礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性及治理

張付來

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741025）

近幾年，雖然我國社會(huì)正在快速的發(fā)展，但是在發(fā)展過程中仍是存在著各種因素，如地質(zhì)災(zāi)害﹑資源以及環(huán)境問題等，這些因素都會(huì)阻礙社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步。在這之中，因地質(zhì)災(zāi)害而導(dǎo)致社會(huì)損失的情況最為嚴(yán)重。一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，國家﹑社會(huì)以及人民的財(cái)產(chǎn)與安全都會(huì)受到不同程度的威脅。就目前而言，雖然相關(guān)部門會(huì)對(duì)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是其測得的數(shù)據(jù)還是較為模糊，為了進(jìn)一步提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度，相關(guān)部門需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)與技能學(xué)習(xí)與利用，此外還需要更加專業(yè)的設(shè)備來輔助整個(gè)災(zāi)害等級(jí)的評(píng)定。

1 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的現(xiàn)實(shí)價(jià)值

在對(duì)礦山資源進(jìn)行開采的過程中，安全是整個(gè)開采過程中最為重要的一個(gè)因素，而礦山地質(zhì)災(zāi)害會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)開采工程的安全。為了進(jìn)一步提高整個(gè)開采的安全，保護(hù)礦山﹑水利以及環(huán)境，相關(guān)部門需要開發(fā)相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)來對(duì)整個(gè)礦山進(jìn)行詳細(xì)的檢測，此外，在評(píng)估時(shí)還可以采用相應(yīng)的評(píng)估設(shè)備來幫助人員對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行快速準(zhǔn)確評(píng)估，并且及時(shí)地向地區(qū)周圍人員發(fā)布警報(bào)通知，以此來在最大程度上減少災(zāi)害造成的各種損失。

2 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害類型

2.1 地震

在眾多地質(zhì)災(zāi)害類型中，地震災(zāi)害是危害較為嚴(yán)重的一種災(zāi)害類型。地震發(fā)生的主要原因是地下采掘使得原有的地質(zhì)環(huán)境出現(xiàn)偏差，從而導(dǎo)致局部地區(qū)出現(xiàn)高應(yīng)力集中區(qū)，一旦達(dá)到出發(fā)點(diǎn)就會(huì)迅速釋放，最終產(chǎn)生地震。一般情況下，地震都發(fā)生在板塊交界處，由于地震突發(fā)性較強(qiáng)的緣故，這就使得相關(guān)人員即使利用現(xiàn)代探測設(shè)備也不能準(zhǔn)確地預(yù)測出地震發(fā)生的時(shí)間。

此外，地震發(fā)生的位置也會(huì)造成一定的影響，相較于平原地區(qū)，山區(qū)若是發(fā)生地震，在震后還會(huì)容易出現(xiàn)泥石流和山崩等其他地質(zhì)災(zāi)害[1]。

2.2 泥石流

一般情況下，山體崩塌﹑滑坡﹑泥石流等災(zāi)害多出現(xiàn)于山區(qū)，特別是礦山地區(qū)，由于長期的開采，礦山的環(huán)境也會(huì)遭到一定的破壞，相較于其他地區(qū)，礦山發(fā)生泥石流災(zāi)害的頻率會(huì)大大增加。若礦區(qū)遇到降雨較多的月份，長期下來也會(huì)使得礦區(qū)發(fā)生泥石流。

就目前而言，大部分的泥石流為坡面泥石流，其主要的特點(diǎn)可以概括為以下幾點(diǎn)：①群落帶小且發(fā)生的規(guī)模多為點(diǎn)狀；②發(fā)生范圍較為廣；③受到雨水的浸泡，邊坡的松散堆積層會(huì)吸收大量的水分而飽和軟化，再加上下部基巖不透水的緣故，這就會(huì)使得交觸區(qū)出現(xiàn)連帶的問題，形成“鏈”反應(yīng)現(xiàn)象，破壞范圍較廣。

2.3 地面塌陷

在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采的過程中，若開采地區(qū)海拔較低，這就極容易在開采的過程中出現(xiàn)地陷的情況。地陷發(fā)生的主要原因是開采方長期的不合理開采，使得內(nèi)部地質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)空缺而沒有相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行支撐，最終達(dá)到界限就會(huì)造成地面塌陷。一旦發(fā)生地陷，不僅會(huì)嚴(yán)重減緩礦山資源的開采效率，同時(shí)也會(huì)極大地威脅開采人員與周圍居民的生命安全。

2.4 地裂縫

隨著大量礦石資源的開采，礦床就會(huì)出現(xiàn)大量的空區(qū)，這會(huì)嚴(yán)重影響巖石的整體框架，最終導(dǎo)致塌陷﹑地面開裂的情況。隨著長時(shí)間的地殼結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，最終形成地質(zhì)裂隙和斷層。若不加以及時(shí)的管理，就會(huì)嚴(yán)重危害到人們?nèi)粘５纳a(chǎn)與生活[2]。

3 當(dāng)前礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的存在問題

3.1 評(píng)估勘查技術(shù)落后

在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)利用的過程中，礦產(chǎn)資源也是整個(gè)開采過程中一項(xiàng)較為重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)這也是開采人員進(jìn)行開采的必要工作之一。

但是就目前而言，雖然社會(huì)正在不斷地進(jìn)步與發(fā)展，但是相關(guān)部門卻是缺乏對(duì)評(píng)估工作的研究力度，科研與技術(shù)服務(wù)力量的缺陷也使得評(píng)估結(jié)果出現(xiàn)一定程度的偏差，極大地降低了開采人員工作的安全性。

3.2 危險(xiǎn)等級(jí)劃分不清

在對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)估的過程中，由于相關(guān)部門并沒有對(duì)危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，這也就使得開采部門無法根據(jù)開采地的實(shí)際情況來預(yù)測當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生的危險(xiǎn)等級(jí)，也就無法及時(shí)為開采人員提供完備的安全保證，極大增加了整個(gè)開采工作的安全隱患[3]。此外，在對(duì)礦山﹑水利和環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)估的過程中，評(píng)估人員也缺乏專業(yè)的知識(shí)與技能，無法準(zhǔn)確劃分危險(xiǎn)等級(jí)，這也不利于采礦工作的順利開展。

3.3 評(píng)估缺乏全面考慮

在對(duì)礦山﹑水利和環(huán)境的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過程中，由于相關(guān)人員缺乏專業(yè)的知識(shí)與技能，這也就使得其在進(jìn)行評(píng)估時(shí)無法進(jìn)行全面的判斷，評(píng)估的結(jié)果也會(huì)與實(shí)際的情況出現(xiàn)一定的偏差。就目前而言，相關(guān)人員對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)主要會(huì)從礦區(qū)﹑地質(zhì)以及水文這三方的環(huán)境進(jìn)行評(píng)估。但是，由于自然環(huán)境的不可控性，這也使得某些地區(qū)存在一些特殊的地形。如果相關(guān)人員還是采用原本的方案來進(jìn)行評(píng)估，這就極容易為后期的開采工作造成極大的安全隱患。

4 礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的主要策略

4.1 實(shí)行現(xiàn)場勘查策略

在對(duì)礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性進(jìn)行調(diào)查評(píng)估的過程中，為了進(jìn)一步提高評(píng)估的準(zhǔn)確度，相關(guān)人員需要深入到礦區(qū)內(nèi)部，積極的根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況來開展調(diào)查。在開展外勤工作的過程中，為了進(jìn)一步提高工作的準(zhǔn)確度，相關(guān)部門可以采用先進(jìn)儀器設(shè)備來幫助工作人員對(duì)礦山井水的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的檢測，并將檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地記錄，這都可以為后期的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及分析災(zāi)害成因等環(huán)節(jié)提供重要的參考依據(jù)[4]。

4.2 全面分析地質(zhì)環(huán)境

就目前情況而言，在對(duì)礦山山水地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估的過程中，地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查與分析是其中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，一旦在這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，這都會(huì)直接影響到整個(gè)評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)此，工作人員就需要親自深入到礦井內(nèi)部，根據(jù)自身檢測收集的數(shù)據(jù)來對(duì)礦井的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)全面的分析，通過與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，最終才可以形成較為準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估。在此之后，相關(guān)部門需要及時(shí)的根據(jù)評(píng)估的結(jié)果來開展一系列的開采計(jì)劃并制訂完備的環(huán)境保護(hù)制度。

4.3 結(jié)合當(dāng)前水文環(huán)境

在對(duì)礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估的過程中，水環(huán)境也是一項(xiàng)重要的參照依據(jù)。對(duì)此，在開展評(píng)估工作的過程中，相關(guān)人員也需要加強(qiáng)對(duì)水文環(huán)境的重視。一般情況下，相關(guān)人員會(huì)根據(jù)地下巖溶的實(shí)際情況來對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行劃分。在實(shí)際的操作過程中，相關(guān)人員還是需要結(jié)合礦山危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)工作要求，以此來達(dá)到最佳的評(píng)估效果。

4.4 尋求專業(yè)合作機(jī)構(gòu)

礦山山水地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，為了進(jìn)一步提高整個(gè)評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性以及評(píng)估人員的專業(yè)化水平，相關(guān)部門可以通過與專業(yè)機(jī)構(gòu)開展合作的方式，以此來借助更加專業(yè)精細(xì)的技術(shù)與手段來對(duì)礦山進(jìn)行全方位的檢測與分析，最終得到更加具體精確的評(píng)估[5]。例如：在對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，相關(guān)部門可以借助專業(yè)機(jī)構(gòu)來根據(jù)礦山的位置情況設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，并且再安排專業(yè)的人員來對(duì)地表的變形進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，及時(shí)將邊坡的參數(shù)進(jìn)行記錄與設(shè)計(jì)。在此之后，專業(yè)機(jī)構(gòu)再將收集的礦山資料進(jìn)行詳細(xì)的整理分析，評(píng)估地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)等級(jí)。最后開采部門再根據(jù)評(píng)估的結(jié)果來制定更安全的開采方案，以此來確保整個(gè)礦山資源開采工作的安全高效。

5 現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害防治對(duì)策

5.1 運(yùn)用在治理地震災(zāi)害中

在眾多的地質(zhì)災(zāi)害類型中，地震作為國內(nèi)經(jīng)常遇到的一種類型，一旦出現(xiàn)地震并且地震的等級(jí)達(dá)到一定的界限，這就會(huì)對(duì)國家﹑社會(huì)以及人民的財(cái)產(chǎn)和安全造成極其嚴(yán)重的影響；此外地震也會(huì)對(duì)震區(qū)的地形地貌進(jìn)行不同程度的改變，使得該地區(qū)的環(huán)境出現(xiàn)變化，這也是地震對(duì)自然環(huán)境造成的最主要的影響。

在發(fā)生地震的同時(shí)也會(huì)造成火災(zāi)等其他的災(zāi)害，這都會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成一定的破壞。在采用水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)來對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行勘查時(shí)，針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的類型的不同，相關(guān)部門需要采用不同的方式來進(jìn)行勘查。在進(jìn)行實(shí)際勘察的過程中，相關(guān)人員需要積極地利用運(yùn)用水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)來開展地震的預(yù)測工作。一般情況下，相關(guān)人員都會(huì)從微觀信號(hào)和宏觀信號(hào)兩個(gè)方面來對(duì)礦山地區(qū)進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)的異樣情況，相關(guān)人員就可以根據(jù)信號(hào)傳來的數(shù)據(jù)獲得地震的準(zhǔn)確信息，相關(guān)部門再根據(jù)實(shí)際情況來將地震情況進(jìn)行詳細(xì)的匯報(bào)，以此來實(shí)現(xiàn)在最大程度上降低地震危害的目的。在對(duì)地震進(jìn)行預(yù)測的過程中，一般情況下，宏觀信號(hào)可以及時(shí)對(duì)異常情況進(jìn)行第一時(shí)間的反應(yīng)，如災(zāi)害發(fā)生前兆或者動(dòng)物的異樣舉動(dòng)等，通過這些指標(biāo)的變動(dòng)，宏觀信號(hào)會(huì)第一時(shí)間向相關(guān)人員傳遞異常信息，幫助相關(guān)部門積極的做好預(yù)防工作。相較于宏觀信號(hào)而言，微觀信號(hào)則是不容易直接察覺與獲得。對(duì)此，相關(guān)人員在采集微觀信號(hào)時(shí)可以借助專業(yè)的設(shè)備來進(jìn)行監(jiān)測。

5.2 運(yùn)用在滑坡、泥石流等災(zāi)害治理中

在對(duì)礦山進(jìn)行建設(shè)開采時(shí)，由于部分水文地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生較為突然，相關(guān)部門無法提前采取措施來進(jìn)行預(yù)防，這也就使得開采工作一直存在著一定的安全隱患。但是隨著近幾年科學(xué)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，相關(guān)人員在對(duì)以往出現(xiàn)的案例進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，雖然當(dāng)前無法及時(shí)預(yù)測到即將發(fā)生的水文災(zāi)害，但是開采部門可以在開工之前可以采取相關(guān)的措施來減少部分誘因的出現(xiàn)概率。

就目前而言，滑坡和泥石流都是較為普遍的地質(zhì)災(zāi)害，這些災(zāi)害不僅破壞性大，而且其也容易在地震后出現(xiàn)，造成二次的損害。通常情況下，滑坡和泥石流等災(zāi)害的發(fā)生都是由于人為原因致使的。

因此，相關(guān)部門也就可以通過加強(qiáng)對(duì)人員的管理，通過對(duì)開采工作科學(xué)合理的規(guī)劃，最終實(shí)現(xiàn)降低災(zāi)害出現(xiàn)概率降的目的。此外，相關(guān)人員也可以采用水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)來開展相關(guān)的警示與預(yù)測工作，以此來形成一個(gè)更加全面的監(jiān)測控制系統(tǒng)，有效降低因?yàn)?zāi)害而造成的損失。

在出現(xiàn)的滑坡事件中，有一部分滑坡類型是露天礦的邊坡出現(xiàn)問題，雖然開采部門在開采時(shí)已經(jīng)做了充足的準(zhǔn)備工作與預(yù)防措施，但是露天礦邊坡所處位置的特殊性，這也就使得開采工作還是存在一定的安全隱患。對(duì)此，相關(guān)部門需要加強(qiáng)對(duì)露天礦邊坡的重視程度，在對(duì)該地質(zhì)進(jìn)行治理的過程中，相關(guān)人員可以采用水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)來對(duì)整個(gè)邊坡進(jìn)行詳細(xì)全面的勘查。

在采用水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)進(jìn)行勘查的過程中，相關(guān)人員需要根據(jù)邊坡的周圍線的位置來安排勘察的點(diǎn)位，如果遇到臥層起伏較大的情況，治理人員就需要在原來的勘測點(diǎn)在安排相應(yīng)的勘察點(diǎn)，以此來實(shí)現(xiàn)水文地質(zhì)信息實(shí)時(shí)觀察檢測的目的。若該地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜存在風(fēng)化巖多種巖石類型時(shí)，相關(guān)人員就可以在安排勘察點(diǎn)位的基礎(chǔ)上采用鉆井和觸探技術(shù)來進(jìn)行治理。

5.3 地面塌陷

就目前常見的地質(zhì)災(zāi)害中，造成地面塌陷的原因是最為復(fù)雜的。一般情況下，相關(guān)人員都會(huì)根據(jù)發(fā)生的原因?qū)⑺莘譃樽匀槐浪腿藶樗輧纱箢?，而根?jù)地質(zhì)條件可以將塌陷分為巖溶塌陷和地面塌陷這兩大類。地面發(fā)生塌陷以后，最先受到影響的就是開采團(tuán)隊(duì)的設(shè)備。對(duì)此，開采部門在進(jìn)行開采作業(yè)之前一定要及時(shí)采取相關(guān)的檢測工作與相應(yīng)的防治措施。

此外，開采部門還需要加強(qiáng)對(duì)防洪設(shè)施建設(shè)的重視程度，積極的根據(jù)以往的塌陷案例來建立完備的地面塌陷監(jiān)測系統(tǒng)，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)地面塌陷災(zāi)害的有效預(yù)防與治理。

5.4 地裂縫

地裂縫作為地質(zhì)災(zāi)害中較為常見的一種問題，一般情況下，相關(guān)部門一般會(huì)將出現(xiàn)地裂縫的位置進(jìn)行標(biāo)記，提醒相關(guān)人員避開地裂縫位置進(jìn)行開采。在劃分安全位置時(shí)，相關(guān)人員需要對(duì)地裂縫的周圍進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，以此來確保各項(xiàng)開采工作的安全。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的地裂縫，相關(guān)人員也可以通過對(duì)地裂縫填土的方式進(jìn)行加固，并且做好相關(guān)的防水滲漏工作。

6 結(jié)語

就現(xiàn)階段而言，在對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估與防治的過程中，水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。其不僅可以有效地分析災(zāi)害發(fā)生的原因，為后期的為防治工作提供重要的參照依據(jù)；其也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種災(zāi)害的預(yù)防和控制，降低災(zāi)害發(fā)生的概率，確保人民生命與財(cái)產(chǎn)的安全。