摘要:我国矿山开采的规模随着社会经济的迅速发展也在不断扩大,随之带来的资源和环境问题日益突出,如开采过程中的地质灾害问题就不容小觑。因此,为加强矿山开采过程中对环境和水利等自然资源的保护,提高矿山开采过程的安全性,就需要加强对矿山水工环地质灾害的危险性评估和灾害防治,以切实提升矿山开采的安全性和效率。本文首先对矿山水工环地质灾害危险性评估的现状和问题展开分析,并阐述地质环境中影响水工环地质灾害危险性评估的主要因素和评估方式,进而研究探讨提升矿山水工环地质灾害危险性评估及针对性防治的有效策略,以达到灾害防治和安全开采的效果,更好地促进矿山资源开采和环境保护的和谐统一。
关键词:矿山开采,水工环,地质灾害,危险性评估,防治对策
矿山开采在为我国社会经济发展提供了重要资源的同时,也导致矿山区域的水工环协调性受到破坏,地质灾害的发生不仅会影响矿山开采的安全性和开采效率,还会威胁到人类的长久生存与发展,因此在矿山开采之前要针对矿山区域水工环地质灾害危险性进行全面评估,并根据评估结果采取针对性防治策略。现如今,矿山水工环地质灾害危险性的评估还存在勘探技术和设备落后、勘探技术人员专业水平不足、危险分类不明确等问题,需要进一步采取措施健全评估体系,提高地质灾害危险性的评估及防治质效。
1水工环地质灾害危险性评估的现状
1.1勘探技术和设备落后
矿山水工环的地质灾害危险性需要综合考虑地形地貌、灾害类型及所造成的影响等多方面因素,尤其是我国地域广阔,跨经纬度广,地质条件、地质地貌特性等相较于其他国家而言更加复杂多变,因此他国关于矿山水工环地质灾害的勘探经验无法完全满足我国地质灾害勘探的实际需求。但是在矿山水工环的地质灾害危险性评估方面,我国环境勘探技术和设备还比较落后,创新意识和创新能力还有很大的改善空间,与其他拥有高精尖勘探技术和勘探设备的西方国家相比仍然有着较大差距,尤其是部分高精尖勘探设备的型号和数量等勘探成本价格过于高昂,严重超出我国地质勘探单位的经济能力,导致我国许多地区的水工环地质灾害危险性评估和灾害防治方面缺乏先进的勘探技术和勘探设备支持,导致灾害评估的准确性和防治的有效性受到较大限制,在一定程度上也阻碍了矿山水工环地质灾害危险性评估和防治工作的发展。
1.2勘探人员专业水平不足
矿山水工环的地质勘探工作是一项涉及范围较广、对专业技术要求较高的工作,勘探人员不仅需要有着扎实、丰富的专业知识和过硬的技术能力,还需要有丰富的实践经验和野外操作能力,这样才能够在复杂的矿山地质环境中深入开展地质勘探工作,为矿山开采项目工程施工提供准确、关键的环境参数。但是由于我国地质勘探工作还处于发展中阶段,勘探行业中的技术和设备相对落后,勘探人员的专业水平也难以跟上时代发展的需求,导致地质勘探工作的效率较低,在一定程度上也影响了矿山水工环地质灾害危险性评估的准确性和灾害防治的有效性,导致我国矿山开采以及水利工程等大型建设项目,在施工过程中存在一定的安全隐患问题,建设进度也会受到影响。
1.3危险分类不明确
地质勘查相关部门缺乏对地质灾害风险等级的详细规定和分类描述,导致矿业部门在矿山区域开展地质勘探和水工环地质灾害危险性评估时,无法对当地地质灾害风险等级进行预测和评估,无形中加大了采矿工程的作业风险。此外,矿山区域地质环境复杂多变,水工环地质灾害评估人员由于勘探设备、勘探技术及其自身专业能力和勘探经验不足等多方面因素的综合影响下导致矿山区域环境、地质和水文等方面的灾害风险难以准确评估,难以针对实际情况划分灾害风险等级,因此需要加强对地质勘探评估人员在专业、技术和实践等方面的培训,提高地质勘探和灾害评估的全面性与有效性。
2影响水工环地质灾害危险性评估的主要因素和评估方式
2.1评估参考因素
一是地形地貌方面。由于矿山区域的水工环条件复杂,因此为了提高矿山开采的安全性需要提前对矿区的地形地貌进行勘探和评估,从宏观角度综合分析矿山区域内岩石土体的性质与特征,尤其是斜坡和冲沟等本身就容易发生地质灾害的特殊地形地貌,地质勘探人员需要对这些危险地形地貌进行进一步的仔细勘探并形成全面的勘测数据报告,避免后期在开展矿山水工环地质灾害危险性评估时影响评估结果的准确性。
二是地质灾害的主要影响方面。矿山水工环地质灾害危险性评估结果的准确性也与地质灾害发展的方向和程度息息相关。在进行矿山水工环地质灾害实地勘探时,有的勘探人员发现了矿山区域内有些小范围地区存在地质灾害,但依据其勘探经验判断这些小范围的地质灾害并不会对其他地区产生影响,从而忽视了矿山水工环地质灾害中的连带作用,比如土体震动引发滑坡可能会连带其他地区发生坍塌现象,又比如在建设水库等水利工程施工过程中由于岸边土体松动引发下游水道崩溃从而连带造成洪涝灾害等。
三是地质灾害的常见类型方面。矿山水工环地质灾害大多表现为由于开采矿产、石油等资源不当或开采过度引起的地表塌陷、地震等,或是建设水利工程造成的地基软化进而发展为山体滑坡、泄洪等地质灾害问题,不仅会对整体施工项目的工期进度、施工质量以及施工成本造成影响,还会进一步影响周边地区环境以及建筑物的稳定性和周边居民的生命财产安全等,这就要求相关部门需要加大介入和防治力度,采取措施,防患于未然。
2.2评估方式
一是预测评估。通过对矿山水工环地质灾害风险进行预测和评估能够更加快速、全面了解矿山水工环情况及其潜在的地质灾害危险性,并采取适当的预防措施和监测手段,降低灾害发生率。
二是地质灾害危险性级别及区域划分。矿山水工环地质灾害区域按照灾害危险性划分可以分为四个地区,分别为高危等级地区、中危等级地区、低危等级地区即和无灾区。为了使地质灾害危险性等级划分结果可视化,分别使用红色、橙色、黄色和绿色四种颜色表示高、中、低和无四个级别的地质灾害危险性,以便根据矿山水工环地质灾害危险性评估结果采取针对性的事故预防措施,优化工程施工方案。比如用红色表示灾害高发区,代表这一区域禁止开采和施工,需要及时采取措施进行灾害治理;橙色则用来表示地质灾害发生相对频繁的地区,大多为非金属矿区,呈现出明显的辐射特点;而黄色地区则表示地质灾害危险性较小,发生频率较低的地区;绿色所代表的无灾区通常与采矿区之间有着较远的距离,即使发生了灾害问题也通常是在小规模内发生,不会对周边环境或建筑物造成太大冲击。
三是构建矿山水工环地质灾害危险性评估模型。在评估地质灾害危险性时需要对该矿山区域水文条件、地形地貌、生态、气象环境以及土地利用、地震活动和工程建设等各方面有充足的了解,并且对地质灾害的各种类型、灾害源、灾害可能的发展程度以及影响范围等基本数据有全方位的了解,才能够根据矿山区域的实际情况制定相应的施工方案及地质灾害应对策略。因此,为了提高矿山水工环地质灾害危险性评估的科学性和地质灾害防治工作的顺利开展,可以从以下三个方面构建水工环地质灾害危险性评估模型:首先,灾害识别,需要对当前区域内的地质环境展开深入分析,并对各类可能发生的事故进行预测,同时制定针对性的预防措施和治理方案。其次,确定安全威胁,在矿产资源开采及水利工程建设等项目施工过程中需要对当地的施工条件、机械设备性能等各方面因素进行充分考虑,并采取有效的防护措施,为施工项目的顺利开展和工程人员的生命财产安全不受损害提供保障。最后,明确灾害范围,根据具体情况采取针对性方案进行应对,避免灾害影响进一步扩大,造成不必要的损失。
3矿山水工环地质灾害危险性评估及防治策略
3.1建立健全地质灾害危险性评估体系
为了改善山水工环地质勘察数据及地质灾害危险性评估结果不太准确的问题,需要进一步建立健全地质灾害危险性评估体系。首先,要完善地质勘探管理体系,明确勘察职能职责,所有勘察人员需要严格落实工作要求及各项管理制度,在地质勘察过程中要严格遵循工作流程,规范勘察环节,自觉遵循勘察制度。其次,要完善地质勘察设施设备,并针对各项地质勘探装置及技术应用构建完善的管理体系,提高地质勘探工作的科学性和标准化程度。另外还要建立健全地质灾害预警机制,这就要求矿区需要加强对地质勘察人员关于地质灾害风险评估、灾害识别以及灾害预防和防治的专业性学习,提高专项技能和自身安全保护意识。最后,要建立应急救援队伍,为了保障矿山水工环地质勘察过程的安全性以及在发生事故后能够第一时间进行营救,需要建立和培养一支包含救生员、管理人员以及医护人员等各方面专业人才的应急救援队伍,合理编制应急防控预案,以规避地质灾害安全事故风险,构建良好的矿山作业环境。
3.2强化地质及水文环境勘察分析
矿山水工环地质灾害危险性评估及防治的关键要素之一就是地质环境及水文环境勘察,在地质及水文环境勘察过程中,需要深入到矿区实际地点,准确收集、记录和分析矿区内的各项地质及水文环境数据,并根据矿山水工环地质灾害危险性评估标准进行相关参数的信息整合与评估,按照实际情况合理划分地质灾害危险等级。比如地质勘察人员在实地考察过程中发现勘察区域内有踩空塌陷坑或碳酸盐溶水等问题,就需要合理提高该地区地质灾害的危险等级。同时,还可以从勘察区域的地下水水位、地表水压力以及水循环系统的实施情况及其动态性标准综合分析矿山水工环地质灾害发生的概率,提高地质灾害危险性评估的准确性和全面性。
3.3构建水工环灾害数据系统
为提高矿山水工环地质灾害危险性评估及防治的科学性和有效性,能够充分信息时代的技术优势,借助互联网信息平台及大数据技术和数据库管理,构建矿山水工环灾害数据系统,提高数据处理的科学性和有效性。因此,矿山水工环灾害数据系统主要可以从数据采集、数据库分析以及人工智能处理三个方面进行构建,利用卫星和无人机测绘以及现场探测设备等方式提高数据采集的全面性和准确性,所采集的信息数据可以实时上传至数据库系统进行数据分类、存储和共享,人工智能的应用能够从技术层面提高数据处理分析的效率,从整体上为矿山水工环地质灾害危险性评估及防治工作提供科学的数据支持。
3.4寻求专业机构合作,优化水工环灾害治理技术
为进一步提高矿山水工环地质灾害危险性评估及防治的专业性和准确性,可以主动与其他地质勘察专业机构展开合作,利用机构专业化的技术设备对矿山地区的地质水文灾害风险等各方面信息数据进行勘察研究。比如在矿产资源开采或水利工程建设施工之前,建设方可邀请专业的地质勘查机构来围绕施工区域设置监测点,由专业人士利用专业技术设备检测矿山水工环各项信息数据,明确地质灾害危险性等级,并设计不稳定边坡的参数,制定更加科学合理的施工方案,提高矿产资源开采或水利工程建设等工程施工的安全性。
先进技术的应用也是优化矿山水工环地质灾害危险性评估及防治效果的重要途径。从技术层面来看,当前矿山水工环地质工作中运用比较广泛的就是GPS、遥感、RTK测量和电法技术四种,其中卫星遥感技术的应用可以大范围地对矿山水工环地质环境等进行探测,迅速获取实施现场图像和地质变化数据;RTK实时动态差分法作为GPS应用中的重大里程碑,在矿山水工环地质勘察作业中的应用有效打破了传统测量方式的局限性,多种测绘功能的运用极大程度上减少了人为误差,保证了地质勘查作业的精确度,为地质灾害危险性分析奠定了良好的基础。并且RTK测量技术与无人机技术在滑坡探测与治理工作中的联合运用,实现了对矿山水工环地质灾害高发地区的实时动态监测和滑坡灾害的准确预警,确定滑坡危险性等级之后,再采取针对性的工程施工和治理方案,比如可以通过建造安全防护网、优化排水管道、打抗滑桩或削坡等方式进行整治,从而提高矿山开采等工程施工的安全性。
总而言之,先进技术在矿山水工环地质灾害危险性评估及防治工作中的应用有利于构建一种新型的矿山水工环地质灾害管理系统,有效提升灾害评估的水平及灾害防治的有效性。
3.5加大专项资金投入,培养专业人才队伍
矿产资源作为我国重要的能源资源,地质事业的稳定发展在国民经济建设与发展中占据重要地位,在认识到矿山地质勘探水利工程建设以及生态环境保护的重要性后,国家更加需要加大地质事业发展中的资金投入和技术资源投入,为矿山水工环的地质勘探提供重要的物质保障。另外,在技术资源方面,除高精尖勘探设备的引进之外,还可以与现代地理信息系统、遥感技术、GPS和RTK技术等先进技术相结合,为矿山水工环的地质勘探提供重要的技术支持。
4结论
综上所述,矿山水工环地质灾害危险性评估及灾害防治工作的开展不仅能有效降低地质灾害发生的概率,还可以有效提高矿产资源开采以及水利工程建设等项目施工效率和安全性。因此,针对现阶段矿山水工环地质灾害危险性评估工作中普遍存在的勘探技术和设备落后、勘探人员专业水平不足以及地质灾害危险分类不明确等问题,可围绕地形地貌、地质灾害的主要影响以及地质灾害的常见类型等多方面因素,通过预测评估地质灾害危险性级别及区划、构建地质灾害风险评估模型等方式强化矿山水工环地质灾害危险性评估效果,进一步建立健全地质灾害危险性评估体系,强化地质及水文环境勘察分析,构建水工环灾害数据系统,寻求专业机构合作,优化水工环灾害治理技术以及加大专项资金投资,培养专业人才团队等方式进一步提高矿山水工环地质灾害危险性评估和灾害防治的效果,实现矿山作业经济效益、生态效益和社会效益的有机和谐统一。
文章出自SCI论文网转载请注明出处:https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/80686.html