礦山水工環地質災害危險性及治理措施分析

礦山發生水工環地質災害主要原因是由于嚴重破壞了水工環的協調性，最終導致地質災害問題發生，常見的洪水災害與干旱災害都是由于水工環協調問題而引起的，所以發生水工環地質災害不但會影響礦山正常開采作業，還會對施工人員人身安全造成嚴重威脅。如果不及時處理水工環地質災害問題甚至會發生更為嚴重的問題。要求礦區在礦山開采前全面評估區域內水工環地質災害危險性，最終得到更加準確的評估結果。

1 礦山水工環地質災害

礦山水工環地質災害在開采礦山資源中影響著礦山工程整體安全生產，近年來我國地質災害風險評估技術在礦山、水利以及環境保護等多個領域迎來長足發展，工作人員通過應用先進的地質災害評估技術與評估設備可以對當前區域的地質災害風險、等級以及時間進行準確及時的評估，并對礦山生產及時發布警告與通知，盡可能降低水工環地質災害對礦山資源開采工作的影響，減少人員傷亡。通過對地質災害規律的了解，對礦山資源開采方案優化調整，保證礦產資源生產與工作人員生命的安全

。礦山水工環地質災害主要包括地震、山體崩塌、地面塌陷以及地裂縫，水工環地質災害具有眾多影響因素，具體如圖1所示。

1.1 地震災害

礦山發生地震災害主要是因為地下礦產資源采掘將原有的應力平衡直接破壞，導致部分地區出現了高應力集中區，滿足地震爆發條件，應力達到觸發，并且快速釋放引發中小地震災害。地震災害主要集中與板塊之間交界處，目前針對地震災害缺乏有效的探測設備，主要是因為地震是突發性地質災害，所以及時使用先進探測設備也無法對地震時間與地點進行十分準確的預警。當礦山開采發生地震災害后，還會造成一系列水環境地質災害，泥石流與山崩現象時常發生。

1.2 山體崩塌、滑坡和泥石流

在礦山地區，山體崩塌、滑坡以及泥石流等地質災害是最容易發生的，這些地質災害常發生于地形不平的山區，由于礦山長時間受到風沙雨水以及氣候侵蝕等自然因素影響，導致山體崩塌、滑坡以及泥石流等地質災害明顯增多。在土質疏松的地區也較容易發生山崩、滑坡以及泥石流等地質災害，并且如果一定時間內降水較為集中，大量雨水長時間浸泡下更容易發生泥石流災害。坡面泥石流災害主要分布方式為群落帶小規模多點，其次影響范圍大，甚至包括數萬平方公里范圍內。最后由于邊坡上部的松散堆積層逐漸飽和軟化，邊坡下層的基巖表面不透水，所以在兩者連接處較容易形成崩塌、滑坡、泥石流，最終產生鏈式反應，破壞力強，影響范圍較廣

。

1.3 地面崩塌

在礦山采掘過程中，地面塌陷是最為常見的地質災害之一，發生地面塌陷的主要原因是對礦產資源長期不合理開采，導致已經嚴重破壞礦山內部的內部結構，最終導致時常發生地面塌陷地質災害，開采礦產資源時如果不采用科學合理的挖掘方案，不僅會礦山正常開采挖掘，還會對生產工人與附近居民的生命財產造成嚴重威脅。

在評估礦山水工環地質災害危險性時，為了進一步提高專業化水平和評估結果的準確性，所以礦山采掘企業應該積極與專業評估機構展開合作，礦產資源采掘企業通過與專業機構合作可以使用更加專業的評估技術與評估設備，對礦山水工環地質災害展開研究勘察來獲取更加精確的數據資料。礦產資源采掘企業可以邀請專業機構在礦區設置多個監測點，安排專業技術人員檢測礦區地面形變數據，對不穩定邊坡參數科學設計。通過專業勘察人員對礦區地質災害考察工作結果，評估人員可以整理研究最終的數據資料，對礦山水工環地質災害危險性等級更加明確，并且為礦山具體開采設計更加科學合理的作業方案，提高礦產資源開采的安全性。

1.4 地裂縫

地裂縫是礦山采掘過程中常見的地質災害，通常地面開裂是由于礦山過度開采，導致礦床出現大量的采空區，使礦山掩體的整體性受到破壞，巖石應力產生變化，最終導致巖床出現變形或塌陷，產生地面開裂。地裂縫由于是地殼結構產生移位或破裂，所以也會造成大量地下水資源的浪費，產生大量地質裂隙與斷層，嚴重影響礦山正常采掘。

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2 礦山水工環地質災害危險性評估措施

水工環山體崩塌、滑坡以及泥石流等地質災害是影響礦區正常生產的重要因素，這些地質災害會對交通道路造成嚴重影響，將救援效率降低，給人們生命財產安全造成嚴重威脅。礦區應積極做好山體崩塌、滑坡以及泥石流等地質災害防治工作。首先礦區應加強監督管理力度，進一步規范采礦秩序，在礦產資源開采完成后還需要重視土地復墾與恢復綠化工作。在礦區內某些地質災害隱患區要設置明顯的警示標志，在礦產資源開采工作中需要做到開采與探測兩方面共同展開，確保勘探工作領先于開采工作，加強預警監測山體崩塌、滑坡以及泥石流等地質災害，健全完善地質災害預警監測體系

。

2.1 加強實地勘察

通過對礦山地區進行水工環地質實地勘察可以為地質災害危險性評估提供數據參考，因此首先需要對礦山地區進行全面詳細的實地勘察，使水工環地質災害危險性評估準確性有效提高，為礦山開采工程展開提供保障與依據。技術工作人員需要分析統籌實地質勘察數據與作業需求。礦山開采企業根據前期地質勘查結果來設計科學合理的礦產資源開采方案，重視開采過程中需要注意的問題，將礦產資源開采步驟進一步細化。如果礦產資源開采具有較高難度，地質勘察人員可以像開采單位提出相應調整措施，在后續開采工作中采用特定的技術與設備，制定完善的施工技術方案。

2.2 地質環境與水文環境分析

地震災害主要分為直接災害與間接災害兩種，可以通過地震前動物異常行為來從宏觀上獲取地震即將來臨的信息。礦區可以通過使用專業儀器來獲取地震前的微信號，目前地震預報主要是通過重力探測法與磁場探測法等方法，通常這種探測方法范圍較廣，但是難度大，對防震部門的地震預測意識與探測意識具有較高要求，礦區相關部門應加強管理地質災害防治，可以將地震前預警信號更加準確快速的發現并預警，最大保護礦區正常生產，保護人們生命財產安全。

2.3 合作專業機構

測量不確定度是測量結果的科學表達，也是測量結果可靠性、可比性和可接受性的基礎［1］。目前，中國各行業實驗室為實現與國際接軌，開始進行國家實驗室認可評審，目的是評價測定結果的準確性，需對檢測過程進行不確定度評定。根據實驗室認可準則要求，在分析檢測過程中，需要建立并應用評定結果的不確定度程序［2］。目前國內外文獻報道關于分析方法測量不確定度的評定多見于食品分析［3，4］、環境分析［5，6］等領域，且在藥物分析領域也得到了一定的應用［7，8］，并將得到越來越多分析工作者的重視。測量不確定度是對測量結果的定量表征，不確定度越小，測量結果越準，使用價值越大［2］。

2.4 評估體系完善

地面塌陷是水工環地質災害中成因最為復雜的，地面塌陷根據產生原因分為自然塌陷與人為塌陷兩種，根據地質條件可以分為巖溶塌陷與地面塌陷兩種。地面塌陷具有周期性、連續性以及階段性的特點，所以在發生地面塌陷后直接對周圍房屋建筑物以及礦洞造成直接影響，因此礦區必須加強地面塌陷防治工作，如果建筑物裂縫、地面變形以及礦洞裂縫等地面塌陷的前兆時，應該采取地面用水阻隔與填堵裂縫等措施避免地面進一步塌陷。礦區在發生地面塌陷前，應該對礦山開采計劃合理安排，對地下河道有效疏通。進一步加強礦區防洪設施建設，在礦區內設置地面塌陷監測系統，及時展開洞室回填與河道防滲措施，避免地面塌陷對礦區生產進一步造成影響。

隨著我國社會經濟不斷發展，水工環地質技術迎來了巨大發展，并且隨著信息技術的普及應用，極大程度推動地質災害危險性評估工作進一步發展。礦區應該積極利用先進技術，使地質災害危險性評估工作的質量與效率有效提高。礦區可以應用GPS技術，對礦區內地質環境進行采集與監測，通過在基準站內安裝GPS接收器，將地質環境觀測工作效率有效提高，為提高地質災害危險性評估更加準確打下基礎。

2.5 應用先進技術

顯然，對于本文M個外輻射源和N個接收站，共可獲得MN個雙基地距離的觀測方程.本文的主要目的就是要通過測量對應不同外輻射源-接收站的MN個雙基地距離，來估計出目標位置.

3 礦山水工環地質災害治理措施

3.1 地震災害

地質環境與水文環境因素對礦山水工環地質災害具有明顯影響，所以在開展礦山水工環地質災害危險性評估時必須對礦山區域的地質環境展開全面研究，根據地質環境與水文環境的數據信息來對照分析地質災害危險性，從而確保危險性評估的科學性與有效性。在評估礦山水工環地質災害危險性時，還需要注重采空區塌陷、廢料隨意堆積等造成的次生災害，包括泥石流與塌方等。在分析地質環境與水文環境時，還需要重視礦山區域內原本存在的地質災害是否會受到礦產資源采掘影響，進一步加劇危害性。在對礦山水工環地質災害危險性評估時，如果當地區域存在兩個采空塌陷科與不穩定邊坡時，可以將危險等級相應提高，并且還需要對礦產資源開采活動對土地資源、地形地貌與水文環境等方面的影響進行分析。水文環境是平谷礦山水工環地質災害危險性的重要依據之一，因此勘察人員應該根據地下水系統的參數數據分析礦山區域水文地質條件，由于含水層與隔水層的空間分布在開展礦產資源開采過程中會對深宮曲造成明顯影響，采空區位置與塌陷范圍也會對疏干區范圍造成影響，因此評估人員必須重視分析礦區水文環境，確保危險性評估更加科學合理

。

3.2 山體崩塌

目前我國礦山水工環地質災害危險評估中仍然存在大量問題，主要包括勘察技術落后、危險劃分混亂以及危險評估不全面三方面，勘察技術落后是影響水工環地質災害危險評估的重要因素，只有擁有先進的勘察技術才能更好開展勘探工作，但是由于礦區對先進技術引進力度小，所以造成地質災害勘探技術落后，影響最終評估結果。礦區目前對水工環地質災害危險性評估工作中劃分危險性等級較為混亂，不利于后期礦產開采工作，甚至存在一定安全隱患。在評估地質災害風險性中，工作人員必須具備專業知識與豐富經驗，否則無法正確評估地質災害危險性，阻礙礦產資源開采工作展開。此外，還需對地質災害危險性評估方法合理選擇與應用，如表1所示。

3.3 地面塌陷

目前仍然存在許多礦區沒有構建自身的地質勘察機構，并且沒有建立完善的勘察管理制度，因此直接導致礦區地質勘查工作開展效果差，獲取的地質勘察信息準確度較低。因此礦區必須加快完善低至勘察管理制度，組建地質勘察機構，確保所有地質勘察工作符合規范。與此同時還需要對市場上的勘察機構開展規范化管理，確保勘察機構在礦區展開的地質勘察工作科學有效。由于我國在地質災害危險性評估方面的人才相較缺乏，所以在開采礦產資源時礦區需要加大力度培養相關專業評估人才，并且提高評估人員的薪酬待遇，根據相關規范構建完善的評估人員管理制度，礦區領導人員還需要善于聽取評估人員發表的意見。評估人員在開展工作時需要積極吸收其他地質災害危險性評估經驗，并根據礦區實際情況制定出更加科學的評估體系，礦區應加大培訓地質災害危險性評估專業人才力度，提高評估人員的專業技能和知識水平，進而提高地質災害危險性評估準確性，盡可能減少地質災害危險發生概率。

通過對出廠產品帶介情況進行檢測，發現導致介耗高的主要原因是中煤和精煤產品帶介量較高，其中精煤為1.45 kg/t，中煤達到3.62 kg/t。顯然中煤帶介是全廠介耗高的主要因素。

3.4 地裂縫

礦山水工環地質災害中，地裂縫作為常見的地質災害，目前主要防治措施是礦山開采時避開地裂縫，所以礦區在開采礦產資源時應采取科學有效的檢測手段，對礦區地質條件進行全面詳細的調查檢測，準確測量礦洞與地裂縫之間的距離，確保礦洞開挖的安全性。部分地裂縫對礦區建筑物造成損壞后，應該及時將建筑物拆除，對地基進行加固處理，避免裂縫持續擴大。防治微裂縫地質災害應該加強規劃人們聚集區域，對微裂縫地區加強巡查力度，一旦發現裂縫擴大必須及時處理。對于礦區內已經存在的地裂縫應該采用填土加固的手段，并且對地裂縫做好防水處理工作，避免地裂縫后續再次開裂。

第三次熔頂發生在第一道氣環閉口間隙值較小的第二缸、第三缸，從表1看出，其二、三缸的閉口間隙值是偏小的，與第二次熔頂的原因類似，其閉口間隙值偏小是造成拉缸、熔頂的根本原因。

3.5 礦山不穩定邊坡防治措施

不穩定邊坡在礦山開采過程中一定程度提高水工環地質災害危險性，針對礦山存在的不穩定邊坡通常會采用削坡的方式進行處理，削坡方法是將原本的巖體挖除，使其中的一部分改變為坡度較緩的邊坡，并且還可以將滑坡自身重量降低，起到穩定邊坡的作用。削坡的部分土石材料還可以作為坡腳填充材料，使坡腳反壓力進一步提高，促進邊坡更加穩定。對不穩定邊坡采用削坡治理手段可以有效預防泥石流、山體滑坡等水工環地質災害發生，不穩定邊坡削坡操作如圖2所示。

4 結語

礦山水工環地質災害具有嚴重的破壞性，所以礦區相關部門應高度重視地質災害危險性評估工作，增強水工環地質災害防治意識，通過應用先進技術，加強培養工作人員、完善評估體制等方法進一步提高礦山水工環地質災害危險性評估準確性。水工環地質災害危險性評估工作中要充分考慮地質環境、水文環境以及開采技術等多方面影響，確保評估工作領先于開采工作，最大程度避免地質災害發生。

[1]姜慶錢．新形勢下礦山水工環地質勘查工作中的問題與防治措施[J]．冶金管理,2021(17)：112-113．

[2]李騁．水工環地質勘探在礦產勘查中的重要性分析[J]．中國金屬通報,2021(06)：126-127．

[3]林政華．結合礦床開采和勘探情況全面做好礦山水工環地質勘查工作[J]．世界有色金屬,2021(11)：104-105．

[4]韋軍．礦山工程施工中水工環地質及巖土工程理論體系的應用與發展[J]．世界有色金屬,2021(11)：153-154．