水工环地质在矿山地质灾害治理中的应用

水工环地质在矿山地质灾害治理中的应用

胡瑛

云南省曲靖市设计研究院有限责任公司 云南曲靖  655000

摘要：随着我国矿产资源的不断开发和利用，矿山地质灾害问题逐渐凸显。水工环地质作为研究地下水、工程地质和环境地质条件的综合性学科，对于矿山地质灾害的预防与治理具有重要意义。本文旨在探讨水工环地质在矿山地质灾害治理中的具体应用，以期为相关工程实践提供参考。

关键词：水工环地质；矿山地质灾害；灾害治理

矿山地质灾害是指由于采矿活动等人为因素诱发的地质灾害，如滑坡、泥石流、地面塌陷等。这些灾害对人民生命财产安全构成严重威胁，同时也影响了矿业的可持续发展。水工环地质作为研究地下水、工程地质和环境地质条件的学科，为矿山地质灾害的治理提供了重要的理论依据和技术支持。

一、水工环地质概述

水工环地质是一个综合性的学科领域，它旨在通过深入研究和理解地质环境，以实现对自然资源的合理利用和环境的保护，同时确保人类活动的安全和可持续性。在实际应用中，水工环地质的技术和方法被广泛用于矿山地质灾害治理、城市规划、环境保护等多个领域[1]。

二、水工环地质在矿山地质灾害治理中的作用

（一）地下水监测与预警

在矿山地质灾害治理中，地下水监测与预警发挥着至关重要的作用。通过对矿山区域的地下水进行长期、持续的监测，我们可以及时了解地下水位的动态变化，掌握地下水流向和流量等重要信息。这些信息对于预测地质灾害如滑坡、泥石流等具有关键性的指示作用。例如，当地下水位急剧上升时，可能预示着山体滑坡的风险增加。此外，地下水质的监测也不容忽视，因为水质的变化可能反映了地下岩层的活动情况，为地质灾害预警提供重要线索。

（二）工程地质条件评估

工程地质条件评估是矿山地质灾害治理中的另一关键环节。通过对矿山区域的工程地质条件进行详细评估，我们可以深入了解岩体的结构特征、物理力学性质以及稳定性状况。这些信息对于采矿工程的规划和设计至关重要。例如，在了解岩体的承载能力后，工程师可以合理规划矿山的开采深度和广度，确保采矿活动的安全性。同时，工程地质条件评估还有助于识别潜在的地质灾害风险点，从而采取相应的预防措施[2]。

（三）环境地质保护

环境地质保护是水工环地质在矿山地质灾害治理中的又一重要作用。采矿活动往往会对自然环境造成一定程度的破坏，如水土流失、植被破坏等。通过科学合理的采矿方法和环境保护措施，我们可以最大限度地减少对自然环境的破坏。例如，在采矿过程中合理规划排水系统，避免地下水被污染；在采矿结束后进行生态恢复工作，如植树造林、恢复植被等，以保护矿山区域的生态环境。这些措施不仅有助于降低地质灾害的发生概率，还能促进矿山的可持续发展。

三、水工环地质在矿山地质灾害治理中的具体应用

（一）地质灾害监测预警

地质灾害监测预警是预防和减轻矿山地质灾害影响的首要环节，而水工环地质技术为这一环节提供了有力的技术支撑。通过建立地下水监测系统，我们不仅可以实时监测到地下水位的波动和水质的变化，更重要的是，这些数据背后所蕴含的信息。当地下水位异常上升或下降时，可能意味着地层中的应力状态正在发生改变，这是地质灾害发生前的一个重要信号。同时，水质的突变也可能预示着地下水环境的异常，进而影响到岩体的稳定性。除了地下水监测，我们还借助了地质雷达、遥感等先进的技术手段。这些技术能够穿透地表，对矿山边坡、尾矿库等地质灾害易发区域进行深度探测。通过定期的扫描和数据分析，我们可以清晰地掌握这些区域的内部结构变化，一旦发现异常，如岩层的断裂、土体的松动等，就意味着可能存在滑坡、塌陷等灾害的隐患。这种及时的发现，为我们赢得了宝贵的应对时间，从而能够迅速采取措施，防止灾害的发生。为了进一步提高预警的准确性和时效性，我们还融合了气象数据、地质数据和采矿数据等多源信息，构建了一个全面的地质灾害预警模型。这个模型不仅可以动态地评估灾害风险，更能根据各种数据的变化，实时更新预警信息。这对于矿山的安全生产来说，无疑提供了一道坚实的技术屏障。

（二）地质灾害风险评估

地质灾害风险评估是确保矿山安全生产的关键环节，而基于水工环地质的理论和方法，我们可以进行更为深入和全面的风险评估。这一评估的首要步骤是详尽地收集并分析矿山所在区域的基础地质数据。这些数据包括但不限于地质构造、岩性、节理以及断层等关键信息。这些数据不仅揭示了地层的结构和特性，更是评估岩体稳定性和承载能力的重要依据。例如，某些岩性可能更易于发生滑坡或崩塌，而特定的节理和断层模式可能会影响岩体的整体强度。因此，对这些基础数据的深入分析，有助于我们了解岩体的内在强度和可能存在的弱点。接下来，我们结合地下水监测数据进行综合分析。地下水在地质灾害中扮演着重要的角色，其流动和渗透可能会对岩体稳定性产生显著影响。通过分析地下水的流向、流量和水质变化，我们可以更深入地了解地下水活动如何与地质灾害相关联。这种分析有助于预测可能发生的灾害类型和规模，如滑坡、泥石流或地面塌陷等，从而为后续的防范措施提供有力的数据支撑。此外，为了更为直观地展现地质灾害的发生过程和可能的影响范围，我们引入了先进的数值模拟技术。通过这种技术，我们可以模拟在不同工况、不同地质条件下地质灾害的演进过程。这不仅有助于我们更深入地理解灾害的内在机制，更能为灾害预防和应急响应提供科学的决策依据。例如，通过模拟滑坡灾害的发生过程，我们可以确定最佳的疏散路线和避难场所，从而最大程度地减少灾害带来的人员伤亡和财产损失

[3]。

（三）地质灾害治理方案设计

在地质灾害治理方案设计中，我们依据风险评估的详尽结果，为不同类型的地质灾害量身定制了精准的治理策略。针对滑坡灾害，我们首要考虑的是如何有效提升边坡的稳定性。为此，我们计划采取一系列工程措施，包括加固边坡、设置抗滑桩以及使用锚索等。这些措施能够显著增强边坡的抗滑能力，从而有效抵御滑坡风险。同时，我们也意识到地下水对边坡稳定性的影响不容忽视。因此，在治理方案中，我们特别规划了合理的排水系统，旨在减少地下水对边坡的渗透压力，进一步降低滑坡发生的可能性。对于泥石流灾害，我们的治理策略主要集中在减少泥石流对下游的破坏力。为此，我们计划建设拦挡坝和排导槽等工程设施。这些设施能够有效拦截和引导泥石流，降低其对下游居民点和重要设施的冲击。然而，治理泥石流并非仅靠工程措施就能完全解决。为了从根本上降低泥石流的发生概率，我们还将积极推进植被恢复和水土保持工作。通过增加植被覆盖、减少水土流失，我们能够有效提升地表的抗冲刷能力，从而降低泥石流的发生风险。至于地面塌陷灾害，我们的治理重点是修复塌陷区域并恢复其承重能力。为此，我们将采用注浆加固和回填等技术手段。这些措施能够有效填充塌陷区域，增强其地质结构的稳定性。同时，为了防范类似灾害的再次发生，我们将加强对地下采空区的持续监测和严格管理。通过实时监测地下空间的变化情况，我们能够及时发现并处理潜在的安全隐患。

结论：

水工环地质在矿山地质灾害治理中发挥着重要作用。通过多种有效措施，可以有效预防和减轻矿山地质灾害的发生，保障人民生命财产安全，促进矿业的可持续发展。未来，应进一步加强水工环地质研究，提高矿山地质灾害治理的科学性和有效性。

参考文献：
[1]李志强,曹海建. 水工环地质在矿山地质灾害治理中的应用[J]. 世界有色金属,2023(17):163-165.

[2]周宇航. 浅谈水工环地质在矿山地质灾害治理中的应用[J]. 中国金属通报,2023(16):158-160.

[3]霍芳,甘克平. 水工环地质在矿山地质灾害治理中的应用探析 [J]. 科学与财富,2023(11):43-45.