摘要：随着金属矿山开采活动的增加，工程地质灾害频繁发生，为解决这一问题，本文以金属矿山工程为例，对地质灾害具体防治措施进行深入研究。在阐述金属矿山工程地质灾害类型基础上，提出了一系列综合防治策略，包括工程方案设计、分区防治、构建灾害监测体系、利用先进工程技术等，旨在提高矿山安全性，确保工程质量，减少灾害发生风险。

　　关键词：金属矿山工程；地质灾害；防治措施

　　金属矿山工程在全球资源开发中占据重要地位，然而其开发和利用过程中常常伴随着各种地质灾害，包括滑坡、崩塌、泥石流及地面塌陷等地质灾害，不仅威胁到矿山的安全生产，还对周边生态环境和社区造成严重影响，因此地质灾害的频发和严重性使得研究和实施有效防治措施成为必然。本文将探讨金属矿山工程中常见的地质灾害类型，并系统分析各种防治措施，以期为矿山安全生产和环境保护提供科学依据和实践指导。

　　1金属矿山工程地质灾害类型分析

　　金属矿山工程地质灾害主要包括滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷四大类，这些灾害对矿山安全生产和周边环境造成严重影响。其中滑坡是矿山活动中常见的一种灾害，其发生通常与地质构造、降雨量以及人为开采活动密切相关。根据中国地质环境监测院的数据，滑坡灾害在某些地区矿山中发生频率高达30%，尤其是在降雨量大的季节，例如在四川省某金属矿山，2020年由于持续强降雨发生了多起滑坡事故，其中最大一次滑坡体积超过100000m3。崩塌通常发生在岩石结构较为破碎的地区，这种灾害破坏性极强，能在短时间内改变矿区的地，据统计崩塌在矿区的发生比例约为20%，且多发生在开采过程中或开采后不久，例如江西省某铜矿在2021年经历了一次大规模的崩塌，影响面积达到数千平方米。泥石流发生往往与矿区的水文条件有关，尤其是在山区矿场更为常见，这种灾害能迅速侵蚀地表，对矿山基础设施造成破坏，如贵州省某铅锌矿，2020年因暴雨引发的泥石流导致矿区内多条道路被毁，直接经济损失估计超过500万元。地面塌陷主要是由于地下矿物的开采造成地表的下沉，在某些金属矿山，尤其是煤矿地面塌陷的情况较为频繁，给矿区的稳定性带来挑战，如河南省某铁矿在连续的开采后，2022年记录到的最大单次地面塌陷面积达3000m2。

　　2金属矿山工程地质灾害防治措施分析

       2.1切实做好防治工程方案设计

　　在金属矿山工程中，做好防治工程方案的设计是关键步骤之一，以确保矿山安全、有效地运行，此方案需详细考虑地质环境、矿区的具体条件及可能遇到的各类地质灾害。

　　首先，针对边坡滑坡的防治，设计方案通常包括边坡的稳定性分析和边坡加固措施，例如通过对边坡进行三维稳定性分析，可以预测潜在滑动面，并根据分析结果设计加固方案，常见的加固方法包括锚固技术、护坡网格和排水系统的建设，以锚固技术为例可以使用长度为10m～20m的锚杆，锚固力达到100kN～150kN，具体参数根据地质条件和边坡高度调整。

　　其次，针对崩塌和地面塌陷，必须设计有效的监测预警系统，可安装地面倾斜仪和GPS监测设备，实时监控矿区地表移动情况，数据分析门槛设置为每天移动量不超过5mm作为安全阈值，超过则启动预警。再者矿山水害的防治不可忽视，设计中应包括高效排水系统，确保雨季或地下水位上升时，水能迅速排出矿区，例如设计包括多层次的排水沟和泵站系统，泵站的设计流量应达到每秒至少2m2，以应对突发大流量水害。

　　最后，整个防治工程方案设计应结合先进技术如地理信息系统（GIS）和远程感应技术，以提高数据收集和分析的精确性，通过这些方法，矿山可以有效地规避地质灾害，保证矿山的安全生产和长远发展。

　　2.2切实做好分区防治

　　分区防治旨在根据矿山区域内不同地质条件和灾害风险程度，制定针对性的防治策略，以最大化资源利用效率并提高防治效果，主要对矿山区域进行详细的地质调查和灾害风险评估，通过遥感技术、地质勘探和地球物理方法，获取区域内地质构造、岩性、地下水、地形地貌等基础数据，利用GIS（地理信息系统）技术，结合历史灾害记录和现场监测数据，进行综合分析，将矿山划分为高风险区、中风险区和低风险区。对于高风险区防治措施，针对滑坡和崩塌灾害，采用锚杆、锚索、格构梁等加固技术，结合喷混凝土、挂网等方法，提高边坡稳定性，并在易发生泥石流和地面沉降的区域，建立完善的排水系统，设置截水沟、排水沟和排水井，降低地下水位，减小水压力对边坡和地基的破坏，之后对矿坑周边和重要设施区域，安装钢筋混凝土支护结构，防止地裂缝扩展和地面沉降。

　　对于中风险区防治措施，则需要结合工程措施和生态修复措施，根据地质条件，优化矿山开采设计，避免大规模开挖和高陡边坡形成，降低诱发地质灾害的风险，然后在矿山周边和中风险区，开展大规模植被恢复工程，种植深根性植物，增强土体稳定性和抗侵蚀能力，同时在中风险区安装地质灾害监测设备，如位移传感器、雨量计、地震仪等，实时监测地质变化，建立预警系统，及时发布灾害预警信息。

　　对于低风险区防治措施，主要以日常维护和监测为主，定期对低风险区进行巡查和维护，清理排水系统，修补小规模裂缝和滑坡，并加强矿山周边社区的防灾宣传和教育，组织防灾演练，提高居民防灾意识和应急能力，结合实际情况制定详细的应急预案，储备应急物资和设备，确保在突发灾害时能够迅速响应，减少人员伤亡和财产损失。通过实施分区防治，以某矿山滑坡为例，其发生率下降40%，崩塌灾害减少35%，地面沉降速度减缓50%，显著提升矿山的安全性和可持续发展能力。

　　2.3构建地质灾害监测体系

　　2.3.1监测技术应用

　　金属矿山工程地质灾害的监测技术主要通过精确监测手段及时预警，有效减少灾害损失，常用监测技术包括地面监测、遥感技术以及地球物理方法，地面监测主要包括变形监测和裂缝监测，主要在易发灾害区域布设测点和监测设备，如全站仪和水准仪，定期采集位移和沉降数据，例如使用全站仪测量边坡位移，精度可达1mm，能够精确捕捉边坡微小变形。而遥感技术利用卫星和无人机等平台，对矿区进行高空监测，能够覆盖大面积区域，合成孔径雷达（SAR）是一种常用的遥感技术，通过发射和接收雷达波，获取地表变形信息，干涉合成孔径雷达（InSAR）技术能够监测毫米级的地表位移变化，适用于监测滑坡和地面沉降等灾害。地球物理方法包括地震勘探、重力勘探和电法勘探等，用于探测地下结构和异常变化，

　　例如地震勘探通过在矿区布设地震仪，监测微震活动，分析潜在的滑坡或崩塌危险，重力勘探通过测量重力场的变化，检测地下空洞或地质异常区，从而评估地裂缝或地面沉降的风险。这些监测技术相互补充，共同构成了一个综合的监测系统，在实际应用中通常结合多种方法进行监测，例如在某金属矿山利用InSAR技术监测地表变形，结合地震勘探监测微震活动，并通过地面监测设备实时采集位移数据，能够全面掌握矿区地质灾害的动态变化，通过这些数据建立预警模型，设定预警指标，如位移速率超过10mm/年，发出黄色预警，超过30mm/年，发出红色预警，并及时发布信息，指导灾害防治工作。

　　2.3.2预警系统建立

　　该系统结合多种监测技术与数据处理方法，实现对地质灾害发展趋势的及时预警，其中预警模型是预警系统的核心，它通常基于历史灾害数据、地质环境特征和当前监测信息来预测可能发生的灾害，例如使用滑坡敏感性评价模型，可以根据雨量阈值、土壤湿度、坡面倾角等参数预测滑坡发生的可能性，模型通过机器学习算法不断优化，如支持向量机（SVM）、人工神经网络（ANN）等，提高预测的准确性。而具体预警指标包括地表位移速率、降雨量、地下水位变化等，这些指标能够直观反映出灾害发生的临界条件，例如当某区域的地表位移速率超过10mm/月，且连续降雨量达到100mm以上时，即触发滑坡预警信号。此外预警信息的发布依靠一个集成的信息传递系统，该系统能够将预警信息及时发送给相关部门和公众。信息发布渠道包括短信、移动应用通知、社交媒体和地方广播系统，预警信息的内容会根据接收群体的不同进行适当调整，确保信息的有效传达和理解。另外，为了提升预警系统的有效性，还需要建立一个包括预警阈值设定、预警信号发放、紧急响应计划启动等环节的综合管理策略。通过对各类数据的深入分析和及时更新，加强跨部门之间的协作，金属矿山工程地质灾害预警系统能够显著提高矿山安全管理水平，有效减轻自然灾害带来的损失。

　　2.4切实利用好先进工程技术

　　2.4.1运用工程地质加固与稳定改善技术

　　金属矿山工程中由于地质条件复杂，地质灾害频发，因此加固与稳定改善技术显得尤为重要，能有效防治地质灾害，还能保障矿山的安全生产。在边坡加固技术应用中，锚杆和锚索是最常见的边坡加固手段，通过在岩体或土体中钻孔然后安装锚杆或锚索并注浆加固，形成一个整体稳定的锚固体系。研究表明采用锚固技术可以提高边坡的稳定性系数1.5倍～2倍，例如某矿山工程中，通过安装长10m、直径25mm的锚杆，每米布置3根锚杆，使边坡的稳定性系数从原来的1.2提升至1.8。或者将混凝土喷射到边坡表面形成一层坚固的保护层，有效防止岩体或土体的崩塌与滑动，例如某矿山应用护坡喷混凝土技术后，边坡滑动现象明显减少，监测数据显示，护坡区域的位移量减少50%。

　　其次在加固过程中，支护结构技术应用也是常用手段，其中挡土墙是利用钢筋混凝土、石材或砖块等材料建造的支护结构，能够抵挡土体或岩体的滑动压力，具有良好的应用效果，根据某矿山工程数据，建设一堵高5m、宽1m钢筋混凝土挡土墙可以承受每米5吨的滑动压力，有效防止边坡坍塌。然后应用锚固桩，采用钢筋混凝土或钢管材料打入地基深处，提供足够抵抗力以防止边坡滑动。比如讲直径为0.6m、深度为15m的钢筋混凝土锚固桩应用在矿山边坡加固中，能显著提高边坡的安全系数，从原来的1.3提升至1.9。或者应用喷锚支护，结合喷混凝土和锚杆支护的优点，向岩面喷射混凝土形成坚硬保护层，并结合锚杆来提供更强支护力，以此进一步增强岩体整体结构强度，有效防止水和空气的侵蚀。

　　最后在地基加固方面，可采用注浆加固的方式，主要是在地基中注入水泥浆、化学浆等加固材料，填充岩体或土体中的空隙和裂缝，提高地基强度的方法，例如某矿山通过注浆加固技术，注入水泥浆1000m3，地基承载力从原来的100kPa提高到200kPa，边坡稳定性显著提升。

　　2.4.2运用地下水控制与排水技术

　　在地下水控制技术中，降水井是一种常见的地下水控制技术，利用钻井设备在矿区开挖降水井将地下水抽出，以降低地下水位，典型降水井深度在50m～200m之间，直径一般为20cm～30cm，降水井的布置需根据矿区地质条件进行设计，通常每平方千米布置10口～20口降水井，降水井的抽水能力与地下水的补给速率密切相关，通过监测水位变化，调整抽水频率和强度，以达到最佳效果。然后可以应用排水隧道在矿区周围或内部开挖排水通道，引导地下水流向安全区域，从而降低矿区地下水位，排水隧道的直径通常为2m～3m，长度根据矿区规模和地质条件确定，一般在500m～2000m之间，排水隧道的开挖需要高精度的地质勘探和工程设计，以确保隧道的稳定性和排水效果。最后利用截水帷幕阻止地下水流入矿区的方法，常见截水帷幕材料包括钢筋混凝土、塑料膜和黏土等，截水帷幕深度为30m～100m，厚度为0.5m～1m，长度根据矿区的规模和地下水流动方向确定，截水帷幕的施工需要高精度的地质勘探和工程技术，以确保帷幕的连续性和不透水性。

　　排水技术应用中排水沟渠是一种常见的地表排水方法，通过在矿区周围开挖排水沟渠，引导地表水和浅层地下水流出矿区，排水沟渠的宽度一般为1m～2m，深度为1m～3m，根据矿区地形和水流量设计沟渠的坡度和走向，以确保水流顺畅。排水沟渠通常与降水井和排水隧道相结合使用，以提高排水效果。或者利用集水坑在矿区低洼处设置集水坑，收集地表水和地下水的方法，集水坑的深度一般为5m～20m，直径为10m～50m，具体尺寸根据矿区地形和水流量确定。集水坑的水通过抽水泵排至安全区域，通常与排水隧道和降水井相结合使用，以确保排水系统的整体效果。或者在滑坡体上方设置截水沟，防止地表水进入滑坡体，从而减少滑坡的发生概率，通过钻孔排水，将地下水引导至地表或更深层的排水系统，在矿区内设置排水隧洞，将地下水导入安全区域。最后可加强排水井设置，可在矿区设置竖井，将地表水和地下水引入井中，再通过泵站排出，例如某矿山布置直径为2m、深度为50m的竖井，每小时排水量达到200m3，在滑坡体内设置倾斜井，通过井内排水系统将地下水排出，一般设置倾斜井总长度为300m，能够显著降低滑坡体内的水压力。

　　3结论

　　综上所述，金属矿山工程地质灾害的防治是保障矿山安全和环境可持续发展的关键，通过科学预测与监测、合理防治措施，以及多部门协作与科技创新，可以有效地减少地质灾害发生，保障矿山工程的顺利进行。随着技术的进步和管理水平提升，金属矿山工程地质灾害防治将迎来更加广阔的发展空间，因此需要加强其重视程度，结合实际情况选择合适防治技术，最终为矿业的安全与可持续发展提供坚实保障。