矿山地质灾害防治过程中对水工环地质技术的探究

魏名旺

（安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院，安徽 芜湖 241000）

在常见的自然灾害中，地质灾害对人类发展﹑生态平衡造成了不利影响。在矿山开采或者废弃矿山修复的过程中，地质灾害所带来的危害和破坏性更大，因而需要重视矿山地质灾害的有效防治。水工环地质技术的有效应用，能够降低地质灾害带来的不利影响，保证矿山地质灾害防治工作的全面落实，应积极借助水工环地质技术对矿山地质环境进行科学合理勘察，减少因地质结构破坏造成生态环境的不稳定。因此，研究此项课题，具有十分重要的意义。

1 水工环地质技术的含义

水工环地质主要是指对当前区域中的水文地质﹑工程地质以及环境地质情况开展调查后对上述内容进行系统地解析与评价，对存在的问题进行深入的调研并制定有效措施来解决问题。

当前，相关地质技术发展较为迅速，因而水工地质技术作为处理地质环境问题﹑探究地质对人类活动影响的专业性学科，能够有效应用于地质灾害的防治，具有良好的经济价值和社会价值。除此之外，该技术在有效防治地质灾害的同时美化自然环境，实现绿水青山的治理要求。当前，矿山地质灾害防治过程中容易受到岩土性质﹑人类活动﹑区域水文条件的影响，极易发生地质灾害问题，为此，深究水工环地质技术尤为必要。不仅能够达到防治地质灾害的目的，还能够最大程度为矿山地质灾害防治提供安全保证。

2 地质灾害类型

2.1 地震灾害

在地质灾害中，作为常见的地质灾害，地震的产生主要是由于地壳运动，当地壳运动不够稳定时，则容易产生地震自然灾害，一般情况下影响地震的主要因素为自然环境﹑地壳运动以及人类活动等。

因此，地震发生的突然性较强﹑破坏性较大，严重影响矿山的开采。科学技术﹑信息化水平的提升，尽管在地震预测方面有了一定的进步，但上升空间依然较大。对于水工环地质技术来说，能够实现地震灾害的有效指导，同时将微观信号即地质监测的微观变化以及宏观的信号如岩土应力﹑地下水位等进行有效结合，并对其进行分析，从而获得精确的数据信息，最大程度降低地震所带来的经济损失，维护生命﹑财产安全[1]。

2.2 滑坡与泥石流灾害

地质结构的变化极易引发地表应力问题，进而发生崩塌﹑滑坡泥石流等自然灾害。当矿山区域内的土壤较为疏松，无法承受更高的应力时，容易出现地质灾害问题。同时，上述灾害不仅是由于自然因素导致的，也可能来自人为因素。例如：由于矿产缺乏科学的规划，导致开采不合理以及开采过程中的滥砍滥伐，造成地表土壤与岩石平衡应力改变，引发自然灾害。在进行矿山开采时，需要注重自然环境的保护。水工环地质技术的有效应用能够实现地面崩塌﹑滑坡以及泥石流的科学预测，进而在矿山开采前能够制定合理的方案和规划，并在矿山地质灾害防治过程中进行技术管理，降低地质灾害发生的可能性。作为矿山的管理者，也需要提高生态环境保护意识，禁止在矿山的开采过程中滥砍滥伐，对于地下的开采需要及时对采空区域进行填补，做好后续的恢复工作。

2.3 地面塌陷

在矿山区域常发生的地质灾害还包括地面塌陷，其原因在于地表工程设计不合理，导致区域地质构造受到破坏。例如：矿山在井下作业时，未能及时预留相应的保护岩柱以及煤柱，导致开采过程中缺乏相应的支撑，而开采后又将矿井直接废弃，缺少采空区填补环节，一旦开采过程中遇到溶岩结构，大理岩受到水流的侵蚀硬度迅速下降，该区域极易发生地面塌陷问题[2]。

2.4 地面裂缝

地裂缝产生的原因多种多样，常表现为地质构造的断层，当地下水位发生变化时，如果治理前未能对其进行有效预判，当地下水开采过度时，则会引发地层结构承压层所能承受的压力不足，造成承压层地质结构变形，导致地面裂缝问题的发生。

3 水工环地质技术的应用

3.1 雷达技术

雷达技术的有效应用能够保证短距离地质勘测数据的准确性，通过地质雷达能够有效向地下传输电磁波，当电磁波传输过程中遇到障碍时会迅速返回，依据电磁波的振幅，实现地质特征的精确分析。与此同时，地质雷达技术能够保证地质勘察的自动化水平，保障结果的准确性。借助地质雷达技术进行地质灾害的防治，能够有效改善常见的地质灾害问题。所以，为保证矿山地质灾害防治水平，需要注重水工环地质技术的应用，对各种因素进行综合性考量，在不影响地质结构的情况下，最大程度降低地震带来的损失，保证后期救援工作的顺利开展。

3.2 GPS技术

水工环地质技术中GPS技术的应用能够进一步增强地质勘察的准确性，对矿山地质灾害防治具有积极的促进作用。对于GPS技术来说能够利用遥感勘测的方式实现地质灾害发生区域的实际勘察，结合各种地质灾害的实际特点，对后期的防治提供依据。其优势也较为明显，能够扩大勘测范围的同时，提高定位的精确度，保证自动化程度，提升地质灾害防治工作效率。

3.3 地面塌陷防治

对于地面塌陷防治工作，水工环地质技术能够对坍塌区域进行整体性﹑系统性的勘察，明确地表岩石﹑土质松软的原因，当完成相关调查后，能够实现坍塌发生概率的有效判定，为后期工作的开展奠定基础。

3.4 地震防治

在地质灾害中，造成损失较为严重的灾害即为地震灾害，当地震灾害的等级达到一定等级后，不仅会对经济产生较大的影响，更会影响人们的生命财产安全，除此之外，会发生地震区域的地形地貌产生相应的影响，严重时改变现有环境，损害建筑物。水工环地质技术能够在地质灾害勘察时，迅速找出灾害类型，再依据灾害类型进行勘察方法的选择。同时在实际的操作时，该种技术能够实现地震的有效预测，从微观和宏观角度获得精确的数据信息，提高地质灾害的治理水平。水工环地质技术在进行地震预测时，宏观信号能够对可能出现的异常情况进行分析和探究，及时发现动物﹑植物等不同物种的异常反应情况，从而依据上述情况进行指标的预测，对地震的发生具有积极的参考意义。由于微观信号获取难度较大，因此，在进行该类信号的获取时，通常需要利用更为专业的机械设备以及勘察手段对信号进行深入细致的观察。水工环地质技术在实际应用中可以利用地震波的反射达到地震监测的目的。一般来说，需要利用炸药对勘察区域制作相应的振动源，当地震波传输过程中接触到岩体的破碎地带时会产生相应的反射信号。剩余的信号会继续向前传递，此时的反射信号能够及时被地震波的设备吸收进来，通过对信号进行细致的分析能够对地震状况进行科学判断，从而得出当前区域在一定时间内是否会发生地震灾害，及时采取具体﹑有效的措施进行处理[3]。

3.5 滑坡与泥石流防治

如果矿山的开发或修复过程中缺少预防工作，则容易受到突发性的水文地质灾害的影响导致工作无法顺利进行。因此，在实际的工作中需要对已有的数据信息进行深入研究，得出灾害可能发生的时间以及具体发生的原因，尽量减少该类诱因的产生，最大程度减少地质灾害的发生概率。在矿山地质灾害中，泥石流与滑坡都是常见的地质灾害，由于该类地质灾害具有较强的破坏性与危害性，因而会对矿山修复﹑经济发展等造成严重的影响，甚至引发二次灾害。滑坡和泥石流灾害的发生有一部分自然因素的原因，但多数都是由于人为因素的影响。所以，针对滑坡和泥石流地质灾害，在开展实际预防工作时，需要以科学﹑合理的规划与分析，最大程度降低该类灾害的发生的可能性。所以，在矿山开采或矿山修复治理前，应做好防治方案。水工环地质能够发挥滑坡﹑泥石流地质灾害的预测与警示功能，通过建立健全地质灾害监督管理系统的方式，降低灾害问题发生的可能性，避免为环境带来不利影响。例如：一些露天矿在进行边坡治理完工后容易再次出现滑坡﹑泥石流问题，其原因在于边坡的治理和防护依然存在治理不彻底等问题，进而为后期的地质灾害的发生埋下安全隐患。因此，当面对地质条件相对复杂的土质时，为保证滑坡﹑泥石流灾害治理的有效性，需要借助水工环地质技术对防治区域进行有效处理。滑坡﹑泥石流等地质灾害的防治区域则应及时获取土层原状土实验与原位置的实验数据，避免在排查过程中因取样存在偶然性而降低排查的准确性。除此之外，水工环地质技术可依据治理周围的勘察点进行受力层的有效勘测，当软弱下卧层起伏较大时，需要在原有的勘测位置设置相应的勘测点，进而对水文地质进行动态化监测。尤其是该类区域的地质条件的复杂性﹑风化性较为严重，因此应结合钻探技术﹑触探技术，保证探井的合理性。对于滑坡﹑泥石流等地质灾害的治理，应与地面排水﹑地下水位相结合，保证定位放线合理，地下水位不会发生较大的改变，合理对土方运送车辆进行配置，保证路线规划合理。通过对地质灾害实际发生位置的有效勘测确认灾害等级，保证后期的治理水平。

3.6 地裂缝治理

将水工环地质技术应用于地质灾害中，能够有效解决地裂缝问题，地裂缝的发生的原因较多，所以需要做好相关区域内的地质分析来确定发生的原因，对监测区域的位置进行全方位的把握，明确参数数据。在进行地下水的开采时，则需要先建立有关的监督和管理机制，保证各项工作的开展能够有所依据。除此之外，还需要明确操作技术参数和操作方式，确保地质结构不会受到破坏，最大程度降低因人为等主观因素造成的地裂缝问题，加强后期的监督和管理，防止地质灾害的发生。

4 提高水工环地质技术在矿山地质灾害的防治水平

4.1 创建专业团队

经济社会的发展，为水工环地质技术的有效应用提供了新的契机，在地质灾害防治方面也得到了广泛的应用。但同时，也需要意识到，环境的破坏依然在继续，地质灾害依然是影响矿山顺利开采和矿山修复的主要制约因素。因此，作为有关部门，应提高对水工环地质技术防治科研资金的投入，通过组建高质量的专业团队，降低高风险﹑高强度的地质灾害。加大引进精通水工环地质技术人才的力度，扩大科研人员的储备范围，使其具有较高的职业素养以及综合能力。地质灾害勘测部门需要提高招聘门槛，组建人才队伍，依据技术的进步和发展采取定期专项培训的方式加强新员工和老员工的培训和管理，使得最新的理论﹑技术能够有效应用到矿山开采或者废弃矿山修复中，降低地质灾害发生的概率。除此之外，由于矿山（包括废弃矿山）在以往的开采过程中难免对地质环境带来破坏，因此，政府部门需要加强对矿山地质环境的治理。积极组建专业治理公司，不断提升矿山地质环境和地质灾害的治理质量和治理水平。在进行矿山开采或废弃矿山修复作业前，需要专业技术人员对矿山现场的地质环境状况进行严格的勘测，确保勘测结果的准确性。再依据矿山的实际情况合理制定地质灾害防治措施，对采矿中可能发生的地质灾害风险进行科学预测，保证在发生地质风险时能够有效的解决。由于地质﹑地形的不同导致发生的地质灾害也不尽相同，因此，在实际的治理过程中要因地制宜，积极借助水工环地质技术制定更具针对性的解决措施开展地质灾害的防治，保证地质灾害问题能够得到及时有效的解决。为避免作业时再次带来灾害，在项目实施前，制定安全生产制度﹑应急预案﹑安全技术措施等；项目实施时：落实各项制度﹑方案﹑措施等，监督现场管理人员在岗履职，加强人员的教育培训以及现场的安全管理，对施工作业过程进行有效的防护。例如：边坡治理时做好安全防护工作，避免滑坡，岩石掉落等对人身安全造成的危险；采空区域做好填补与恢复工作，以免在作业过程中发生地面坍塌，为施工作业人员生命安全带来隐患问题。

4.2 创新技术手段

为进一步降低采矿对地质环境的不利影响，防止地质灾害问题的发生，作为生产单位，肩负着地质灾害防治的责任，应重视水工环地质的创新与应用。加大科研力度﹑通过研发仪器设备等方式，借助新型技术创新，达到地质灾害防治的目的。在此过程中，一方面，单位需要从技术的自动化﹑数字化入手，以设备的轻量化为目标，最大程度地降低设备在实际的作业过程中的振动量，避免因发生较大的振动导致地质结构受到破坏，进而发生岩体崩落或山体滑坡等地质灾害。另一方面，充分借助水工环地质技术的优势，实现保护与治理的相互融合。既要进行开采过程中的保护，还需要重视采矿治理技术的创新和应用。由于在实际的开采作业中的多数矿山地质都较为复杂，因而无论是地下采矿还是露天采矿都存在一定的危险性，因此，还需要政府发挥自身的主体性作用，与高校和高新技术企业联合，深入挖掘与水工环地质相关的现代化技术，不断提高矿业开采的技术创新质量和创新水平。

4.3 树立环保和节约意识

地质灾害的防治并非仅通过水工环地质技术就能完全解决，还需要加强生态环境的保护与建设。当前，地质灾害的防治首先需要从顶层设计出发，采取严厉的限制政策，对矿产资源的开发予以相应的限制，避免过度开发，从而有效降低山体滑坡﹑泥石流以及地面塌陷等问题的发生。作为生产单位也需要树立正确的环保意识，积极落实生态环境保护相关政策措施，自觉开展环境保护工作，防止因过度开采造成地质环境的不良改变，通过放缓资源开采进度的方式，确保资源的可持续发展和利用[4]。

4.4 加强质量监督管理

作为地质管理部门和政府部门，在日常的管理中应加强地质灾害的治理与质量控制，确保开采过程的安全﹑合理。对于矿山开采和废弃矿山修复来说，施工作业的规范性直接影响地质环境，因此为保证生态环境健康﹑稳定发展，需要加强质量控制的力度。

通过制定规范标准的方式，保证施工作业的安全性和有效性，使施工作业的各项环节都能够满足要求，达到质量标准。及时与作业人员﹑监督管理人员加强沟通和交流，保证作业过程满足项目施工要求。对于地质灾害防治来说，材料与设备是影响其水平的重要因素，因此应做好材料的采购工作。督促相关单位做好设备的定期检查和保养工作，保证设备能够长期保持良好的工作状态，为后期的工作开展奠定了基础。

5 结论

总而言之，地质灾害的发生对生态环境﹑人类发展都将产生不利的影响，为最大程度降低地质灾害发生的频率，尤其在矿山开采作业和废弃矿山修复过程中，应注重水工环地质技术的有效应用。使其能够在地质灾害防治过程中，充分发挥自身的技术优势，帮助相关的管理人员和作业人员及时发现发生地质灾害的主要因素，最大限度降低地质灾害发生的概率和造成的损失，实现地质灾害防治的科学化，将地质灾害控制在一定的范围内，最终达到灾害防治目的。促进当地社会的可持续发展。