矿山建设中水文地质灾害防治措施分析

发表时间:2021/2/25   来源:《工程管理前沿》2020年第32期   作者:屈百茹
[导读] 随着社会经济的高速发展,矿山开采工作更加频繁,对提高国民经济实力有重要作用
        屈百茹
        山东正元地质资源勘查有限责任公司, 山东 济南  250000
        摘要:随着社会经济的高速发展,矿山开采工作更加频繁,对提高国民经济实力有重要作用,但是在矿山建设过程中,对周围的环境造成了一定的影响,尤其是对地下水质的影响。通常矿山建设启动前会对项目进行各类评估,对环保方面也会提出相应的措施减小建设过程的影响,但是在矿山开采过程中对地下水资源保护仍然没有被重视,很容易造成地下水质污染,严重时将会污染周围河流、饮用水源地等等。
        关键词:矿山建设;水文地质灾害;防治措施
        引言
        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。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。
        1矿山建设中常见的水文地质灾害
        (1)地下水位变化诱发水文地质灾害。通常情况之下,矿山周围地势复杂。同时有的矿山下还蕴藏着水资源。为了提高安全施工水平,要提前制定实际调查方案,并指派人员深入到矿山所在地,了解矿山环境,记录关于矿山各种信息。由于部分矿山水文情况不断地发生变化,在实际开采能源的过程中容易遇到一些问题。比如,当矿山和暗河相连接时,施工人员挖掘的矿山巷道容易被水所淹没,进而影响矿山结构,从而诱发事故。如果开采设备放置在矿山周围,就可能损坏设备,进而产生不必要的开采成本。
        (2)矿体易燃物诱发水文地质灾害。矿山之所以成为社会发展的宝库,是因为其蕴含了社会所需求的资源。矿山中除了一些稳定的能源之外(铁、锰、金刚石、石灰岩),还存在一些容易产生化学变化的能源(甲烷)。如果甲烷在空气中体积浓度在5.0%~15%之间时,矿山容易发生爆炸事故,地下水将会剧烈晃动,进而造成人员伤亡。因此,相关人员需要应用设备排出矿山中的易燃易爆炸的气体,消除安全隐患,为施工人员提供安全工作环境,提高施工效率。
        (3)支撑力量变化导致的水文地质灾害。在开采之后,矿山内支撑支架的承载力发生变化,引发岩土层变形,以致采空的矿体极易发生塌陷。而支撑和回填可有效保护矿山。这就要求管理者需要做好矿山开采保护工作,降低开采风险,保证施工人员人身安全。
        2矿山建设中水文地质灾害防治措施
        2.1地下水防治
        (1)井地下水探放技术。矿井探放水方面,随着地质、水文地质等基础学科的发展,矿区水文地质研究程度必将得到进一步加深,其中含水介质空间、含水层之间水力联系、地下水补排变化等研究必将深化。对矿井突水机制、矿井水来源、分配比例将趋向于采用定量分析,探索和发展更为精确的矿井涌水量计算方法,应用许多新的探测手段;(2)矿井水的隔离与堵截。隔离水源,采用隔离煤(岩)柱防水,在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱;矿井突水堵截,预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故,在巷道一定的位置设置防水闸门和防水墙;(3)矿山排水。井下设置排水设备,有工作、备用和检修的水泵,工作水泵和备用水泵的总能力,应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量;(4)矿井地下水的排水疏干技术。调查和探测到水源后,最安全的方法是预先将地下水源全部或部分疏放出来;(5)建立水位动态观测系统。

矿井要加强矿井涌水量的观测工作和水质监测工作,对于井下新揭露的出水点,在水量尚未稳定或尚未掌握其变化规律前,每日观测1次,对于出现溃入性用水,未查明突水原因前,每隔1~2h观测一次,并采取水样进行水质分析,涌水量稳定后,按照正常观测情况操作。
        2.2矿山滑坡灾害防治
        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;第二改变岩石的物理性质。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,可以修建挡土墙,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。
        2.3岩溶地表塌陷灾害防治
        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。
        2.4多维度勘测地质
        为了提高矿山开采工作水平,管理人员需要多维度地勘测地质,以此提前预防事故。一方面,依照检测步骤,勘探矿山水文,避免在实施施工中遇到灾害。比如,管理人员可以指派相关工作人员检测井水的出水数量以及地下溶洞、暗河分布方位等。另一方面,当发生矿山水文状况不稳定时,要及时上报管理人员。在这种情况之下,要着召集人员,制定排水方案,保证施工安全。总而言之,管理人员肩负开展资源以及保证人身安全的责任。因此,其必须增强自身专业素养,科学的勘测地质,引导施工人员安全施工,以便确保矿山开采工作稳定运行。
        2.5构建灾害防治体系
        如今,矿山安全施工管理工作已经得到了社会广泛关注。为了降低地质灾害发生频次,构建灾害防治体系必不可少。该工作的具体内容包括:第一,依据矿山地地理位置,分析影响安全施工要素,针对性制定关于地质灾害的预防方案。第二,总结施工经验,构建完善安全施工体系,以此避免施工问题。比如,在地质不稳定的地点中,就需要采取加固措施,保证矿山稳固性。在斜坡区域,就需要加大对其支撑力度,防止岩层发生变形。第三,聘用专家团队,并组建地质灾害防治工作队伍,共同指导施工活动,以此为施工人员构建安全“保护墙”。
        结语
        在矿山进行建设的时候,会受到地下水、滑坡、塌陷等一系列水文地质灾害的影响。因此,在施工时对施工地点进行考察,做好灾害的防治工作,使矿山建设能够避免因为水文地质灾害带来的影响。
        参考文献
        [1]全国地质灾害通报(2018年).地调局环境监测院,地质灾害监测预警室,发布时间:2019-04-17.
        [2]耿全成.水文地质对煤矿防治水工作的重要意义探析[J].企业技术开发,2018,37(04):95-97.
        [3]曲学卜,张连强.对矿山水文地质调查与矿山地质灾害调查的认识[J].中国资源综合利用,2017,35(05):93-95.
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