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水工环地质勘查在矿山地质灾害治理中的应用策略分析

2023-01-09胡燕琴

中国金属通报 2022年18期
关键词:水工泥石流勘测

胡燕琴

1 矿山地质灾害类型及特性分析

为进一步提升矿山地质灾害治理成效,相关工作者有必要仔细分析矿山地质灾害的具体类型,明确其特点,在此基础上制定出科学合理、切实可行的矿山地质灾害治理方案,保障人民群众的生命财产安全。以下列举几种常见的矿山地质灾害,分析其特性。

1.1 地震灾害

地震灾害是指由于地壳运动的不稳定性导致地面建筑物或构筑物发生沉降进而造成人员伤亡和财产损失,威胁生命安全。在地质勘查工作中对地震成因进行分析可以发现:首先是自然形成原因。例如在山区附近存在着大量岩溶、泥石流等地下动植物资源,其次就是人为因素如降雨条件不佳而产生的地表径流水现象以及地壳运动所带来的震动影响从而导致了山体滑坡、崩塌等等一系列灾害类型,最后还包括由地震引起造成人员伤亡。作为常见的地质灾害,地震灾害发生的根本原因是地质结构发生了不规则运动。相较于其他几类地质灾害,地震的破坏性、突发性更为明显,一旦发生,会严重威胁当地居民的人身安全及财产安全。而在矿山中,地震灾害的发生多是因为采矿活动导致地震的发生,其震源较浅,但危害比较大,即使是小震级地震也会造成井下以及地表受到严重的破坏。目前相关单位主张利用多种勘察技术,如地质勘察技术,判断矿山发生地震灾害的可能性,进而采取行之有效的手段进行预防,争取将地震为当地居民带来的损失降至最低。

1.2 地面塌陷

地面塌陷灾害多由不合理的工程项目建设所引起,如在工程项目建设中,施工人员做出了不合理的操作行为,为施工现场地质结构带来了一定的影响,就会引发此种地质灾害。矿山的采空区如果框柱子的保留不足,或者框柱受损而失去支撑作用,就会产生地面塌陷,此问题一旦发生,不仅会破坏建筑工程主体结构,还会严重危害现场作业人员的人身安全。地质勘查工作在进行勘探和勘测的过程中,会受到地面塌陷、地裂缝等一系列因素影响,而这些问题都将直接或间接导致矿山地质灾害的发生。例如:滑坡现象,山体裂隙发育,岩溶现象。因此为了解决矿山企业出现坍塌事故时对当地生态环境造成破坏,以及威胁人民生命安全等方面所存在隐患问题,必须要采取相关措施进行处理和治理工作来避免地质勘查工作过程中出现塌陷、地裂缝等一系列情况,从而为我国矿业经济发展提供有力保障。

1.3 滑坡与泥石流灾害

滑坡与泥石流灾害是现阶段地质灾害治理工作最为主要的治理对象。这两类灾害的发生,与自然因素及人为因素均有一定的关联,如矿山项目存在不合理的开采,就会为工程建设带来隐患,破坏地质结构,引发滑坡及泥石流灾害。鉴于此,相关工作者应强化对滑坡与泥石流灾害的预防与控制,从工程项目建设的源头处入手,做好水工环调查工作,防止此类问题的频繁发生。

1.4 地裂缝

地质灾害一旦发生,往往会为当地带来区域性的地裂缝问题,严重时引发重大安全事故。通常情况下,地裂缝的出现与当地的地下水环境有关,如对地下水的过度开采,就会影响当地的地下水环境,进而引发大面积的地裂缝问题。在进行地质勘查工作时,地裂缝是最为常见的一种地裂问题。由于地下水位较低或者地下水资源相对较少,因此地表出现了一些不均匀沉降现象。当遇到这种情况时就会产生断裂等多种灾害性事件发生,此外还有就是地震、泥石流以及大气降水等等因素所引起的地面塌陷和地壳隆起等危害地质环境稳定性造成破坏,导致出现滑坡、崩塌以及其他自然灾害等一系列状况的存在而致使地裂缝问题难以解决。

2 水工环地质技术介绍

以下介绍几种现阶段较为常用的水工环地质技术,分析其性能优势。

2.1 地理信息技术

地理信息技术主要是针对“3S”技术而言,即地理信息技术(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS),目前这类技术在水工环地质勘测中均有着较高的应用率与较为广阔的应用面。地理信息系统由多个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统与数据分析子系统。技术人员可借助地理信息系统的各类功能,搜集地质勘察区域的各项数据信息,进行整合、分析后,出具详尽的水工环地质调查报告。值得肯定的是,地理信息系统在数据综合、模拟分析方面有着极为突出的性能优势,如,技术人员可利用地理信息系统,对矿山某区域发生地质灾害的具体情况进行空间过程演化模拟,并依据模拟反馈结果,判断该矿山发生地质灾害的可能性,制定有针对性的地质灾害治理方案并加以解决。

全球定位系统具有全天候、高精度、适用性强的功能特性。实际工作中,技术人员可利用这一技术,对地质灾害区域受灾情况展开调查与分析,借助系统自带的定位功能,锁定地质灾害区域位置,为后续的地质灾害治理工作提供一定的数据支持,保障地质灾害治理工作的顺利、有序进行。值得肯定的是,全球定位系统在实际应用中,基本不受天气因素的干扰与影响,因此即使是在恶劣的天气条件下,技术人员也可利用这一技术,完成水工环地质调查工作。此外,相较于传统水工环地质勘察技术,全球定位系统获得的数据更为精确,可为地质灾害治理决策提供可靠的支持。

遥感技术的应用原理是利用遥感设备,对地面物体展开探测分析,结合不同物体的波谱反应,判断各类地物的情况。技术人员可借助遥感技术的这一功能特性,对水工环地质情况展开定量、定性分析,依据定量、定性分析结果,判断当地发生地质灾害的可能性,在此基础上编制地质灾害治理方案,必要时也可依托此类技术,构建遥感技术体系,更为全面地完成对地质灾害的动态监测管理。

2.2 水质勘测技术

水质勘测技术在实际应用中,可依据工作原理、作用性质的不同,分为化学分析技术与物理分析技术两类。其中,化学分析主要指的是借助事物的各种化学原理,以化学实验为主要形式,完成对各类物质的探测分析,判断水质情况。实际工作中,技术人员可从酸碱度测试、沉淀测试等方面入手,对水质成分展开定量、定性分析。完成实验后,技术人员可依据反馈结果,判断当地水质的实际情况,若水质不达标,应及时采取相应的措施进行治理。物理分析在这一方面主要体现为利用光谱分析仪等仪器,对水质问题展开勘测处理,分析过程中,技术人员应严格依照光谱分析仪操作要求,完成各项操作,确保勘测结果的准确性与代表性。

3 水工环地质在矿山地质灾害治理中的价值

3.1 强化地质灾害治理的基础

大量研究表明,地质灾害的发生几率,与当地地质构造的实际情况息息相关,地质构造的主要特点,能够直接成为地质灾害治理工作的信息基础。因此在矿山水工环地质研究、分析过程中,相关工作者应坚持利用多种专业化、现代化的仪器设备,分析矿山区域地质灾害的基础因素,切实强化矿山地质灾害治理工作。

当矿山某一区域发生地质灾害时,地质结构往往会因此而产生一定的变化,严重时甚至整个矿山地质结构都会遭到破坏,同样也会影响到区域内部的水文条件、工程项目及自然环境因素。因此在水工环地质勘测中,相关工作者应切实提升基础测量的精准度,尽可能采取分级测量手段,完成对水工环地质的调查,科学判断当地发生地质灾害的实际情况,把控水工环地质与地质灾害治理之间的联系,为地质灾害治理工作的良好开展指明方向。

3.2 推进地质灾害治理工作的主要依据

矿山区域的地质条件、组成结构都有着明显的复杂性,不同区域的地质构造、地形地貌总是有着明显的差异,因此进行水工环地质调查及地质灾害治理不能一概而论。在实际工作中,技术人员应坚持具体问题具体分析,从该区域的地形、地貌条件、地质结构出发,进行详尽分析,重点探讨当地发生地质灾害的可能性,为矿山地质灾害治理工作的顺利推进提供依据。

将水工环地质技术应用于地质灾害治理工作中,可帮助技术人员更为全面地了解区域内地质结构的具体情况及演变过程,分析地质灾害影响因素,推进地质灾害治理工作的全面进行。地质勘查工作的开展,是一个复杂而又庞大的工程,需要相关部门和企业共同努力。在实施水工环地质勘察过程中要注重以下几点:一是加强对勘探技术方面、设备设施以及仪器等硬件条件进行严格把关。二是强化勘测手段及方法创新力度,三是提高勘测精度与质量水平,四则就是重视矿山建设过程当中存在问题及时处理,确保勘查工作能够切实有效开展的重要依据之一便是水文地质勘察数据分析系统。

4 水工环地质在矿山地质灾害治理中的应用策略

4.1 地震灾害治理

地震灾害治理,是矿山地质灾害治理工作的重要内容,这是因为地震灾害的危害性、突发性更为明显,同时也容易引发其他类型的地质灾害问题,如泥石流。实际工作中,技术人员应立足于矿山水工环的实际情况,结合地震等级,分析当地地质环境变化情况,适当收集当地在以往发生地震灾害的资料,进行进一步的总结、分析,在此基础上得出详尽、可靠的地震灾害治理工作方案。技术人员可利用全球定位系统及地理信息系统,对矿山区域的整体情况展开调查与监测,及时采取有针对性的措施进行治理,避免灾害问题进一步扩大。

4.2 泥石流治理

泥石流、地面塌陷等灾害是矿山开采中比较常见的灾害类型,矿山某一区域在发生大规模的泥石流灾害后,会对周围环境以及当地居民的生命财产安全产生严重影响。因此相关工作者应切实强化对泥石流灾害的调查及治理,利用水工环技术,收集详尽的信息资料,制定行之有效的泥石流灾害治理方案。结合实际情况来看,利用水工环地质技术治理泥石流灾害,取得的成效是十分显著的,可在短时间内降低泥石流灾害为当地带来的损失。

地质灾害修复方面,建议技术人员结合水工环地质技术,在矿山区域自然系统的承受范围之内,采取合理的干预措施,争取尽快修复自然生态系统,确保其自然系统的稳定性。在此过程中,技术人员通常会用到数据采集技术、预警监测系统等多种不同的水工环技术,如可依托数据采集系统,判断矿山区域发生泥石流灾害的具体位置及情况,在此基础上,利用预警监测系统,分析泥石流灾害区域地质结构的动态变化情况。值得说明的是,对于易发生继发性地质灾害的位置,技术人员应进行重点的调查、监测,排查地质灾害隐患,降低地质灾害损失。

4.3 地裂缝与地面塌陷治理

地裂缝及地面塌陷一旦发生,往往会为矿山区域的地质构造带来一定的不利影响,技术人员有必要针对于此,制定科学合理的监督管理措施。实际工作中,可借助水工环地质技术,针对地下水环境的现状及变化情况展开监测,实现全方位的监督与管理。一旦发现地下水运行有异常,应立刻停止地下水开采作业,避免引发严重的地质环境问题。此外,对于出现异常数据的区域,建议技术人员针对地裂缝、地面塌陷问题发生的可能性展开评估与分析,依据地质结构变化状态反馈情况,判断当地发生地裂缝、地面塌陷问题的可能性及程度,在此基础上,采取科学合理的技术性措施进行地质灾害治理。

5 强化地质灾害治理的策略

5.1 重视水工环地质勘查工作

近年来,随着矿山逐渐开采,其开采深度在不断增加,此类工程绝大多数情况下都是需要在自然环境中进行施工的,且开采深度增加也会对工程要求更高,若工程方案设计不够科学或施工人员的操作不合理,当地的地质构造很有可能受到影响,进而引发地质灾害,影响作业人员及当地居民的人身安全。鉴于此,相关工作者应切实提升对水工环地质调查的重视程度,杜绝传统建设模式的弊端,结合多种先进技术,针对矿山项目涉及的各类地质环境因素展开全方位的调查,最大程度上降低工程施工对当地地质环境带来的影响。例如,在矿山挖掘工程中,施工方案设计人员及测量人员应仔细勘察矿山周边的山体环境,了解山体岩石、土体的具体情况,调查山体中是否存在地下水系,针对山体的土质硬度、震动范围进行调查,在此基础上编制科学合理、切实可行的施工方案,降低地质灾害发生几率。

5.2 强化技术管理,提升工作人员专业水平

近年来,与水工环地质调查有关的高新技术不断应运而生,为地质灾害治理工作的顺利开展提供了诸多的技术支持,对此,相关工作者应切实提升自身的专业素质水平,强化对多种高新技术的研究及应用,夯实操作技能。同时有关单位也应针对水工环地质调查新设备、新技术,制定科学合理的管理制度,如针对设备,应完善对运维管理制度的设计,安派专业人士定期保养、检修水工环地质勘测设备,将其维持在一个相对良好的工作状态,尽量延长设备的使用寿命。此外,也应针对水工环地质勘测人员,制定人力资源管理制度,依托培训制度,提升其专业素质水平,依托激励、奖惩机制,激发其工作积极性,引导其认真负责地应用各类高新技术,完成水工环地质调查工作,确保矿山地质灾害治理工作的有序、有效开展。

5.3 强化对水工环地质勘测技术的应用推广

为进一步提升水工环地质调查的准确性及高效性,相关单位应重视结合时代发展形势,不断引入先进技术。如实时动态测量技术就是近年来在矿山地质灾害治理中得到了初步实践的一种高新技术,实际工作中,技术人员可通过基准站,收集与地质灾害有关的数据信息,结合数据,分析地质环境实际情况,强化水工环地质调查及地质灾害治理的准确性与高效性。在进行地质勘查工作之前,工作人员应加强对水工环地质勘察技术的应用,并将其作为重要依据。这就需要相关技术人员能够熟练掌握相应技术方法。通过相关人员可以利用现代信息网络、计算机等现代化手段实现对于矿山地质灾害发生后的勘测分析与数据处理以及结果反馈等内容;与此同时还应该积极引进先进科学技术和设备来进行地质勘查工作,从而促进我国在水工环地质勘察方面得到进一步发展与完善。

6 结语

总之,水工环在矿山地质灾害治理工作中有着宝贵的应用价值。为进一步提升其地质灾害治理效果,相关工作者应强化对水工环技术的应用推广,借助水工环地质勘测技术,评估矿山区域发生地质灾害的可能性,针对地质灾害隐患,提前采取手段进行处理,同时在矿山地质灾害发生后,也可结合水工环地质信息,应用先进技术,提升地质灾害治理的有效性、准确性,降低地质灾害为周边居民带来的损失,保障大众的生命财产安全。

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