礦山地質災害防治中水工環地質技術的應用

王 凱，張 立

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

地質災害是一種常見自然災害，其中礦山地質災害的危害性尤為巨大，容易造成嚴重的生命和財產損失，因此有效防治礦山地質災害意義重大。將水工環地質技術應用于礦山地質災害防治工作之中，能夠推動防治工作的有效開展。礦山地質災害的發生與礦山的地質環境和地質結構存在密切關系，因此在開展災害防治工作時要充分利用水工環地質技術勘察礦山所在地的自然環境，有效解決礦山地質災害防治工作中遇到的問題。

1 水工環地質技術在礦山地質災害防治工作中的作用分析

1.1 及時反饋地質勘察信息

利用水工環地質技術進行礦山地質災害的防治可以實現地質勘察信息的及時反饋。傳統的地質勘察方式不能第一時間反饋勘察信息，導致勘察信息的時效性不強，影響礦山地質災害防治的整體效果[1]。

利用水工環地質技術可以有效提升信息反饋的時效性，確保工作人員可以在最短時間內獲得地質信息，及時制定防治措施，提高地質災害防治水平。

1.2 有效提升人力資源的利用率

水工環地質技術可以及時將勘察信息反饋給不在現場的工作人員，實現資源的實時共享。專業技術人員的工作調配問題是影響礦山地質災害防治工作成效的關鍵因素。利用水工環地質技術實時共享地質情況，有效提升了災害防治工作中人力資源的利用率。

2 常見礦山地質災害的類型

2.1 地震災害

地震災害產生于地殼運動，不同震級對地質的破壞程度不同[2]。由于地震災害具有較強的突發性，且影響范圍廣泛，震級較大的地震會對人民生命和財產安全造成嚴重破壞。

2.2 山體滑坡、泥石流災害

山體滑坡和泥石流是礦山地質災害中經常出現的災害類型。這些地質災害產生的根本原因在于礦山開采過程中地質結構發生了改變，開采區域土質松軟，失去了承受突發性力量的能力[3]。如果在礦山開采過程中，地質工程建設缺少規劃性，礦山地質發生較大改變，極易造成山體滑坡和泥石流災害的發生。

2.3 地面塌陷

造成礦區地面塌陷主要原因有兩方面：一方面，礦山開采過程中沒有按照開采標準提前做好巖柱或者礦柱等支撐保護，完成礦山開采之后沒有按照規定進行地質填補操作；另一方面，礦山地區的地質結構硬度不夠，一旦受到大量水體的浸泡，也容易出現地面塌陷的情況。

2.4 礦山地質裂縫

在礦山開采過程中如果破壞了地質結構的完整性，致使其出現斷層，就很容易發生地質裂縫災害[4]。倘若在礦山開采之前沒有進行認真地調研和分析，缺少科學的規劃和設計直接進行開采行動，就會造成地質結構中的承壓層受到破壞。承壓層結構一旦變形，就會造成地質裂縫災害的發生。

2.5 采空區災害

采空區是指礦層開采空了之后形成的空間。當礦山出現采空區之后，表面覆蓋的巖層由于失去支撐，位置和形狀發生改變，逐漸破壞塌陷，致使地面建筑發生變形，地表大面積下沉、凹陷。

采空區的出現給礦山以及周邊居民的生命財產安全造成了極大的威脅，工作人員以及機械設備都有可能掉入采空區受到傷害。

3 水工環地質技術在礦山地質災害防治工作中的實際應用

3.1 在地震災害防治中的應用策略

采用雷達技術能實現短距離的地質勘測工作，有效保證勘測結果的準確性。地質雷達向地下傳遞電磁波，當電磁波在傳輸過程中遇到障礙物就會返回地面，根據電磁波的頻率和振幅原理，即可以精準地對地質特征進行分析。地質雷達技術的應用既可以實現地質勘察的自動化，同時又可以確?？辈旖Y果的精確性。利用地質雷達技術開展地質災害防治，對地裂縫和地面塌陷問題也具有較好的應用效果。

地殼運動過程中會產生兩種波形，一種是傳播速度很快的縱波，一種是影響范圍比較大的橫波?？v波對地質結構的影響較小，但是橫波則會對地質結構產生巨大的影響，破壞力也比較大，同時還會引發山體滑坡等其他地質災害。因此，在礦山地質災害防治工作中運用水工環地質技術時，要充分考量各種因素的影響，確保不破壞地質結構，有效降低地震帶來的危害，同時保證不會對地震救援工作產生不良影響。

3.2 GPS技術在具體施工過程中的應用策略

水工環地質技術中的GPS技術可以最大程度地提高地質勘察的精準性，在礦山地質災害防治中的作用十分重要。GPS技術是RTK技術的基礎，借助遙感勘測方法，重點對災害發生地進行勘察工作，詳細分析地面坍塌、山體滑坡、泥石流災害發生地的地質特點，為后期災害防治工作提供數據參考。RTK技術的主要優點是勘測范圍比較廣泛，定位精準性比較高，操作過程自動化程度較高，可以有效提高工作效率。

3.3 地面坍塌災害防治的應用策略

在利用水工環地質技術進行地面坍塌災害防治時，需要對坍塌區域的具體地質情況進行整體的調查。從上文的分析中可以看出地面坍塌的主要原因是地表巖石或者土質松軟。在完成整體調查和分析之后，還要利用水工環地質技術對地面坍塌災害發生的概率進行預判，并以此為基礎進行下一步的災害防治工作。

3.4 礦山地質裂縫災害防治的應用策略

利用水工環地質技術進行礦山地質裂縫災害防治工作時，要提前做好地質檢測和分析工作。精準掌握出現裂縫的位置，并對地質結構中容易出現裂縫的位置進行重點關注，提前預警，從而達到地質裂縫防治的目的。需要注意的是，開采地下水時必須嚴格遵守相關開采標準，建立地下水開采管理機制，避免盲目開采的同時，規避人為因素造成的地質裂縫。

圖1 GPS技術對地質災害質量監測

4 結論

水工環地質技術在礦山地質災害防治工作中發揮著十分重要的作用，一方面，可以有效分析礦山地質災害產生的原因，為防治工作的開展提供依據；另一方面，通過對引發礦山地質災害的因素進行有效預防和控制，減少地質災害發生，保障人民生命財產安全不受侵害。在礦山地質災害防治工作中，預防的作用要遠遠高于修復和治理。水工環地質技術可以有效提高礦山地質災害的防治效果。