水工环地质技术在矿山地质灾害治理中的应用

(整期优先)网络出版时间:2024-06-14
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水工环地质技术在矿山地质灾害治理中的应用

尹晓

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摘要:随着工业化和城市化进程的加速,矿产资源的需求持续攀升,矿山开采活动日益频繁。然而,这种开采活动对地质环境的扰动引发了诸多地质灾害,如地震、滑坡和地面沉降,它们不仅威胁着矿山作业人员的生命安全,还对周边环境和经济活动构成重大风险。因此,寻找有效的防治手段成为矿山可持续发展的重要课题。

关键词:水工环地质技术;矿山地质灾害;治理应用

1水工环地质技术概述

水工环地质技术,是一种集合了水文地质、环境地质和工程地质的多学科融合技术,旨在通过地质环境的综合分析,预防和减轻地质灾害的影响。这种技术的兴起,源于对地质灾害防治需求的持续增长,以及对地质环境科学认识的深化。水工环地质技术基于地质环境的相互作用原理,深入研究地下水动力学,以及地质灾害的形成机理,为灾害的预防和治理提供科学依据。

在矿山地质灾害的防治中,水工环地质技术凸显其价值。它通过精细量化地质环境的变化,预测灾害风险,然后通过调控地下水、评估边坡稳定性以及实施地质环境修复,降低灾害发生的可能性,减轻灾害影响。这种技术的使用,不仅可以提高矿山开采的安全性,还可以促进可持续发展,保护环境。

水工环地质技术的核心应用,包括以下几个方面。首先,地下水的调控是关键。通过科学的地下水管理,可以有效缓解由于开采引起的地下水位下降,减少地面沉降和次生地质灾害的发生。其次,边坡稳定性评估是防治地质灾害的重要手段。通过分析地质结构、地质条件和降雨影响,可以评估边坡的稳定性,采取相应的工程措施,防止滑坡的发生。最后,地质环境修复是恢复地质环境稳定的重要环节。通过修复受损的地质环境,可以减少地质灾害发生的可能性,促进地质环境的自我恢复。

水工环地质技术与现代信息技术的结合,如GIS、GPS和RS,也提升了灾害防治的精度和效率。GIS系统可以快速收集和分析地质灾害区域的数据,模拟灾害过程,指导防治措施的制定。GPS系统提供精确的位置信息,帮助分析灾害现场情况,为防治提供准确的定位支持。这些技术的应用,极大地提高了灾害防治的效率和准确性。

水工环地质技术在矿山地质灾害防治中发挥着重要作用。它通过地质环境的综合分析,预防和减轻地质灾害的影响,为矿山开采的可持续性和安全性提供了有力保障。然而,面对地质灾害的复杂性,地质勘查工作仍需不断深化,以应对不断变化的地质环境和人类活动带来的挑战。

2水工环地质技术在矿山地质灾害防治中的应用

2.1防护堤与海水入侵防治技术

在矿山地质灾害防治中,防护堤与海水入侵防治技术作为水工环地质技术的重要组成部分,扮演了关键角色。防护堤,顾名思义,是用于阻挡或减缓洪水、滑坡泥石流等灾害物质流动的结构物。在矿山开采中,尤其在靠近山区或地势陡峭的区域,防护堤的建设是防止泥石流和滑坡直接冲入矿场、威胁人员安全的重要手段。通过合理的结构设计、选址和施工,防护堤能够有效缓解地质灾害对矿山运营的直接威胁,并为灾害后的恢复工作提供安全屏障。在设计防护堤时,需结合地质环境、地形地貌以及水文条件,确保其结构稳定,同时考虑与周边环境的协调性,降低对生态的破坏。

海水入侵防治技术在沿海采矿区,地下水开采可能导致地下水位下降,进而引发海水入侵,危及矿产资源开采和地下水的可持续利用。 أناكم技术通过监测和调控地下水位,防止海水入侵,确保矿山开采的水资源安全。这意味着需要精确测量地下水位变化,分析海水入侵的趋势,结合水利模型预测可能的地下水动态,从而制定相应的地下水管理策略。同时,这种技术也强调环境保护,通过减少过度开采,保护沿海地区的生态系统平衡。

防护堤与海水入侵防治技术的结合,展示了水工环地质技术在物理工程和水资源管理上的整合应用。它们结合地质环境分析,通过科学的设计和管理,达到防治灾害、保障矿产资源安全开采及维护生态环境的目标。然而,在实际应用中,这些技术也面临诸多挑战,如防护堤的长期稳定性、监测系统的完善、以及如何在技术应用中平衡经济和环保需求。因此,未来的研究应注重这些技术的优化,如新型材料的开发、智能监测系统的集成,以及更精细化的管理策略,以提高防护堤与海水入侵防治技术在矿山地质灾害防治中的应用效果。

2.2排水和疏浚

排水和疏浚是水工环地质技术在矿山地质灾害防治中不可或缺的环节,它们主要用于控制地下水位,防止地面沉降、滑坡和泥石流等灾害,同时也有助于矿产资源的开采安全。在许多情况下,矿山开采会引发地下水位下降,导致地表松动和沉降,甚至引发地面塌陷。通过科学的排水和疏浚设计,可以有效排出多余的地下水,维持地下水位稳定,从而减少地质灾害的发生。

排水系统的设计和建设是关键。这通常包括设置排水沟、排水井以及井点降水设备,以引导地表水和地下水排出,防止其在采矿区域积聚。排水沟应根据地形走向和降雨分布进行设计,确保水流顺畅,避免形成地表径流和洪涝。排水井和井点降水设备则负责抽取地下水,使其降至安全水平。系统布局要兼顾效率和经济性,同时避免对周围环境造成破坏。

疏浚技术在防治矿山地质灾害中也有重要作用。在采矿过程中,由于地下开采导致的空腔,可能会引起地表以上土体的沉降和变形。疏浚技术通过挖掘和移除这部分空腔周围的土体,减少地表的沉降风险。同时,疏浚工作也有助于揭露地质结构,为地质灾害评估和防治提供第一手数据。

在实际应用中,排水和疏浚应与地质环境监测相结合。通过实时监测地下水位、地表沉降和地表裂缝等变化,可以及时调整排水系统的工作状态,防止过量排水引发的负效应,如地下水位过低导致的地面塌陷。同时,监测数据也为疏浚工作的优化提供依据,确保疏浚工作的精准性和有效性。

现代信息技术的融入进一步提升了排水和疏浚的效率。例如,GIS系统可以辅助设计排水路径,优化布局;GPS系统则用于精确定位排水设施,确保施工的准确性。这些技术的应用,使得排水和疏浚工作更加科学和精准,从而更好地服务于矿山地质灾害的防治。

然而,排水和疏浚技术也面临着挑战,如适应复杂地质条件的排水系统设计、疏浚过程中对环境影响的控制,以及如何在地质条件变化时调整排水疏浚策略。因此,未来的研究应关注这些技术的创新,提升其环境适应性和可持续性,以适应矿山开采环境的多样性,同时兼顾经济和环保目标。

排水和疏浚作为水工环地质技术的一部分,在矿山地质灾害防治中发挥了重要作用。通过合理的系统设计、实时监测和现代信息技术的集成,这一技术能够有效控制地下水位,降低地质灾害风险,保障矿山开采的持续和安全。同时,对排水和疏浚技术的持续改进与创新,将为矿山地质灾害防治提供更有力的支持。

结语

本文深入探讨了水工环地质技术的理论基础、关键技术以及在实际矿山地质灾害防治中的广泛应用。通过系统梳理地质环境的相互作用、地下水动力学以及地质灾害形成机理,论文构建了坚实的理论支撑,强调了水工环地质技术在预防和控制灾害中的核心地位。

参考文献

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[2] 陈巧丽.探究水工环地质技术在矿山地质灾害治理中的应用[J].《中国金属通报》,2022年第22期222-224,共3页

[3] 牟方杰.矿山地质灾害治理中的水工环地质技术[J].《世界有色金属》,2024年第1期217-219,共3页