当代水工环地质现状及发展趋势分析

摘要：在矿山地质灾害防治工作开展过程中，科学应用水工环地质技术，不仅可以实现对矿区地质调查的及时反馈，确保地质调查材料时效性，切实提高调查信息传输效率，还可以进一步提升矿山企业人力资源利用率，确保矿山地质灾害防治工作分配到专业的技术工作人员，针对性治理矿山地质灾害问题。因此，基于水工环地质技术，完善矿山地质灾害防治工作乃大势所趋。

关键词：水工环；地质现状；发展趋势分析

中图分类号：TD745

文献标识码：A

引言

近些年，随着我国社会经济的快速发展，矿产行业也得到了迅速发展，同时一些行业对于矿产资源的依赖性提高，对矿产资源的需求量也逐渐增大。因此，近年来我国的矿山开采工作也变得日益频繁，这就使得矿山水工环地质条件变得更加恶劣，地质灾害更加严重。由于开采工作量大，矿山得不到修整，造成了岩溶突水和熔岩塌陷等多种地质灾害，这些地质灾害不但会给环保工作造成困难，还会威胁到矿山开采人员和矿山附近居民的生命财产安全。因此，在矿山的开采工作中能够认识到水工环地质条件及其可能带来危害，并制定出科学合理的治理方案，是保障我国矿产资源得到有效开发利用的重要途径，并且在开采过程中还能实现对地质环境的有效保护。

1矿山地质灾害活动类型分析

1.1地震

矿山地质灾害中常见的灾害之一——地震，主要是指由于剧烈的地壳板块运动释放能量而导致的人体震动、建筑物倒塌、地面隆起等。现阶段，尽管我国各种自然灾害预测技术与监测系统大力开发并运用，但事实上仍然无法完全精准的预测地震灾害。如此，严重的矿区地震灾害一旦发生，便极有可能造成不可挽回的破坏作用、人员伤亡与经济损失[1]。具体表现为：地壳板块搬运并相互挤压，释放巨大能量打破平衡，矿区内部岩石受到影响，出现崩塌，采矿区工作人员生命安全遭遇威胁。对此，采用水工环地质技术，完善矿山地质灾害防治与治理工作，可以一定程度为矿山高效开采、安全生产提供保障。

1.2岩体崩塌

“岩体崩塌”顾名思义即，裸露在矿山外部的岩石由于受到外力作用，或者自重作用，在遭受长时间的风化后，由于岩石强度降低，条件不稳定，岩石结构变化等而出现崩塌。多发生在本就不均匀的岩石层理，以及块状化裸露在外部的岩石层。一般情况下，坡度大于45°，高度大于35m且没有外力支护作用的山体极易发生岩体崩塌。而矿洞内部由于人为开采所导致的岩石稳定性降低，也会在岩石结构变化到一定程度后，先出现裂缝，再引发崩塌，抑或是突然性岩体崩塌，直接带来不可估量的人员安全威胁与严重经济损失。

1.3地面沉降、塌陷

严格来说，大部分矿山地质灾害都由自然因素与人为因素两方面造成。地面沉降、塌陷灾害就是其一。即，矿产资源人为开采与自然条件变化导致采矿环境岩石移动，再由内而外的传递至地面，直接导致矿区地面出现不均匀的沉降，甚至是塌陷。具体表现：随着矿产资源开采而出，矿洞采空区地面的原有承载力大幅破坏，严重不足，其周围又有大规模的项目建设，一旦遇到雨季，矿区便极有可能地面沉降，甚至由于地质灾害防治与治理工作不到位，直接导致地面塌陷，引发较大的矿山灾害，导致开采生产人员受到伤害，企业也遭遇重大经济损失。

2水工环地质发展趋势

2.1防止塌陷次生灾害

对没有出现塌陷的区域主要是以预防为主，塌陷出现之前要做出合理预测，建立矿区塌陷监测网主要是针对矿区塌陷范围和其他要素进行防治和监测，并圈定塌陷区的可能区域。合理布局建筑物，并依据矿区塌陷的预测结果做好防治工作。重要建筑物不得设置于塌陷预测区域，对已建成塌陷易发区建筑要加强地面变形监测和地基等固定工程处理。塌陷的产生与岩溶发育，地形和内部构造等因素相关，地下水是其主要诱导因素，地表塌陷表示含水结构破坏。通过对矿区现有塌陷的研究，归纳出塌陷的生成和分布，其形态多为各种圆形，其范围多为地下水下降区，如果矿区可溶性岩层都存在塌陷现象，说明其成因也符合矿床排水范围，通常岩性结构较疏松的区域更易出现塌陷现象，而塌陷出现的频度与基岩顶面上地下水位活动密切相关，如果预测水位升高将加剧地面塌陷。所以塌陷防治重点是改变地表水径流流向。加固河床、设置石块稳定边坡、地面混凝土加固等。组织河流上游降水的汇集和山脚下防洪沟的挖掘。控制地表水位降低速率，塌陷和地表水位降低速率直接相关，采用疏干排水工艺控制，采取边建边排，逐步降低地下水位，排水中注意控制泥砂排放。地表有裂缝时就应报警，这种现象表明地表将要塌陷，按一定比例调配水泥浆液及时充填裂缝部位，防止塌陷事故。

2.2土地整治和植被重建

为了确保矿区土地的预期使用状态，必须要对矿区土地实施整治措施并恢复原有水土保持功能，表土要先剥除，腐蚀表土要先被剥除，受干扰范围要被剥除，剥除厚度需考虑腐蚀土量和厚度等因素，本研究区腐蚀土厚约0.4m，对于受干扰影响较严重地区要先考虑剥除，地下采场和排土场要及早剥除，采用机械和人工联合作业，作业时要确保影像原理化性状不被改变。因表土土层比较松散，所以表土堆置场地要考虑到地面受水蚀和风蚀的可能，对堆置时间长的表土可以植草绿化。确保土壤养分在堆置过程中不发生过多损失。对受扰不平土地实施返送和表土回填等措施，保持土地总体坡度适度，满足土地利用需要，对被开采活动粗略地局部硬化并失去作用土地实施硬化层去除处理、地表翻松、浮渣、碎石清理等措施。

2.3地面裂缝的防治与治理

爆破施工方式在矿产资源开采过程较为常见，但是，使用爆破施工方式会导致矿区地表出现断层，甚至直接导致地面裂缝出现。所以，为了对矿区不同地区实际状况以及其适宜的开采方式进行更加科学、全面的分析，应用水工环地质技术的工作人员，为切实提高矿山地质灾害防治效果，就需要适应不同矿区的不同地质环境，根据具体的矿区环境条件，针对性完成矿区地质灾害防治与治理工作。如，在地下水工程建设中运用水工环地质技术，避免人为原因造成的矿区局面地面断层、沉降；基于水工环地质技术对矿区地质条件不间断监控，一旦出现地质灾害风险隐患，第一时间进行预警，强化开采生产人员的风险意识与管理意识。

2.4地面沉降、塌陷的防治

其一，建立健全科学完善的矿山地质灾害风险监测网络，重点加强对地面沉降、塌陷监测；其二，基于地理视角，视矿区具体情况完成地下水人工回灌；其三，在实际的矿产资源开采利用过程，对地下水抽取进行严格管理与规定；其四，基于水工环地质技术，积极推广节水型开采技术；其五，与前几点措施相辅相成，对矿区地下水的开发布局进行更加科学的规划。如此一来，基于水工环地质技术的矿山地质灾害防治与治理工作，不仅可以就十分突出的地面沉降问题有效治理，还可以在不断加强的风险监测过程中，开拓新的地面沉降、塌陷灾害问题防治技术。如，基于水工环地质技术，完成地下水位精确监测，形成详尽的相关材料。

结束语

基于水工环地质技术的矿山地质灾害防治与治理工作成果显著，不仅可以对矿山地质特点全方位分析，为矿山地质灾害防治与治理工作开展厘清方向，提供依据，还可以保障人们的生命安全与财产安全，整体为国家社会经济发展做好贡献。所以，重视并不断加强水工环地质技术在矿山地质灾害防治与治理工作的应用，是国家稳定健康发展的必要保证。

参考文献

[1]朱彦容.矿山水工环地质特征对资源开采的影响[J].中国金属通报，2022（04）：141-143.[2]尹哲.矿山水工环地质调查工作难点及有效措施[J].世界有色金属，2022（07）：124-126.[3]杨颖.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，2022（07）：130-132.