矿山水工环地质灾害危险性评估方案研究
2021-07-22张萌琦
张萌琦
(甘肃省有色地质勘查局兰州矿产勘查院,甘肃 兰州 730046)
我国矿山资源较为丰富,矿山水工环主要有水文地质、环境地质以及工程地质等几个部分,任何一个环节出现问题,都有可能造成地质灾害的发生,严重的影响到矿山的开采工作。因此,可以开展矿山水工环地质灾害危险性评估工作,提高矿山地质灾害的防治能力,促进矿山事业的前进发展。在矿山开采工作中,要不断的对评估方式进行优化与改进,从而提高矿山开采的质量和效率。由此可见,对矿山水工环地质灾害危险性评估方案进行研究具有重要的意义。
1 矿山水工环地质灾害危险性评估的主要因素
1.1 地形地貌方面
矿山的地形地貌是影响水工环地质灾害危险性评估的主要因素之一。通过对地形地貌进行评估,能够完善矿山开采方案,提高矿山施工的安全性。由于矿山水工环的地质环境较为恶劣,所以要全面的分析其风险问题,制定科学的施工方案,优化施工流程,减少地质灾害的发生。此外,相关的工作人员也要根据实际的考察情况制定针对性的实施方案,指出对应的风险隐患,为应对突发事件制定出应急方案,同时做好相关的监督工作,从而保证工作流程的顺利完成,提高地质灾害危险性评估的准确性。
1.2 地质灾害的主要影响
在对矿山水工环地质灾害危险性评估的过程中,地质灾害的影响的最重要的因素,可以看做为作业环境当中频繁出现的地质灾害对工程造成的影响。所以,在实际施工的过程中,必须加强对各个环节施工的控制和管理,并且合理的划分矿山水工环地质灾害危险等级,确保地质勘察工作的全面性和科学性。除此之外,工作人员要注意地区内出现地质灾害次数较多的位置,明确的区分其安全隐患,从而保证水利工程施工的正常进行。下图1为某矿山地质灾害图。
图1 某矿山地质灾害图
1.3 地质灾害的常见类型
水工环地质灾害一般是由人工原因所导致的自然地质破坏,经常会引发地质崩塌、山体滑坡、泥石流以及地面沉降等常见危害,对于周边人民群众的生命安全和财产安全有着一定威胁。地质灾害不仅会影响到工程本身的交付质量和效期,还会影响周边的自然环境和建筑稳定性,如果没有及时的干预和整治,容易引发更为严重的生产安全隐患。为了更好地保障工期效率,相关生态环保部门和技术管理人员应该充分认识到其中危害性,并及时地进行相应预防举措,做到防患于未然。一般常见的水工环地质灾害有因石油资源、矿产资源开采而导致的地面沉降,地震现象,也有修建蓄水水库而产生的土壤底层软化,后续可能会存在崩塌泄洪隐患。水坝的地基如果相对松散脆弱,那么在实际的挖掘过程中会产生小范围的山体滑坡和崩塌等。下图2为矿山地质灾害在重力作用下对地下结构影响示意图。
图2 矿山地质灾害在重力作用下对地下结构影响示意图
2 矿山水工环地质灾害危险性评估的现状分析
2.1 评估方式落后
对于矿山水工环地质灾害危险性评估工作而言,评估技术手段的落后会给评估结果带来诸多不利的影响。此外,缺少专业的评估技术工作人员,且科学技术的创新性不高,所以给评估结果带来了不利的影响。
2.2 防治和评估的区域范围不合理
在矿山水工环地质灾害危险性评估工作当中,工作人员往往关注对地质灾害严重地区的评估,而忽视了该范围外的评估工作及其地质环境的勘察。但是,地质灾害的出现是循序渐进的,具有复杂的过程,所以要扩大矿山地区地质灾害的评估范围,保证地质灾害防治的全面性。
2.3 监督管理机制不完善
监督管理机制不完善是影响水工环地质灾害危险性评估结果的重要的方面,比如,勘察材料的缺失,施工监督标准的不统一,监管力度不强等等,从而影响危险性评估工作的顺利开展。
2.4 勘探设备资源有限
相较于其他西方国家,我国在勘探技术发展上整体较为落后,勘探技术和配套设备资源不足,在设备资源数量、种类以及型号丰富度等方面差距明显。由于技术和渠道保护原因,部分国家高精尖勘探技术设备不愿意出售,或价格远高于我国勘探机构承受范围,造成了我国大部分地区地质勘探企业和机构在勘探设备资源方面存在明显短板,限制了我国水工环地质灾害危险性评估的综合发展。此外,由于地质勘探技术对于工作技术人员有着极高的专业要求,不仅需要勘探人员掌握过硬的理论专业知识,还需要技术人员具备较高的实操和应用能力,以便在工程开展过程中更好地适应多变的地质勘探工作,在岩体划分、地质辨别、关键性指标评估等方面更好胜任。但受限于勘探设备和专业人员稀缺的原因,导致我国勘探技术人员储备不足,在水工环地质灾害的危险性评估的准确性和有效性方面落后于西方国家,极大影响了我国水利工程、矿产工程等大型工程项目的施工效率和安全保障。
3 矿山水工环地质灾害危险性评估策略
3.1 完善评估管理体系
首先,建立完善的勘察体系。勘测管理体系对矿山水工环地质灾害危险性评估工作起到了重要的影响,因此,需要建立完善的勘察体系,防止出现勘察结果造假等问题。另外,在对矿山地质勘测的过程中,要对矿山水工环现场的地形以及地貌等进行研究,在对矿山地质环境有一个充分的了解之后,制定合理的施工方案。此外,矿山地质勘察的时候,还要发现其中的地质灾害,并且做好相关的防治工作。最后,在矿山水工环建设的过程中,要根据矿山的地质条件明确危险等级、危险源等,从而采用先进的施工技术及设施,保证矿山开采工作的有效进行。
其次,加强监管的力度。为了减少矿山水工环地质灾害的影响,不仅要做好的勘察以及评估等工作,还要及时的检测矿山水工环施工流程,并且加强监管力度,完善考察工作。通过对矿山水工环地质环境的监察、评估等工作,明确地质灾害的危险等级,并且对矿山勘察的实际情况进行审查,从而更加深入的了解矿山周边的地质环境,建立完善的评估管理体系,不断的提高危险性评估结果的准确程度。
最后,建立人才培养体系。矿山水工环地质灾害危险性评估工作需要专业的评估人才,但是目前来看,矿山水工环地质灾害相关的评估人才不足,因此,需要建立人才培养体系,完善人才培养机制,推动地质灾害评估工作的顺利开展。首先,要对矿山水工环地质灾害危险性评估人员开展培训活动,根据具体的案例以及工作情况,做好工作总结。其次,要积极的招聘专业的评估人才,成立一支综合素质高、专业水平强的地质灾害危险性评估团队,减少在评估工作当中的失误问题,积极的发挥出人才的应用价值。最后,要加强各个部门之间的协调性,不断的完善矿山水工环地质灾害危险性评估管理方案,优化评估方向及路径。
3.2 加强地质环境的勘察工作
地质环境的勘察工作对矿山水工环地质灾害危险性评估工作的质量起到了重要的影响作用,通过对地质环境进行及时、有效的勘察,能够在一定程度上减低地质灾害出现的频率。首先,要提高勘察的科学性及全面性,并且全面的分析地质环境对地质灾害带来的各方面影响,还要对危险等级进行有效的划分,有利于在工程建设的过程中科学的选择施工环境及地点,提高矿山施工的安全性。其次,对施工地区周围的环境进行勘测与分析,再结合实际的地质情况使用科学的施工技术与设备,制定出科学的施工方案。最后,在勘察的时候,一方面,要对勘察地区的情况进行了解,另一方面,要不断的完善企业部门的管理制度,加强对工程建设的监督,从而提高环境保护的力度。
3.3 加强水文环境的分析与检测
在矿山水工环地质灾害危险性评估当中,地质环境及水文环境是影响评估结果的重要指标,因此,工作人员要对地质环境特点进行研究与分析,并且根据标准要求优化参数信息,从而确保矿山水工环地质灾害危险性评估工作的科学性。另外,在危险性评估工作当中,当施工现场存在边坡不稳定、塌陷坑存在等问题时,需要及时的升级危险等级。另一方面,水文环境检测也是矿山水工环地质灾害危险性评估的重要影响因素,所以要加强水文环境的分析和检测,实现水文环境的可控。在这一过程中,要根据地质灾害危险等级指标,参考地下溶岩系数,分析产生水文地质灾害的原因,从而制定合理的防治措施。与此同时,工作人员也要根据水文资料,对施工区域内的水文条件进行评估,同时根据地下水的储存现状和含水介质的特性实现综合的处理过程。
3.4 施工环境的勘察
一方面,施工人员要加强对现场施工工程的考察力度,提高矿山水工环地质灾害危险性评估工作的应用价值;另一方面,在进行勘察的时候,还要对周边的地质环境进行分析与研究,同时完善环境条件,在最大程度上保护矿山的地质环境,明确该区域内的危险等级。除此之外,矿山水工环地质灾害危险性评估工作也要完成对施工环境的详细勘察,并且研究施工环境对地质灾害危险性评估结果起到的重要作用。最后,在对施工环境勘察的过程中,要加强对施工材料、基础设备、环境保护等工作的重视程度。一方面,在实际工程建设的过程中,要对施工材料进行整理,并且放置在合理的区域内,不仅可以起到保护环境的作用,而且极大的节约了工程材料的使用。另一方面,要加强施工技术的规范性及标准性,完成技术和材料之间的同步进行,从而提高矿山开采工作的质量。
3.5 引进先进技术
对于矿山水工环地质灾害危险性评估工作而言,为了保障评估结果的科学性和准确性,可以使用先进技术完善评估方案。由于我国信息技术的迅速发展,使得科学技术在各个领域当中得到了较为广泛的应用,而通过使用现代化信息技术,能够显著的提高矿山水工环地质灾害危险性评估工作的质量和效率。例如,在对矿山水工环地质灾害危险性进行评估的过程中,可以应用到PTK技术,将GPS监测到的信息传输到观测站的过程中,能够求得整周模糊度未知数,再利用GPS等技术求得用户站的三维坐标,这样能够极大的降低监测任务工作量,提高矿山开采工作的质量和效率。
3.6 加强工程地质环境的勘探工作
在进行地质工程类项目施工前,项目勘探技术人员需要做好对前期山区地质环境的勘探工作,系统和科学地进行工程地质环境勘探,针对可能引发水工环地质灾害的因素和情况进行整体评估,合理地计算出项目所引发的灾害危害面积,为工程项目的施工规划、整体方案布局提供理论和数据支撑。无论是在水文地质环境还是山地地质环境勘测,都需要勘测人员对于工程地质环境进行深入的研究和数据分析,针对每一个可能产生安全隐患的地质区域进行勘探总结,并结合工程项目的实际看展进行严密的数据跟踪和检测,针对施工节点中可能引发和发生的地质灾害进行综合考量和机制规划,并形成最终的水工环地质灾害危险性评估报告。
4 矿山水工环地质灾害防治措施
首先,边坡开挖。根据矿山勘察数据,研究矿山地质环境的差异性,然后根据地质条件的差异性明确各个区域的边坡高度以及坡度等,采取合理的边坡支护方式,主要包括几个方面。第一,工作人员要根据施工图纸以及勘察数据,完成矿山开采方案的审查以及技术交底等工作,并且合理的安排施工人员、施工材料、设备、相关技术等。第二,对地面进行清理工作,然后针对容易积水的路段和山坡等修建排水沟,按照设计图纸的要求明确测量放线的数据和位置,并且对于地形变化严重的区域要增加测量放样点,从而确保边坡开挖宽度的合理性。第三,在施工的准备阶段,要对矿山的地质情况进行勘测,科学的分析边坡,及时的对薄弱位置进行加固处理。
其次,泥石流的防治。当矿山开挖工程结束后,必须及时的对废料进行清理,同时通过有效的环保方法解决在矿山开采时产生的植被破坏等问题,从而保护地质环境,防止产生泥石流等问题。此外,对于工程弃渣的周边地区也要建设拦挡大坝,防止由于山体滑坡造成的泥石流问题,因此要建设并完善防洪沟等工作。
另外,建立排水系统。在矿山开采的过程中,会产生很多污染性的废水,因此要对矿洞废水进行及时、有效的处理。首先要建设排水系统,防止污水、雨水等进入到矿洞里面,从而降低滑坡、崩塌等地质灾害发生的概率,提高矿山开采工作的安全性。
最后,成立矿山水工环地质灾害防治相关部门。在矿山水工环地质灾害防治的过程中,还要建立专业的水工环地质灾害监测管理部门,并且有针对性的对水工环重点地质灾害区域进行监测工作。此外,对于出现地质灾害较为频繁的区域而言,要及时的规划防护措施以及解决方案,积极的发挥出地质灾害监测工作人员的重要作用,从而避免灾害的发生,增强矿山施工过程的安全性,确保矿山工程的顺利进行。
5 总结
本文通过对矿山水工环地质灾害危险性评估方案的研究,使我们了解到了,矿山水工环地质灾害危险性评估工作对矿山开发起到了重要的影响,不但可以减少灾害发生的概率,降低损失,而且极大的提升了矿山的开发效率。针对矿山水工环地质灾害危险性评估工作中存在的一系列问题,要不断的完善评估管理体系,加强地质环境的勘察工作,加强水文环境的分析与检测,完成施工环境的勘察,引进先进技术等等,同时采取科学的矿山水工环地质灾害防治措施,从而优化危险性评估方案,促进矿山开采工作的顺利进行。