是最大的发展中国家，矿产资源的年消耗量很大。多年的粗放式矿业开发，导致大部分矿山地质环境形势严峻，部分矿区呈现加速恶化态势。因此，认识、勘查和防治矿山地质灾害，意义重大。 1 矿山地质灾害类型
矿山地质灾害种类繁多.按成灾与时间的关系。可分为突发性矿山地质灾害（如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等）和缓发性矿山地质灾害（如采空区的地面变形、环境污染等）。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。
1.1 岩土体变形灾害
1.1.1 矿山地面和采空区塌陷
地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区，若保留矿柱不足，或因矿柱受损而失去支撑能力，就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅，产状较平缓的矿区（如煤矿），地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山，如果不能及时回填和崩落采空区。当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外，在岩溶分布区，还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物，毁坏道路、水库，还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁，或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内，造成淹井事敝，直至停工停产。
1.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩
主要原因是不合理开采如采剥失凋、边坡角度过陡等造成，这种灾害多发生在露天开采的非金属矿和建材矿山。1980年湖北盐池河磷矿所发生的山崩事件，使矿山毁于一旦，死难307 人，危害极大，是此类灾害的典型例子。在中国最大的锰矿生产基地——广西下雷锰矿和天等锰矿等矿山的露天采区，由于地处中低山地貌和多雨地区，坡度过陡而常易发生采场边崩、废石场等滑坡灾害。
1.1.3 坑内岩爆
坑内岩爆又称矿山冲击，这是因矿坑周边和顶底板围岩，在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩，一旦因采掘挖空出现自由面，即有可能产生岩石地应力的骤然释放，导致岩石大量破裂成碎块.并向坑内大量喷射、爆散，给矿山带来危害和灾难。
1.1.4 采矿诱发地震
因采矿活动而诱发的地震，震源浅、危害大.小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。可以预计，随着我国各矿山向深部采掘的发展，此类地震的出现频率也将增加，由此对矿山及周边地区的危害也势必加剧。
1.1.5 场库失稳
场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。此灾害发生的原因有：①坝体稳定性差；
②因洪水漫顶而溃坝；③因坝体渗漏管涌而溃坝；④凶坝体浸润软化或坝基过度沉陷而溃坝。此外，由于坝体无正规设计施工而失事也频有发生。
1.2 地下水位改变引起的灾害
1.2.1 矿坑突水涌水
这是最常见的矿山灾害，突发性强、规模大，后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足，采掘过程中打穿老窿，贯穿透水断层，骤遇蓄水溶洞或暗河，导致地下水或地面水大量涌人，造成井巷被淹、人员伤亡灾难。特别是在民采严重干扰的矿山，开采技术低下.乱采滥挖，缺乏安全监督，这种由民采引发的突发性灾害的潜在威胁极大。
1.2.2 坑内溃沙涌泥
这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞，常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入，另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌人坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞，机器、人员被泥沙所埋，严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。
1.2.3 环境污染
环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质，由于未经有效处理就被排放到江河湖海中，造成环境污染公害事件，如我围贵州兴仁因铊污染造成的“鬼剃头”事件。除环境污染外，采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等，其结果是矿区环境日益恶化，影响人的身体健康，最终也影响矿山的生产。
1.3 矿体内因引起的灾害
1.3.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾
这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良，使瓦斯积聚发生爆炸，造成井下作业人员伤亡，矿井被毁；矿坑火灾除见于煤矿外，也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热，在热量聚积到一定程度时则发生自燃，引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大，而且还严重损耗地下矿产资源，如有的煤矿在地下已燃烧上百年，其资源损耗量十分巨大。此外，矿山火灾对周围环境的危害也令人触目惊心，如一些久烧不熄的矿山，常使当地气候发生改变，农作物和树木大量死亡，田地荒芜，环境严重恶化。
1.3.2 地热
随着开采深度加大，地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下。矿山因含硫量高，开采深度又大，地温非常高。如凡口铅锌矿的深井，实测岩石温度达41℃；安徽冬山铜矿深部实测岩石温度达36-370℃；广西高峰锡矿深部矿坑岩石温度达38℃以上。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣。严重影响了矿山的正常生产。
2 矿山地质灾害的勘查
2.1 地球信息技术综合方法
地球信息技术有遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（ GIS）三种技术，合称为“3S”技术。
2.1.1 遥感技术（RS）
主要是针对大面积区域宏观解释，可形成不同比例尺所需要的航卫片解译结果。利用航、卫片进行解译，具有直观、真实、准确、实效性强等特点，可大大提高工作效率和质量。 [1]
2.1.2 全球定位系统技术（GPS）
GPS 具有全天候、全球覆盖和高精度的优良性能，而且其用户设备无源工作，体积小，重量轻，耗电少，使用方便和价格低廉，因此，GPS 的应用越来越广泛。在矿山环境野外调查中，可采用GPS 定位仪进行矿山环境三维坐标数据的现场采集工作。
2.1.3 地理信息系统（ GIS）技术
矿山地质灾害的许多问题都是由多种空间域因子共同作用的结果，而GIS 本身又具有强大的空间分析操作功能和多源多因素信息复合叠加技术，因此GIS 完全可以实现对矿山环境和灾害问题进行动态模拟与评价的目的。其评价思路首先是在对矿山环境的具体实际地质条件分析基础上，建立影响矿山环境和地质
灾害的各主控因素的子专题层图(如水土流失，土地沙漠化，地下水环境，矿山泥石流等)，然后通过对这些子专题层进行空间分析与操作，从而对相关矿山地质灾害问题作出定量评价。总之，“3S”技术的应用，可以从宏观上掌握地质灾害的分布、发生、发展规律。如GPS 可以对灾害发生地进行精确定位；RS技术可以利用矿区的多时相遥感图像进行叠加分析，获取矿区不同时期的地貌破坏程度、塌陷区的形态、面积、矿业废弃物的类型及分布状况、环境污染状况及生态环境状况；GIS 技术可以对矿山灾害信息数据进行空间有效分析，方便管理人员迅速掌握灾情，有效进行防灾减灾工作。“3S”技术的应用弥补了以前常规的技术手段(如地形测量等)难于胜任的空白，特别是对危险地带的矿山灾害的调查，如矿山积水塌陷区等。 [2]
2.2 水文地质与岩土力学试验方法
水文地质与岩土力学试验类型很多，是矿山地质灾害调查的重要手段之一，许多调查成果的基础数据和资料，均需水文地质与岩土力学试验而获得。在矿山地质灾害调查工作中，水文地质试验主要包括水质测试、淋滤试验、浸泡试验、含水层吸附试验、含水层顶板渗透性试验、采矿引起周围地层渗透性变化试验、矿石及固体废弃物中有毒有害元素测试试验、土壤污染试验、溶质迁移与富集规律试验等；岩土力学试验主要包括室外原位力学试验和室内岩土物理力学性质试验等。
2.3 矿山地质灾害的勘查
勘查矿山地质灾害隐患，主要是勘查采空区、积水塌陷区等潜在危险。由于这些地质灾害都在深部 发生，勘查多采用物理勘查方法。
2.3.1 高密度电阻率法
高密度电法是近年来发展起来的物探方法,广泛应用于灾害调查及工程勘察中。它是一种直流电阻率法，应用的地球物理前提是地下介质间的导电性差异，通过向大地供直流电,采用点阵式布电极,密集采样观测和研究电场的空间分布规律,和常规电阻率法一样，它通过A、B 电级向地下供电流I，在M、N极间测量电位差△U，从而求得该记录点的视电阻率值PS＝K△U／I，反演结果为二维视电阻率断面图。根据实测的视电阻率断面进行计算、处理、分析，从而获得地层中的电阻率分布情况，以此划分地层、圈闭异常、确定冒裂带等。通过研究高密度电法获得的数据资料,可以对灾害体的纵、横向发展的规模有更深入的了解。对不太深的采空区、地下水系、岩石风化层等的勘查十分有效。
2.3.2 视电阻率法
视电阻率法可用于圈定采空区。一般金属矿山都是块状硫化物矿体，它是一种良导电体，具有极低的电阻率，而有待探明的采空区为空气充填，空气是绝缘高阻，其电阻率与硫化物矿体的电阻率有显著差别.利用视电阻率法揭示这种差别存在的范围就是圈定的采空区[2]。
2.3.3 瞬变电磁法
瞬变电磁法是一种基于电磁感应原理的物探方法，利用不接地回线(大回线磁偶源)或接地线源(电偶源)向地下发送一次场，在一次场的间歇期间，测量地下介质的感应电磁场(二次场)电压随时间的变化。根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等，间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题. 由于该方法是纯二次场观测，故与其他电性方法相比，具有体积效应影响小、对地形、地物条件要求小、抗干扰能力强有体积效应小、纵横向分辨率高、对低阻反应敏感等特点。同时，瞬变电磁勘探对地下良导电介质具有较强的响应能力，适用于进行煤层顶底板含(隔)水层划分、煤层陷落柱探测、断层及裂隙发育带导(含)水性评价等工作，是一种高效、快捷的物探方法。 [3]
2.3.4 浅层地震法
浅层地震法是人工手段激发地震波，再通过研究地震波在地层中的传播规律，以查明地下地质小构造及获取地层岩性信息的一种物探方法。其中的浅层反射法。不仅能直观地反映地层界面的起伏变化，而且还能探测地下隐伏断层、空洞、陷落柱以及各种异常物体.是滑坡、断裂面、采空区等潜在地质灾害的有效勘查方法之一。
2.3.5 其他方法
在矿山地质灾害的勘查中，地球化学勘查方法也可发挥重要作用，特别是对矿区环境污染的勘查，化
探方法可以充分发挥其优势，在污染冈素查定、探测污染源、污染机制(过程)研究、圈定污染异常区，以及提出污染治理方案等方面将起决定性作用。
2.3.6 高密度电阻率法在地质滑坡灾害的实例运用
矿区概况：河北省某矿区地势西高东低，地形坡度为26.2‰，为较陡斜的垄岗丘陵地貌，地形坡度起伏较大，地表地层松散。据钻探资料显示，出露的上部地层为第四系全新世松散杂粘土层，厚度一般在数米至数十米之间，在不同地方不同深度内有厚度不等的混有块石的松散风化层。底部基岩主要为燕山期花岗岩、太古界阜平群片麻岩。区内经过多次构造运动，燕山运动形成的褶皱、断裂等构造形成了调查区域主要构造骨架。区内褶皱有两期，阜平运动期和燕山运动期。阜平地区为一“变质穹窿构造”，实际上是一个非常复杂的“穹状复合褶皱群”。大致以阜平地区为中心，北起走马驿东北，南至平山县西南，东自口头一带，西到龙泉关以西，长轴近南北向，约120km，短轴呈北西向，约70km，总体面貌为一穹状隆起。由于区内受多次构造运动影响，历次产生的断层相互穿插，叠加或干扰，构造相当复杂。探测方法：根据上述调查，地层大致可分为两部分，上部松散层和下部的基岩。而松散层和基岩在波阻抗和地电特性方面具有较大的差异性，这就具备了地球物理前提，为高密度电阻率法解决地质问题获取地下地质信息提供了先决条件。本次高密度电阻率法采用的电法装置为a 排列，采集为60 根铜电极，电极距为4.0m，扫描剖面16 层，剖面长度236m，主要用于对滑坡体滑移面的探测确定。 [4]
高密度电阻法探测成果[4]
探测结论：通过综合物探的实测以及结合区域地质、钻探资料分析认为，滑坡体最大厚度约30m，为一中厚层堆积碎石土沿着强风化基岩面所形成的滑坡，主滑带已经形成并向现滑坡后壁延伸，连贯。虽然滑坡目前处于相对稳定状态，但根据目前当地百姓在滑坡前沿无序的开挖、取石发展趋势，存在可能诱发大规模滑坡的可能性。
3 矿山地质灾害的防治
3.1 技术性措施
3.1.1 矿山地质灾害的监测
各省市及县各级地质环境监测网络逐渐形成，在开展地质环境监测的同时.开展了对矿山地质灾害的调查和监测工作。每年进行汛前、汛期、汛后地质灾害动态检查.对重要监测点进行定期的监测，有效地减少了矿山地质灾害所造成的损失。
3.1.2 矿山地质灾害调查
借助国土资源部门和矿企及科研事业单位，对所辖矿区进行地质灾害调查及区划工作，重点是调查潜在地质灾害的易发生区和发生类型。在进行地质灾害调查中也需要借鉴已发生的重要矿山的典型地质灾害，在调查的基础上编制了地质灾害防治方案和防治规划.这些项目都涉及到了矿山地质灾害的防治工作，
为有
效防治矿山地质灾害提供了科学详实的基础资料。
3.1.3 依靠科技手段.提高矿山开采技术水平
近年来，国家和行业加强了矿山环境保护和科学研究，着重研究矿业开发过程中引起的环境变化及防治技术，矿业三废的处理和废弃物回收与综合利用技术。部分矿山采用先进的采、选技术和加工利用技术、无废开采技术。提高了劳动生产率和资源利用率.有效地减少了矿山地质灾害的发生。
3.1.4 矿山地质灾害的治理
对于通过矿山地质环境影响评价（评估），发现可能存在地质灾害隐患或已经发生地质灾害的矿山.矿业主及各级政府为了防止地质灾害的危害和进一步扩大危害，往往也千方百计抽出人力和物力或投入一定的资金进行地质灾害的治理，使地质灾害获得了有效地控制，减轻或消除了危害。
3.2 工程防治措施
3.2.1 充填复垦法—防治采空区塌陷
对矿山采空区塌陷的治理方法很多 ,但较常用的方法是充填复垦法。这种方法是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地复田。这种方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染 ,可经济有效防护治理的地区 ,因其既解决了塌陷地复垦问题 ,又解决了矿山固体废弃物的处理问题 ,所以经济效益最佳。 [5]
3.2.2 建造抗滑工程—防治滑坡
抗滑工程是防止山体滑坡的不可缺少的一部分，尤其对于事关生命、财产安全的矿区坡体来说，意 义非同寻常。抗滑工程包括抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。抗滑桩大 截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩。土质改良注浆、微型桩。
3.2.3 清理和拦截工程—防治崩塌
清理危岩：在形成开采终了台阶时采用人工和反铲配合清理边坡危岩悬石和发生裂隙的岩体.同时对有破碎带、软弱结构面和高陡危崖边坡设置安全警戒线和安全警示标志，防止他人员和设备进入危险区内。拦截滚石：对于经常出现悬石滚落、泥夹石剥落和小型崩塌的地段，不仅设置安全警示标志，而且在坡脚上设置拦截构筑物，在距离坡脚5m 沿崩塌影响范围倾倒生产剥离形成沟槽以停积崩塌滚石和渣土；在每个开采终了水平。临近边坡爆破作业时，采用边坡预裂爆破和逐孔降震控制爆破技术等减震措施以降低爆时对边坡的破坏，同时严格按照设计规范要求留设3～5m 安全平台及清扫平台，用以拦截崩塌滚石。
3.2.4 预防断裂出水—防治井下突水
预防断裂出水是矿井防治水工作的主要内容之一。首先应当查明工作面断裂分布情况 ,为预水提供 依据 ,对于断裂处要加强支护 ,重防检测，防止滞后出水。水压是造成隔离岩层出水的重要因素，通过 降低水压来减少水压对于隔离岩层的“顶劈”作用，预防出水。此外 ,应当加强对矿井开采工作的管理 , 严禁违规操作和非正常开采。 [6]
3.2.5 拦挡、排导和支护措施—防治泥石流
拦挡、排导和支护等工程措施治理目的是减少泥石流灾害的发生频度,降低灾害的危害程度。对物质 来源即上游的矿渣松散体进行拦挡,阻拦了泥石流的物质来源。修建拦挡坝或谷坊,同时,布置合理的排水 措施,使土水分离。中下游进行排导,疏通沟道,防止沿途淤积漫流,冲毁田地,对沿途沟道边坡进行支护, 防止塌方和道路毁坏。合适的地点修建速流通道,加速泥石流的排导。
4 结语
矿山地质灾害类型多样，成因复杂，对人们的正常生产生活影响巨大，运用现代探测技术，科学勘 查潜在矿山地质灾害，意义重大。针对矿山地质灾害隐患，合理运用防治方法和措施，矿山合理有效地 利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展，是一 个长期而重要的工作。
5 结束语
矿山地面沉降观测新技术以其高精度、高效率等优势得到了广泛应用，极大的节省了人力物力，为指
导矿山生产安全提供了可靠保证。地面沉降灾害防治涉及到综合研究、地下资源资源管理、社会、经济、法律、防汛规划与建设等多方面。地面沉降防治本身并不存在十分复杂的技术问题，关键是社会与政府对此问题的重视程度。地面沉降是一项较复杂的系统工程，在防治过程中，不仅需要运用新技术对地面沉降进行准确的预测、采取科学合理的防治措施，同时政府和社会各界更应该从行政法规、法律、经济、技术等方面给予配合与支持，使得地面沉降的防治取得较好的成效。
参考文献
[1] 刘成，徐刚，黄彦.基于“3s”技术的重庆市北碚区地质灾害评估预测系统[J].地质灾害与环境保护，2006，17(1)：108-112
[2] 赵永久.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J].地质灾害与环境保护，2008，19(2)：104-107
[3] 周先军，李淑琴. 矿山地质勘查与勘查灾害防治[J].中国高新技术企业，2010(18)：94-95
[4] 杨勤海，王璇. 滑坡地质灾害调查中的综合物探技术应用[J].勘察科学技术，2011（6）：47-48
[5] 岳境，姜国虎，张元彩.矿山开采引发的地质灾害及其治理方案初探[J].资源环境与工程，2006，(5)：536-538
[6] 陈秀峰. 论矿山地质灾害及其防治[J].煤，2009，18(9)：51-52
矿山地质灾害的勘查与防治技术探讨
吴琦
（辽宁工程技术大学，阜新，辽宁，123000）
摘 要：本文介绍了矿山地质灾害按空间分布和成因关系区分的类型及成因，阐述了矿山地质灾害的勘查方法，重点论述了实用性较强的物理勘查技术方法，并举例讨论了高密度电阻率法对于滑坡地质灾害的勘查运用。从技术和工程防治两方面，针对主要的矿山地质灾害的常见表现，探讨其相应的防治措施和方法。 关键词：矿山地质灾害 勘查方法 防治技术
引言
矿山地质灾害，就是因人类的采矿生产活动而引起的矿区自然地质环境发生变化，产生影响人类正常生活和生产的灾害性地质作用或现象。它是地质灾害的一个分支，也是自然灾害的重要组成部分。我国是一个矿业大国，又是最大的发展中国家，矿产资源的年消耗量很大。多年的粗放式矿业开发，导致大部分矿山地质环境形势严峻，部分矿区呈现加速恶化态势。因此，认识、勘查和防治矿山地质灾害，意义重大。 1 矿山地质灾害类型
矿山地质灾害种类繁多.按成灾与时间的关系。可分为突发性矿山地质灾害（如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等）和缓发性矿山地质灾害（如采空区的地面变形、环境污染等）。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。
1.1 岩土体变形灾害
1.1.1 矿山地面和采空区塌陷
地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区，若保留矿柱不足，或因矿柱受损而失去支撑能力，就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅，产状较平缓的矿区（如煤矿），地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山，如果不能及时回填和崩落采空区。当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外，在岩溶分布区，还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物，毁坏道路、水库，还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁，或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内，造成淹井事敝，直至停工停产。
1.1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩
主要原因是不合理开采如采剥失凋、边坡角度过陡等造成，这种灾害多发生在露天开采的非金属矿和建材矿山。1980年湖北盐池河磷矿所发生的山崩事件，使矿山毁于一旦，死难307 人，危害极大，是此类灾害的典型例子。在中国最大的锰矿生产基地——广西下雷锰矿和天等锰矿等矿山的露天采区，由于地处中低山地貌和多雨地区，坡度过陡而常易发生采场边崩、废石场等滑坡灾害。
1.1.3 坑内岩爆
坑内岩爆又称矿山冲击，这是因矿坑周边和顶底板围岩，在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩，一旦因采掘挖空出现自由面，即有可能产生岩石地应力的骤然释放，导致岩石大量破裂成碎块.并向坑内大量喷射、爆散，给矿山带来危害和灾难。
1.1.4 采矿诱发地震
因采矿活动而诱发的地震，震源浅、危害大.小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。可以预计，随着我国各矿山向深部采掘的发展，此类地震的出现频率也将增加，由此对矿山及周边地区的危害也势必加剧。
1.1.5 场库失稳
场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。此灾害发生的原因有：①坝体稳定性差；
②因洪水漫顶而溃坝；③因坝体渗漏管涌而溃坝；④凶坝体浸润软化或坝基过度沉陷而溃坝。此外，由于坝体无正规设计施工而失事也频有发生。
1.2 地下水位改变引起的灾害
1.2.1 矿坑突水涌水
这是最常见的矿山灾害，突发性强、规模大，后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足，采掘过程中打穿老窿，贯穿透水断层，骤遇蓄水溶洞或暗河，导致地下水或地面水大量涌人，造成井巷被淹、人员伤亡灾难。特别是在民采严重干扰的矿山，开采技术低下.乱采滥挖，缺乏安全监督，这种由民采引发的突发性灾害的潜在威胁极大。
1.2.2 坑内溃沙涌泥
这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞，常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入，另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌人坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞，机器、人员被泥沙所埋，严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。
1.2.3 环境污染
环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质，由于未经有效处理就被排放到江河湖海中，造成环境污染公害事件，如我围贵州兴仁因铊污染造成的“鬼剃头”事件。除环境污染外，采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等，其结果是矿区环境日益恶化，影响人的身体健康，最终也影响矿山的生产。
1.3 矿体内因引起的灾害
1.3.1 瓦斯爆炸和矿坑火灾
这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良，使瓦斯积聚发生爆炸，造成井下作业人员伤亡，矿井被毁；矿坑火灾除见于煤矿外，也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热，在热量聚积到一定程度时则发生自燃，引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大，而且还严重损耗地下矿产资源，如有的煤矿在地下已燃烧上百年，其资源损耗量十分巨大。此外，矿山火灾对周围环境的危害也令人触目惊心，如一些久烧不熄的矿山，常使当地气候发生改变，农作物和树木大量死亡，田地荒芜，环境严重恶化。
1.3.2 地热
随着开采深度加大，地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下。矿山因含硫量高，开采深度又大，地温非常高。如凡口铅锌矿的深井，实测岩石温度达41℃；安徽冬山铜矿深部实测岩石温度达36-370℃；广西高峰锡矿深部矿坑岩石温度达38℃以上。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣。严重影响了矿山的正常生产。
2 矿山地质灾害的勘查
2.1 地球信息技术综合方法
地球信息技术有遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（ GIS）三种技术，合称为“3S”技术。
2.1.1 遥感技术（RS）
主要是针对大面积区域宏观解释，可形成不同比例尺所需要的航卫片解译结果。利用航、卫片进行解译，具有直观、真实、准确、实效性强等特点，可大大提高工作效率和质量。 [1]
2.1.2 全球定位系统技术（GPS）
GPS 具有全天候、全球覆盖和高精度的优良性能，而且其用户设备无源工作，体积小，重量轻，耗电少，使用方便和价格低廉，因此，GPS 的应用越来越广泛。在矿山环境野外调查中，可采用GPS 定位仪进行矿山环境三维坐标数据的现场采集工作。
2.1.3 地理信息系统（ GIS）技术
矿山地质灾害的许多问题都是由多种空间域因子共同作用的结果，而GIS 本身又具有强大的空间分析操作功能和多源多因素信息复合叠加技术，因此GIS 完全可以实现对矿山环境和灾害问题进行动态模拟与评价的目的。其评价思路首先是在对矿山环境的具体实际地质条件分析基础上，建立影响矿山环境和地质
灾害的各主控因素的子专题层图(如水土流失，土地沙漠化，地下水环境，矿山泥石流等)，然后通过对这些子专题层进行空间分析与操作，从而对相关矿山地质灾害问题作出定量评价。总之，“3S”技术的应用，可以从宏观上掌握地质灾害的分布、发生、发展规律。如GPS 可以对灾害发生地进行精确定位；RS技术可以利用矿区的多时相遥感图像进行叠加分析，获取矿区不同时期的地貌破坏程度、塌陷区的形态、面积、矿业废弃物的类型及分布状况、环境污染状况及生态环境状况；GIS 技术可以对矿山灾害信息数据进行空间有效分析，方便管理人员迅速掌握灾情，有效进行防灾减灾工作。“3S”技术的应用弥补了以前常规的技术手段(如地形测量等)难于胜任的空白，特别是对危险地带的矿山灾害的调查，如矿山积水塌陷区等。 [2]
2.2 水文地质与岩土力学试验方法
水文地质与岩土力学试验类型很多，是矿山地质灾害调查的重要手段之一，许多调查成果的基础数据和资料，均需水文地质与岩土力学试验而获得。在矿山地质灾害调查工作中，水文地质试验主要包括水质测试、淋滤试验、浸泡试验、含水层吸附试验、含水层顶板渗透性试验、采矿引起周围地层渗透性变化试验、矿石及固体废弃物中有毒有害元素测试试验、土壤污染试验、溶质迁移与富集规律试验等；岩土力学试验主要包括室外原位力学试验和室内岩土物理力学性质试验等。
2.3 矿山地质灾害的勘查
勘查矿山地质灾害隐患，主要是勘查采空区、积水塌陷区等潜在危险。由于这些地质灾害都在深部 发生，勘查多采用物理勘查方法。
2.3.1 高密度电阻率法
高密度电法是近年来发展起来的物探方法,广泛应用于灾害调查及工程勘察中。它是一种直流电阻率法，应用的地球物理前提是地下介质间的导电性差异，通过向大地供直流电,采用点阵式布电极,密集采样观测和研究电场的空间分布规律,和常规电阻率法一样，它通过A、B 电级向地下供电流I，在M、N极间测量电位差△U，从而求得该记录点的视电阻率值PS＝K△U／I，反演结果为二维视电阻率断面图。根据实测的视电阻率断面进行计算、处理、分析，从而获得地层中的电阻率分布情况，以此划分地层、圈闭异常、确定冒裂带等。通过研究高密度电法获得的数据资料,可以对灾害体的纵、横向发展的规模有更深入的了解。对不太深的采空区、地下水系、岩石风化层等的勘查十分有效。
2.3.2 视电阻率法
视电阻率法可用于圈定采空区。一般金属矿山都是块状硫化物矿体，它是一种良导电体，具有极低的电阻率，而有待探明的采空区为空气充填，空气是绝缘高阻，其电阻率与硫化物矿体的电阻率有显著差别.利用视电阻率法揭示这种差别存在的范围就是圈定的采空区[2]。
2.3.3 瞬变电磁法
瞬变电磁法是一种基于电磁感应原理的物探方法，利用不接地回线(大回线磁偶源)或接地线源(电偶源)向地下发送一次场，在一次场的间歇期间，测量地下介质的感应电磁场(二次场)电压随时间的变化。根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等，间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题. 由于该方法是纯二次场观测，故与其他电性方法相比，具有体积效应影响小、对地形、地物条件要求小、抗干扰能力强有体积效应小、纵横向分辨率高、对低阻反应敏感等特点。同时，瞬变电磁勘探对地下良导电介质具有较强的响应能力，适用于进行煤层顶底板含(隔)水层划分、煤层陷落柱探测、断层及裂隙发育带导(含)水性评价等工作，是一种高效、快捷的物探方法。 [3]
2.3.4 浅层地震法
浅层地震法是人工手段激发地震波，再通过研究地震波在地层中的传播规律，以查明地下地质小构造及获取地层岩性信息的一种物探方法。其中的浅层反射法。不仅能直观地反映地层界面的起伏变化，而且还能探测地下隐伏断层、空洞、陷落柱以及各种异常物体.是滑坡、断裂面、采空区等潜在地质灾害的有效勘查方法之一。
2.3.5 其他方法
在矿山地质灾害的勘查中，地球化学勘查方法也可发挥重要作用，特别是对矿区环境污染的勘查，化
探方法可以充分发挥其优势，在污染冈素查定、探测污染源、污染机制(过程)研究、圈定污染异常区，以及提出污染治理方案等方面将起决定性作用。
2.3.6 高密度电阻率法在地质滑坡灾害的实例运用
矿区概况：河北省某矿区地势西高东低，地形坡度为26.2‰，为较陡斜的垄岗丘陵地貌，地形坡度起伏较大，地表地层松散。据钻探资料显示，出露的上部地层为第四系全新世松散杂粘土层，厚度一般在数米至数十米之间，在不同地方不同深度内有厚度不等的混有块石的松散风化层。底部基岩主要为燕山期花岗岩、太古界阜平群片麻岩。区内经过多次构造运动，燕山运动形成的褶皱、断裂等构造形成了调查区域主要构造骨架。区内褶皱有两期，阜平运动期和燕山运动期。阜平地区为一“变质穹窿构造”，实际上是一个非常复杂的“穹状复合褶皱群”。大致以阜平地区为中心，北起走马驿东北，南至平山县西南，东自口头一带，西到龙泉关以西，长轴近南北向，约120km，短轴呈北西向，约70km，总体面貌为一穹状隆起。由于区内受多次构造运动影响，历次产生的断层相互穿插，叠加或干扰，构造相当复杂。探测方法：根据上述调查，地层大致可分为两部分，上部松散层和下部的基岩。而松散层和基岩在波阻抗和地电特性方面具有较大的差异性，这就具备了地球物理前提，为高密度电阻率法解决地质问题获取地下地质信息提供了先决条件。本次高密度电阻率法采用的电法装置为a 排列，采集为60 根铜电极，电极距为4.0m，扫描剖面16 层，剖面长度236m，主要用于对滑坡体滑移面的探测确定。 [4]
高密度电阻法探测成果[4]
探测结论：通过综合物探的实测以及结合区域地质、钻探资料分析认为，滑坡体最大厚度约30m，为一中厚层堆积碎石土沿着强风化基岩面所形成的滑坡，主滑带已经形成并向现滑坡后壁延伸，连贯。虽然滑坡目前处于相对稳定状态，但根据目前当地百姓在滑坡前沿无序的开挖、取石发展趋势，存在可能诱发大规模滑坡的可能性。
3 矿山地质灾害的防治
3.1 技术性措施
3.1.1 矿山地质灾害的监测
各省市及县各级地质环境监测网络逐渐形成，在开展地质环境监测的同时.开展了对矿山地质灾害的调查和监测工作。每年进行汛前、汛期、汛后地质灾害动态检查.对重要监测点进行定期的监测，有效地减少了矿山地质灾害所造成的损失。
3.1.2 矿山地质灾害调查
借助国土资源部门和矿企及科研事业单位，对所辖矿区进行地质灾害调查及区划工作，重点是调查潜在地质灾害的易发生区和发生类型。在进行地质灾害调查中也需要借鉴已发生的重要矿山的典型地质灾害，在调查的基础上编制了地质灾害防治方案和防治规划.这些项目都涉及到了矿山地质灾害的防治工作，
为有
效防治矿山地质灾害提供了科学详实的基础资料。
3.1.3 依靠科技手段.提高矿山开采技术水平
近年来，国家和行业加强了矿山环境保护和科学研究，着重研究矿业开发过程中引起的环境变化及防治技术，矿业三废的处理和废弃物回收与综合利用技术。部分矿山采用先进的采、选技术和加工利用技术、无废开采技术。提高了劳动生产率和资源利用率.有效地减少了矿山地质灾害的发生。
3.1.4 矿山地质灾害的治理
对于通过矿山地质环境影响评价（评估），发现可能存在地质灾害隐患或已经发生地质灾害的矿山.矿业主及各级政府为了防止地质灾害的危害和进一步扩大危害，往往也千方百计抽出人力和物力或投入一定的资金进行地质灾害的治理，使地质灾害获得了有效地控制，减轻或消除了危害。
3.2 工程防治措施
3.2.1 充填复垦法—防治采空区塌陷
对矿山采空区塌陷的治理方法很多 ,但较常用的方法是充填复垦法。这种方法是利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷地复田。这种方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染 ,可经济有效防护治理的地区 ,因其既解决了塌陷地复垦问题 ,又解决了矿山固体废弃物的处理问题 ,所以经济效益最佳。 [5]
3.2.2 建造抗滑工程—防治滑坡
抗滑工程是防止山体滑坡的不可缺少的一部分，尤其对于事关生命、财产安全的矿区坡体来说，意 义非同寻常。抗滑工程包括抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙。抗滑桩大 截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑刚架桩、板桩抗滑桩和锚固桩。土质改良注浆、微型桩。
3.2.3 清理和拦截工程—防治崩塌
清理危岩：在形成开采终了台阶时采用人工和反铲配合清理边坡危岩悬石和发生裂隙的岩体.同时对有破碎带、软弱结构面和高陡危崖边坡设置安全警戒线和安全警示标志，防止他人员和设备进入危险区内。拦截滚石：对于经常出现悬石滚落、泥夹石剥落和小型崩塌的地段，不仅设置安全警示标志，而且在坡脚上设置拦截构筑物，在距离坡脚5m 沿崩塌影响范围倾倒生产剥离形成沟槽以停积崩塌滚石和渣土；在每个开采终了水平。临近边坡爆破作业时，采用边坡预裂爆破和逐孔降震控制爆破技术等减震措施以降低爆时对边坡的破坏，同时严格按照设计规范要求留设3～5m 安全平台及清扫平台，用以拦截崩塌滚石。
3.2.4 预防断裂出水—防治井下突水
预防断裂出水是矿井防治水工作的主要内容之一。首先应当查明工作面断裂分布情况 ,为预水提供 依据 ,对于断裂处要加强支护 ,重防检测，防止滞后出水。水压是造成隔离岩层出水的重要因素，通过 降低水压来减少水压对于隔离岩层的“顶劈”作用，预防出水。此外 ,应当加强对矿井开采工作的管理 , 严禁违规操作和非正常开采。 [6]
3.2.5 拦挡、排导和支护措施—防治泥石流
拦挡、排导和支护等工程措施治理目的是减少泥石流灾害的发生频度,降低灾害的危害程度。对物质 来源即上游的矿渣松散体进行拦挡,阻拦了泥石流的物质来源。修建拦挡坝或谷坊,同时,布置合理的排水 措施,使土水分离。中下游进行排导,疏通沟道,防止沿途淤积漫流,冲毁田地,对沿途沟道边坡进行支护, 防止塌方和道路毁坏。合适的地点修建速流通道,加速泥石流的排导。
4 结语
矿山地质灾害类型多样，成因复杂，对人们的正常生产生活影响巨大，运用现代探测技术，科学勘 查潜在矿山地质灾害，意义重大。针对矿山地质灾害隐患，合理运用防治方法和措施，矿山合理有效地 利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展，是一 个长期而重要的工作。
5 结束语
矿山地面沉降观测新技术以其高精度、高效率等优势得到了广泛应用，极大的节省了人力物力，为指
导矿山生产安全提供了可靠保证。地面沉降灾害防治涉及到综合研究、地下资源资源管理、社会、经济、法律、防汛规划与建设等多方面。地面沉降防治本身并不存在十分复杂的技术问题，关键是社会与政府对此问题的重视程度。地面沉降是一项较复杂的系统工程，在防治过程中，不仅需要运用新技术对地面沉降进行准确的预测、采取科学合理的防治措施，同时政府和社会各界更应该从行政法规、法律、经济、技术等方面给予配合与支持，使得地面沉降的防治取得较好的成效。
参考文献
[1] 刘成，徐刚，黄彦.基于“3s”技术的重庆市北碚区地质灾害评估预测系统[J].地质灾害与环境保护，2006，17(1)：108-112
[2] 赵永久.矿山环境地质灾害问题及其勘查方法[J].地质灾害与环境保护，2008，19(2)：104-107
[3] 周先军，李淑琴. 矿山地质勘查与勘查灾害防治[J].中国高新技术企业，2010(18)：94-95
[4] 杨勤海，王璇. 滑坡地质灾害调查中的综合物探技术应用[J].勘察科学技术，2011（6）：47-48
[5] 岳境，姜国虎，张元彩.矿山开采引发的地质灾害及其治理方案初探[J].资源环境与工程，2006，(5)：536-538
[6] 陈秀峰. 论矿山地质灾害及其防治[J].煤，2009，18(9)：51-52