水工环地质技术在矿山地质灾害防治中的应用

杨川枫

（宁夏回族自治区水文环境地质调查院，宁夏 银川 750021）

在矿山开发项目逐渐增多的情况下，若是矿山存在地质灾害，将会对矿山开采工作产生负面影响，因此矿山开采单位应提升对地质灾害防治工作的重视程度，将水工环地质技术合理运用在灾害防治中，可以有效提升高矿山生产过程的安全性，保证矿山开采工作能够顺利完成。

1.将水工环地质技术运用在矿山地质灾害防治工作的重要意义

在矿山地质灾害防治工作中已经开始大面积使用水工环地质技术，能够有效提升地质灾害防治工作的精准度，不断提高矿山开采工作的安全稳定性。在当前矿山建设时，信息技术的应用范围不断扩大，将信息技术和水工环地质技术融合在一起，对于推动矿山地质灾害防治工作的进步发展具有促进作用。矿山开采单位应该依照国家绿色矿山建设要求，规范使用水工环地质技术，充分运用信息资源的应用时，在提升矿山地质灾害管理能力的基础上，为矿山建设工作提供安全保障。水工环地质技术的使用，能够进一步扩大矿山地质灾害的监测管理范围，可以在提升灾害防治效果的基础上，促使矿山地质灾害防治工作进入科学化发展阶段、规范化发展阶段。

1.1 能够及时反馈矿山地质灾害初期勘察信息

以往地质勘查技术在地质灾害勘查信息反馈方面存在一定的滞后性，使得相关工作人员难以顺利对地质灾害勘查信息展开全面分析，将会造成矿山安全防治效果受到不利影响。通过合理使用水工环地质技术，能够及时将矿山地质灾害勘察信息反馈出来，确保矿山地质信息在反馈上具有时效性，保证技术人员可以在短期内顺利采集矿山开采现象的地质信息，制定一些合理性比较高的灾害防治措施，在降低矿山建设风险的基础上，不断提高矿山开采工作的防灾、减灾水平。

1.2 提高人力资源、财力的实际利用率

在使用水工环地质技术时，能够将矿山现场地质勘察信息实时传递给不在现场的工作人员，保证矿山现场资料信息实现信息同步、实时共享。在治理矿山地质灾害时，重点在于针对潜在的矿山地质灾害制定风险防治措施，可以使矿山地质信息实现共享管理，有助于提高矿山地质灾害工作中人力以及财力的实际利用率。

2.矿山常见的地质灾害

2.1 地震灾害

地震灾害是相对而言比较常见、破坏性比较强的地质灾害，地震灾害主要受到自然因素影响，由于地球板块发生运动引发的相互作用，存在一定的不确定性，一旦矿山出现地震灾害问题，可能会导致山体及山体建筑出现倒塌问题，因此矿山开采单位应该妥善处理好水工环地质工作，不断提升矿山开采单位应对地震的综合能力。

2.2 坍塌问题

出现坍塌问题的原因在于岩体受到外力影响、重力影响，使得矿山结果稳定性受到破坏，从而引发了塌陷灾害。崩塌问题常出现在坡度高于50度、高度高于30米的山体斜坡处，使得矿区会受到塌陷地质灾害影响，将会对生产设备、现场工作人员产生安全威胁。

2.3 山崩问题、滑坡问题

山崩问题也是矿山山体常出现的地质灾害之一，山坡位置的土体以及岩体会在重力影响下出现滑落问题，会对坡面、山体处的建筑物产生破坏性，属于破坏性较强的地质灾害问题。滑坡地质灾害和矿山植被、坡面防护结构、降水量具有直接关联，如若矿山坡面缺少植被保护、不具有完善的防护措施，将会增加矿山出现滑坡灾害的可能性，会对矿山生产安全产生威胁。

2.4 地面沉降问题

地表沉陷问题主要是由于人类工程活动、自然因素引发的矿山地质灾害，若是矿井地面承载力不足，在大型建筑重力影响下，可能导致矿井地面位置出现沉降现象，不但会导致建筑物出现倒塌问题，而且会产生较多的经济损失。

2.5 地面裂缝问题

如果矿山出现地面裂缝问题，主要是由于地壳构造运动导致矿山地面存在裂缝问题，在矿井开发期间，需要运用较多的地下水，若是矿山地下水应用不合理也会引发地面裂缝问题，使得矿山发生地面裂缝问题的可能性较大，一旦矿山地面存在裂缝，会存在较多的隐患问题，将会增加地面裂缝的宽度、长度，甚至会导致矿山出现比较严重的地质灾害问题，严重影响矿山的生产安全。

3.水工环地质技术应用方式

3.1 配置充足的科研后备人才

现在部分地区已经将水工环地质技术运用在矿山地质灾害防治中，但是矿山地质灾害的出现频率并未出现明显变动，因此有关部门需要增加水工环地质技术在地质灾害防治方面的科研投入资金，对于风险比较高、强度比较大、伤亡比较大的矿山地质灾害的防治中，应该培养一些熟练掌握水工环地质技术、综合能力比较强的科研人员，地质灾害调查单位需要聘用一些满足地质灾害防治需求的高水平人才，在引进新技术后，定期组织新老员工参与培训学习，从而全面提高矿山地质灾害防治能力。

3.2 加强节能管理

通过使用水工环地质技术虽然不能彻底解决地质灾害防治问题，需要深化管理地质灾害防治工作，加强对生态环境的保护力度，因此我国已经针对矿山地质灾害防治工作出台很多指导政策，限制各地区不得过度开采矿山矿产资源，有助于降低矿山出现山体塌陷问题、滑坡问题、地面沉降问题的可能性，能够有效减缓矿山资源枯竭的速度，矿山开采企业应该自觉履行环保义务，加强对矿山地质灾害防治工作的节能管理，防止矿山资源过度开采引发矿山地质结构出现巨变。

3.3 依照具体情况修订技术方案

在借助水工环地质技术勘测管理矿山地质灾害防治工作时，有关部门以及工作人员应提前了解矿山地理面貌修复要求、地质结构，评估矿山地理参数，因地制宜地制定一些地质灾害防治方式，如果矿山开采位置经常出现地质灾害，技术人员应该运用水工环技术增加数据获取的频次，提前对矿山地质灾害防治工作开展战略性部署安排。

3.4 提前开展实地考察

矿山开采单位通过使用水工环地质技术对矿山地质灾害展开调查分析，为了评估分析矿山产生的风险灾害，工作人员需要借助一些精准性比较高的设备展开实地测量工作，不断提升水工环地质技术的应用效果，确保后续采矿工作可以正常进行。在矿山地质灾害防治中使用一些专用测量仪器，借助磁场检测、重力检测等方式，对矿区施工位置展开分级管理，不断扩大矿区地质灾害的预报管理范围。在开展矿山开采工作时，需要重点测量地质灾害影响范围内建筑物和地面裂缝的间距，及时拆除掉出现损坏问题的建筑物，及时使用回填法或者夯实加固法，降低矿山出现地质灾害问题的可能性。

3.5 规划设计比较健全的矿山地质灾害防治方案

为了保证矿山地质灾害防治工作可以正常进行，矿山开采单位应该提前设计比较健全的矿山地质灾害防治方案，并根据矿山具体地质情况，不断完善方案内容，确保地质灾害防治工作处于有据可依的状态。首先，在矿山地质灾害防治方案中需要明确列举出水工环地质技术在灾害防治中的使用规范，督促工作人员规范使用水工环地质技术，不断提升水工环地质技术的使用效果。其次，矿山开采企业应该安排一些监督管理人员监管水工环地质技术的使用情况，在工作人员出现不规范操作行为时，及时督促其进行整改活动，保证水工环地质技术的应用优势可以充分发挥出来。

4.在矿山地质灾害防治中提升水工环技术使用效果的方式

4.1 水工环地质技术在地震灾害治理中的应用

由于地震主要是矿山地壳运动造成地质结构出现变动，在出现地震时主要包括横波以及纵波，相对而言纵波传播速度较快，纵波对于矿山地面的破坏性较小，横坡对于矿山地面结构产生的影响相对较大，不但会造成矿山地面建筑物出现破损问题，甚至会威胁工作人员、周边居民的生命安全。与地震相比，海啸灾害、山崩灾害对于矿山产生的影响较大，在地质灾害防治工作中，需要在使用水工环地质技术，应该重点考虑地质灾害的主要影响因素、产生的损坏，及时进行救援工作、人员转移工作，及早完成重建工作，尽量降低地震灾害对于矿山开采工作产生的影响。

一旦矿山出现地质灾害，矿山岩石结构内部存在破坏问题，使得矿区基础设施会受到破坏，在借助水工环地质技术处理地震灾害，技术人员应该重点研究由于地震问题引发的山体滑坡、房屋崩塌，在获得矿山基本数据后，检测矿山的宏观信号，不断提升地震灾害预测的精准性，在出现地震灾害之前，应该及时使用一些优化举措，尽量降低地震灾害对于矿山安全生产造成的危害。通过综合使用遥感技术以及水工环地质技术，在观测好矿山矿区山体地貌特点后，对山体地貌数据展开全面分析，为矿山防灾减灾工作提供一些数据支撑，降低由于地震灾害引发的经济损失。

将水工环地质技术运用在矿山地质结构勘察工作中，通过对地震波频率、反射波、地震间断性展开全面分析，应该使用一些专业的设备开展探测管理，利用地震波接收设备可以完成地震信号、反射信号的综合分析、综合收集工作，在确定清楚矿山地质情况后，预报管理地震灾害的振幅以及频率，为后续防治地质灾害提供参考依据。

现如今，地质雷达技术在地质灾害治理方面具有比较广阔的发展前景，借助地质雷达技术、水工环地质技术可以顺利完成矿山地质勘察工作，在提升勘察结构准确性的基础上，使矿山地质勘察实现自动化管理。地质雷达技术能够向矿山地下发射一些电磁波，在电磁波返回到地表以后，工作人员通过分析电磁信号的频率以及幅度，可以确定地震灾害问题，能够将地震灾害产生的损失降到最低。

4.2 水工环地质技术在处理地面崩塌问题、滑坡问题、泥石流问题的应用

一旦矿山出现塌陷问题、滑坡问题、泥石流问题，会产生较强的破坏性，若是矿山开采过程中出现人类活动缺乏合理性的问题，可能会造成矿山出现地质灾害，地面崩塌、滑坡、泥石流灾害的预防工作处于相对可控状态，通过合理使用水工环地质技术，能够合理预测分析这些矿山地质灾害，可以提前将这类地质灾害的出现频率降至最低。在开展矿山开采工作时，应提前完善好采矿工作、土方开挖工作的前期部署安排，将地质灾害防治工作落实到位，在水工环地质技术的支撑下创建地质灾害预报、警报体系，防治由于矿山地质灾害产生的负面影响。

矿山开采单位通过使用水工环地质技术分析矿山滑坡灾害的特征、数据信息，创建矿山滑坡地质灾害参数的数据库，在数据库中列举出滑坡坡面的主要参数，在监测点上采集矿山数据、确定滑坡范围，创建参数模型，在各个监测点上安装压力传感器，详细记录下来矿山山体表面涂层的力学参数，对矿山表层土体强度开展治理检验。造成山体出现滑坡问题的原因在于矿山山体、岩石出现剪切迫害问题，借助数值模拟技术对矿山表面土层参数、岩石参数开展全面分析，确定清楚滑坡面的所在位置，在山体上使用锚杆技术修建挡墙，对矿山山体起到加固作业，通过提前设置拦石栅栏或者挡土墙，避免矿山出现土体滑坡时发生岩石掉落问题，有助于减少滑坡对于矿山安全生产造成的不利影响。

4.3 水工环地质技术在处理地面塌陷问题中的应用

在使用水工环地质技术的时候，应该认真考察该地区的地质情况，分析矿山的地质变化，综合分析矿山地质结构的变化趋势，分析矿山出现地质灾害的概率。与此同时，矿山开采单位应该重点分析矿山地质构造变化状态、应力，能够在避免出现地质灾害的基础上，降低矿山开采过程出现安全风险的概率。

4.4 在治理矿山地面裂缝的应用

通过合理使用水工环地质技术，可以加强对矿山地面裂缝的控制力度，造成矿山出现地裂问题的原因在于矿山地质结构存在断裂现象，在特定区域开展参数监测、参数分析，对矿山相关参数开展全面分析，在地下水资源、矿山开采工作中，不断健全矿山地质灾害防治机制。矿山开采单位应该在综合分析矿山开采作业方式、技术参数、确保矿山开采结构处于稳定状态，有助于减少由于人为因素对地面裂缝问题产生的影响。

5.结论

综上所述，在矿山地质灾害防治工作中合理使用水工环地质技术，通过提前开展矿山结构变化监测工作，能够在一定程度上起到预防地质灾害的作用。因此矿山开采单位应该定期组织相关工作人员参与专项培训活动，不断提升其对于水工环地质技术的熟练度，借助水工环地质技术治理矿山地面裂缝、地面塌陷、滑坡等，从而最大程度地降低地质灾害对于矿山开采、生产工作产生的不利影响。