矿山地质灾害治理中水工环地质技术研究

引言

矿产资源开发与地质环境保护的协同发展已成为现代矿业工程领域的核心议题。随着浅部矿床资源的逐渐枯竭，深部开采引发的工程地质问题与生态环境风险日益严峻。在此背景下，深入解析矿床赋存环境的水文地质特征，构建开发活动与地质系统之间的动态平衡机制，对于实现矿产资源可持续利用具有重要现实意义。

1 矿山地质灾害特征分析

1.1 地形地貌特征

矿区一般位于山区丘陵地带，地形地貌复杂多样。区内山峰林立，沟谷纵横交错，地形起伏剧烈，局部地区形成陡峭的悬崖峭壁。矿区最高点与最低点之间的相对高差往往达到数百米，增加了地质灾害发生的可能性。受地形地貌影响，区内自然斜坡普遍较陡，坡度多在 25°～40° ，局部地段甚至超过 60^∘ 。这种地形条件下，岩土体在重力作用下容易失稳，特别容易发生滑坡、崩塌等地质灾害。地表水流经陡坡时具有较强的侵蚀能力，容易形成冲沟，加剧斜坡的不稳定性。随着采矿活动的进行，原有的地形地貌会受到不同程度的破坏。采矿形成的人工边坡往往比天然边坡更陡峭，稳定性更差。特别是在陡坡地带开采时，由于采空区的形成导致上覆岩层失去支撑，容易产生变形、错动，引发滑坡、崩塌等灾害。

1.2 地质构造特征

区域构造复杂程度往往为中等-复杂，主要发育有褶皱、断层等构造。褶皱构造主要表现为一系列向斜和背斜的组合，形成波状起伏的地层形态。断层构造则包括逆断层、正断层和平移断层等多种类型，切割了原有地层的连续性。这些地质构造的存在为地质灾害的发生提供了有利条件。首先，构造面的发育降低了岩体的整体强度，形成了天然的软弱面。其次，断层破碎带内岩石破碎，结构松散，抗剪强度低，在外力作用下容易失稳变形。同时，断层破碎带具有较强的导水性，容易形成地下水运移通道，对岩体稳定性产生不利影响。此外，在构造应力作用下，岩体中往往发育有大量节理裂隙。这些构造裂隙的存在不仅降低了岩体的整体稳定性，还为地表水的渗入提供了通道，加速了岩体的风化软化过程。

2 常用水工环地质技术类型及其原理

2.1RS+GPS 技术

遥感勘测技术通过卫星、飞机等平台捕捉地表电磁波信号，转化为图像或数据，识别地表特征等关键信息，在水资源管理等领域作用不可替代。全球定位系统是卫星导航系统，能精确计算用户位置、速度和时间。在水工环地质领域，GPS 用于野外精确定位。RS 与 GPS 技术结合，提升了地表信息的获取精度和范围，尤其在复杂地形区，两者联合能显著提高工作效率和数据质量，如地质灾害监测中，构建动态更新的风险地图，支持科学防灾减灾。

2.2 地质雷达技术

地质雷达技术是一种基于高频电磁波原理的无损探测技术，它通过捕捉地下介质反射的电磁波信号，分析反射波的到达时间和强度，从而揭示地下物体的位置、形状和深度信息。GPR 系统由发射天线、接收天线、控制器及数据记录装置构成，能够实时采集并处理地下反射数据。该技术广泛应用于地下管线检测、考古调查及岩土工程勘察等领域。在管线检测中，GPR 能清晰显示管线走向和深度，避免施工破坏。在考古中，它有助于发现建筑遗迹，减少挖掘数量。

2.3 水质勘测技术

水质勘测技术涵盖水质监测和水处理两大领域。水质监测通过物理（如光学、电学）和化学（酸碱、氧化还原等反应）方法，评估水体质量和变化趋势，是水资源管理、环保和污染治理的关键。水处理技术则利用物理（沉淀、过滤等）、化学（化学反应处理）或生物（微生物净化）手段，净化水质以满足标准。这些技术广泛应用于工业、生活和农业水质改善，常用于饮用水安全评估、污水处理效果监测和环境影响评价，对水质安全和环境保护至关重要。

3 水工环地质技术在矿山地质灾害治理中的应用

3.1 地质调查研究

水工环地质勘察技术在地质中应用时，利用详细的野外调查，能够全面了解调查地点的地表环境、地下水情况以及地质构造等信息。地质勘测工作者可根据此类信息，制定明确的环保治理、科学决策。例如，某水库工程建设前，安排专业的勘测工作者开展全面性的水工环地质勘察。根据地质调查，可知此地区的岩性特征、地层分布以及地质构造等情况。借助雷达探测，处理并分析各项数据，精准评估了此地区的地质条件对于当前水库工程建设所造成的影响，并为水库工程设计和建设提供了科学、精准的数据参考。

3.2 矿产资源勘探

在水工环地质勘察中，勘测工作者要详细分析勘测地点的岩石性质以及地质条件等状况，初步判断矿产资源的情况，由此，才可以开展一系列的地质实践和探索。例如，某区域的矿产资源潜力十分丰富，为了进一步确定矿产资源的具体储量和分布情况，该工程管理者安排专人深入矿产区域现场勘探资源。结合此区域复杂且多样的地质环境，勘测工作者选择水工环地质勘察技术开展综合性勘探。第一，勘测工作者全面调查和分析矿产地带的地下水、岩溶、断裂、地质构造以及地层等地质环境情况。根据水文地质勘查、野外地质调查等方法，对所在地的地质情况全面勘测，并详细记录勘察数据，综合性评估矿产区域的地质灾害风险。勘测工作者基于数值模拟、遥感调查等分析，对此地带的地质灾害风险程度进行评估，并采取有效措施，实时监测与预警地质环境，为矿产资源勘探的安全管理和运行提供可靠的监测数据、预警信息。

3.3 科学设计防治方案

在矿山建设中，设计人员要提前对矿山区域进行详细的水文地质调查，了解地下水位、地质构造、岩土性质等基本情况，从而制订科学的防治方案，提高方案的可靠性和经济性。在制订防治方案时，必须综合考虑滑坡、沉降等潜在风险。其中，滑坡通常是由于地质构造不稳定、地下水位变化、人为开挖等因素引起的；而沉降则是地下水抽取、地基处理不当等原因造成。因此，在设计阶段，设计人员需进行详细的地质勘察和风险评估，识别出潜在的灾害点，并制定相应的防治措施。同时，应针对不同的灾害类型设计高质量的防治对策。对于易发生风险的重点区域，如矿山边坡、基坑等，工作人员要加强结构加固工作，采用高强度的支护结构，如钢筋混凝土挡墙、锚杆支护等，提高结构的稳定性。

结束语

水工环技术在采矿研究中的良好案例,不仅证明了其在资源开发中的重要作用,也为矿山的科学可持续发展提供了宝贵的经验。未来,随着技术的不断发展,水环境技术将在矿产勘查中发挥更大作用,为实现资源开发与环境保护协调发展提供更强的技术保障。通过加强技术研发、提高技术标准、培养专业人才、增强环保意识,进一步提高液压环技术应用水平,为采矿业绿色可持续发展注入新动力。

参考文献

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