矿山地质施工中水文地质灾害防治技术研究
2019-02-09赵恩勋
赵恩勋
(辽宁省第一水文地质工程地质大队有限责任公司,辽宁 锦州 121000)
水文地质因素及条件能够深刻影响到矿区之中的地质灾害,若能将水文地质对矿山地质灾害产生的影响因素进行分析和明确,并通过这些因素制定一系列防治措施,从而使矿山地质灾害的发生得以避免[1]。此次研究分析了矿山地质灾害的水文地质影响因素,并制定有效的水文地质灾害防治措施,最终实现矿山地质施工中对水文地质灾害的有效预防,保证矿山地质施工的安全性。
1 水文地质条件概述
水文地质条件是指有关地下水形成、分布和变化规律等条件的总称。包括地下水的补给、埋藏、径流、排泄、水质和水量等。因地层构造比较复杂,所以地下水运移的实际状况也具有一定的复杂性,实际上,地壳运动过程中以及矿山地质灾害的发生均会在一定程度上对地下水流动变化产生影响。在对地下水进行开发与利用的过程中,也有可能造成矿山地质灾害的发生。因此,需要加强对水文地质的勘察。
矿山工程一般均是在野外施工,故工程设计和施工质量均会受到施工地区降水及气候等一系列水文地质条件的影响,也会使矿山地质施工中的安全性和稳定性受到影响。特别是在矿山地质施工中,地下水位一直处于变化之中,若地下水位变化幅度较大,便会引发矿山工程出现安全隐患,故需要对矿山工程所在地全年水位变化进行了解,还要详细了解、监测地下水分布、水位标高、地下水类型等详细信息,从而为矿山地质施工提供基础水文地质资料。
2 矿山地质施工中水文地质灾害的主要表现
(1)矿体结构出现崩塌。矿体结构崩塌通常是受水文地质因素引发的,在此过程中还会出现其他地质灾害。当矿体结构出现崩塌也需要一定的条件,例如,矿层之中应含有一定含量的碳酸碳,与此同时,矿层上部结构中的土层也应该较为疏松,并且矿层下部结构还应该有地下水频繁经过,从而使矿层受到一定程度的冲击力,通过长期冲击会使得矿层整体受到破坏,并使矿层底部土层的韧性和强度有所降低,最终造成矿体结构崩塌,虽然此情况通常属于自然现象,当在矿山开采过程中,容易对地下水流向造成影响,从而使区域水文地质条件及特征发生变化,进而导致矿体结构崩塌。
(2)地面沉降。伴随当前我国城市化的高速发展,我国逐渐加大了对地下水资源的开发和利用,尤其是在矿山开采以及油气工程中对水文地质条件产生了较为严重的破坏,从而使得一些无法预料的地质变化发生,最终形成了大面积地面沉降,此类灾害一般是由于人为活动所形成的,所以此类水文地质灾害是可控可防的,故应该在今后矿山地质施工中采取有效的防治技术对其进行防治。
(3)露天滑坡。露天滑坡灾害属于矿山地质施工中的常见灾害,此类灾害产生的主要原因在于三个方面:其一,在进行矿区深部开发的过程中,上覆岩层的受力状态会随之发生改变,从而引发滑坡。其二,在进行地表开采时,因工作面的设计具备一定的不合理性,从而容易引发滑坡。其三,有地表水或地下水深入到滑坡体滑裂面中,起到润滑作用从而引发滑坡。
3 矿山地质施工中水文地质灾害防治应遵循的主要原则
(1)安全性原则。水文地质灾害不仅使矿企受到一定程度的损失,还可能对施工人员的生命安全造成严重威胁,因此,在矿山地质施工中水文地质灾害的防治应该以安全为中心,需要施工人员具备丰富的工作经验和较高的职业素养,能够对施工过程中存在的各方面危险因素进行识别,并且还需要具备一定的专业知识,使得矿山水文地质条件变化能够及时预测和识别,从而有针对性的采取措施。
(2)针对性原则。不同矿山的水文特征和状况也存在不同,这就要求相关工作人员在对水文地质灾害进行防治时,能够以矿山所在区域的实际情况为依据,使水文地质灾害的防治技术及对策得到优化。在针对不同矿山水文特征进行灾害预防时,应该做好相关的勘察工作,保证对矿区水文地质条件及特征有全面系统的了解,从而为针对性实施水文地质灾害的防治提供有效依据。
(3)创新性原则。创新是事物发展的不竭动力,在水文地质灾害的防治方面也发挥着重要作用,相关工作人员在参与水文地质灾害防治工作时,应该多搜集资料,并对水文地质灾害的防治技术和措施进行创新,从而保证水文地质灾害的防治效果得到提升。
(4)经济性原则。无论是矿山开发工作,还是矿山水文地质灾害的防治工作,均需要投入一定的成本,而由于矿企属于盈利性组织,在日常经营管理过程中,应该以经济效益最大化为目标,故在实施矿山水文地质灾害的防治工作中,所采取的技术方案应经过推敲,采取经济型技术方案,从而使防治成本降低。
4 矿山地质施工中水文地质灾害的防治技术措施
(1)针对地下水采取的防治措施。在矿山安全生产过程中,地下水防治工作属于一项基础性工作,由于不同矿山的水文地质特征及条件均有所不同,造成矿床充水因素也有一定的差异,所以在制定地下水防治措施时,应该对地下水充水水源的状态和规律进行全面了解,在矿山开采前,应该全面预测巷道涌水量,若矿山预测的巷道涌水量比较大,则应该通过排水钻孔等方法使得地下水得以疏出,从而使巷道涌水量得以有效控制和减少,并且还能够预防突水等常见灾害。
(2)针对矿体结构崩塌采取的防治措施。矿区矿体结构崩塌是一种常见的自然现象,一般对于自然水文地质因素导致的矿体结构崩塌而言,其发展速度一般比较缓慢,因此,在施工过程中,可通过勘测的方法及时发现矿区矿体结构崩塌的风险,并可采取有效的支护方式完成支护作业,从而使矿体上部结构的岩层受力特征得到改变,而对于人为因素所致矿体结构崩塌而言,应该在矿山开采过程中,关注地下水的流向,并对开采区域范围内的水文地质条件进行全面的监测,以免出现安全事故。
(3)针对露天滑坡采取的防治措施。矿山生产过程中,露天滑坡属于一种常见的地质灾害,上述水文地质灾害分析中已对露天滑坡产生的原因进行了分析,所以对露天滑坡灾害应该采取针对性防止措施。针对地表开采时工作面不合理设置所致滑坡,则应该对工作面边坡的角度进行减小,或者是可以将坡面进行改造修建,使其成为台阶状,对于地表水或地下水引发的滑坡应在坡顶坡脚处修建排水沟等引流地表水及地下水,从而使露天滑坡灾害得以避免。
5 结语
综上,矿山地质施工中容易出现多种水文地质灾害,在矿山生产开发过程中,应该遵照一定的原则针对这些水文地质灾害采取有效的防治技术,并且在防治的过程中,根据矿山所在区域水文地质特征的实际情况,对防治技术措施进行改进和创新,从而保证矿山生产的安全性以及防治工作的有效性。