矿山建设中水文地质的灾害防治策略探析

2019-10-11乔占瑞

世界有色金属 2019年16期

乔占瑞，龙建

（江西省核工业地质局二六八大队，江西玉山 334700）

水文地质，简单来说就是由于地下水的运动与变化而形成的。水文地质引发的灾害包括了地下水变动的灾害、塌陷灾害和滑坡灾害等。国家自然资源部地质灾害技术指导中心通报了2018年全国地质灾害概况：2018年全国共有2966起地质灾害发生，其中1631起滑坡、858起崩塌、339起泥石流、122起地面塌陷、9起地裂缝及7起地面沉降（所占比例如下图1所示）[1]。矿山建设中一旦遇到这些地质灾害，将会严重影响矿井人员的生命安全。但是只要做好了水文地质灾害的防治工作，就能够减少这些灾害的发生，防止出现经济损失和人员伤亡。因此，我们要不断加强水文地质灾害中的防治工作，运用科学的方法和手段制定各种灾害的防治策略，以便保障矿井开发的安全，并推动矿业的发展。

图1 全国地质灾害占比概况

1 矿山建设过程中的常见水文地质灾害类型

在矿山建设中，常见的水文地质灾害类型主要有两种，一是地下水位改变而造成的地质灾害；二是岩土变形而形成的地质灾害。而在岩石变形灾害中主要包括了滑坡问题和塌陷问题这两个问题。一般来说，这些灾害的产生主要是由于矿产开采技术和方法落后而造成的，因为在传统的开采中，我们一般采用的方法都是在矿体附近挖一条竖井，然后在矿井内进行开采（如图2）。因此，我们要加强对水文地质灾害的了解，然后根据实际的地质环境，做好灾害的预防工作。

（1）地下水位改变造成的灾害。在矿山建设中最常见的是由于地下水位的改变而引发的灾害。首先，当地下水位变动时，会造成开采的矿井遇到地下的暗河，这样会导致矿井巷道中涌入大量地下水，造成矿道灌水。其次，地下水还可能携带大量的泥沙，泥沙不仅会导致地下矿井出现堵塞，还有可能威胁矿井作业人员的安全，发生严重的事故。

图2 竖井开采法

（2）岩土层变形导致的地质灾害。岩层变形主要会造成塌陷和滑坡问题，这是因为矿山经过开采会出现中空的现象，进而导致了山体岩土层的变形。据统计，全国因为岩层变形导致的大型崩塌有3000多处，大型滑坡及泥石流有2000多处，中小规模的崩塌、滑坡与泥石流有数十万处[1]。地表塌陷主要分三种情况：第一，是由于矿山建设中难免经常会对矿山上的岩石进行起爆，这就造成了矿山土层松动，导致地面塌陷；第二种是由于矿场开采导致地下水量降低，从而导了致地面沉降，形成塌陷；第三种是岩溶塌陷，这是因为在矿区经常的疏干排水，所以形成塌陷。这种情况的出现主要是由于矿山的斜坡处堆积了大量的岩石或土壤，当被雨水或者是河流冲刷时，这些岩石和土壤受重力影响就会向下滑动，进而形成滑坡问题。

2 矿山建设中水文地质灾害的具体防治策略

关于矿山建设中水文地质灾害的具体防治策略，主要可以根据水文地质灾害的类型来进行防治。第一，做好矿山建设中地下水的防治工作；第二，做好矿山矿滑坡灾害的防治工作；第三，做好岩溶地表塌陷灾害的防治工作。

（1）做好矿山建设中地下水防治。在矿山水文地质灾害中，最常见的就是由地下水变化而造成的灾害。为了矿山施工能够正常进行，首先就要解决好地下水的问题，以便减少地下水对工程的危害。具体来说，这就要我们根据矿山的实际情况进行灾害防治。首先我们需要了解的矿山地下水的类型，并在矿山建设时要做好全面的规划，包括矿山附近的水文构造和地理环境等[2]。其次，要严格按照要求进行矿井建设，在矿井建设时具体要遵循以下几个方面的步骤：第一，作业流程要按照矿井建设的相关规定进行，不能够为了减少成本和赶工期进度而减少工程流程和不按要求施工；第二，相关建设人员要根据所了解的井巷周围的具体地质情况，制作合理科学的施工策划图，合理的规划矿井位置，并对储水量与含水构建的实际位置进行预测；第三，合理设计矿井含水层，并要安装与岩体距离不低于十米的探水孔。

在地下水的防治工作要考虑到水文地质和井巷功能等多个方面。对于地下水最好是采取疏堵结合的方式来进行，因为这种方法相比于我国传统的地下水治理中的疏干方法更加的有效，且能够减少对生态环境的破坏，并节约成本，使资源能够得到合理利用。

（2）做好矿山滑坡灾害的防治。关于矿山的滑坡问题，主要是按照具体的滑坡状况，进行科学的预防和处理。第一，降低滑坡的地区岩石剪应力；第二改变岩石的物力性质。在降低滑坡地区岩石的剪应力方面，主要可以有以下三种方式：第一，对矿山斜坡坡脚进行整平处理。矿山滑坡的主要原因还是在于其岩体的重量，所以要对坡角进行处理，以此来降低岩体的滑动重量。具体来说，我们可以对一些低处的边坡进行坡面的削缓，而对于一些比较高的坡面，可以采取在坡面修建台阶的方法，使坡面变成一个个小段，以此来降低岩体滑动；第二，可以修建档土墙，这个方法主要是在可能会发生滑坡的地方，在平地修建一面抵挡滑动的土墙，在使用这个方法进行滑坡防治时，还要设置排水系统来对滑坡地处的地下水进行清理；第三种，就是在滑坡的地方打防滑桩，增加阻力从而减少坡体的滑动。

（3）做好岩溶地表塌陷灾害的防治。在岩层变形导致的地表塌陷中，最主要的是岩溶的塌陷，面对这种塌陷我们主要采取以下几种方法进行治理：第一，可以进行回填密封处理。当塌陷坑形成后，可以利用矿区附近的沙石、泥土等进行回填，将塌陷口封起来，防止雨水渗入；第二，再经过回填处理之后，根据当地的具体情况进行疏导，如果塌陷区在河流附近，就要对河流进行一定的改道，防止河水流入地下，造成再次塌陷；第三，可以在塌陷地方修建围堤，防止地表水流入；第四，要对塌陷的地方进行监管，当出现积水时要及时的进行清理，防止再次塌陷。