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摘要:经济的发展在带动社会发展的同时,必然也会带来能源的大量消耗。能源的产生的重要场所是矿山,所以随着能源的大量消耗,加大了对矿山开采需求,对于矿山的开采开发需要面对的是地质灾害。如何预防地质灾害的发生,同时防止出现地质灾害时对开采开发造成的破坏和影响,在进行矿山开采开发时都会利用地质灾害检测技术,尤其是水工环地质技术,它的优势是可以做到对地质灾害情况进行全方位实时监测,本文通过对水工环地质技术在防治矿山地质灾害破坏的重要作用进行具体分析,说明了水工环地质技术对矿山生产安全的重要性。
关键词:水工环地质技术;资源开发;矿山;地质灾害;防治
在对地质灾害进行监测时,随着监测水平的提高,可合理设计监测方案,将高新技术应用于灾害防治,通过利用水工环技术、开展地下水质细致勘查等收集本地区地质环境信息,提前分析灾害形成的原因及出现何种诱因会导致灾害的发生,根据分析结果再提出具体的解决的措施,从而可以为如何解决可能出现的地质问题提供更多的解决办法。
1水工环技术概述
水工环是水文、工程与环境地质的简称,也代表了在水文、工程与环境地质方面的研究重点。水文是对地下水分布规律的研究,同时也包括地下水的物理、化学成分。工程地质研究的重点问题主要是针对地质灾害、岩体稳定性、综合评价地质方面的研究,通过对地质变化的判断,可以有针对性的对如何改善地质问题提出措施。环境地质的研究重点是人类活动对地质环境会产生怎样的影响,如何做到人类发展与生态保护共同进行。在进行地质灾害防治过程中主要是利用水工环技术勘查地质构造,通过分析地质构造勘查后的数据,可以判断出发生地质灾害的可能性及发生地质灾害的类型。
2水工环技术在地质灾害防治中的应用
2.1物探技术
在进行地质灾害防治工作中会经常应用物探技术,物探技术的特点和优势在于对易发生滑坡、崩塌、塌陷等的重点地质灾害区域进行细致勘察,物探技术通过使用电阻率、自然电位的方法去勘察重点区域的地层岩性、地下水流向以及地层厚度等方面的数据,可以帮助相关技术人员制定合理可行的防治措施。
2.2 RTK技术
RTK技术能广泛应用于地质灾害防治工作主要是由于其可以利用载波相位差分技术进行卫星定位,如果地质灾害发生,可以快速在重点区域进行勘测,掌握准确信息数据,为更好地开展灾害监测工作打下基础。RTK技术还能转化处理无线传输设备获取的信息,从而做到更准确的定位,对地质灾害防治起到了很重要的作用。
2.3遥感技术
遥感技术的作用是主要是对信息的处理。通过对接收到的地球表层各种电磁波信息的扫描、传输与处理,可以对地表进行实时的监控,同时也可以做到远距离监控,通过遥感技术的应用可以得到地质灾害区域的地质组成情况方面的数据,同时也可以得到地质形态结构情况方面的信息。
2.4水工环地质技术在矿山地质灾害防治中应用的意义
由于在矿山开采建设中使用水工环地质技术,在促进技术更新发展的同时也促进了我国地质灾害防治工作的进步。水工环地质技术能得到快速发展和广泛应用是由于在现代信息技术快速发展的背景下,可以说是现代信息技术的发展促进了水工环地质技术水平的提高和应用。在我们国家正在大力推进实施的“绿色矿山”建设工程中,现代信息技术也发挥了重要作用,由于现代信息技术的应用,在加快建设进程的同时提高了对矿山的管理水平。现代信息技术包涵了数字化技术、信息化技术以及自动化技术多种技术,是多种技术手段的综合运用,应用于绿色矿山建设工程,在矿山建设中通过勘察会得到更全面和准确的信息,不但可以帮助提高生产工艺还可以提升对矿山的管理水平,加快了绿色矿山的建设进程。水工环地质技术应用于矿山地质灾害防治,帮助矿山管理部门加大了灾害监测范围,也帮助矿山管理部门提升了灾害防治能力水平,加快了地质灾害防治工作的科学化、系统化的进程,所以说水工环地质技术是矿山地质灾害防治中最重要的技术手段,在矿山生产安全中发挥着越来越重要的作用。
3矿山常见地质灾害分析
由于矿山生产的独特性,要经过对山体的挖掘才能获得矿产资源,所以必然会对山体造成破坏,也会比其他生产模式和生产领域对地质产生更大的影响。地质灾害的发生不但会造成经济损失也会造成社会危害,地质灾害的发生对矿山的基础设施造成了破坏,严重的还会威胁到作业人员的生命安全。如何应对地质灾害对人类生产生活的破坏,就要对地质灾害的类型和发生原因进行分析研究,在全面了解和掌握地质灾害的类型和特点的基础上才能采取应对措施,我们国家常易发生矿山地质灾害的类型主要有以下几种。
3.1地震
在地质灾害中,地震是破坏性最强的地质灾害之一,而矿山区域发生的地震灾害更是对矿山造成严重损坏,破坏矿山区域的建筑物的同时也会危害到山体,危害性破坏性更强。地震灾害的产生原因主要是地球板块的运动,属于自然因素的一种,还不能进行人为控制,目前对地震地质灾害进行防治主要是应用水工环地质工作。
3.2坍塌
坍塌地质灾害也常易发生在矿山区域,是由于矿山区域存在着坡度超过50°、高度超过30m的山体斜坡,在外力或重力的作用下会破坏这种状态的岩体自身结构的稳定性,造成了坍塌地质灾害的发生。坍塌地质灾害也是危害极大的地质灾害之一,坍塌后的山体会造成对房屋建筑的破坏,生产设备的损坏,造成生命财产的损失。
3.3滑坡
滑坡也是对矿山生产会造成危害的一种地质灾害类型,通常发生在植被少,防护措施差,降雨量比较大的区域。由于受到降雨的影响,在植被少的山坡如果没有较强的防护措施,山坡上的土体、岩体就会滑落,滑坡地质灾害也具有很强的破坏性,会对山体下的植物、建筑物造成破坏,严重的会造成人员伤亡和财产损失,对矿山生产也会造成严重威胁。
3.4地面沉降
地面沉降也是一种破坏性很大的地质灾害类型,自然因素和人类工程活动都可能引发,在矿山区域内也很容易发生,如果在矿山内地面进行大规模的建筑工程就很容易导致地面沉降,矿山区域地面沉降的发生不但会造成建筑物倒塌也会产生其他经济损失。
3.5地面裂缝
在矿山生产过程中,也会造成地面裂缝地质灾害的产生。地壳构造运动和地下水资源不合理开发都是造成地面裂缝地质灾害的主要原因。矿山生产作业时抽取过量的地下水会使地面裂缝发生率增高,地面裂缝地质灾害的产生不但会造成直接的破坏,也会引起其他严重的地质灾害的发生,会对矿山生产造成危害。
4水工环技术在地质灾害防治中的应用策略
在应对地质灾害工作中,水工环技术会根据灾害的不同而采取不同的措施。
4.1地震灾害防治
地震灾害的防治要根据地震造成的伤害程度的不同而进行,地震有主要灾害和次生灾害,次生灾害也叫附加灾害,是地震发生后带来的对自然界影响和水灾、火灾和疫病。在进行地质灾害防治工作时,可以同时利用水工环技术和地震监测管理,在地震发生区域可以充分利用动物的表现异常情况对地震信号进行监测,通过前期的监测和预防,可以大幅度降低地震对人类生命及财产安全的威胁。对于地震的监测,作为灾害部门要充分利用科学技术手段和先进的仪器设备去捕捉地震发生前的微观警示信号,采取必要的措施。对地质磁场及重力的监测在防治水工环地质灾害中作用更为重要,是对地质灾害进行预防的有效措施。通过对地震的监测和对地震灾害作出的判断可以制定出合理的震前预案,提前对建筑物进行加固处理,对群众做好疏散和保护。4.2崩塌与山体滑坡灾害防治
对崩塌与山体滑坡等地质灾害的重要防治措施之一就是要减少对地下水的过量抽取,减少对固体矿产的开采,通过制定地质灾害防治预案减少崩塌与山体滑坡之类的地质灾害对人类生产生活的影响。通过遥感技术对地质变化、土层固结度、水平面倾角等信息的监测会得到地面沉降与地下水资源的信息,不但可以为矿区开采管理工作提供参考还能完善地面沉降监测网络。通过物探、钻探与山地工程验证等技术的使用可以做到全面监测掌握地质环境信息,可以勘查出崩塌、山体滑坡与泥石流等同类型地质灾害的分布规律,在矿区施工建设过程中可以对重点灾害区域进行重点监控。
在进行地质灾害防治时,首先要利用水工环技术对山体滑坡、泥石流高发区域进行监测,监测数据信息可以为制定预警方案提供依据,也可通过开发建设预警系统进一步提高防治灾害能力。对地质灾害的防治,除了先进技术的应用外,还要保证矿产开采的合理与科学,开采过程中保护好采掘后的地质体。做好地质灾害的防治,还要注重日常生产中的地质监测工作,不但要监测高发区域,还要通过利用水工环技术得到的勘查数据对地质作出判断,减少地质灾害发生的可能,减少对矿区破坏。
4.3矿层裂缝灾害防治
对矿层裂缝地质灾害的防治,强调的是积极避让原则,注重对地下水的合理开发使用,避免因地下水资源的极度匮乏造成矿层裂缝的产生,如果对地下水的使用开采有节制,并合理划分工业活动区域,会使矿层裂缝出现的可能性大大降低。提前对地质环境进行勘查并熟悉掌握矿层裂缝分布区域,可以提前对裂缝间的安全距离进行计算,在进行施工时会有效避开矿层裂缝易发生区域,减少裂缝给生产和生命安全造成的损害。可以通过消除危险性高设施建设来应对已产生的矿层裂缝,找到裂痕采取措施避免裂缝增大,通过换填、夯实等方法去对矿区进行加固以避免裂缝的频繁发生。
4.4水工环地质技术在滑坡灾害中的应用
在矿山滑坡地质灾害防治中会经常应用到水工环地质技术,通过水工环地质技术收集到的矿山地质信息、气象以及地质灾害等多方面的信息,会帮助掌握矿山区域内地形、地层的信息,也会帮助掌握矿山区域内富水性、地表水情况。水工环地质技术可以模拟出当强降雨发生时,该矿山内是否会出现滑坡地质灾害,可以提前进行防治措施的制定,有效减少矿山滑坡灾害的破坏。
通过运用水工环地质技术,建立了地质灾害信息数据库,数据库中对矿山滑坡地质灾害以全方位的监测取得了相位位移、绝对位移等一系列数据,可以作为监测重点,并以此为依据设立规划监测区域,通过全方位科学合理的监测点和运用传感器、智能控制设备等可以实现对矿山滑坡地质区域的全面监测。
山体中滑落的土体、岩石是最危险的,目前的技术大多采用建造支挡构造物来减少矿山滑坡带来的危害,特别是在通过地形改造和加大排水力度仍然不能有效改善滑坡灾害的山体中,建造挡墙是最可行的办法,可以有效拦截滑落的土层、岩石等,避免滑坡灾害对矿区生产造成损失。
4.5水工环地质技术在地面沉降中的应用
在矿产开发中过度开采地下水引起的地下水位的下降是导致矿区中发生的地面沉降灾害的主要原因,同时造成的地面沉降,也会损害到矿山山体和建筑物。
在矿产开发工作中,为减少地面沉降灾害带来的影响,要提前制定科学的施工方案,需要运用水工环地质技术实时监测地下水位和地下水污染情况的变化,并对地下岩土、人工边坡、采空区和不良地质环境进行细致的调查研究,为方案的制定提供依据。水工环地质技术的应用是开展地下水变化、地下水位实时数据的重要保证,可以指导矿山在进行生产作业根据数据的变化及时调整地下水的用量,避免地下水位降低时因为得不到自然补充,而造成地下水位的异常导致灾害发生。科学的测绘方法也是能够减少沉降过大等灾害发生的有效手段,在矿床开采范围进行有固定比例尺的地质环境测绘工作,通过测绘得到的数据不但可以及时发现有可能造成地面沉降问题,同时也可以指导矿山开采工作。
4.6水工环地质技术在地面裂缝中的应用
地面裂缝是一种比较易发的地质灾害类型,尤其是在矿山开采中采用的是爆破等作业方法,很容易对矿山区域内地面造成损伤出现程度不一的开裂问题。水工环地质技术广泛应用于对矿床开采水工地质条件及地质体、接触带的勘查方面,可以帮助掌握地质灾害和不良地质地带的情况,可以通过减少人为活动来减轻人类活动对矿山自然环境的影响,预防地面裂缝等灾害发生。所以说,水工环地质技术是减少地质灾害问题发生的重要手段。
5结语
本文通过分析阐述在防治地质灾害工作中,水工环地质技术发挥的重要作用和具体操作应用范围等,指明了水工环地质技术是目前进行矿产生产资源开发工作中一项重要的技术手段,对我国的矿山建设,矿产生产管理和地质灾害防治都起到了积极作用。
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