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摘要 :通常在矿山地区会发生各种地质灾害,其影响 范围广、危害程度高,可对企业造成巨大经济损失,因此, 对矿山地质灾害实施科学合理的防治措施意义重大。为了 能够更好地开展矿山地质灾害的治理和预防工作,需使用 有效的预警方式,在矿山地质灾害进行防治时,可推广应 用水工环地质技术,并合理应用监测仪器和设备,对矿山 周围地质环境实施全面勘查。对此,本文首先对水工环地 质进行介绍,然后对水工环地质技术在地质灾害治理工程 中的应用方式进行分析,并选择实际案例,对水工环技术 在矿山地质灾害防治中的应用方式进行详细探究。
关键词 :矿山地质灾害,水工环地质技术,灾害防治
在矿山开采作业时,通常会发生各种类型的地质灾害,会对矿山作业产生较大影响,并且容易造成较为严重的安全事故,因此,应加大地质灾害预防和治理工的管控力度。在防治矿山地质灾害过程中,合理应用水工环地质 技术,可有效降低地质灾害所造成的经济损失,与以往技术对比中,该技术的防治能力具有显著优势,有利于提升矿山地质灾害防治作业水平。因此,亟需对水工环地质技术在矿山地质灾害防治中的应用展开深入研究。
1 水工环地质概述
水工环地质主要指的是对当前范围内的气候情况、工 程项目、水文情况等方面进行全面勘察,并实施综合分析和评价,同时,还需与其他地质特征进行对比,对该区域 地质中存在的各种问题进行深入研究。现阶段,随着我国地质领域中的技术不断发展,该类型技术可有效处理各种 地质灾害、环境等问题,其本质是对地质构造与结构的变 化展开研究的学科。当前,在矿山建设过程中,水文地质 灾害的发生率比较高。因此,本文对矿山建设过程中造成 水文地质灾害的原因以及常见种类进行综合分析,随后对 当前水文地质灾害防治时存在在各种问题进行深入研究, 并采取科学合理的预防措施,进而能够有效改善地质灾害防治作业的水平和质量, 提升矿山建设的安全性。
2 矿山地质灾害活动的类型
2.1 塌陷
在采矿作业过程中,可能对矿山内的地面岩石层产生一定的影响。特别是在采空区域内的矿山,可能随时发生 塌陷和其他地质灾害。塌陷不仅会给企业造成巨大的经济 损失,还会威胁到人们的生命和财产安全。目前,在我国 科技快速发展的背景下,可以利用各种监测技术有效预防 塌陷灾害, 保障人们的生命和财产安全。
2.2 山体滑坡
山体滑坡是指山坡中土壤出现大范围滑落或下移的现 象,主要表现为滑动和崩塌。如果发生崩塌,必然会引发 滑坡 ;同样,如果出现滑坡,也可能导致崩塌。山体滑坡 会导致矿山周围的植被大量减少,侵蚀地表岩石层,最终 影响矿山整体的稳定性。当遭遇暴雨等极端天气情况时, 山体滑坡的发生概率会显著增加,从而导致采矿作业安全 事故的发生。
2.3 岩体崩塌
岩体崩塌是指暴露的岩石在自身重力和外力影响下, 经历长时间的风化作用,岩石强度减小以及雨水冲刷等因 素,最终导致岩体整体结构发生变化。同时,裸露的岩块 和层理容易引发岩石崩塌现象。在实际情况中,如果岩体 高度超过 35米,坡度大于45度,并且没有采取有效的支护 措施,崩塌的概率就会增加。在进行矿山开采作业时,若 岩体出现较多裂缝或不均匀的结构面等情况,也会增加崩 塌事故发生的风险,严重影响工作人员的安全以及企业的 经济效益。
2.4 地面不均匀沉降
人类活动和自然灾害都会对地面沉降产生一定影响。 在城市化协同发展的背景下,城市规模不断扩大,土地资 源逐渐枯竭,导致地下工程项目增多。由于地下建设对地 面建筑有影响,因此出现了一系列的沉降问题。在矿区建 设时,如果地面的承载能力较差,会导致矿山周围土壤发 生沉降现象,易引发地质灾害,无法确保企业和人们的生 命财产安全。
2.5 地面裂缝
通常情况下,地面裂缝是由于地下水开发利用不当、 地下空间不按规定使用以及地壳运动等原因引起的。在矿 山开采过程中,会大量利用矿区周围的地下水资源,造成 地表出现裂缝和沉降情况,容易引发安全事故。若裂缝的 长度和宽度较大,会导致矿山崩塌现象,并对矿山结构的稳定性产生不利影响。
3 水工环地质技术在地质灾害治理工程中的应用
为了提高地质灾害治理的效果,本文根据实际情况合 理应用水工环地质技术,以为未来地质环境的长远发展奠 定基础。在观测水文环境时,利用水工环地质技术可以有 效防控地质灾害。本文主要介绍在地质灾害治理过程中应 用水工环地质技术, 并进行综合分析。
3.1 在塌陷灾害治理工程中的应用
在进行地质灾害治理时,需要合理应用水工环地质技 术,制定科学合理的塌陷灾害治理计划。通过应用水工环 地质技术进行塌陷灾害治理,可以起到预警作用,并且能 够通过该技术获取数据信息,提前预测地质灾害。在应用 该技术时,可以利用水工环地质信息确定矿山范围内的采 空区域。通过分析人工激发出的地震波,确定地震波在地 下岩层结构中的传播时间和路线,进而可以检测到采空区 的具体形状和深度。此外,应用该技术还可以了解矿区地 下的地质结构,明确整个矿区中采空区剖面的特征。在矿 山采空区,剖面的主要特点包括地震波的振幅频率和反射 波稳定性较差等。为此,可以应用水工环地质技术确定采 空区剖面的最高分辨率,并能够精确地探测到采空区的实 际状况。为了更详细地探测采空区的具体情况,还需要对 采空区剖面特性进行详细配比,充分发挥水工环地质技术 的性能,并合理确定科学合理的采空区探测深度和种类, 以更好地进行塌陷灾害治理。通过上述分析可见,随着水 工环地质技术的日益成熟,我们可以广泛将其应用于塌陷 灾害预测、治理等方面,以避免塌陷灾害的发生,并提高 企业的生产效益。
3.2 在地质构造沉降治理工程中的应用
在进行地质结构沉降治理时,我们可以应用水工环地 质技术。这项技术的主要调查方向是测量矿山区域中地下 水的具体情况。为了实现准确测量,我们需要合理利用各 种测量设施,特别是测水管口和地下水位之间的水深。具 体的测量过程如下,先在水位测量设备一端安装探头,然 后在另一侧安装指示表。通过钢尺将这两个设备相连接。 钢尺上有标识了尺寸和刻度的标志。当探头触碰到水面 时,设备中的指示表会发生较大变化。只需查看钢尺上显 示的刻度,就可以测量出地下水位的实际深度。通过这个 数据,可以及时判断矿区地质结构是否发生沉降,并相应 制定科学合理的治理方案。由于矿山水工环地质技术的各 个指标都对整个地质结构有较大的影响,因此在进行地质 沉降治理时,如果不应用水工环地质技术,可能会出现各 种问题,如地下水资源开采困难等。此外,如果不及时采取措施,矿区地下水位可能会持续下降,并引发各种水工 环地质危害。通过应用水工环地质技术获取相关信息,可 以有效地进行地质沉降治理工作。在使用该技术时,可以 制定科学合理的治理方案,同时结合多种预防措施。还可 以充分利用水工环地质调查所获得的数据信息,从而有效 预测即将发生的地质灾害。这些措施可以帮助我们更好地 管理地质结构沉降问题。
3.3 在滑坡灾害治理工程中的应用
经过对过往的滑坡地质灾害进行分析与研究发现,大 多数企业在治理露天矿边坡时,即使采取了相关防护措 施,但仍然会出现滑坡现象。这主要是因为滑塌结构位于 采矿场边坡的顶端, 导致发生安全事故的概率较高。因此, 在治理滑坡问题时,特别是针对复杂的露天矿边坡地质结 构,需要使用水工环地质技术,并结合实际情况对监测点 进行加密处理。为了确保勘查数据的准确性,应当进行至 少 6组以上的原位测试。在实际应用水工环地质技术时, 可通过设置观测点和周边线来指示监测点的布设。通常情 况下, 在治理滑坡灾害时, 会影响到建筑区域中的受力层。 如果下卧层存在较大的起伏,需要增设一个勘测点,并利 用水工环地质技术来调查水文地质的实际变化情况。尤其 是在膨胀岩土、残积土地区、湿陷性土、滑坡地区等地质 灾害较为频发的区域,需要合理应用水工环地质技术,并 与触探、钻探技术相结合, 合理设置探井。
此外, 在治理滑 坡灾害时,还需要根据水工环地质调查所得数据,优化调 整地表排水方案,实施地下水位系统降低、定位放线以及 排水系统检测等措施,科学合理规划运输土方路线和弃土 场地。通过对地质灾害勘测所获得的相关数据信息进行定 量分析,可以对地质灾害等级进行评估和划分。同时,通 过分析灾害区域地质条件的复杂程度,结合水工环地质技 术,可以合理划定周围建筑物,并确定治理范围。根据我 国规定的地质灾害等级标准,可以确定滑坡灾害的评估等 级,并采取有效的治理措施。一般情况下,对于沟浜、孤 石、河道等埋藏区域,不得使用管桩,而其他区域则需采 用冲孔桩。在明确基础勘测方式后,可以利用水工环地质 技术获取附近区域的地块和地层的具体状况,并结合两者 的数据信息, 合理确定初步勘测的深度。
3.4 在坍塌灾害治理工程中的应用
在矿山资源开采过程中,不可避免地会对山体结构和 自然环境造成破坏。因此,矿山防灾减灾工作具有较大的 难度。为了防止山体岩石坍塌事故的发生,需要应用水工 环地质技术, 确定灾害预警级别, 并制定相应的防控措施, 尽量降低对山体结构承载能力的不良影响,降低山体塌陷 的发生率。在应用水工环技术进行风险预警时,需要经过科学合理的山体坍塌风险预测分析,制定预案,确定山体 塌陷事故的风险等级, 并采取适当的应急救援措施。
3.5 在地裂缝灾害治理工程中的应用
在矿山生产中,地表裂缝是一种常见的地质灾害。在 地表裂缝的防治中,也可以应用水工环技术。在某些矿山 资源开采中,使用爆破技术可能会导致矿区地表出现断 层和裂缝,因此需要对矿山区域进行全面勘查。在地下水 工程中应用水工环技术,并进行科学合理的施工,可以最 大程度上避免人为因素造成局部断裂并引发地表裂缝。此 外,在矿山项目建设中,需要全面监测矿区地质环境,如 果发生地表裂缝,必须立即进行预警,并采取有效的管控 措施。
4 水工环技术在矿山地质灾害防治中的应用实例
4.1 某地区矿山水工环地质勘查现状
通过对某地区矿山地质的研究,要求根据现有的各种 资料以及应用各类相关数据信息分析技术,对资料进行分 析和总结。在监测矿山的地质结构沉降灾害时,水工环地 质勘查是非常重要的技术。合理地应用水工环地质勘查技 术,可以为后续各项作业提供数据支持。通过对勘查结果 的分析,发现该区域的矿山水工环地质中富含大量的风化 壳淋积型稀土矿,大多数稀土元素的离子状态储存在矿物 表层结构中,整个矿体呈现疏软土状。该地区的地下水流 向主要受到矿山周围地势条件的影响,地下水的流向逐渐 深入,因此,深度较深的地区蕴藏有更多的矿产资源,并 且矿产品种类也更为丰富。
同时,水工环地质中还蕴藏着大量的矿产能源,品质 优良,稀土元素种类齐全,放射性弱,因此具备水工环地 质特征,为该地区的矿山开采提供各种保障。在勘查过程 中,还需要评估各种地质灾害现象,全面掌握矿山周边地 质条件和勘查地区等因素。然而,在勘查该地区地质环境 时,部分技术人员对勘查的主要内容不够了解,没有按照 规定的监管标准实施勘查作业,导致勘查获得的数据准确 性较低, 很难满足工程作业的需求。
4.2 提取影响该地区矿山地质灾害的环境因素
在对此区域的矿山进行水工环地质勘查时,需要明确 地质灾害发生的次数和范围,并对具体程度进行分析。在 对该地区的地质条件进行勘查时,需要将勘查区域的地 势、地质层结构、地形等要素相结合, 描述水工环境, 并重 点分析该地区地质结构的异常数据,以定位地质灾害易发 区域。根据以上勘查信息,相关技术人员需要加强对矿山地区的地势、地形等勘查,并在现场勘查工作中选择合适 的勘查深度、勘查点、爆破区域等。如果发现安全隐患, 需 及时进行存档和记录,保证勘查工作能够有序进行。根据 本文提出的相关步骤,可以总结矿山灾害的环境因素,包 括灾害发展程度、地形地貌等。
4.3 划分矿山水工环地质灾害诱发因素危险程度
在掌握此区域的矿山灾害诱发因素之后,还需要明确 适用于评价地区矿山灾害的影响因子,并对该地区出现的 各种地质灾害的危险等级进行划分,主要分为高、中、低 三个等级。在划分危险程度时,需实施可行的方式,并对 地质结构的变化走向进行详细分析。根据上述信息,可以 确定地质结构通常处于不断变化中,在分析过程中,如果 忽略因地质结构变化和移动所造成的一系列反应,只从微 观和局部变化方面对整个地区的危险程度进行评价,则 无法保证数据可靠性,同时还会导致大范围的地质灾害发 生。
4.4 该地区矿山地质灾害控制措施
在对该地区地质构造变化进行详细探究之后,需要对 矿山地质灾害进行预测和评估。例如,当该地区矿山出现 的地质灾害等级为低时,可以促进农田的形成,同时该类 型的农田不会影响矿山水工环周围的生态环境。如果发生 的地质灾害等级为中等时,可以对矿山水工环进行轻度作 业,在工程作业时,需采取有效的预防措施控制中等危险 程度的地质灾害,防止大规模地质灾害的发生。如果发生 的地质灾害等级为高级时,相关技术人员需要第一时间进 行处理,并采取安全防范措施,同时停止一切工程施工。 为了保证矿山各项作业能够有序进行,在该区域矿山水工 环地质勘查过程中, 需要注重数据信息的分析和统计。
5 结语
综上所述,应用水工环地质技术在矿山地质灾害防治 管理中可起到非常好的效果。该技术不仅可以研究出地质 灾害的形成因素,还有利于对地质灾害的诱发因素进行全 面分析, 并且能够及时采取有效的处理方式, 避免矿山开采 对生态环境和安全造成破坏。本文对某矿山区域地质灾害 防治中水工环技术的应用方式进行了详细探究,通过对地 质灾害进行评价,可减少地质灾害对企业造成的经济损失, 避免对矿山周围生态环境造成破坏, 值得推广与应用。
(作者单位 :甘肃地安地质灾害防治有限责任公司)
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