矿山地质灾害防治中水工环地质技术的应用

王 凯，张 立

（甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水 741020）

地质灾害是一种常见自然灾害，其中矿山地质灾害的危害性尤为巨大，容易造成严重的生命和财产损失，因此有效防治矿山地质灾害意义重大。将水工环地质技术应用于矿山地质灾害防治工作之中，能够推动防治工作的有效开展。矿山地质灾害的发生与矿山的地质环境和地质结构存在密切关系，因此在开展灾害防治工作时要充分利用水工环地质技术勘察矿山所在地的自然环境，有效解决矿山地质灾害防治工作中遇到的问题。

1 水工环地质技术在矿山地质灾害防治工作中的作用分析

1.1 及时反馈地质勘察信息

利用水工环地质技术进行矿山地质灾害的防治可以实现地质勘察信息的及时反馈。传统的地质勘察方式不能第一时间反馈勘察信息，导致勘察信息的时效性不强，影响矿山地质灾害防治的整体效果[1]。

利用水工环地质技术可以有效提升信息反馈的时效性，确保工作人员可以在最短时间内获得地质信息，及时制定防治措施，提高地质灾害防治水平。

1.2 有效提升人力资源的利用率

水工环地质技术可以及时将勘察信息反馈给不在现场的工作人员，实现资源的实时共享。专业技术人员的工作调配问题是影响矿山地质灾害防治工作成效的关键因素。利用水工环地质技术实时共享地质情况，有效提升了灾害防治工作中人力资源的利用率。

2 常见矿山地质灾害的类型

2.1 地震灾害

地震灾害产生于地壳运动，不同震级对地质的破坏程度不同[2]。由于地震灾害具有较强的突发性，且影响范围广泛，震级较大的地震会对人民生命和财产安全造成严重破坏。

2.2 山体滑坡、泥石流灾害

山体滑坡和泥石流是矿山地质灾害中经常出现的灾害类型。这些地质灾害产生的根本原因在于矿山开采过程中地质结构发生了改变，开采区域土质松软，失去了承受突发性力量的能力[3]。如果在矿山开采过程中，地质工程建设缺少规划性，矿山地质发生较大改变，极易造成山体滑坡和泥石流灾害的发生。

2.3 地面塌陷

造成矿区地面塌陷主要原因有两方面：一方面，矿山开采过程中没有按照开采标准提前做好岩柱或者矿柱等支撑保护，完成矿山开采之后没有按照规定进行地质填补操作；另一方面，矿山地区的地质结构硬度不够，一旦受到大量水体的浸泡，也容易出现地面塌陷的情况。

2.4 矿山地质裂缝

在矿山开采过程中如果破坏了地质结构的完整性，致使其出现断层，就很容易发生地质裂缝灾害[4]。倘若在矿山开采之前没有进行认真地调研和分析，缺少科学的规划和设计直接进行开采行动，就会造成地质结构中的承压层受到破坏。承压层结构一旦变形，就会造成地质裂缝灾害的发生。

2.5 采空区灾害

采空区是指矿层开采空了之后形成的空间。当矿山出现采空区之后，表面覆盖的岩层由于失去支撑，位置和形状发生改变，逐渐破坏塌陷，致使地面建筑发生变形，地表大面积下沉、凹陷。

采空区的出现给矿山以及周边居民的生命财产安全造成了极大的威胁，工作人员以及机械设备都有可能掉入采空区受到伤害。

3 水工环地质技术在矿山地质灾害防治工作中的实际应用

3.1 在地震灾害防治中的应用策略

采用雷达技术能实现短距离的地质勘测工作，有效保证勘测结果的准确性。地质雷达向地下传递电磁波，当电磁波在传输过程中遇到障碍物就会返回地面，根据电磁波的频率和振幅原理，即可以精准地对地质特征进行分析。地质雷达技术的应用既可以实现地质勘察的自动化，同时又可以确保勘察结果的精确性。利用地质雷达技术开展地质灾害防治，对地裂缝和地面塌陷问题也具有较好的应用效果。

地壳运动过程中会产生两种波形，一种是传播速度很快的纵波，一种是影响范围比较大的横波。纵波对地质结构的影响较小，但是横波则会对地质结构产生巨大的影响，破坏力也比较大，同时还会引发山体滑坡等其他地质灾害。因此，在矿山地质灾害防治工作中运用水工环地质技术时，要充分考量各种因素的影响，确保不破坏地质结构，有效降低地震带来的危害，同时保证不会对地震救援工作产生不良影响。

3.2 GPS技术在具体施工过程中的应用策略

水工环地质技术中的GPS技术可以最大程度地提高地质勘察的精准性，在矿山地质灾害防治中的作用十分重要。GPS技术是RTK技术的基础，借助遥感勘测方法，重点对灾害发生地进行勘察工作，详细分析地面坍塌、山体滑坡、泥石流灾害发生地的地质特点，为后期灾害防治工作提供数据参考。RTK技术的主要优点是勘测范围比较广泛，定位精准性比较高，操作过程自动化程度较高，可以有效提高工作效率。

3.3 地面坍塌灾害防治的应用策略

在利用水工环地质技术进行地面坍塌灾害防治时，需要对坍塌区域的具体地质情况进行整体的调查。从上文的分析中可以看出地面坍塌的主要原因是地表岩石或者土质松软。在完成整体调查和分析之后，还要利用水工环地质技术对地面坍塌灾害发生的概率进行预判，并以此为基础进行下一步的灾害防治工作。

3.4 矿山地质裂缝灾害防治的应用策略

利用水工环地质技术进行矿山地质裂缝灾害防治工作时，要提前做好地质检测和分析工作。精准掌握出现裂缝的位置，并对地质结构中容易出现裂缝的位置进行重点关注，提前预警，从而达到地质裂缝防治的目的。需要注意的是，开采地下水时必须严格遵守相关开采标准，建立地下水开采管理机制，避免盲目开采的同时，规避人为因素造成的地质裂缝。

图1 GPS技术对地质灾害质量监测

4 结论

水工环地质技术在矿山地质灾害防治工作中发挥着十分重要的作用，一方面，可以有效分析矿山地质灾害产生的原因，为防治工作的开展提供依据；另一方面，通过对引发矿山地质灾害的因素进行有效预防和控制，减少地质灾害发生，保障人民生命财产安全不受侵害。在矿山地质灾害防治工作中，预防的作用要远远高于修复和治理。水工环地质技术可以有效提高矿山地质灾害的防治效果。