工程地质勘察与地质灾害治理对策研究

安 源

（阜新市生态环境治理发展有限公司，辽宁 阜新 123000）

现代化建设和工业化发展都离不开矿产资源的支持，经过几十年的发展，我国的矿山开采及工程勘察工作已经十分成熟，然而与此同时，仍有一部分工作人员未能认识到工程地质勘察与地质灾害治理的重要性，在勘察过程中不重视、不关注细节问题，导致一些本能够得到有效规避的地质灾害最后演变成严重的安全事故，这显然不符合矿山工程的安全要求。为了解决这个问题，必须要对工程地质勘察与地质灾害治理对策进行细致研究。

1.1 工程地质灾害类型

矿山工程的地质灾害比较复杂，可以分成多种类型，而具体的分类标准一般为地质灾害产生因素和空间排布情况，比较常见的矿山工程地质灾害类型包括以下几种：第一，由于岩土变形造成的地质灾害。岩土结构变形的情况下，其将无法继续发挥支撑作用，因此矿山工程就可能发生地表塌陷、矿坑岩石结构碎裂、工程边缘结构坍塌等一系列问题。之所以会出现地表塌陷，主要是因为矿山工程开采挖掘的技术不够合理、用于支撑矿山工程的矿柱数量低于标准数量等原因，另外在一些地质条件相对平滑的区域进行施工时发生的地表塌陷，基本上是由于采空区没有及时回填造成的。除此之外，在极少数情况下地壳运动也可能导致岩土结构变形进而造成地面塌陷。第二，由于地下水位变化造成的地质灾害。地下水是地层结构当中最重要的组成部分，其具有一定的支撑作用，在地下水位发生变化的情况下，矿山工程的地质结构可能会出现砂岩液化、地面沉降等问题。根据实际工作经验来看，地下水水位变化导致的最常见的地质灾害为地面沉降，地面沉降的速度与地下水水位变化速度息息相关，水位变化越快、地面沉降速度越快。另外，地下水水位变化还可能导致矿坑突水等一系列问题，进而造成严重的安全隐患。第三，由于崩塌滑坡引发的灾害。矿山工程路面两侧往往存在大量的高边坡结构，这类高边坡结构很容易发生滑坡事故，并造成难以挽回的安全后果，一般来说山体崩塌滑坡的原因大致可以分成矿山结构本身不稳定、开采企业未按照要求开采、人类活动等，特别是在已经进行过开采的矿区中，发生山体崩塌滑坡的可能性非常大。第四，由于其他因素导致的地质灾害。矿山工程开采技术比较复杂，稍有不慎就可能出现违规操作，进而给本就因开挖而不稳定的地质结构造成严重影响，出现严重的地质灾害。另外，在矿山工程施工开采的过程中，还可能会出现天然气爆炸、地热以及矿山大火等一系列地质灾害，这些地质灾害的成因各有不同，比如说天然气爆炸就可能在矿山工程起火以后出现，地层中蕴含的天然气无法正常逸散，经聚集后遇到明火即可燃爆，导致无法挽回的人员伤亡和经济损失。

1.2 矿山工程地质灾害特点

和常规的工程地质灾害比较起来，矿山工程地质灾害往往具有更加特殊的性质，其主要可以从以下两方面来理解:首先，矿山工程的地质灾害一经出现会造成十分严重的危害，其分布和覆盖范围也比常规地质灾害更大。根据有关单位提供的统计数据可以看出，矿产开采造成的地层结构塌陷事故已经有近40个，而在开采矿产资源过程中产生的废渣、尾矿以及石块等材料，往往得不到有效处理，这又导致了一定的土地面积浪费问题，尽快解决这一问题可谓是势在必行。其次，矿山工程地质灾害的类型非常多。现阶段来看，工作中常出现的矿山工程地质灾害有顶片帮、地表凹陷、井下突水等若干种，但是这并不是全部的矿山地质灾害。矿产资源种类非常多、涉及到的开采技术自然也多种多样，任何一个违规操作或者是错误参数，都可能导致矿山工程现场地质结构发生不利变化，进而造成严重的地质灾害问题，给后续的矿山工程地质灾害治理工作带来不可挽回的负面影响。

2.1 综合信息技术勘查方法

信息技术作为地质勘查工作的重要内容，在当前的工程地质勘察过程中，信息技术应用越来越广泛，其中包括了RS（遥感技术）、GIS（地理信息系统）以及GPS（全球定位系统），可总称为3S技术，是包括了空间、传感以及导航、通讯技术综合性的多功能技术，可实现对技术的高度整合，实现对空间信息的采集、处理及分析等，是当前地质勘查中的重要手段，能够为地质勘查的实施带来有效的条件，保证了勘查的效果。应用3S技术来开展勘查工作，可更加准确地掌握地质详细情况，可对地质灾害发生位置进行明确，并且借助遥感技术来实现对地质灾害造成的影响程度的分析，同时，这类技术的应用所受到的影响比较小，可达到一些常规技术无法应用的区域，实现测量勘查的目标，为之后的各项工作开展提供了详细的参考依据。

2.2 物理勘查方法

应对矿山地形地貌、灾害情况开展勘查工作，还应加强物理勘查，分析土壤演示的结果。在实际应用中，常见的物理勘查方式包括了以下几方面，第一是浅层地震法，该方式是通过对地震波在不同岩石、土壤中的传播情况的差异进行分析，一般可用于探测浅层次的地质情况，实现对岩石及土壤物理参数的测定。在浅层地震法应用中，包括了反射波、折射波等技术，具有精确度比较高的特点，同时施工成本比较低。第二是高密度电阻率，这种勘查技术是以借助岩石及土壤的导电性的差异来进行地质勘探，在勘探过程中借助人工方式来施加稳定的电流场，在电流的作用下，由于岩土的传导性存在差异，可分析传导电流的分布情况，实现对地质的有效勘测，进而使勘查的效果得到保障。

2.3 环境化学勘查方法

应在勘查工作中对空气指数、环境的污染情况等情况进行明确，获取到该区域的详细信息，可利用环境化学勘查法来开展工作。经过对环境污染情况的勘查，可明确污染产生的区域以及对环境造成的影响，属于地质勘查的重要环节，能够为地质灾害防治、环境治理提供良好的条件。同时，提供对环境化学勘查工作的规范开展，可检测到更加详细的地质信息，为矿床寻找提供有利的条件。因此，在矿山工程中，环境化学勘查方式的应用得到了有效的推广，可使采矿企业在对矿床进行探索的过程中实现对环境的保护，并且使污染问题得到解决，进而使勘查工作的进行发挥出更好的效果。

3.1 滑坡防治

滑坡地质灾害问题可采用多种治理手段，比如对于滑坡高发的区域及物体，应对其形状进行改造，并且利用浇筑抗滑坡柱、抗滑坡墙等方式。应对滑动岩体进行优化，排出地表水及地下水，并且建设支挡工程，以起到有效作用，避免滑坡问题带来严重的影响，可使工程的勘察得到有效的支持。

3.2 崩塌防治

进行崩塌地质灾害防治的时候，需要全面检查岩土体，当发现了不稳定问题的时候，需要开展加固处理，预防滑落问题，可达到防治裂缝的效果，加强岩土结构的稳定性。边坡的崩塌治理难度低，方式简单，在治理的过程中，可在裂缝密集位置处理危险大的土体，使用有效的锚固方式来进行坡体的加固处理，比如使用锚杆加挂网喷护理的方式。

3.3 泥石流防治

在生态环境建设的要求下，相关部门对其更加重视，针对泥石流地质灾害问题，需要全面分析泥石流的实际情况，并且制定出有效的措施。应对生态工程情况全面了解，结合沟与坡的情况开展检查，明确安全隐患，制定出有效的措施。在治理泥石流的时候，应根据相应的顺序进行，先治理上坡，之后对堆积区进行治理，再治理沟谷区。治理过程中需要结合实际情况来开展，比如某区域灾害情况比较严重，需要借助防护林建设等手段来治理，加强对坡面的保护，使山坡得到稳定，可避免侵蚀情况的产生。

4.1 地质勘察的基本内容

矿山工程地质勘察工作是地质灾害治理的首要任务和基础性工作，工作人员可以通过行之有效的地质勘察工作，对矿山工程周边地质结构、地形地貌等进行确认和了解，并根据勘察结果分析和预测可能出现的地质灾害，在把握地质灾害成因和危害性的基础上，确定地质灾害的有效治理方法，从而确保矿山工程能够顺利安全地进行下去，让矿山资源开采工作得以完成，避免发生不必要的安全事故。为了确保矿山工程地质勘察的有效性，工作人员必须要考虑到以下几方面工作要点:首先，要积极主动地做好矿山测绘工作。矿山测绘是地质勘察工作的基础和根本，借助矿山测绘工作的结果，工作人员能够准确判断矿山工程的地貌特征、地质构造、水文地质等信息，并能够收集到本地区的气象水文数据，在此基础上进行地质灾害预测往往能保证地质灾害治理的有效性，在进行测绘的过程中，工作人员必须要选择合理的绘图技术，并确保数据参数标注的准确性等，避免数据遗漏导致的一系列问题。其次，务必要保证地质勘探工作的有效性。所谓的勘探工作，指的是对矿山工程地质结构进行勘察探测的过程，借此手段工作人员能够准确地了解矿山工程地质灾害的原因、范围、方式等信息。目前比较常见的地质勘探工作方法大致可以分成钻探、井探、物探等几种，合理选择勘探技术进行勘探，是保证地质勘探结果准确性的必然选择。另外，还需要确保野外测试工作的有效性。矿山工程地质勘察工作的复杂性不言而喻，为确保地质勘察工作的有效性，必须要做好野外测试。通过有效合理的野外测试，工作人员能够对矿山工程外部结构进行了解，并发现其中存在的、可能导致地质灾害的因素等，在此基础上制定地质灾害治理措施，能够从根本上保证地质灾害治理的效果。

4.2 地质灾害治理对策

4.2.1 提高对矿山地质勘察的重视

思想决定行动的有效性，因此必须要认识到矿山地质勘察的重要性，才能更好地进行地质灾害治理工作。工作人员需要从防控地质灾害的角度出发，根据相关操作标准进行地质勘察工作，对矿山工程的数据和信息等进行准确分析，在此基础上确定矿山工程可能发生各类地质灾害的几率和范围，这样一来矿山工程地质灾害治理方案将会变得更加合理。另外，还需要从既有地质灾害治理的角度出发，加强对地质勘察工作的重视程度。工作人员可以通过行之有效的地质勘察工作，对矿山地质灾害的实际情况进行了解和分析，并对现有的地质灾害治理方案内容进行评价，确认其中是否存在无效措施等，如确有无效措施应及时进行调整，确保矿山工程地质灾害治理工作的的质量。

4.2.2 强化矿山边坡稳定性

矿山工程开采难度非常大，各种地质灾害可以说是如影随形，而地质灾害的成因基本上可以分成矿山自身结构原因和开采操作原因两方面，很多矿山工程开采区的地质结构不够稳定，特别是边坡位置更是容易出现滑坡崩塌等一系列地质灾害，如果不能对这些灾害进行妥善处理，必然会导致不可挽回的严重后果。为了避免矿山工程边坡结构地质灾害造成恶劣影响，工作人员必须要采取措施提升矿山边坡的稳定性，采取常见的护坡支护技术、截水技术等，做好边坡结构的基础性防护，从根本上降低边坡垮塌等问题的发生几率。除此之外，还需要积极做好边坡结构的排水工作，根据矿山工程实际情况建造排水口，这样就能够更好地应对大规模降水导致的边坡滑脱问题，进而达到保证矿山地质结构稳定性的目标。

4.2.3 发挥灾害防治自动化系统优势

矿山工程地质灾害治理的复杂性不言而喻，仅仅依靠人工治理往往不能保证治理效率和有效性，而引入自动化防治系统则能够有效解决这一问题，在提升治理效果的同时降低不必要的人力资源浪费和成本浪费问题。自动化防治系统能够对地质灾害进行提前预警，工作人员就可以在接到报警以后第一时间根据应急治理方案的内容进行处理，保证矿山工程地质灾害治理的有效性。从目前来看，已经有一部分矿山工程地质灾害治理工作引入了地质灾害预警系统，该系统主要是借助地理信息系统和动态检测技术，对矿山工程地质结构变化情况进行预测和监测，从根本上解决安全隐患得不到及时发现的问题。

4.2.4 采取有效的爆破控制措施

矿山工程地质灾害的危害性十分严重，一旦发生地质灾害可能会造成难以挽回的经济损失和人员伤亡，因此必须要有效控制爆破操作，避免爆破导致的岩土结构失稳问题，降低发生地质灾害的可能性。而想要保证爆破操作的有效性，工作人员需要对地质勘察和地质测绘的结果进行深入分析，根据待爆破位置的岩土结构特征、本次爆破施工的目标等，合理选定炸药数量和放置位置等。同时开采单位还需要加强爆破人员筛选和考核工作，确保参与爆破施工的人员都具有专业化教育背景和工作经验，从根本上降低爆破操作给矿山结构带来的影响，降低发生地质灾害的可能性。

4.2.5 设置抗滑桩

矿山工程地质灾害产生的原因比较多，但是在实际工作中可以发现，矿山开采区域结构不稳定是主要的地质灾害成因，想要控制地质灾害的发生几率，就必须要做好结构加固工作。而矿山工程边坡结构设置抗滑桩，就是一种行之有效的方法策略，能够让边坡结构保持稳定，避免边坡表层结构大面积滑落而导致的掩埋事故等。特别需要提到的是，抗滑桩的设置位置和设置参数非常重要，工作人员需结合矿山工程的具体结构进行设置。

4.2.6 制定合理的应急预防方案

矿山工程地质灾害的发生位置不确定、发生原因也比较复杂，因此很难有某一种地质灾害治理措施能够控制所有的危险因素，稍有不慎就可能导致危险因素失控、进而出现严重地质灾害的结果。为了避免这种不必要的安全风险，矿山工程开采单位必须要在正式进行矿山工程开采之前，根据实际情况建立科学的地质灾害应急预防方案，并据此确定地质灾害治理工作体系，尽可能降低发生矿山工程地质灾害的可能性。当然，合理的应急处理方案也能够在发生地质灾害以后，第一时间为工作人员提供应急处理指导，从而把可能存在的地质灾害影响降到最低，避免地质灾害导致的严重的人员伤亡及经济损失。除此之外，尽快恢复矿山地质环境也势在必行。矿山工程地质灾害治理工作并不仅仅存在于开采过程中，开采结束后对矿山工程开采造成的、受破坏的地质结构进行恢复，也是地质灾害治理的重要工作之一。因此，必须要结合矿山工程的地质环境现状等，采取有针对性的恢复治理措施。

4.2.7 保证地质勘查完整度

在地质灾害防治中，地质勘查有着较大的影响，开展勘查工作的时候，应保证数据链记录保存的完整性，可借助各类信息技术，在地质情况比较复杂的条件下，使用先进的勘查技术来进行勘查工作。地质勘查的效果会对地质开发及规划产生影响，当数据链的完整性较好的时候，可使矿山工程的开采顺利进行，同时避免地质环境被破坏的问题产生，降低地质环境破坏程度，预防地质灾害问题。在进行矿山工程开采的时候，应根据相应的开采规定来进行采矿，使地质灾害问题得到全面的治理，使地质灾害防护工作有效开展，进而预防地质灾害二次产生的问题，提升勘察工作的水平。

4.2.8 使矿山地质环境恢复

在对一些废弃矿山进行地质环境治理的时候，应结合实际情况来选择有效的手段，并且结合政策来开展工作，使地质环境的治理发挥出有效的作用，能够获得良好的效果。当前矿山工程地质环境的恢复及治理难以与矿山工程地质环境破坏之间实现同步，应对不同的矿山工程地质环境问题进行分析，采取恰当的手段进行治理，可使没有治理的废弃矿山得到有效的支持，为其治理带来帮助，同时可为开采等工作的进行提供相应的参考。

矿山工程地质灾害可能会导致严重的经济损失和人员伤亡，因此必须要采取措施做好地质灾害治理工作，避免不必要的损失。地质勘察是地质灾害治理的根本和基础，工作人员需要通过矿山测绘、地质勘探等一系列措施，提升矿山工程地质勘察的有效性，并在对勘察结果进行有效分析的情况下，建立具有实际应用价值的地质灾害治理方案，从根本上保障矿山工程地质灾害治理效果。