矿山水工环地质灾害危险性评估及治理对策探析.pdf

世界有色金属2023年7月下214矿山水工环地质灾害危险性评估及治理对策探析钟晨笛（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃 兰州 7 3 0 0 4 6）摘 要：我国的矿产资源储备丰富，在社会经济发展中，科学合理的开发矿产资源能够为经济提供动力和支持。然而，随着对矿产资源需求量的增加，矿产开采规模不断扩大，相应地环境问题和地质灾害问题也日益严重。为了确保生产安全，减少事故和不良事件的发生，需有效防控矿山相关的地质灾害。通常，矿山地质灾害与地质结构和环境因素有关。因此，需对矿山水工环地质灾害进行风险评估，并采取相应措施进行治理。关键词：矿山；水工环；地质灾害；危险性评估；治理对策中图分类号：P 6 9 4 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 4-0 2 1 4-3Analysis on the Risk Assessment and Management Measures of Mining Hydraulic,Environmental and Geological HazardsZHONGChen-di(L a n z h o u Mi n e r a l E x p l o r a t i o n I n s t i t u t e o f G a n s u No n f e r r o u s Me t a l s G e o l o g i c a l E x p l o r a t i o n B u r e a u,L a n z h o u 7 3 0 0 4 6,C h i n a)Abstract:C h i n a h a s a b u n d a n t r e s e r v e s o f mi n e r a l r e s o u r c e s,a n d i n t h e p r o c e s s o f s o c i o-e c o n o mi c d e v e l o p me n t,s c i e n t i f i c a n d r e a s o n a b l e d e v e l o p me n t o f mi n e r a l r e s o u r c e s c a n p r o v i d e i mp e t u s a n d s u p p o r t f o r t h e e c o n o my.Ho w e v e r,w i t h t h e i n c r e a s i n g d e ma n d f o r mi n e r a l r e s o u r c e s,t h e s c a l e o f mi n e r a l mi n i n g c o n t i n u e s t o e x p a n d,a n d c o r r e s p o n d i n g l y,e n v i r o n me n t a l i s s u e s a n d g e o l o g i c a l d i s a s t e r s a r e b e c o mi n g i n c r e a s i n g l y s e r i o u s.I n o r d e r t o e n s u r e p r o d u c t i o n s a f e t y a n d r e d u c e t h e o c c u r r e n c e o f a c c i d e n t s a n d a d v e r s e e v e n t s,i t i s n e c e s s a r y t o e f f e c t i v e l y p r e v e n t a n d c o n t r o l g e o l o g i c a l d i s a s t e r s r e l a t e d t o mi n e s.Us u a l l y,g e o l o g i c a l d i s a s t e r s i n mi n e s a r e r e l a t e d t o g e o l o g i c a l s t r u c t u r e a n d e n v i r o n me n t a l f a c t o r s.T h e r e f o r e,i t i s n e c e s s a r y t o c o n d u c t a r i s k a s s e s s me n t o f mi n i n g h y d r a u l i c,e n v i r o n me n t a l a n d g e o l o g i c a l d i s a s t e r s a n d t a k e c o r r e s p o n d i n g me a s u r e s f o r g o v e r n a n c e.Keywords:mi n i n g;Hy d r a u l i c e n v i r o n me n t;G e o l o g i c a l h a z a r d s;Ha z a r d a s s e s s me n t;G o v e r n a n c e me a s u r e s收稿日期：2 0 2 3-0 5作者简介：钟晨笛，男，生于1 9 8 9 年，汉族，辽宁人，本科，工程师，研究方向：水工环。矿产资源的开发利用为人们的日常生活提供了丰富的资源支持。然而，随着矿山开采的不断深入，水利和工业环境中地质灾害的发生频率也上升。矿山水利环境地质灾害的发生通常是由于水利环境的协调性受到破坏而导致的。例如干旱灾害、洪水灾害等都与水工环协调不到位有关。水工环地质灾害具有较高的危险性，对矿山开采作业产生影响，还可能威胁到工作人员的安全。只有准确评估矿山水工环地质灾害的危险性，才能提出有效的治理对策。1 矿山水工环地质灾害的常见类型在矿山资源开发中，矿山水力环境的地质灾害对安全生产有着很大的影响，对环境、水利、矿山等领域都构成了威胁。近年来，地质灾害风险评估技术在环境、水利和矿山等领域不断发展，并得到广泛应用。利用先进的评估技术和设备支持，可以准确评估各类地质灾害的风险等级和影响程度，并及时发出预警报告，应采取预防和控制措施，减少对矿产资源的危害。在实际生产中，矿山水力环境涉及多种类型的地质灾害。受影响因素也很多。因此，需对其进行详细研究以为灾害评估和防治提供依据和参考。1.1 地裂缝在矿山开采过程中，经常会发生地面裂缝等地质灾害。一般来说，地面裂缝是由于过度开采造成的，在矿床位置产生大量的空区，从而破坏了矿山岩体的完整性。作用在岩石上的力的变化使岩层坍塌变形，在地面上产生裂缝。地面裂缝的发生通常是由地壳结构的破裂和位移引起的，因此会造成地下水资源的更多浪费。当有很多断层和地质裂缝时，会干扰正常的采矿作业。1.2 地面崩塌地面塌陷是矿山开采过程中最常见的地质灾害类型，由于长期不合理的开采矿产资源，导致相应位置的地面塌陷。矿山内部结构在开采后已经严重破坏，因此地面塌陷的灾害时有发生。如果采矿过程中采用的采矿方案不科学合理，就会影响矿山的正常开采作业。还可能威胁到周围居民和矿工的安全1。1.3 地震灾害矿山可能发生地震灾害，主要原因是开采地下矿产资源后，原有的应力平衡被直接破坏。部分地区存在高应力集中区域，与地震发生条件一致。当达到触发极限时，会迅速释放能量，造成中小规模的地震灾害。地震灾害通常发生在板块交界处。由于地震是一种突发性的灾害，并且目前没有针对性的地震灾害探测设备，即使使用最先进的探测设备，也不能完全准确地预测地震的具体位置和时间。矿难发生后，会引起相关的水环境地质灾害，可能引发山崩、泥石流等2。1.4 山体崩塌、滑坡、泥石流矿区泥石流、滑坡、塌方等地质灾害的发生率较高。一2023年7月下 世界有色金属 215般在地形崎岖的山区，更容易发生这些灾害类型。由于长期受气候影响、雨水和风沙侵蚀，矿山发生更多的泥石流、滑坡、山体崩塌等灾害。如果地区土质较松散，泥石流、滑坡、山崩的概率也会增加。在一段时间内，如果降雨量较大并持续时间长，也容易导致泥石流。边坡泥石流的分布模式通常是小尺度、多点集群带状。具有较大的影响范围，可能涉及几万平方公里。此外，坡面上方松散堆积层饱和软化后，下方基岩表面不透水，因此泥石流、滑坡、崩塌等可能在两者连接处发生，从而造成连锁反应，形成强大的破坏力和广泛的影响范围。2 矿山水利与环境地质灾害风险评价在矿山水利与环境地质灾害风险评估方面存在诸多不足，如危险性评估不全面、危险划分混乱、勘探技术落后。这些因素导致矿山水力环境地质灾害不能得到准确的评价和重视。例如，勘查技术水平较低，无法有效开展勘查工作，而矿区对此尚未给予足够的重视，从而使得地质勘查结果的可信度不高。在过去的风险评估中，风险等级的分类比较混乱，缺乏规范的体系，不利于后续工作。技术人员必须具备丰富经验和充足知识，才能准确评估地质灾害的危险性，以确保矿产资源开采的顺利进行。2.1 明确评估方法在矿山水力环境地质灾害风险评价方法的选择上，目前常用的方法主要有模糊评判法、统计分析法、层次分析法等。其中，模糊评判法可以对地质灾害的影响程度、影响因素进行综合分析，根据最大隶属度原则，合理划分危险等级。这种方法适用于矿山边界不明确和地质环境复杂的情况，能够保证最终评估结果与实际情况最接近4。统计分析法利用已知样本数据来获取灾害危险性指标，通过对相关研究区域的划分，适用于收集地质灾害影响因素困难的情况，满足大范围评价的需求。层次分析法主要依据相关危险因素的关联性，将组合方式和层次关系理清，并达到准确量化的程度。这种方法适用于无法完全定量的影响因素。在具体方法选择时，应结合矿山水工环地质灾害的实际情况和特点，做出合理的选择。2.2 加强实地调查在矿区中，有效的水力工业和环境地质实地调查可以用于地质灾害评估，为评估结果提供可靠的基础依据5。在实践中，需要认真全面地进行矿区现场调查，提高矿山水利地质灾害风险评估的有效性和准确性，为矿山开采作业提供依据和支持。技术人员应当仔细分析现场调查和作业要求的相关数据，并进行统筹规划。矿山企业应参考地质勘查成果，科学设计矿产资源的开采方案，确保合理性。对于开采过程中的注意事项，应重点强调，并不断细化矿产资源开采流程。针对开采难度较高的矿产资源，地质勘查人员根据结果可以建议开采单位改进方案。在实际开采过程中，采用特定的技术装备，保证施工技术方案的完整性。2.3 分析具体环境在矿山水力环境地质灾害风险评价中，有必要对具体的地质环境和水文环境进行细致的分析。这些因素对评估结果有重要影响。因此，在评估过程中，应全面研究矿山区域的各方面环境情况6。通过结合地质环境、水文环境相关数据信息，对比分析地质灾害的危险性，从而获得科学、有效的评估结果。在具体评估过程中，还需注意次生灾害，如滑坡、泥石流等，造成的堆积废物、采空区塌陷等因素。同时，在分析地质环境和水文环境的过程中，要考虑矿区存在的地质灾害。此外，还需考虑矿产资源开采过程中是否可能引发二次干扰，增加危险性。若该区域存在两个塌方洞和不稳定边坡，应相应提高风险等级，结合评价，评价了矿产资源开发对水文环境、地貌和土地资源的影响。水文环境是矿山水文环境地质灾害危险性评价的重要因素。测量员需要结合地下水系统的资料，对矿区的水文地质条件进行分析。在矿产资源的开采中，隔水层、含水层的空间分布情况可能会产生较大程度的影响，此外，采空区位置、塌陷范围等也可能会明显影响评估结果。因此，在评估过程中，需要加强对水文环境和地质环境的分析，以保证评估结果的可靠性和准确性。2.4 联合专业机构为确保矿山水工环地质灾害危险性评估的准确性和专业化7，矿山企业可以与专业机构建立合作关系，借助更专业、高效的评价设备和技术。通过深入研究勘查矿山水工环地质灾害情况，确保数据采集的准确性。例如，矿产资源开采企业可以与专业机构合作，在矿山特定区域设置监测点，指派专业技术人员检测矿区地表变形数据，科学设计不稳定边坡参数。同时，利用专业调查人员对矿区地质灾害进行调查，评价人员利用勘探构筑物进行组织，获取准确的数据。从而清晰地评估地质灾害的风险程度。只有在此基础上，只有这样，才能制定科学合理的采矿作业方案，为矿产资源的安全开采提供充分的保障。2.5 完善评估体系在很多矿区，目前没有专门的地质勘查部门，也缺乏合理的勘查管理制度来保障工作8。因此，矿区地质勘查的实际实施并不理想。获得的地质勘查信息也不够全面和可靠。为此，矿区要进一步完善地质勘查管理制度，建立专门的地质勘查单位和队伍。提升工作的规范性和高效性。对于社会现有的专业勘察机构，国家应加强规范管理，确保这些机构能够在矿区进行科学有效的地质勘查工作。在地质灾害评估方面，我国专业人才的缺口较大。因此，在矿产资源开采中，矿区还应注意吸收和培养专业评价人才，并适当提高其待遇。在评估人员管理制度方面，应根据实际情况进行完善和优化。对于评估人员提出的意见和建议，相关管理人员应认真听取和仔细考虑。评估人员在评估过程中应吸收其他相关地质灾害的危险性评估经验，并根据具体情况确定评价体系的科学性和适用性。矿区要大力培养地质灾害评价专业人员，全面提高评价人员的专业水平和能力。只有保证地质灾害评价结果的准确性，才能大大降低地质灾害风险。2.6 先进技术的应用在社会经济和科技水平的基础上，水利与环境地质技术的发展也取得了很大进步。目前，在各个领域和行业中，信世界有色金属2023年7月下216息技术已广泛应用，提高了地质灾害评价水平。引进各种先进技术，提高地质灾害评价的效率和质量是一项重要的任务。例如，矿区可以引入GPS技术，用于采集监测矿区内部的地质环境信息9。同时，在基准站安装GPS接收器，提升地质环境监测的效率水平，确保更有效和可靠的地质灾害评估。3 矿山水工环地质灾害的治理对策3.1 地裂缝防治地裂缝是矿山水工环地质灾害中最常见的灾害之一。为了预防和控制地面裂缝的灾害，有必要在开采过程中避免地面裂缝。在矿产资源的开采中，应采用科学有效的检测技术，对矿区的地质条件进行了认真、全面的考察和分析，并对地面裂缝与矿孔之间的距离进行了精确测量，保证了矿孔的安全开挖。如果地面裂缝影响到矿区内的建筑物并造成破坏，为保证安全，应及时对建筑物进行拆除，并对基础进行加固，避免裂缝不断扩大。为防治微裂缝地质灾害，需要合理规划人员集中区域，并进行巡视检查。如果发现裂缝有扩大的趋势，应立即采取处理措施。对于已存在的地面裂缝，可以通过填土加固进行处理。此外，还需要注意进行地面裂缝的防水操作，以避免裂缝进一步扩展。3.2 地面塌陷防治地面塌陷在水工环地质灾害中通常具有复杂的成因。根据不同的原因类型，地面塌陷可分为人为因素和自然因素两个方面。根据不同的地质条件，它可分为地面塌陷和岩溶塌陷两大类。地面塌陷具有阶段性、连续性和周期性的特点，一旦发生地面塌陷，将直接影响矿山及周边建筑物。因此,矿区应高度重视地面塌陷灾害的防治。对于发现矿井裂缝、地面变形、建筑裂缝等地面塌陷前兆，必须及时采取地下水屏障处理和裂缝封堵，以防止进一步的地面塌陷。在矿区出现地表塌陷前，应合理安排开采计划，有效疏通地下河道，做好矿区防洪设施建设。同时，在矿区建立了地面塌陷监测系统，并及时进行了水道防渗和空腔充填。避免地面塌陷影响矿区正常开采。3.3 地震灾害防治地震灾害通常可分为直接灾害和间接灾害两种类型。在宏观角度上，地震即将来临的信息可以通过观察地震前动物的异常行为来获得。在科学方法上，矿区可以利用专业仪器捕捉地震前的微弱信号。地震预报目前正在不断进行中，应用的方法包括磁场探测法、重力探测法等。这些方法能够在较大范围内完成探测，但也存在一定的应用难度。因此，对于防震部门来说，具备较强的地震探测和预测意识是必要的。矿区相关部门还应做好地震灾害防治管理工作，确保快速准确地获取地震前的预警信号，并及时发出预警，尽量让人们提前做好准备，避免发生严重的伤害和损失。3.4 山体崩塌防治在矿区生产作业中，水工环泥石流、滑坡、山体崩塌等灾害，将会造成严重的影响。这些地质灾害同时也会破坏周围道路交通，无法迅速展开救援，对于人们的生命财产安全有很大影响。因此，为了确保矿区的安全生产，必须采取预防措施应对泥石流、滑坡、山体崩塌等地质灾害。在日常作业中，我们应提高监督管理的力度，规范矿产资源开采秩序。在开采结束后，需要进行相关的绿化恢复和土地复垦处理。对地质灾害隐蔽区，应当明确设置地质灾害预警。在矿产资源的开采中，要同时进行开采和探测工作，并确保勘探工作在开采之前完成。为了有效预警和监测泥石流、滑坡、山体崩塌等灾害，需要进一步完善地质灾害预警监测系统。3.5 不稳定边坡治理在矿山开采作业中，不稳定的边坡存在将增加水利和工业环境中地质灾害的风险。因此，在矿山不稳定边坡的治理中，可以考虑采用切坡法。这种方法主要是开挖原有岩体，改变部分结构，使其转变为坡度较缓的边坡。此外，切坡还有利于减轻边坡本身的重量，提高稳定性。切坡所得的土石材料可以用于填筑坡脚，进一步增加坡脚处的背压，加强边坡的稳定性。因此，采用削坡方法来治理不稳定边坡对于预防常见的水工环地质灾害如山体滑坡、泥石流等具有有效的作用，为矿山作业安全提供了有力的保障。4 结论矿产资源的开采效率和质量对社会经济的发展水平有着重要影响。随着矿产资源开采的深入进行，矿山水工环地质灾害频繁发生。为了确保矿山开采作业的安全性和高效性，必须了解常见的地质灾害类型，并运用科学的技术手段和方法对地质灾害危险性进行准确评估。在此基础上，采取有效的对策措施，做好各种灾害的防治和治理工作，以保障矿山生产作业的安全性。1李涛.水工环地质灾害危险性评估工作现状,问题及其完善方法分析J.世界有色金属,2019,25(14):102-104.2董雅琴.水工环地质灾害危险性评估的策略分析J.中国战略新兴产业：理论版,2019,15(4):154-155.3沈春强,周彤,王毅,等.浅析矿山水工环地质灾害危险性评估对策J.世界有色金属,2020,14(3):277-279.4欧章汉.水工环地质灾害危险性评估工作现状,问题及其完善方法J.中国金属通报,2019,16(5):255-258.5鲜林岑.水工环地质灾害危险性评估工作现状,问题及其完善方法分析J.信息周刊,2020,17(6):166-167.6高传熙.矿山地质勘查中水工环地质灾害危险性评估及策略研究J.世界有色金属,2022,24(13):152-154.7高杨.水工环地质灾害危险性评估工作现状,问题及其完善方法分析J.幸福生活指南,2020,43(18):134-136.8胡文辉.穿矿山铁路工程水工环地质灾害的危险性评估及勘查策略研究J.中国金属通报,2020,43(26):142-145.9陈存银.甘肃酒泉地区矿山地质特征及水工环地质灾害危险性评估J.世界有色金属,2021,26(15):101-102.10 穆应辉.水工环地质灾害危险性评估工作现状,问题及其完善方法分析J.新疆有色金属,2022,14(3):45-46.11 李凌平,辛连福,赵波.西藏地区矿山水工环地质灾害的危险性评估方案及防治方向J.中国金属通报,2020,18(7):122-123.12 翟克礼,董庆阳.矿山水工环地质灾害危险性评估及治理分析J.世界有色金属,2021,18(7):111-112.