礦山地質災害治理中水工環地質技術的探究分析

晏淑萍

（江西有色地質礦產勘查開發院，江西 南昌 330000）

在礦產資源開發過程中，各種礦山地質災害會對工作人員的礦山工作產生了一定影響，需要加強改善威脅財產和礦產資源安全的現象和力度，以應對礦山地質災害，提高礦山災害預防質量，全面了解礦山災害出現的原因和概率，為積極應對礦山地質災害治理打下良好基礎[1]。目前，水工環地質技術是應對礦山地質風險的主要手段之一，被廣泛應用于應對各種主要的礦山地質災害當中，它可以極大程度地提高礦山生產的安全性和穩定性，為礦山安全生產人員提供更大的保障。

1 關于水工環地質

1.1 水工環地質的簡要概括

水工環地質是水文地質、工程地質和環境地質三者的簡稱。對此，為了了解礦山地質的基本情況，就可以對礦山中的地質資源和水工環應用技術進行詳細了解。自21世紀以來，隨著我國經濟的高速發展，我國工業水平不斷提升，其中對礦產資源以及其他資源的挖掘量也逐漸增大，由此帶來的地質環境影響十分不友好，給地質開采的工作人員和礦山資源帶來一些安全隱患。對此為了提升礦山地質情況，對礦山地質災害進行更加全面的了解，進而進行合理的規避與防治手段，并對地質環境發展中的適應性進行提升，就十分有必要通過水工環地質技術應用在礦山地質災害治理當中，借助水工環地質技術手段來應對可能出現的地質災害問題[2]。

1.2 水工環地質在面對礦山地質災害中的勘察任務

目前，水工環地質勘查是最有效規范和防治礦山地質災害的手段，一個完整的水工還地質勘查任務過程包括初測、初步設計和技術設計等環節。這些環節既需要進行提前設定，也需要在具體的礦山地質勘查任務中進行改變和調整，以此來應對可能隨時發生的地質災害問題，并利用水工環地質技術對礦山地質災害進行逐層深入的調查，通過手段實現對地質災害的特點和影響因素有清晰的了解。水工環地質技術中的初測，就是利用最有效的勘測手段對地質情況進行初步的了解，并熟悉掌握被勘測地區的基本地質情況，其中初測手段較為常見的有店電阻法和磁法等。在初測進行之后，就是對水工環地質勘察進行初步設計；初步設計在一定程度上是初測得加強版，對于數據資料的完整程度要求更高，在進行初步設計時，常常采用電法和和井法，能夠為后續的地質災害防控提供十分詳細的數據基礎。最后的技術設計就是基于前期的初測和初步設計所進行的，在應用技術設計面對礦山地質災害時，對所得信息進行深入挖掘，在作業時通常采用地下水淹沒物勘測或者巖層勘測等手段，以此來獲得更加詳盡的勘測結果。

1.3 水工環地質技術在礦山地質災害防治中應用的意義

水工環地質技術被廣泛地應用于礦山地質災害的治理當中。礦山地質災害隨著礦山工業的發展越來越頻繁的發生，我國對于礦山地質災害的應對措施也隨之越來越系統完善，水工環地質技術在礦山中的地質災害防治應用也有非常大的進步，它的應用范圍在不斷擴大，使用效果也在不斷增強。尤其是在近幾年來水工環地質技術在我國礦山建設中得到廣泛應用中，逐步成為礦山建設的重要組成部分。隨著現代化信息技術的發展，水工環地質技術在應對礦山地質災害防治過程中起到了關鍵的推動作用[3]。在一定程度上，水工環地質技術的廣泛使用，是積極回應“綠色礦山”建設項目的重要手段，綠色礦山綜合整治建設實現了資源開發優先向現代信息技術應用水平和計算機化技術及自動化管理礦山建設方向邁進的重要一步，礦山建設資源更完整、巖層信息更詳細，采用水工環地質技術在一定程度上使得建設“綠色礦山”建設項目成為現實，確保全面提高“綠色礦山”建設。著眼于實現，我國資源開發建設的現代化、應用信息化技術科學化和礦山整體管理系統化使礦山建設更加完備，資源信息更加詳實，在“綠色礦山”項目的開發建設中發揮著越來越重要的作用。當礦山發生地質災害時，水工環地質技術擴大了礦山的地質觀測區域，提高了地質災害的應對水平，也在一定程度上促進了應對地質災害在礦山作業時的逐步制度化、規范化和科學化。當今，水工環地質技術已成為防治礦山地質災害的重要手段之一，是實現礦山地質災害治理和降低安全隱患的重要技術措施。

2 常見的礦山地質災害類型及其特點

常見的地質災害類型有地震災害、滑坡及泥石流以及地面塌陷、出現滑坡、地面裂縫等情況。在對礦山進行生產時所具有的獨特模式使得礦山不同于其他的生產領域，需要對含有礦產資源的山體進行深入的挖掘和改造，因此就更容易出現地質災害，而在礦山開發時，一旦出現地質災害不僅會導致礦山中的基礎設施被損壞，造成嚴重的經濟損失和工程進度耽誤，嚴重的甚至會危害到礦產資源開采工作人員的人身財產安全，以下將對礦山中常見的地質災害類型及其特點進行分析[4]。

2.1 地震災害

地震災害是礦山地質災害中較為常見的一種，且具有極強的破壞性，而地震災害由自然控制決定著，有人為因素的不可主導性。地質災害以及礦山資源開發之間有非常緊密的聯系，從地質原因上來看，地震的出現是由于地球板塊之間相互擠壓，相互作用，具有較強的不確定性和破壞性。但從深層層面來看，局部礦山地震出現與人類的生產生活密不可分，對于礦產資源不合理的開采也非常容易引發礦山地震災害。雖然目前在地震災害預警方面有很大的進步，但仍然做不到對地震災害準確預警。目前，礦山資源在世界工業發展當中扮演著越來越重要的角色，我國又是世界上主要的礦產國家之一，因此不得不積極面對礦產地震災害問題；隨著我國科學技術與社會經濟的高速發展，在傳統的化石能源逐漸枯竭以及環境和地質災害問題日益凸顯的背景下，我國國民經濟正在高速發展，對于礦產資源的開發，已經從原來的傳統粗放式模式，逐步走向“綠色可持續發展”新模式，將多方面限制因素降到最小。在礦產資源開發和使用過程當中，如果不進行合理管控和綠色可持續發展，一方面會使得自然災害發生的概率更大，另一方面也會使得生態環境和地質環境遭受破壞，對人們的生產生活產生嚴重的不良影響。隨著地震災害頻發，我們也逐漸看到了地震災害所具有的突發性與破壞性特點，尤其是在地理環境相對復雜的中西部以及偏遠地區很容易由于出現地震而導致不良因素影響的出現。而由地震災害所帶來的礦山區域內山體滑坡及建筑物倒塌現象是相較于其他地質災害中較為嚴重，危害性更大的一種，因此做好水工環地質調查工作，提供礦山應對地震的能力刻不容緩。

2.2 滑坡及地面沉降災害

當礦山巖體在外力或者自身重力作用的條件下，導致內部結構出現變化，無法維持原本的狀態，就會出現滑坡現象。這種地質類型在礦區和礦山中都十分常見，因此礦山中出現坍塌現象的地質災害也很常見。當礦山坍塌現象出現時，對房屋建筑、生產設備以及作業人員都會造成極大的安全威脅，特別是在近幾年來，對于礦山的大量開采，使得滑坡以及泥石流災害頻發，給社會經濟和社會穩定帶來了巨大的不良影響。而使得滑坡以及泥石流出現的原因很大程度上都是對地下水資源的不合理開采，導致被破壞的生態無法進行自我修復。同滑坡一樣，地面裂縫也是如此，地面裂縫出現的原因，既包括由地殼結構運動，也包括對于地下水資源的開采不合理，在對礦山進行地質開采是不可避免的需要大量的地下水，而伴隨著地下水的大量開采，就會使得地面裂縫出現的概率更高，隨著地面裂縫現象在礦山內的積少成多，大大小小的各種裂縫合在一起，最終會導致礦山出現十分嚴重的地面裂縫災害，將對礦山的生產和資源的利用產生很大影響。在對礦山進行地質作業時保證地下水的合理開采，使得能夠進行生態的自我修復，對于人類的可持續發展具有十分重要的意義，甚至在一定程度上體現了當地的經濟發展水平。在應對滑坡以及地面裂縫時，隨著科技的高速發展以及經濟全球化的不斷推進，對于它們的治理以及生態修復工作提出了更高的要求，在進行礦山地質作業時，必須對地質環境中的滑坡以及泥石流管理進行創新性改革，以取代傳統的管理模式。在現行的地質災害治理管理工作中，地方政府對各種經濟產業建設的過度重視，不僅會使得滑坡以及地面裂縫治理方式不合理，甚至還會對城市經濟以及城市形象造成不利影響。造成滑坡以及地面塌陷的原因十分復雜、多種多樣，主要表現為地質結構發生改變，當礦山內相關區域的土壤結構比較疏松、不夠緊密時就很容易出現滑坡，泥石流以及地面裂縫現象，而對地下水的不合理開采以及工程建設的不合理規劃都會很大概率的出現泥石流以及地面塌陷現象；并且造成的破壞性具有一定的隱蔽性，不容易被發現，因此應當對這類地質災害給予高度重視[5，6]。

2.3 地面塌陷災害

地面塌陷就是指地面出現坍塌、沉降的狀況，是一種由于自然因素或者人為工程活動所引起的地質災害類型，例如在礦山內建設了巨大規模的建筑工程，但地面承受能力不足，使得建筑由于自身重力作用，而導致礦山區內出現大面積沉降，也比如在進行對礦石的深度挖掘作業時，在面對巖層多為塊狀，層級結構比較復雜的中厚層或者厚層結構時，沒有做好前期爆破工作，使得挖掘過程中造成地面塌陷，引起一系列的危害，破壞了地區的地質結構，種種原因相互影響，最終導致礦山土壤體系的崩潰，從而導致地面塌陷災害。自21世紀以來，我國逐步開展了礦山地質環境生態修復項目，雖然在生態中國家和政府給予了大量的資金和政策支持，但由于保證制度不健全，在礦山地質環境生態修復過程中缺乏合理的管理制度，不能對礦山出現各種地質災害時做到針對及時的治理，管理方式無法做到與時俱進，在應對礦山地質災害時所舉行的活動也缺乏針對性，從而導致礦山地質環境生態修復工作無法正常展開。目前我國實行了許多礦山地質環境治理示范項目，為礦山地質治理災害提供了借鑒與參考，但是礦山地質環境具有區域性和復雜性特點，對于水土污染以及重金屬污染依舊無法采用合理的治理措施，局部治理仍然無法達到生態自我修復的效果。

3 水工環地質在地質災害活動中的應用策略

隨著水工環地質技術的持續發展，廣泛用于多種災害管理之中，其中在礦山地質災害預防及控制上取得了良好的應用效果。近年來，在“綠色礦山”建設發展的大力支持下，水工環地質技術在礦山地質災害防治中的應用備受關注，水工環地質技術面對礦山地質災害時也可以起到很好的調節效果。

3.1 水工環地質技術在應對礦山地震災害時的應用

在面對地震災害時技術人員需要對地震災害所引發的次生災害類型進行充分了解，并掌握相應的數據和信息，對宏觀信息的觀察進行加強，提高地震災害的預防效率，在地震災害來臨時能夠及時采取應對措施，使得地震災害對礦山造成的損失降到最低。其次技術人員還需要將水工環地質技術與遙感技術結合應用，通過遙感技術來實現對礦山區域內地形地貌的整體特點進行充分了解，加強數據收集，為可能發生的地震災害獲取充分的數據基礎。加強地質災害現場勘查力度，對礦山地質進行風險評估，以保證能夠在應對地震災害時及時有效。加強對現場的勘查力度有利于強化水工環地質技術在應對礦山地震災害時的應用水平，及時確定地震災害防治的工程量和治理辦法。在對現場進行勘察時應當使用專業的水工環地質設備以及水工環地質勘查人員進行監督和指導，確保在礦山現場能夠進行有序的現場勘察工作。

3.2 水工環地質技術在塌陷以及滑坡災害中的應用

對礦山資源的不合理開采會導致礦山出現坍塌以及滑坡現象，因此需要加強對水工環地質技術的應用，在應對塌陷問題時，建立明確的預防機制，防止出現資源開采不合理的情況，減少因對資源過度開采而導致山體結構出現破壞的情況，影響山體承載能力。應對塌陷以及滑坡災害時技術人員應當利用水工環地質技術，做好預警工作，對山體進行科學檢測，明確礦山區域內的地形地貌結構、地表水情況以及地層巖性，結合當地的環境以及植物情況，通過計算機模擬來判斷當強降水天氣，大風天氣等極端自然環境會對礦山內部造成怎樣的影響，出現塌陷及滑坡的概率有多大。根據水工環地質技術應用所得到的數據信息展開有效的防治措施，提高礦山滑坡災害預防的整體效果。根據礦山山體的基本特征以及地質結構特征，將可能發生塌陷以及滑坡災害的概率及危害程度進行計算和判斷。在科學評估之后，使用合理的應用手段和相應的設備，實現對待定區域內的全面檢測工作。滑坡災害的主體是土體和巖層，為了降低滑坡災害，可以采取搭造支擋構造物的方式，尤其是在一些大型礦山中采取合適的擋墻、沉井、攔石闌珊等方式，對即將滑落的巖石和土層進行阻擋，降低滑坡災害對礦區產生的不良影響。

3.3 水工環地質技術在地面沉降和地面裂縫中的應用

由前文我們可以得知地面沉降出現的主要原因是對地下水的開采量過多導致地下水水位降低，從而使得地面出現較大的沉降。因此在對地面沉降災害進行治理時，應當對地下水和地下水污染情況進行檢測，并結合礦山的地下巖土情況使用水工環地質技術展開對地下水變化情況的檢測工作，得到地下水的實時位置，從而能夠對地下水的開采情況進行實時掌控，確保能夠及時調整地下水的抽取量。當地下水位降低時，減少地下水抽取使其得到自然補充，直至地下水位變化情況正常。在應對地面裂縫時也應當對地下水的抽取情況進行實時監測，采取水工環地質技術對礦山的垂直巖層結構線方向等重要的地質情況進行查明，再通過科學合理的應對措施來降低人為因素對礦山自然環境的影響，避免地面裂縫等災害的出現。利用水工環地質技術，加強水工環勘測結果的應用，保證地質災害防治的有效性。提高數據分析和轉化技術，最大程度地將水工還地質勘測和監測數據轉化為應對措施，借助信息技術構建水工環數據處理以及地質災害數據處理中心，加強水工環地質技術在勘測結果方面的應用，解決地面沉降以及地面裂縫問題。

4 結語

總而言之，本文對礦山地質災害類型以及水工環地質技術在災害防治治理中的應用進行簡要闡述并分析水工環地質技術的重要意義，提出切實可行的應對策略。我國疆域遼闊，地質結構復雜，加上許許多多的人為因素影響，使得近些年來我國地質災害發生頻率越來越高，為了應對礦山地質災害，就要加強水工環地質技術，通過水工還地質勘查來了解不同區域內的地質發展情況；這既有利于對地質災害的監測預防類型進行針對性制定，也有利于緩解我國社會生產中資源緊張的問題。