水工环矿山地质灾害的问题与防治对策探讨论文

 

　　关键词：矿山地质灾害,水工环技术,防治对策

 

　　1常见矿山地质灾害的类型

       1.1地震灾害

 

　　矿山开采作业对地壳的扰动较大，一旦扰动造成了地壳运动，必将发生地震灾害。分析地震灾害的原因，地壳运动为主因，不同震级的灾害对地质的影响各有区别。地震灾害具有不可预测性，虽现阶段相关技术越发成熟，可实现地震预警，但地震灾害还时有发生，造成的人员伤亡、经济与社会损失都相对较大。

 

　　1.2山体滑坡、泥石流灾害

 

　　山体滑坡、泥石流现象也是矿山开采中较为常见的灾害，一般是因为采矿过程中引发了地质结构的变化，如开采区域内土质变软、岩层松动，后续随着开采时间的延长，土体、岩层无法起到支撑作用，势必发生山体滑坡、泥石流灾害。

 

　　1.3地面塌陷

 

　　地面塌陷灾害对矿山开采的影响较大。结合大量的开采经验，造成矿山地面塌陷灾害的原因为：有关人员在采矿过程中未严格执行相应的开采规范，如未按照要求支撑和保护岩柱、矿柱，在采矿作业结束后也未开展地质填补工作；矿山地区的地质结构硬度较小，在水体的浸泡作用下，存在发生地面塌陷的可能性。

 

　　1.4矿山地质裂缝

 

　　任何矿山在组织开采活动时，为保障操作的安全性，都需要尽可能保障地质结构的完整性。但许多矿山作业期间面临相对复杂且恶劣的条件，开采期间未采取措施保障地质结构的完整性，导致在现场出现了断层，一旦出现断层，后续继续开采后发生地质裂缝的几率较高。若在采矿之前有关人员未进入现场展开调研，或者缺少整体性规划与协调，都将破坏地质结构承压层，易引发地质裂缝灾害。

       1.5采空区灾害

 

　　矿山地质灾害的种类繁多，采空区灾害仅仅为其中的一种，指的是矿区作业中矿层被采空后形成的空洞现象，一旦在矿区范围内出现了采空区，表面覆盖的岩层将失去支撑，不仅位置有些微变化，形状也有所改变，后续出现塌陷的可能性较高。如矿山出现了采矿区灾害，可能导致周边建筑物的变形，导致建筑物倒塌或者变形，造成的危害较大。

 

　　2矿山水工环地质灾害存在的问题

       2.1评估方式落后

 

　　面对矿山频繁出现的各类地质灾害，在实际的工作中矿区必须合理应用水工环技术，以通过水文地质、工程地质及人类活动对环境的影响，评估矿山地质灾害的危险性。显然，当前许多矿山虽都应用了水工环技术，但其评估方式十分落后，正是因为所采用的评估方式不具有先进性，导致得到的评估结果不具有现实的可用性，不利于灾害预警与防治。

 

　　2.2防治和评估的区域范围不合理

 

　　针对水工环矿山地质灾害防治与评估，关键工作应确定防治与评估的工作范围，以在此范围内实施全面调研，获取相对可靠及准确的结果。依据当下的工作现状，通常许多人员在具体的工作中比较关注地质灾害严重区域的评估，未在此范围以外的位置开展相应的评估。实际上，许多矿山地质灾害并非瞬时发生，其具有时间延续性，随着时间的延长，其灾害可能围绕某一区域出现，而在周边区域内也有可能产生一定的灾害影响。为此，水工环地质灾害的评估中必须确定工作范围，显然，目前的工作中对区域划分的合理性不足，水工环工作的全面性不足。

 

　　2.3监督管理机制不完善

 

　　矿山地质灾害预警、防治等工作都具有高度的复杂性，为在工作中合理应用水工环技术，有关部门必须建立完善的监督管理机制，指明监督管理工作规定及要求，以构建全过程监督体系，用监督工作来发现水工环矿山地质灾害预警、防治等方面的问题，及时制定解决措施。在当下的工作中，个别矿山企业并未针对水工环矿山地质灾害工作制定完善的监督管理机制，难以发挥监督工作的实效性。

 

　　2.4勘探设备资源有限

 

　　近年来在我国各矿山的地质灾害预防中，对水工环技术的依赖性显著增大。但我国与发达国家相比，勘探技术相对滞后，市场上可用的勘探技术、设备资源有限，难以克服勘探过程中的诸多难题。全世界范围内很多国家掌握了先进的勘探技术，也研发了很多功能多样的勘探设备，但这些国家可能出于保护和技术的要求，未向其他国家提供技术或设备支持，或者我国一些矿山企业的实力有限，无法从国外引进新设备与新技术，导致在水工环矿山地质灾害的防治过程中存在设备和技术落后的问题，给实际工作带来了负面影响。另外，水工环矿山地质灾害防治中对人员素质有极高要求，为此，企业内必须定期、不定期培训人才，以提高岗位人员的专业素质与能力。但一些矿山企业内对人才素质的重视度不足，在水工环矿山地质灾害的预警与防治过程中，人员素质偏低，影响了相关工作的顺利实施。

 

　　3矿山水工环地质灾害的工作对策

       3.1对矿山现场实施勘察

 

　　为发挥矿山地质灾害预警及防治中水工环技术的优势，相关人员在具体的工作中必须进入矿山现场展开一系列勘察，并由专人分析勘察数据，以此为基准评估地质灾害的危险性。为获得更为准确且有效的勘察数据，有关人员需进入矿山现场，全面考核、分析矿山现场的地质环境，从更为专业性的角度评估地质灾害的风险性、危险性。勘察过程中有关人员需结合现场的地质地形等基本情况，优选高性能勘察设备，以发挥这些设备的功能优势。

 

　　3.2分析矿山地质环境

 

　　为提高矿山地质灾害预警及防控方面的水工环工作水平，有关人员需将矿山地质环境的分析作为常态化工作，以确保地质灾害预警、评估等结果更为可靠及可用。为此，各矿山内的专业人员需全面调查矿山开采区域的地质环境，参考调查结果，将此结果与参数标准相对比，结合对比结果评估地质灾害的危险性等级及程度，据此优化矿山开采作业。如某矿山的开采任务中，勘察人员为得到相对准确的地质灾害危险性分析结果，进入现场全面、细致地分析地质环境，发现在矿山西部、南部分别有大面积凹陷大坑，且在整个勘察过程中发现存在三个边坡，这些边坡有失稳风险，针对此现象，后续施工作业中可提前制定防范措施。

 

　　3.3水文环境调查分析

 

　　在评估水工环矿山地质灾害的危险性时，水文环境是需要关注的一大方面，如在实际的工作中可按照要求调查水文环境，即可将此调查数据与其他勘探数据相结合，确定矿山地质灾害危险性等级。在评估矿区现场地质环境时，需要评估诸多方面，如采矿作业中的土地资源损毁、地貌景观变化、水环境污染等问题。采矿作业区域内的地下含水层系统中，有关人员也需要进一步分析补、径、排等基本情况，综合历史资料与实验数据，分析与预测地下水污染指标及变化趋势，用软件绘出水污染变化数据图。总之，当下人们对水工环矿山地质工作提出了全新的要求，有关人员必须着力研究矿山地区及附近的水文环境，引入新技术、新方法分析水文环境特点，并以地下岩溶作为主要指标，分析地质灾害的危险性等级，最后再综合各方面因素，获取地下水储量、补给、水位等数据。

 

　　3.4加大先进技术的应用

 

　　目前我国进入了信息时代，水工环地质工作中可采用的技术类型逐步增多，具体的工作中相关人员需依据实际需求，分析矿山现场的地质水文等基本情况，促进技术融合，以获取高精度的矿山地质水文环境等数据。针对水工环矿山地质灾害分析与评估工作，有关人员需采取现代化设备与技术，以提高工作效率，确保各项工作的有序实施。首先，GPS技术。在已建好的基准站上设置GPS接收机，利用此设备获取了相应的数据后，由无线电传输设备传输此数据，再根据GPS相对定位原理，获取坐标系基线向量，得到更为准确的三维坐标值。其次，RTK技术。此技术中融合了GPS的相关理论，当利用GPS获取了坐标信息后，直接将数据传给用户观测站，由相应模块自动分析和计算，获得整周模糊度未知数，引入GPS相对定位原理与过程，计算获取用户站精度、三维坐标。

 

　　3.5完善评估管理体系

 

　　矿山地质灾害的防治工作中，评估为最为基础性的工作，相关人员需根据水工环技术发展现状以及行业内对矿山地质灾害预警、防治等提出的新要求，构建完善的评估管理体系。首先，评估管理体系中应包含勘察体系的内容，勘察体系是否完善与科学，关乎水工环地质灾害危险性评估工作进度。只有建立了完善的勘察体系，才能使各岗位人员严格执行勘察工作要求，提高勘察数据质量。在矿山地质勘测期间，相关人员需全面分析矿山水工环现场的地形、地貌等基本条件，当从整体与细节把握了环境情况后，再分析可能出现的灾害，执行防灾减灾措施。其次，在矿山水工环建设期间，有关人员应根据现有的地质条件，判定危险等级、原因，在此条件下引进新技术、新设备，为采矿作业创造良好条件。再次，构建科学的监管体系。为最大程度上避免矿山水工环地质对开采作业的干扰，不仅需重视前期的勘察与评估任务，有关人员还需定期、不定期检查矿山水工环工作流程，强化过程及要素监管，通过监督与考核及时发现问题，督促有关部门和岗位人员限期整改。最后，组建专业化工作团队。水工环矿山地质灾害的预防、评估与防治工作都具有极高的专业性，为发挥在此项工作中的人才优势，矿山企业内必须将人才培养作为重点性任务，根据自身的人才需求，定期、不定期组织专业化培训，引导相关岗位人员熟悉水工环、矿山地质灾害等相关理论与操作技能，确保这些人才在后续的工作中能灵活应用所掌握的知识与技能。为保障培训工作的有效性，在企业内必须合理划分工作岗位，针对不同岗位人员组织分层化培训任务，并构建科学且合理的培训体系，以制度形式规定培训方式、内容、形式等，指导矿山企业内有关部门组织规范化培训活动，确保培训工作效果。为提高培训水平，企业组织的培训活动中既应该包含理论内容，也需要根据理论部分安排实践训练，以通过理论与实践的结合提高人员专业素养。

 

　　3.6采取分区防治策略

 

　　分区防治，一般将矿山划分为三个区域：①重点防治区。此区域需在开采之前合理设置监测点，做好以下工作：科学设计边坡参数，在重点防治区设置挡墙来稳定边坡；针对频繁发生地质灾害的区域，应持续开展边坡加固处理；渣场应科学设计边坡坡度，有需要的情况下应设置拦渣坝，以预防泥石流的发生，且不允许随意弃渣；坑道开采时应由专人负责坑道内支护，保持开采与支护的同步性，以预防冒顶等危害；开采结束后应统一规划矿山，有计划组织矿山复垦工作。②次重点防治区。一方面，应科学设计边坡参数，选择恰当的支护与加固措施，在边坡上应科学布设排水沟，做好地表排水工作；另一方面，需强化工地管理工作，科学选定弃渣堆放区，在危险区域建设拦挡滚石或飞石的相关结构。③一般防治区。该区域一般没有主要建筑物及工程项目建设，发生灾害的主要原因为地表岩体破碎。因此，为有效预防地质灾害，应严禁越界开采，以减少人为扰动，强化植被保护与水土保持工作。在这些工作中，政府部门与矿山企业之间应积极合作，共同制定更为科学且有效的工作方案，加强主体间、部门间的配合。

 

　　4矿山水工环地质灾害的防治重点

       4.1滑坡的防治

 

　　许多矿区在采矿作业中经常面临滑坡灾害，这类型灾害对正常采矿的干扰较大。为预防矿区内的此类地质灾害，在现场可根据水文地质调研结果，采取坡面角方式。开采作业期间有关人员需结合矿区平面布局，确定矿石、废石的摆放位置，避免因人为因素而形成边坡，增大滑坡灾害的可能性。滑坡灾害的发生与降水、融雪等存在紧密联系，在实际的工作中矿山企业应安排专人负责监测工作，如应分配专业的监测人员动态监测岩土的位移情况，配备水压计测定地下水的活动规律，根据这些数据来实现灾害分析及预警。当然，矿山开采作业期间也需建设抗滑工程，做好抗滑、加筋、锚定板挡墙等施工任务，提高边坡稳固性。

 

　　4.2泥石流的防治

 

　　矿山企业在面临泥石流地质灾害时，不仅要采取一定的预防措施，也需要注意治理工作，将预防作为工作重点，依据矿区现场环境，在恰当的位置设置截水沟，并增加植被覆盖率，以加固土壤，抑制水土流失。

 

　　4.3崩塌的防治

 

　　崩塌灾害对矿区正常作业也十分不利，结合这类型地质灾害的原因、危害等，在实际的工作中相关人员应有效加固斜坡，并给一些薄弱区域制定防护措施，如建设护墙、护坡，以预防岩石剥落现象；对于局部位置的小型危岩体，则需要人工消除；坡脚与半坡位置应增设落石平台；如现场作业中存在爆破环节，相关人员需检测坡面的稳定性，如有必要则需及时清除废石。

 

　　4.4岩溶塌陷的防治

 

　　如矿山开采过程中面临岩溶塌陷问题，为减小这一灾害造成的损失，在现场需根据实际情况制定加固措施，及时封堵塌陷口，避免塌陷口扩大。如洞穴漏水现象较为严重，一般应将黏土与水泥作为主要的封堵材料。另外，部分矿山在采矿过程中产生的酸性废水较多，为避免废水的肆意排放，在现场应做好抽水工作，避免酸性废水直接排出或者渗透到土壤。矿区现场有积水现象时，水体将侵蚀土体及岩石，不利于保障结构稳固性与安全性。为应对岩溶塌陷地质灾害，相关人员在具体的工作中也需要在现场做好排水工作，通过顺畅排水来应对岩溶崩塌。

 

 

　　目前矿山作业中对地质灾害的评估、预警与防治工作提出了全新的要求，各矿山企业为减少地质灾害，需合理应用水工环技术，开展地质调研、水环境分析等。未来的矿山发展中还需继续增大在水工环地质灾害评估、防治等方面的投入，以建成科学且合理的工作体系。