矿山地质灾害治理中水工环地质技术的探究分析

晏淑萍

（江西有色地质矿产勘查开发院，江西 南昌 330000）

在矿产资源开发过程中，各种矿山地质灾害会对工作人员的矿山工作产生了一定影响，需要加强改善威胁财产和矿产资源安全的现象和力度，以应对矿山地质灾害，提高矿山灾害预防质量，全面了解矿山灾害出现的原因和概率，为积极应对矿山地质灾害治理打下良好基础[1]。目前，水工环地质技术是应对矿山地质风险的主要手段之一，被广泛应用于应对各种主要的矿山地质灾害当中，它可以极大程度地提高矿山生产的安全性和稳定性，为矿山安全生产人员提供更大的保障。

1 关于水工环地质

1.1 水工环地质的简要概括

水工环地质是水文地质、工程地质和环境地质三者的简称。对此，为了了解矿山地质的基本情况，就可以对矿山中的地质资源和水工环应用技术进行详细了解。自21世纪以来，随着我国经济的高速发展，我国工业水平不断提升，其中对矿产资源以及其他资源的挖掘量也逐渐增大，由此带来的地质环境影响十分不友好，给地质开采的工作人员和矿山资源带来一些安全隐患。对此为了提升矿山地质情况，对矿山地质灾害进行更加全面的了解，进而进行合理的规避与防治手段，并对地质环境发展中的适应性进行提升，就十分有必要通过水工环地质技术应用在矿山地质灾害治理当中，借助水工环地质技术手段来应对可能出现的地质灾害问题[2]。

1.2 水工环地质在面对矿山地质灾害中的勘察任务

目前，水工环地质勘查是最有效规范和防治矿山地质灾害的手段，一个完整的水工还地质勘查任务过程包括初测、初步设计和技术设计等环节。这些环节既需要进行提前设定，也需要在具体的矿山地质勘查任务中进行改变和调整，以此来应对可能随时发生的地质灾害问题，并利用水工环地质技术对矿山地质灾害进行逐层深入的调查，通过手段实现对地质灾害的特点和影响因素有清晰的了解。水工环地质技术中的初测，就是利用最有效的勘测手段对地质情况进行初步的了解，并熟悉掌握被勘测地区的基本地质情况，其中初测手段较为常见的有店电阻法和磁法等。在初测进行之后，就是对水工环地质勘察进行初步设计；初步设计在一定程度上是初测得加强版，对于数据资料的完整程度要求更高，在进行初步设计时，常常采用电法和和井法，能够为后续的地质灾害防控提供十分详细的数据基础。最后的技术设计就是基于前期的初测和初步设计所进行的，在应用技术设计面对矿山地质灾害时，对所得信息进行深入挖掘，在作业时通常采用地下水淹没物勘测或者岩层勘测等手段，以此来获得更加详尽的勘测结果。

1.3 水工环地质技术在矿山地质灾害防治中应用的意义

水工环地质技术被广泛地应用于矿山地质灾害的治理当中。矿山地质灾害随着矿山工业的发展越来越频繁的发生，我国对于矿山地质灾害的应对措施也随之越来越系统完善，水工环地质技术在矿山中的地质灾害防治应用也有非常大的进步，它的应用范围在不断扩大，使用效果也在不断增强。尤其是在近几年来水工环地质技术在我国矿山建设中得到广泛应用中，逐步成为矿山建设的重要组成部分。随着现代化信息技术的发展，水工环地质技术在应对矿山地质灾害防治过程中起到了关键的推动作用[3]。在一定程度上，水工环地质技术的广泛使用，是积极回应“绿色矿山”建设项目的重要手段，绿色矿山综合整治建设实现了资源开发优先向现代信息技术应用水平和计算机化技术及自动化管理矿山建设方向迈进的重要一步，矿山建设资源更完整、岩层信息更详细，采用水工环地质技术在一定程度上使得建设“绿色矿山”建设项目成为现实，确保全面提高“绿色矿山”建设。着眼于实现，我国资源开发建设的现代化、应用信息化技术科学化和矿山整体管理系统化使矿山建设更加完备，资源信息更加详实，在“绿色矿山”项目的开发建设中发挥着越来越重要的作用。当矿山发生地质灾害时，水工环地质技术扩大了矿山的地质观测区域，提高了地质灾害的应对水平，也在一定程度上促进了应对地质灾害在矿山作业时的逐步制度化、规范化和科学化。当今，水工环地质技术已成为防治矿山地质灾害的重要手段之一，是实现矿山地质灾害治理和降低安全隐患的重要技术措施。

2 常见的矿山地质灾害类型及其特点

常见的地质灾害类型有地震灾害、滑坡及泥石流以及地面塌陷、出现滑坡、地面裂缝等情况。在对矿山进行生产时所具有的独特模式使得矿山不同于其他的生产领域，需要对含有矿产资源的山体进行深入的挖掘和改造，因此就更容易出现地质灾害，而在矿山开发时，一旦出现地质灾害不仅会导致矿山中的基础设施被损坏，造成严重的经济损失和工程进度耽误，严重的甚至会危害到矿产资源开采工作人员的人身财产安全，以下将对矿山中常见的地质灾害类型及其特点进行分析[4]。

2.1 地震灾害

地震灾害是矿山地质灾害中较为常见的一种，且具有极强的破坏性，而地震灾害由自然控制决定着，有人为因素的不可主导性。地质灾害以及矿山资源开发之间有非常紧密的联系，从地质原因上来看，地震的出现是由于地球板块之间相互挤压，相互作用，具有较强的不确定性和破坏性。但从深层层面来看，局部矿山地震出现与人类的生产生活密不可分，对于矿产资源不合理的开采也非常容易引发矿山地震灾害。虽然目前在地震灾害预警方面有很大的进步，但仍然做不到对地震灾害准确预警。目前，矿山资源在世界工业发展当中扮演着越来越重要的角色，我国又是世界上主要的矿产国家之一，因此不得不积极面对矿产地震灾害问题；随着我国科学技术与社会经济的高速发展，在传统的化石能源逐渐枯竭以及环境和地质灾害问题日益凸显的背景下，我国国民经济正在高速发展，对于矿产资源的开发，已经从原来的传统粗放式模式，逐步走向“绿色可持续发展”新模式，将多方面限制因素降到最小。在矿产资源开发和使用过程当中，如果不进行合理管控和绿色可持续发展，一方面会使得自然灾害发生的概率更大，另一方面也会使得生态环境和地质环境遭受破坏，对人们的生产生活产生严重的不良影响。随着地震灾害频发，我们也逐渐看到了地震灾害所具有的突发性与破坏性特点，尤其是在地理环境相对复杂的中西部以及偏远地区很容易由于出现地震而导致不良因素影响的出现。而由地震灾害所带来的矿山区域内山体滑坡及建筑物倒塌现象是相较于其他地质灾害中较为严重，危害性更大的一种，因此做好水工环地质调查工作，提供矿山应对地震的能力刻不容缓。

2.2 滑坡及地面沉降灾害

当矿山岩体在外力或者自身重力作用的条件下，导致内部结构出现变化，无法维持原本的状态，就会出现滑坡现象。这种地质类型在矿区和矿山中都十分常见，因此矿山中出现坍塌现象的地质灾害也很常见。当矿山坍塌现象出现时，对房屋建筑、生产设备以及作业人员都会造成极大的安全威胁，特别是在近几年来，对于矿山的大量开采，使得滑坡以及泥石流灾害频发，给社会经济和社会稳定带来了巨大的不良影响。而使得滑坡以及泥石流出现的原因很大程度上都是对地下水资源的不合理开采，导致被破坏的生态无法进行自我修复。同滑坡一样，地面裂缝也是如此，地面裂缝出现的原因，既包括由地壳结构运动，也包括对于地下水资源的开采不合理，在对矿山进行地质开采是不可避免的需要大量的地下水，而伴随着地下水的大量开采，就会使得地面裂缝出现的概率更高，随着地面裂缝现象在矿山内的积少成多，大大小小的各种裂缝合在一起，最终会导致矿山出现十分严重的地面裂缝灾害，将对矿山的生产和资源的利用产生很大影响。在对矿山进行地质作业时保证地下水的合理开采，使得能够进行生态的自我修复，对于人类的可持续发展具有十分重要的意义，甚至在一定程度上体现了当地的经济发展水平。在应对滑坡以及地面裂缝时，随着科技的高速发展以及经济全球化的不断推进，对于它们的治理以及生态修复工作提出了更高的要求，在进行矿山地质作业时，必须对地质环境中的滑坡以及泥石流管理进行创新性改革，以取代传统的管理模式。在现行的地质灾害治理管理工作中，地方政府对各种经济产业建设的过度重视，不仅会使得滑坡以及地面裂缝治理方式不合理，甚至还会对城市经济以及城市形象造成不利影响。造成滑坡以及地面塌陷的原因十分复杂、多种多样，主要表现为地质结构发生改变，当矿山内相关区域的土壤结构比较疏松、不够紧密时就很容易出现滑坡，泥石流以及地面裂缝现象，而对地下水的不合理开采以及工程建设的不合理规划都会很大概率的出现泥石流以及地面塌陷现象；并且造成的破坏性具有一定的隐蔽性，不容易被发现，因此应当对这类地质灾害给予高度重视[5，6]。

2.3 地面塌陷灾害

地面塌陷就是指地面出现坍塌、沉降的状况，是一种由于自然因素或者人为工程活动所引起的地质灾害类型，例如在矿山内建设了巨大规模的建筑工程，但地面承受能力不足，使得建筑由于自身重力作用，而导致矿山区内出现大面积沉降，也比如在进行对矿石的深度挖掘作业时，在面对岩层多为块状，层级结构比较复杂的中厚层或者厚层结构时，没有做好前期爆破工作，使得挖掘过程中造成地面塌陷，引起一系列的危害，破坏了地区的地质结构，种种原因相互影响，最终导致矿山土壤体系的崩溃，从而导致地面塌陷灾害。自21世纪以来，我国逐步开展了矿山地质环境生态修复项目，虽然在生态中国家和政府给予了大量的资金和政策支持，但由于保证制度不健全，在矿山地质环境生态修复过程中缺乏合理的管理制度，不能对矿山出现各种地质灾害时做到针对及时的治理，管理方式无法做到与时俱进，在应对矿山地质灾害时所举行的活动也缺乏针对性，从而导致矿山地质环境生态修复工作无法正常展开。目前我国实行了许多矿山地质环境治理示范项目，为矿山地质治理灾害提供了借鉴与参考，但是矿山地质环境具有区域性和复杂性特点，对于水土污染以及重金属污染依旧无法采用合理的治理措施，局部治理仍然无法达到生态自我修复的效果。

3 水工环地质在地质灾害活动中的应用策略

随着水工环地质技术的持续发展，广泛用于多种灾害管理之中，其中在矿山地质灾害预防及控制上取得了良好的应用效果。近年来，在“绿色矿山”建设发展的大力支持下，水工环地质技术在矿山地质灾害防治中的应用备受关注，水工环地质技术面对矿山地质灾害时也可以起到很好的调节效果。

3.1 水工环地质技术在应对矿山地震灾害时的应用

在面对地震灾害时技术人员需要对地震灾害所引发的次生灾害类型进行充分了解，并掌握相应的数据和信息，对宏观信息的观察进行加强，提高地震灾害的预防效率，在地震灾害来临时能够及时采取应对措施，使得地震灾害对矿山造成的损失降到最低。其次技术人员还需要将水工环地质技术与遥感技术结合应用，通过遥感技术来实现对矿山区域内地形地貌的整体特点进行充分了解，加强数据收集，为可能发生的地震灾害获取充分的数据基础。加强地质灾害现场勘查力度，对矿山地质进行风险评估，以保证能够在应对地震灾害时及时有效。加强对现场的勘查力度有利于强化水工环地质技术在应对矿山地震灾害时的应用水平，及时确定地震灾害防治的工程量和治理办法。在对现场进行勘察时应当使用专业的水工环地质设备以及水工环地质勘查人员进行监督和指导，确保在矿山现场能够进行有序的现场勘察工作。

3.2 水工环地质技术在塌陷以及滑坡灾害中的应用

对矿山资源的不合理开采会导致矿山出现坍塌以及滑坡现象，因此需要加强对水工环地质技术的应用，在应对塌陷问题时，建立明确的预防机制，防止出现资源开采不合理的情况，减少因对资源过度开采而导致山体结构出现破坏的情况，影响山体承载能力。应对塌陷以及滑坡灾害时技术人员应当利用水工环地质技术，做好预警工作，对山体进行科学检测，明确矿山区域内的地形地貌结构、地表水情况以及地层岩性，结合当地的环境以及植物情况，通过计算机模拟来判断当强降水天气，大风天气等极端自然环境会对矿山内部造成怎样的影响，出现塌陷及滑坡的概率有多大。根据水工环地质技术应用所得到的数据信息展开有效的防治措施，提高矿山滑坡灾害预防的整体效果。根据矿山山体的基本特征以及地质结构特征，将可能发生塌陷以及滑坡灾害的概率及危害程度进行计算和判断。在科学评估之后，使用合理的应用手段和相应的设备，实现对待定区域内的全面检测工作。滑坡灾害的主体是土体和岩层，为了降低滑坡灾害，可以采取搭造支挡构造物的方式，尤其是在一些大型矿山中采取合适的挡墙、沉井、拦石阑珊等方式，对即将滑落的岩石和土层进行阻挡，降低滑坡灾害对矿区产生的不良影响。

3.3 水工环地质技术在地面沉降和地面裂缝中的应用

由前文我们可以得知地面沉降出现的主要原因是对地下水的开采量过多导致地下水水位降低，从而使得地面出现较大的沉降。因此在对地面沉降灾害进行治理时，应当对地下水和地下水污染情况进行检测，并结合矿山的地下岩土情况使用水工环地质技术展开对地下水变化情况的检测工作，得到地下水的实时位置，从而能够对地下水的开采情况进行实时掌控，确保能够及时调整地下水的抽取量。当地下水位降低时，减少地下水抽取使其得到自然补充，直至地下水位变化情况正常。在应对地面裂缝时也应当对地下水的抽取情况进行实时监测，采取水工环地质技术对矿山的垂直岩层结构线方向等重要的地质情况进行查明，再通过科学合理的应对措施来降低人为因素对矿山自然环境的影响，避免地面裂缝等灾害的出现。利用水工环地质技术，加强水工环勘测结果的应用，保证地质灾害防治的有效性。提高数据分析和转化技术，最大程度地将水工还地质勘测和监测数据转化为应对措施，借助信息技术构建水工环数据处理以及地质灾害数据处理中心，加强水工环地质技术在勘测结果方面的应用，解决地面沉降以及地面裂缝问题。

4 结语

总而言之，本文对矿山地质灾害类型以及水工环地质技术在灾害防治治理中的应用进行简要阐述并分析水工环地质技术的重要意义，提出切实可行的应对策略。我国疆域辽阔，地质结构复杂，加上许许多多的人为因素影响，使得近些年来我国地质灾害发生频率越来越高，为了应对矿山地质灾害，就要加强水工环地质技术，通过水工还地质勘查来了解不同区域内的地质发展情况；这既有利于对地质灾害的监测预防类型进行针对性制定，也有利于缓解我国社会生产中资源紧张的问题。