1、中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 127 地质灾害防治中水工环技术的重要性及应用分析 高 振 核工业江西工程勘察研究总院有限公司，江西 南昌 330000 摘要：摘要：地质灾害一旦发生，不仅会对人类的生存环境和人身安全构成严重威胁，而且还会造成严重的社会经济损失。因此在进行重大工程建设前，必须对地质灾害进行风险评估，采取有效的治理措施，消除地质灾害隐患。地质工程技术是地质灾害治理工程的重要组成部分，本文着重对地质工程技术在矿山地质灾害治理中水工环技术的重要性进行了阐述，同时对地质灾害的常见类型、地质灾害防治中的问题及应用作了简单分析。关键词：关键词：水工环地质；地质灾害；治理；策略 中图分
2、类号：中图分类号：P694 0 引言 随着时代的进步，科技水平的不断提高，目前我国的地质灾害防治工作已经得到了很好的发展。要想做好地质灾害防治工作，就必须做好预警措施，同时要重视水工环地质技术在地质灾害防治中的应用，并结合其他先进的设备和技术，对地质环境条件进行细致的勘察。除此之外，在进行地质灾害防治的过程中，还应该注意对当地的自然环境进行调查，以此来获得更多的信息，使水工环地质技术在使用的时候能够发挥出最大的作用，从而解决在地质灾害防治工作中出现的种种问题。1 地质防治中水工环地质技术的重要性 随着我国矿业的持续发展，矿山地质灾害频发，传统地质灾害防治与预测常因矿井地质条件达不到预期，而集水
3、文、工程、环境等多学科于一体的水工环地质勘查技术，对矿井地质灾害防治具有重要意义。近几年，随着我国对矿井地质灾害问题的关注，相关部门对矿井地质灾害问题的认识逐渐提高；水工环地质技术在我国已经得到了广泛的应用，它对保护矿区环境，促进矿区的可持续发展起到了很大的作用。“绿色矿山”是国家矿山开发的重要建设目标，采用现代采矿技术对矿山进行环境保护和地质灾害的治理，是目前的发展方向。水工环地质技术可为矿井安全生产提供必要的地质数据，降低矿井地质监测的难度，提高矿井地质灾害防治的科学性。同时，随着“绿色矿山”战略的提出，绿色矿山建设也被列为国家重点工程之一，将现代化的信息技术应用到绿色矿山的建设中，能使矿
4、井的管理得到全方位的提高。数字化、信息化和自动化技术能够有力地推动煤矿生产工艺的发展和管理水平的提升，为绿色矿山的建设提供了更加完备的信息资源。水工环地质技术是当前矿井地质灾害防治和保障矿井安全所必需的一种技术1。2 常见的地质灾害类型 2.1 地震灾害 在所有的地质灾害中，地震是具有最大破坏性的一种，而煤矿地区的地震给煤矿带来了更大的损害，不仅在破坏煤矿地区的建筑的过程中还会对煤矿进行破坏，其破坏性更大。地震灾害的成因以大地板块的移动为主，是一种无法进行人工干预的自然因素，当前对地震地质灾害的预防以应用水工环地质工作为主。2.2 地质构造沉降灾害 由地质构造引起的地面下沉灾害问题，很容易引起
5、地面坍塌问题和地表裂缝问题，这主要是因为建设工程中存在着不合理的问题，地下开采工作不规范所引起的，这就会使地质结构产生负面变化，从而提高了发生地质灾害的几率。目前，国内尚未对其进行全程监测和控制，也没有进行针对性的风险评价，这将给其安全稳定性和标准性带来极大的危害。2.3 滑坡、泥石流灾害 由于某些区域的森林资源相对匮乏，且土壤的构造相对疏松，土壤的粘滞性相对较差，将给人体带来一定的安全隐患。同时，部分矿山资源、林木资源存在开采过度的问题，资源开采方式存在着不合理的问题，将会造成资源过度开发，进而对地质结构造成不利的影响，导致山体出现滑坡、泥石流、地面崩塌等中文科技期刊数据库（引文版）工程技术
6、 128 问题2。3 在地质灾害防治中运用水工环地质技术需注意的问题 现在人们对地质灾害的预防和控制变得更加关注起来，因此，相关的工作人员一定要掌握好自己所拥有的专业的知识和技能，并利用定期、定时的培训和学习，不断对自己的知识进行更新，从而在开展地质灾害防治工作的过程中，确保人民的生命和财产安全。此外，有关部门还应制定相关的法律和规定，防止人类对自然资源的过分开发，造成对自然的地质环境的损害。由于对地下水的过度开发，很容易引起各种地质灾害，造成无法挽回的经济损失。由于地域差异，所产生的地质灾害也存在着差异，所以，相关的工作人员需要以本地的具体状况为依据，运用水工环地质技术，对这一区域展开调查，
7、并与其它的技术相结合，制定出一套适合于这一区域的地质灾害预防方案，从而将地质灾害所带来的危害降到最低。4 地质灾害中常见的水工环地质技术 4.1 GPS 技术 GPS 技术是水工环地质技术在地质灾害预防与控制中的一项重要技术，其主要目标是利用卫星与无线通信技术，对地面地物进行全方位监测；此外，本系统还能利用该系统对区域内的各种地形地貌进行准确的识别，为区域内的各种地形地貌的预防与控制工作提供了可靠的资料，便于相关部门对区域内的地形地貌进行科学的治理3。4.2 物探技术 物探技术广泛运用于地质灾害防治工作，其特征和优点是对易发生滑坡、崩塌、塌陷等的重点地质灾害区域进行详细的勘探，利用电阻率、自然
8、电位的方法，对重点区域的地层岩性、地下水流向以及地层厚度等进行了详细的调查，为有关技术人员提供了科学有效的防治方案。4.3 地质雷达技术 在地质灾害的预防和控制中应用地质雷达技术，可以使工作人员的工作效率得到很大的提高。应用该技术，既能确保实测数据的准确性，又能针对数据的差异，对各种类型的地质灾害采取相应的预防和控制措施。而地质学的原理，就是将一种电磁信息，通过地表传播出去，遇到阻碍，就会产生一种反射。这样他们才能根据电磁辐射的距离，以及发射出来的资料，判断出这片区域的构造。由于该方法操作简单，无需人工干预，数据精度较高，可为高效地进行地质灾害的预防和控制工作奠定基础。5 地质灾害中水工环技术
9、的防治应用 5.1 地震灾害防治的具体应用 对地震灾害的防控要以地震造成的损害程度为依据，展开工作。地震分为两种类型，一种是主要灾害，另一种是次生灾害。次生灾害又被称为附加灾害，它指的是在地震发生后，对大自然的影响和水灾、火灾和疫病。在开展地质灾害的防控工作中，可以将水工环技术与地震监测管理结合起来，在地震发生地区，可以充分利用动物的行为异常来对地震信号进行监控，提前进行监控和防范，可以大大减少地震对人民的生命和财产的危害。在地震的监控方面，灾害部门要充分运用科技手段以及先进的仪器设备，在地震发生之前，抓住一些微小的预警信号，并采取相应的应对措施。因此，加强对地磁和地心引力的监控，对于防止和控
10、制水力和环流等地质灾害具有十分重大的意义，是一种行之有效的方法。在此基础上，结合对震情的分析，提出了相应的防震方案，并对房屋结构进行了预先的加固，同时也为居民提供了安全撤离的条件4。5.2 崩塌与山体滑坡的具体应用 在工程施工环节中，塌方与泥石流是最为常见的一种地质灾害。这是一种毁灭性很强的地震，如果要用水工环技术来进行预防，那么就需要减少对地下水的抽空，限制对矿物的开发，在进行工作之前，需要制定一套预防和预防地质灾害的方案，将可能对山体带来的损害降到最低，并且要在灾难出现的时候，尽可能的将可以做的事情说出来，以免出现混乱，错过了最好的调节机会。工作人员需要利用诸如对土壤性质的改变进行监控等技
11、术3。在此基础上，结合实际情况，建立合理的地表沉陷监测网。要进行综合的监测，进行深入的调查，利用地球物理、钻井等多种方法进行深入的研究，了解各种地质灾害的分布情况。要使水工环工程技术真正发挥作用，防治滑坡，必须与断面观测法相配合，进行微积分计算，掌握不利地形的演变规律和范围，才能对滑坡进行有效的防治。常用的治理方法有：稳定滑坡边坡，采用 V 形沟法进行治中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 129 理，并在不破坏天然生态的情况下，对滑坡进行治理。在应用水工环技术时，要加强对其进行监控，并针对可能出现的情况，制订出相应的预警计划，健全预警体系。同时，在采矿的过程中，也要做到充分的科学化、理性化，
12、要能够保持良好的地质稳定，一边要对其进行全方位的监控，一边要根据具体的情况，并与勘探手段及地质灾害的发生频率相结合，使其能够与日常的勘察相融合，从而降低地质灾害对矿业开采造成的不利影响。5.3 矿层裂缝的应用 为了做好矿井裂隙的预防和控制，必须遵循“避”的原理，尽量避免现有的裂隙。至于地下水，必须要有一个合理的开采方法，那就是在缺水的情况下，开采出来的矿石会产生裂痕。只有对地下水分区进行科学的开发与利用，并对其进行有节制的开发与利用，才能确保煤矿开发的顺利进行。避免因为当地的地下水过度开发而引起的矿层裂缝，要及时发现容易产生裂缝的部位，并对其进行有效的监控，从而对其进行全面的了解。矿工们必须掌
13、握矿井的缝隙，并决定一个安全的间距。要尽量避免由裂缝所造成的危害，如果已经发生了矿层裂缝，那么工作人员要尽快地找出风险系数高的设施建筑，并将其进行拆除，从而减少裂缝对生产活动所造成的影响，防止裂缝进一步扩大，要对其进行加强，并结合换填、夯实等一系列的方式，以提升其勘查强度。除此之外，工作人员要注重防水工作，不能让裂缝问题对工作进行干扰5。5.4 地面沉降中的应用 矿业生产过程中，由于对地下水的超采，致使地下水位不断降低，从而引发了地表塌陷，并对矿井周围的环境产生了严重的破坏。在矿山开采过程中，为了降低地面塌陷的危害，要预先制订出一套合理的工程建设计划，就必须利用水工环地质技术，对地下水位及地下
14、水的污染状况进行实时监控，并对地下岩土、人工边坡、采空区及不利地质条件等进行详细的调研，为工程建设计划的制订奠定基础。水工环地质技术是开展地下水变化研究，获取地下水动态信息的关键保障，能够引导矿井在开采过程中，依据资料的变化，适时地对地下水产量进行调节，防止地下水下降时，由于没有天然的补给，引起地下水变化，从而引起地下水异常，进而引发灾害。而科学的绘制方法也是一种可以降低沉降过大等灾害的有效手段。在矿床开采范围内，对其进行固定比例尺的地质环境绘制工作，利用绘制得到的数据，不仅可以及时发现可能导致的地面下沉问题，还可以对采矿工作进行指导。5.5 矿层裂缝灾害防治的应用 对于已存在的采空区，应遵循
15、主动规避的原理，并注重对地下水源的合理开采。引起矿层裂缝的最重要因素是地下水资源极其短缺，因此，工作人员要确保对地下水的合理利用，对工业活动区域进行科学的划分，有节制地对地下水进行开采，避免由于局部地区的地下水开采过度，而引起矿层裂缝的产生。在容易出现矿层裂缝的区域进行施工的时候，必须要事先将地质环境勘探报告中的数据都要掌握好，要对矿层裂缝的分布区域有一个大致的认识，并且要画出与裂缝之间的安全距离，以防止出现裂缝造成的危害。对于已经存在的矿区裂隙，要及时发现地表坍塌的裂隙，排除高危险性的建筑设备，避免裂隙进一步扩大。在对已有影响的矿井进行外部加强和处理，采用换填、夯实等方式对其进行加强，此外还
16、要加强勘探强度，并做好防水工作，以防止出现经常的裂缝。5.6 三维激光扫描技术的应用 采用三维激光扫描技术，可实现对地质灾害的实时监控，并可实现对被测对象的自动扫描，实时获取地质灾害地区的三维空间坐标，并构建出相应的图像。该系统采用了 3D 激光扫描技术，具有快速、准确的特点。此外，相对于其它方法，本项目所需的数据采集点数要多得多，可以将单个三维数据点进行离散化，从而使得对地质灾害进行快速、简便的分析，从而大大提升了地质灾害的监控工作效率。将 3D 激光扫描技术应用于地质灾害的预防和控制，可以进行实时监控。利用云数据对所获得的信息进行分析，可以快速掌握该地区的变化趋势，具有较高的精度，还可以快
17、速获得地表微小变形等信息。6 结束语 在运用水环工地质技术时，必须对各类灾害产生的原因进行全面的剖析，并对其进行防治。其次，对水工环地质技术有较深的认识，对水工环地质工作机中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 130 理有较深的认识，运用水工环地质技术中的有关元素，对致灾的各个因子进行有效的控制，减少致灾的几率。在此基础上，进一步完善水工环地质监测功能，实现对各类地质灾害的实时预警和风险评价，确保预警效果，减少资源的消耗，使水工环地质技术在实际工程中的应用得到最大程度的减少。参考文献 1周治民.水工环地质在地质灾害活动中的应用策略J.世界有色金属,2022(3):254+258.2吕相伟,刘垚.基于智能遥感识别的矿山水工环灾害数据采集系统J.世界有色金属,2021(07):26-27.3王志虎.甘肃碧口地区矿山水工环地质灾害危险性评估措施分析J.中国金属通报,2020(04):227-228.4董玉玉.基于遥感信息识别的矿山水工环地质灾害数据采集系统J.中国金属通报,2020(04):70-71.5王东.水工环技术在地质灾害防治中的应用策略浅析J.世界有色金属,2021(18):217-218.
