水工环地质在地质灾害治理中的应用策略分析

孙黎明 浙江省地矿建设有限公司

一、引言

由于以前技术发展水平比较落后，在水工环地质勘查中很容易出现地质问题，在很大程度上，勘查工作人员的人身安全不能得到保障，也会给矿山周围环境造成很大的污染。目前在矿山水工环地质勘查中使用的设备都比较先进，有效地解决了勘查过程中出现的问题，但还是有部分问题依然存在，我们需要不断对防治措施进行优化，把风险降低到最小，为勘探工程进程、技术人员安全、矿山环境提供保障。在矿山水工环地质勘查中发现问题，找到解决的办法进行防控，但需要对防治措施进行不断地优化，为了使能够在今后发生的不确定因素得到快速解决。

二、水工环地质技术应用的意义

在我国地质灾害工作不断进步的背景下，水工环地质技术得到了很大的发展，应用范围也在不断扩大，近年来，在我国矿山建设中得到了较为广泛的应用，尤其是现代信息技术的发展，对水工环地质技术在矿山地质灾害防治中的应用发挥了关键的推动作用。与此同时，在国家提出“绿色矿山”建设目标后，绿色矿山建设成为我国资源开发的重点建设工程，通过将现代信息技术应用于绿色矿山建设工程中，能够全面提高绿色矿山的管理水平。数字化技术、信息化技术以及自动化技术能够有效推动矿山生产工艺进步、管理水平提高，为绿色矿山建设提供更加全面的信息资源，在绿色矿山建设工程中发挥了重要的作用。水工环地质技术在矿山地质灾害防治中的应用，拓宽了矿山地质灾害监测范围，促进了矿山地质灾害防治水平提升，同时，也推动了矿山地质灾害防治工作向科学化、规范化、标准化、系统化方向不断迈进。现如今，水工环地质技术已成为矿山地质灾害防治中不可或缺的重要技术手段，是提高矿山生产安全性的必要技术措施。

三、矿山地质灾害成因

（一）滑坡和崩塌

在具体开采过程中，无论采用哪种开采方式，都会对矿山地质环境造成负面影响，进而导致滑坡和崩塌等灾害。同样地，无论是哪种地质灾害，都会给矿山企业带来非常大的经济损失，甚至造成人员伤亡。同时，矿山地质灾害也会对矿山所在区域的经济发展与社会进步造成很大的不利影响。另外，开采所处环境不同，开采引发的地质灾害也会有不同的形式。在地下开采中，最常见的地质灾害是崩塌；而在露天开采中，矿山边坡区域很容易出现滑坡与崩塌，而且山体表皮剥落可能引发泥石流等严重地质灾害。

（二）泥石流

由于长时间受到暴雨、暴雪等自然灾害，导致山体发生滑坡现象，在山体出现滑坡现象过程中携带有大量的泥沙、碎石以及沿途，导致这些泥沙形成特殊的洪流，从而造成泥石流现象。形成泥石流的条件主要包括地形需要较为陡峭的地方，并堆积有大量的松散泥沙、土壤，并爆发较大的具有突发性、持续性的暴雨，在雨水的连续冲击下容易造成山体滑坡，从而出现泥石流现象。典型的泥石流主要是由各种粉砂、黏土形成的泥浆构成，当含水量较大时，这些泥浆在自身重力牵引下发生运动，形成泥石流。矿山泥石流是一种危害性较大的地质现象，爆发较为突然，来势猛烈，并伴随有矿块等，由于加速度较大，聚集的能量较大，所以具有极大的破坏力。

（三）地下水位异常

一般情况下，在开采矿山的前期阶段，开采企业需要对矿井内的涌水量和突水量进行系统测量，从而明确安全范围后再组织后续的开采活动。在这样的工作体系之下，具体开采的区域往往是现有地下水位无法波及到的区域，其整体安全性相对较高，无须考虑地下水位因素对于开采活动的影响。但是，矿井下的地下水容易受到多种因素的影响和干扰，如地表降水、裂缝渗水，这些因素的存在均会导致原有的涌水量和突水量发生变化，最终造成井下地下水位的变化，致使原有的安全区变成危险区。此外，井下地下水位的变化可能会造成溃沙涌泥的现象，井下原有的地下溶洞堵塞，导致井下工作人员无法离开，并直接威胁到其生命安全。

四、水工环地质技术的应用

（一）滑坡灾害治理

在收集矿山内部地质信息、气象信息以及地质灾害相关信息的基础上，探明矿山区域内地形地貌、地层岩性、构造和富水性、地表水情况等信息，结合当前矿山山体内植被情况，通过模拟计算的方式判断当发生强降雨天气时矿山内可能会出现滑坡地质灾害的情况，根据水工环地质技术所得到的数据和信息，开展防治措施，提高矿山滑坡灾害的防治效果。（1）利用水工环地质技术建立矿山滑坡地质灾害数据库，数据库中的数据应以宏观监测、相位位移、绝对位移等相关数据作为基础和重点，在规划好监测区域之后，设定全面科学的监测点，在监测点中设置相应的设备和传感器、智能控制设备等，对特定区域内进行全面监测。（2）滑坡的主要危害是土体、岩石等从山体中滑落，为了降低矿山滑坡灾害的危害，可以采用建造支挡构造物的方法，尤其是在一些大型滑坡山体中，依靠改变地形和排水等不能起到较好的效果，需要采用建造挡墙、沉井、拦石栅栏等方式，对滑落的土层、岩石等进行阻挡，有效降低滑坡灾害对矿区生产的影响。

（二）防治泥石流

在防治泥石流措施中需要从两方面入手，第一需要消除或者将泥石流物质进行固化处理，第二是消除发生泥石流的条件。首先在消除泥石流物质过程中，需要及时将山体斜面的碎石、泥土、岩土进行清理，避免出现大量的松散碎石、泥土堆积现象，如不能及时清理，需对这些泥土进行固化处理，例如利用水泥砂浆等对其进行固定。消除泥石流的诱发条件就必须确保水源得到有效控制。在容易发生泥石流的山体修建排水沟、排洪渠，使水能够有效排出，防止泥石流发生，同时还要做好绿化工作，通过种植植物等方式，有效预防水土流失。

（三）地震地质灾害治理

地震地质灾害主要是由地震作用引起的导致矿山区域内地质环境出现失衡的问题，例如，矿山山体倒塌、水灾等。水工环地质技术在矿山地震灾害中的应用需要注意以下几点内容：1）技术人员需要充分了解地震灾害引起的次生灾害类型，并获取相应的数据和信息，加强对宏观信号的观测，从而提高地震灾害的预测效率，以便在地震灾害来临前采取应对措施，将地震灾害对矿山造成的损失降到最低。2）加强水工环地质技术与遥感技术的结合运用，通过遥感技术来观测矿山区域内地形地貌特点，并加强日常数据收集，可以为地震灾害的防治工作提供更多科学的数据支持，有效控制地震次生地质灾害造成的损失。

五、矿山地质灾害防治措施

（一）加大开采现场的管理力度

若要实现良好的地质灾害防治，进一步确保开采顺利进行，并对现场作业人员的生命安全与企业财产安全加以良好保障，就要加大力度对矿山开采现场进行管理。首先，矿山企业要将防护网设置在容易出现碎石掉落现象的区域，最大限度地消除碎石掉落对现场作业人员与机械设备等的不利影响，确保矿山开采安全有序地进行。其次，矿山企业要安排专业管理人员定时巡视矿山开采现场，及时发现矿山开采风险，并对所有作业人员进行监控，一旦发现违规操作现象，应立即责令整改。最后，矿山企业要定期对一线技术人员进行专业的安全教育培训，通过安全教育讲座、安全知识与操作技能考核、地质灾害应对措施演练等方式来不断提升一线技术人员的安全意识与安全生产技术水平。这样才可以保障开采现场的安全，避免现场操作不当引发矿山地质灾害。

（二）强化灾害救援工作

在矿山地质灾害发生时，其灾害波及范围及所处环境，对于消防救援工作会产生很大影响。例如，若矿山地质灾害事故发生地点为普通住宅楼，那么其消防工作的重点就在于保证居民生命安全；若矿山地质灾害事故发生地点附近有大型化工类企业，那么在消防工作开展时要采用合理的方法，考虑到化工产品的二次灾害。完善矿山地质灾害消防救援人员的最优化人员配置，帮助管理人员及时了解矿山地质灾害情况及当地环境，保证救援工作的有序性，切实提高消防团队的救援能力。在人员调度方面，还要考虑到车辆、设备等相关因素，制定较为合理的消防方案。联结公安、武警、解放军等多方面国家政府部门力量，将派遣人员、车辆等项目控制在合理范围内，降低额外人力、物力、财力浪费，完善人员责任规划。在物联网技术的支持下，通过计算机功能能够有效实现网络通信视频的合理使用，提升乡村抵制灾害应对反应能力，第一时间确定矿山地质灾害等级，积极调动救援物资，真正实现全方位调度。

（三）采取综合防治措施

面对不同的地质环境，应选择不同的矿山地质灾害综合防治方案，以及相应的治理手段。首先，应该对矿山地质灾害综合防治方案进行论证，选择其中较为符合实际情况的方案，并做出相应的防治措施。其次，针对部分重点灾难区域，要加强监测管理作业，对于综合防治方案落实的有效性进行评定，不断优化管理制度，降低矿山地质灾害带来的经济损失。再次，进行矿山地质灾害综合治理工作的目标，应该是恢复矿山地质灾害发生地周围的正常地质环境，针对灾害区域周围的人为项目建设如河流周围的水库，要进行加固处理，防止出现二次灾害。最后，要建立全面防控管理预测机制，重点强调地面塌陷、地表裂缝等情况的调查处理。通过地域环境全方位测量，实现对地形的有效控制，并制定科学的地下资源开采方案，完善地面沉降联防联控管理工作。针对部分存在地面塌陷风险的区域，应进行地下空间加固工作，并进行有效的控制管理，严格控制其审批流程。包括资源开采程度，降低因地下水开采、矿产资源开发过度造成的地面裂缝等灾害发生。

（四）完善管理制度

开采过程中要设置许多专人管理事项，在开采的过程中往往会遇到许多危险，比如遇到上层碎石的威胁，管理巡视人员第一时间发现危险，能够及时带领全队人员撤离安全地带，由于工作人员的及时发现制止了开采员的错误发生，同时避免了由于自己的大意，出现了严重问题，极大化的缩小了危险的发生，保障了人员经济的安全。矿业开采单位应该不定期的开展安全意识培训，培训工作人员遇到危险时临危不乱，避免由于自己的失误造成的人身威胁，提高开采人员的工作能力，降低开采中事故的发生。

六、结束语

随着人们对矿区大规模的开采，我国的矿产资源逐年减少，而且在开采的时候对旁边的地质造成了极大灾害，非常严重的破坏了土地的生长，人们赖以生存的生态环境遭到极大破坏。因为有了以上这些情况，我国对矿山的开采方法也在进行不断的更新，探讨能够使用最简便的方法最安全的形式完成能源的开发，我们要不断的关注地质灾害带来的影响，最大化的保证我国经济平稳发展。