基于特殊地形环境的矿区岩土勘察策略分析

裘德利　邓兵强

（江西省建筑设计研究总院　江西　南昌　330000）

基于特殊地形环境的矿区岩土勘察策略分析

裘德利邓兵强

（江西省建筑设计研究总院江西南昌330000）

伴随我国经济的不断发展，我国煤矿区的数量和煤矿的年开采量也逐渐的增加，并且，由于我国社会发展对于煤矿资源需求量的不断扩大，使得煤矿开采业也随之不断的发展。近几年，由于我国科学技术水平明显的提升，开采煤矿的技术也随之提升，且被广泛的应用到开采行业之中。在此种情况下，一些地形条件相对特殊的矿区，其勘察岩土的方式和技术的发展也逐渐的成熟起来。因此，本文以地形环境较为特殊的煤矿区为研究点，就该区域内地裂缝的特点以及勘察岩土的策略进行简单的分析。

特殊地形矿区；岩土勘察策略；分析

引言

根据目前我国多年的煤矿开采经验，我国矿区的技术工人一直都是按照国家相关的标准要求和自身经验来进行岩土的勘察工作的；从勘察的效果来看，对于一些地形环境相对较好的矿区来讲，该方法可以取得十分良好的效果。但是对于一些比较特殊的地形环境来说，在进行岩土勘察工作时，则往往有可能由于受到了人为因素的干扰，而对最终的勘察结果造成一定的影响。从当前我国影响我国矿区勘察工作的发展因素来看，地裂缝因素对于岩土勘察工作的顺利进行带去了极大的阻碍，特别是对于勘察结果的合理性造成了十分严重的影响。因此，要想推动我国矿区岩土勘察工作的发展，对地裂缝进行全面的研究和分析，并找出对于此种特殊地形的勘查方法是一项必须进行的工作。

1　导致地裂缝问题出现的原因

1.1地裂缝问题出现的主要原因

地质活动的主要影响就是地裂缝的产生，地震是证明二者关系最有力的证明，但是发生在煤矿区的大面积地裂缝现象却不仅仅是由于单一型地质运动所造成的。全球经济的高速发展，再配以科学技术手段的不断更新，人们凭借这些对土地的地层进行了大规模的改造，使得地质条件也在一定的程度上受到了改变。所以，地裂缝的产生也不仅仅是因为地震的影响，地质的运动与底下的熔岩发育都会成为地裂缝产生的主要原因[1]。除此之外，由于能源的日益匮乏，人们对于各矿产资源的开发也是加大了力度，地下水的开采与利用程度也在日益增加，这些都会进一步导致地裂缝出现的问题会呈现出大范围扩散的趋势。

1.2煤矿出出现特殊地形的原因

一般情况下，煤矿区之所以会出现地裂缝这种特殊类型的地形，主要就是由于矿区本身的地质原因或者是矿区的地质层长期的受到了地下水的侵蚀；并且，由于煤矿区的周边也存有一些住户，这些住户的日常用水来源都是通过对地下水的开采获取的，而且，矿区工作人员日常的饮用水的来源也是如此；长此以往，就会导致矿区的地质环境发生了极大的变化，地面出现了沉降的现象，严重时，就会导致地表开裂，出现地裂缝地形。因此，矿区周边的建筑物要采用主动避让的方式来尽可能的避开开采区的地裂缝；正常情况下，在矿区地裂缝周边的5～8m之内是不允许修建建筑物的。此外，保障矿区地裂缝周边环境的空旷性，不仅可以有效的降低特殊地形的危害、为岩土勘察工作带去一定的便利；从煤矿开采行业长期发展的角度来看，此种行为对于推动该行业的发展也具有十分积极的作用。

2　矿区开采方式的分析

2.1岩土勘察特点分析

岩土勘察与结构工程的勘察是不同的，因为岩土材料与结构材料相比，其本身具有较大的不确定性，对岩土工程进行成功的勘察需要对沿途的特性有着准确的了解，这一点在岩土材料的勘察中是重中之重。进行岩土材料的工程勘察是对岩土工程提供数据以及为地址研究提供资料的重要过程，是进行所有的土木工程的项目建设的重要基础。通过勘察来对岩土的勘察参数以及材料的性能来进行预估是较为特殊的岩土的工程问题，这主要是因为材料的主要性能施工之前就已经按照勘察的规格与要求进行质量的控制与保持，相关的资料或者是数据都已经获得，切得到的过程相对容易。一般的来说，对于施工现场的岩土性质进行了解首先是要通过对沿途工程的勘察来进行的[2]。在进行这一勘察工程时，要求工程师要勘察过程中所需要的一切的相关岩土性能以及足够的参考资料。岩土的特性通常都不会按照指定的要求与规格来进行制造或者是对其进行加工处理，作为岩土工程师所需要处理的大多都是岩石或者是土样，它们都属于自然的、天然的材料，大部分的对于岩土的工程勘察的参数是利用对工程勘察的测试来进行推导或是预估的。所以，在岩土勘察的工程之中，需要岩土工程师对于岩土的特性与材料性能都具有较为充分的了解，对岩土勘察这一工作有着较大的热爱，尽所能的将每一项工作都做到细致无误。

2.2静力触探勘察方法分析

所谓的静力触探法，其主要指的就是借用压力装置的作用，通过力学作用将装着触探头装置的触探针压入将要试验的土层当中；并借用相关的测量系统，详细的测量土层的贯入主力，从而对土层中带有的一些基本的物理力学特点进行进一步的确认。由于该勘察方法属于一种对于岩土勘察有重要作用的土体原位测试方法，所以，其在矿区的岩土勘察工作中被广泛的应用。虽然，静力触探法无法获得到真实的土质样本；但是，同其他一次性的岩土勘察方法不同，该方法可以进行连续的试验；并且，由于其涉及到的专业性操作手法较少，所以，在实际的操作时也十分的便利、其勘察的结果准确性也相对较高。而且，由于该勘察方法可以连续的获取到不同深度土层性质变化的信息数据，所以，其勘察结果的合理性也要远远的高于传统的标准贯入式的勘察手法。此外，以往通过静力触探法获取到的试验数据主要包括了摩擦力、椎尖阻抗力和摩擦比等方面的内容；但是，在判断土层的分类时，由于粘性的土层其摩擦力相对较大，而砂质的土层则与其相反，这就使得在计算摩擦比值时会存在一定的差异，此时，可以通过分析摩擦比配合的状态来判断土层类型。该勘察方法和判断方式具体如图1～2所示。

图1　静力触探法内部设计

图2　静力触探法勘察成果曲线

2.3地裂缝地形具体勘察策略

通常情况下，地裂缝地形主要具有以下几大特点：①裂缝的平面形态会呈现出一种间距不等的平行排列状态；②相邻的两个地裂缝之间的距离为600～2000m之间，且每一条地裂缝的长度都可以达到数公里或者是数十公里，其延伸性也相对较长[3]。虽然，不同矿区地裂缝分布的特点和产生的原因会存在着一定的差异，但是，其对于环境和煤矿开采产生的影响都是一致的。因此，要想有效的提高岩土勘察工作的效率，保证其勘察结果的合理性。煤矿行业的勘察人员对矿区的总平面进行勘察工作时需要做到：①需要做好雨水和污水排水系统的妥善处理工作，使得施工场地的水不会排到地裂缝之中；②在进行实际的岩土勘察工作时，其各项勘察规定一定要尽量的避免会跨越主的地裂缝和次级地裂缝，如果一定需要跨越，则可以依靠一些可靠性较高的防护措施来进行保护。

3　结论

总而言之，在地裂缝这种特殊的矿区环境中，矿区的岩土勘察工作不仅要面临复杂的工作环境，还需要保证勘察人员具备极高的专业技能，只有这样，才可以保证勘察工作的顺利进行。并且，由于引发地裂缝地形出现的原因较多，因此，对勘察结果合理性产生影响的因素构成相对来讲也比较复杂。因此，勘察人员在实际的工作过程中，不仅需要全面细致的分析地裂缝问题产生的原因，还需要制定出健全的控制策略，保证将地质运动对岩土勘察的影响降到最低，以便能够减少地裂缝因素对井下工作人员人身安全造成危害的概率。

[1]陈友辉.特殊地形环境下矿区岩土勘察方法及工程处置[J].煤炭技术，2012，10（08）：129～130.

[2]汪校强.地裂缝特殊地形环境下的煤矿区岩土勘察[J].江西建材，2015，11（06）：217～221.

[3]莫时雄.典型金属矿山岩土工程环境评价体系与预警系统研究[D].中南大学，2008.

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2015-4-25