礦山地質災害防治過程中對水工環地質技術的探究

魏名旺

（安徽省地勘局第二水文工程地質勘查院，安徽 蕪湖 241000）

在常見的自然災害中，地質災害對人類發展﹑生態平衡造成了不利影響。在礦山開采或者廢棄礦山修復的過程中，地質災害所帶來的危害和破壞性更大，因而需要重視礦山地質災害的有效防治。水工環地質技術的有效應用，能夠降低地質災害帶來的不利影響，保證礦山地質災害防治工作的全面落實，應積極借助水工環地質技術對礦山地質環境進行科學合理勘察，減少因地質結構破壞造成生態環境的不穩定。因此，研究此項課題，具有十分重要的意義。

1 水工環地質技術的含義

水工環地質主要是指對當前區域中的水文地質﹑工程地質以及環境地質情況開展調查后對上述內容進行系統地解析與評價，對存在的問題進行深入的調研并制定有效措施來解決問題。

當前，相關地質技術發展較為迅速，因而水工地質技術作為處理地質環境問題﹑探究地質對人類活動影響的專業性學科，能夠有效應用于地質災害的防治，具有良好的經濟價值和社會價值。除此之外，該技術在有效防治地質災害的同時美化自然環境，實現綠水青山的治理要求。當前，礦山地質災害防治過程中容易受到巖土性質﹑人類活動﹑區域水文條件的影響，極易發生地質災害問題，為此，深究水工環地質技術尤為必要。不僅能夠達到防治地質災害的目的，還能夠最大程度為礦山地質災害防治提供安全保證。

2 地質災害類型

2.1 地震災害

在地質災害中，作為常見的地質災害，地震的產生主要是由于地殼運動，當地殼運動不夠穩定時，則容易產生地震自然災害，一般情況下影響地震的主要因素為自然環境﹑地殼運動以及人類活動等。

因此，地震發生的突然性較強﹑破壞性較大，嚴重影響礦山的開采。科學技術﹑信息化水平的提升，盡管在地震預測方面有了一定的進步，但上升空間依然較大。對于水工環地質技術來說，能夠實現地震災害的有效指導，同時將微觀信號即地質監測的微觀變化以及宏觀的信號如巖土應力﹑地下水位等進行有效結合，并對其進行分析，從而獲得精確的數據信息，最大程度降低地震所帶來的經濟損失，維護生命﹑財產安全[1]。

2.2 滑坡與泥石流災害

地質結構的變化極易引發地表應力問題，進而發生崩塌﹑滑坡泥石流等自然災害。當礦山區域內的土壤較為疏松，無法承受更高的應力時，容易出現地質災害問題。同時，上述災害不僅是由于自然因素導致的，也可能來自人為因素。例如：由于礦產缺乏科學的規劃，導致開采不合理以及開采過程中的濫砍濫伐，造成地表土壤與巖石平衡應力改變，引發自然災害。在進行礦山開采時，需要注重自然環境的保護。水工環地質技術的有效應用能夠實現地面崩塌﹑滑坡以及泥石流的科學預測，進而在礦山開采前能夠制定合理的方案和規劃，并在礦山地質災害防治過程中進行技術管理，降低地質災害發生的可能性。作為礦山的管理者，也需要提高生態環境保護意識，禁止在礦山的開采過程中濫砍濫伐，對于地下的開采需要及時對采空區域進行填補，做好后續的恢復工作。

2.3 地面塌陷

在礦山區域常發生的地質災害還包括地面塌陷，其原因在于地表工程設計不合理，導致區域地質構造受到破壞。例如：礦山在井下作業時，未能及時預留相應的保護巖柱以及煤柱，導致開采過程中缺乏相應的支撐，而開采后又將礦井直接廢棄，缺少采空區填補環節，一旦開采過程中遇到溶巖結構，大理巖受到水流的侵蝕硬度迅速下降，該區域極易發生地面塌陷問題[2]。

2.4 地面裂縫

地裂縫產生的原因多種多樣，常表現為地質構造的斷層，當地下水位發生變化時，如果治理前未能對其進行有效預判，當地下水開采過度時，則會引發地層結構承壓層所能承受的壓力不足，造成承壓層地質結構變形，導致地面裂縫問題的發生。

3 水工環地質技術的應用

3.1 雷達技術

雷達技術的有效應用能夠保證短距離地質勘測數據的準確性，通過地質雷達能夠有效向地下傳輸電磁波，當電磁波傳輸過程中遇到障礙時會迅速返回，依據電磁波的振幅，實現地質特征的精確分析。與此同時，地質雷達技術能夠保證地質勘察的自動化水平，保障結果的準確性。借助地質雷達技術進行地質災害的防治，能夠有效改善常見的地質災害問題。所以，為保證礦山地質災害防治水平，需要注重水工環地質技術的應用，對各種因素進行綜合性考量，在不影響地質結構的情況下，最大程度降低地震帶來的損失，保證后期救援工作的順利開展。

3.2 GPS技術

水工環地質技術中GPS技術的應用能夠進一步增強地質勘察的準確性，對礦山地質災害防治具有積極的促進作用。對于GPS技術來說能夠利用遙感勘測的方式實現地質災害發生區域的實際勘察，結合各種地質災害的實際特點，對后期的防治提供依據。其優勢也較為明顯，能夠擴大勘測范圍的同時，提高定位的精確度，保證自動化程度，提升地質災害防治工作效率。

3.3 地面塌陷防治

對于地面塌陷防治工作，水工環地質技術能夠對坍塌區域進行整體性﹑系統性的勘察，明確地表巖石﹑土質松軟的原因，當完成相關調查后，能夠實現坍塌發生概率的有效判定，為后期工作的開展奠定基礎。

3.4 地震防治

在地質災害中，造成損失較為嚴重的災害即為地震災害，當地震災害的等級達到一定等級后，不僅會對經濟產生較大的影響，更會影響人們的生命財產安全，除此之外，會發生地震區域的地形地貌產生相應的影響，嚴重時改變現有環境，損害建筑物。水工環地質技術能夠在地質災害勘察時，迅速找出災害類型，再依據災害類型進行勘察方法的選擇。同時在實際的操作時，該種技術能夠實現地震的有效預測，從微觀和宏觀角度獲得精確的數據信息，提高地質災害的治理水平。水工環地質技術在進行地震預測時，宏觀信號能夠對可能出現的異常情況進行分析和探究，及時發現動物﹑植物等不同物種的異常反應情況，從而依據上述情況進行指標的預測，對地震的發生具有積極的參考意義。由于微觀信號獲取難度較大，因此，在進行該類信號的獲取時，通常需要利用更為專業的機械設備以及勘察手段對信號進行深入細致的觀察。水工環地質技術在實際應用中可以利用地震波的反射達到地震監測的目的。一般來說，需要利用炸藥對勘察區域制作相應的振動源，當地震波傳輸過程中接觸到巖體的破碎地帶時會產生相應的反射信號。剩余的信號會繼續向前傳遞，此時的反射信號能夠及時被地震波的設備吸收進來，通過對信號進行細致的分析能夠對地震狀況進行科學判斷，從而得出當前區域在一定時間內是否會發生地震災害，及時采取具體﹑有效的措施進行處理[3]。

3.5 滑坡與泥石流防治

如果礦山的開發或修復過程中缺少預防工作，則容易受到突發性的水文地質災害的影響導致工作無法順利進行。因此，在實際的工作中需要對已有的數據信息進行深入研究，得出災害可能發生的時間以及具體發生的原因，盡量減少該類誘因的產生，最大程度減少地質災害的發生概率。在礦山地質災害中，泥石流與滑坡都是常見的地質災害，由于該類地質災害具有較強的破壞性與危害性，因而會對礦山修復﹑經濟發展等造成嚴重的影響，甚至引發二次災害。滑坡和泥石流災害的發生有一部分自然因素的原因，但多數都是由于人為因素的影響。所以，針對滑坡和泥石流地質災害，在開展實際預防工作時，需要以科學﹑合理的規劃與分析，最大程度降低該類災害的發生的可能性。所以，在礦山開采或礦山修復治理前，應做好防治方案。水工環地質能夠發揮滑坡﹑泥石流地質災害的預測與警示功能，通過建立健全地質災害監督管理系統的方式，降低災害問題發生的可能性，避免為環境帶來不利影響。例如：一些露天礦在進行邊坡治理完工后容易再次出現滑坡﹑泥石流問題，其原因在于邊坡的治理和防護依然存在治理不徹底等問題，進而為后期的地質災害的發生埋下安全隱患。因此，當面對地質條件相對復雜的土質時，為保證滑坡﹑泥石流災害治理的有效性，需要借助水工環地質技術對防治區域進行有效處理。滑坡﹑泥石流等地質災害的防治區域則應及時獲取土層原狀土實驗與原位置的實驗數據，避免在排查過程中因取樣存在偶然性而降低排查的準確性。除此之外，水工環地質技術可依據治理周圍的勘察點進行受力層的有效勘測，當軟弱下臥層起伏較大時，需要在原有的勘測位置設置相應的勘測點，進而對水文地質進行動態化監測。尤其是該類區域的地質條件的復雜性﹑風化性較為嚴重，因此應結合鉆探技術﹑觸探技術，保證探井的合理性。對于滑坡﹑泥石流等地質災害的治理，應與地面排水﹑地下水位相結合，保證定位放線合理，地下水位不會發生較大的改變，合理對土方運送車輛進行配置，保證路線規劃合理。通過對地質災害實際發生位置的有效勘測確認災害等級，保證后期的治理水平。

3.6 地裂縫治理

將水工環地質技術應用于地質災害中，能夠有效解決地裂縫問題，地裂縫的發生的原因較多，所以需要做好相關區域內的地質分析來確定發生的原因，對監測區域的位置進行全方位的把握，明確參數數據。在進行地下水的開采時，則需要先建立有關的監督和管理機制，保證各項工作的開展能夠有所依據。除此之外，還需要明確操作技術參數和操作方式，確保地質結構不會受到破壞，最大程度降低因人為等主觀因素造成的地裂縫問題，加強后期的監督和管理，防止地質災害的發生。

4 提高水工環地質技術在礦山地質災害的防治水平

4.1 創建專業團隊

經濟社會的發展，為水工環地質技術的有效應用提供了新的契機，在地質災害防治方面也得到了廣泛的應用。但同時，也需要意識到，環境的破壞依然在繼續，地質災害依然是影響礦山順利開采和礦山修復的主要制約因素。因此，作為有關部門，應提高對水工環地質技術防治科研資金的投入，通過組建高質量的專業團隊，降低高風險﹑高強度的地質災害。加大引進精通水工環地質技術人才的力度，擴大科研人員的儲備范圍，使其具有較高的職業素養以及綜合能力。地質災害勘測部門需要提高招聘門檻，組建人才隊伍，依據技術的進步和發展采取定期專項培訓的方式加強新員工和老員工的培訓和管理，使得最新的理論﹑技術能夠有效應用到礦山開采或者廢棄礦山修復中，降低地質災害發生的概率。除此之外，由于礦山（包括廢棄礦山）在以往的開采過程中難免對地質環境帶來破壞，因此，政府部門需要加強對礦山地質環境的治理。積極組建專業治理公司，不斷提升礦山地質環境和地質災害的治理質量和治理水平。在進行礦山開采或廢棄礦山修復作業前，需要專業技術人員對礦山現場的地質環境狀況進行嚴格的勘測，確保勘測結果的準確性。再依據礦山的實際情況合理制定地質災害防治措施，對采礦中可能發生的地質災害風險進行科學預測，保證在發生地質風險時能夠有效的解決。由于地質﹑地形的不同導致發生的地質災害也不盡相同，因此，在實際的治理過程中要因地制宜，積極借助水工環地質技術制定更具針對性的解決措施開展地質災害的防治，保證地質災害問題能夠得到及時有效的解決。為避免作業時再次帶來災害，在項目實施前，制定安全生產制度﹑應急預案﹑安全技術措施等；項目實施時：落實各項制度﹑方案﹑措施等，監督現場管理人員在崗履職，加強人員的教育培訓以及現場的安全管理，對施工作業過程進行有效的防護。例如：邊坡治理時做好安全防護工作，避免滑坡，巖石掉落等對人身安全造成的危險；采空區域做好填補與恢復工作，以免在作業過程中發生地面坍塌，為施工作業人員生命安全帶來隱患問題。

4.2 創新技術手段

為進一步降低采礦對地質環境的不利影響，防止地質災害問題的發生，作為生產單位，肩負著地質災害防治的責任，應重視水工環地質的創新與應用。加大科研力度﹑通過研發儀器設備等方式，借助新型技術創新，達到地質災害防治的目的。在此過程中，一方面，單位需要從技術的自動化﹑數字化入手，以設備的輕量化為目標，最大程度地降低設備在實際的作業過程中的振動量，避免因發生較大的振動導致地質結構受到破壞，進而發生巖體崩落或山體滑坡等地質災害。另一方面，充分借助水工環地質技術的優勢，實現保護與治理的相互融合。既要進行開采過程中的保護，還需要重視采礦治理技術的創新和應用。由于在實際的開采作業中的多數礦山地質都較為復雜，因而無論是地下采礦還是露天采礦都存在一定的危險性，因此，還需要政府發揮自身的主體性作用，與高校和高新技術企業聯合，深入挖掘與水工環地質相關的現代化技術，不斷提高礦業開采的技術創新質量和創新水平。

4.3 樹立環保和節約意識

地質災害的防治并非僅通過水工環地質技術就能完全解決，還需要加強生態環境的保護與建設。當前，地質災害的防治首先需要從頂層設計出發，采取嚴厲的限制政策，對礦產資源的開發予以相應的限制，避免過度開發，從而有效降低山體滑坡﹑泥石流以及地面塌陷等問題的發生。作為生產單位也需要樹立正確的環保意識，積極落實生態環境保護相關政策措施，自覺開展環境保護工作，防止因過度開采造成地質環境的不良改變，通過放緩資源開采進度的方式，確保資源的可持續發展和利用[4]。

4.4 加強質量監督管理

作為地質管理部門和政府部門，在日常的管理中應加強地質災害的治理與質量控制，確保開采過程的安全﹑合理。對于礦山開采和廢棄礦山修復來說，施工作業的規范性直接影響地質環境，因此為保證生態環境健康﹑穩定發展，需要加強質量控制的力度。

通過制定規范標準的方式，保證施工作業的安全性和有效性，使施工作業的各項環節都能夠滿足要求，達到質量標準。及時與作業人員﹑監督管理人員加強溝通和交流，保證作業過程滿足項目施工要求。對于地質災害防治來說，材料與設備是影響其水平的重要因素，因此應做好材料的采購工作。督促相關單位做好設備的定期檢查和保養工作，保證設備能夠長期保持良好的工作狀態，為后期的工作開展奠定了基礎。

5 結論

總而言之，地質災害的發生對生態環境﹑人類發展都將產生不利的影響，為最大程度降低地質災害發生的頻率，尤其在礦山開采作業和廢棄礦山修復過程中，應注重水工環地質技術的有效應用。使其能夠在地質災害防治過程中，充分發揮自身的技術優勢，幫助相關的管理人員和作業人員及時發現發生地質災害的主要因素，最大限度降低地質災害發生的概率和造成的損失，實現地質災害防治的科學化，將地質災害控制在一定的范圍內，最終達到災害防治目的。促進當地社會的可持續發展。