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摘要:随着我国社会的不断发展,经济发展越来越迅速,生产生活对矿产资源的需求量也越来越大。随着现代化科学技术的发展,利用新型的技术手段对矿山建设过程中的水文地质灾害进行综合的防治是极为重要的,基于此本文首先水文地质概述等方面出发,分析了煤矿建设中容易产生的水文地质灾害,阐述了煤矿建设中防范自 然灾害的重要意义。然后结合实际情况,探讨了煤矿建设中防范水文地质灾害的具体措施,以供参考。
关键词:煤矿建设、水文地质灾害、防范
一.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。煤矿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。特别是在煤矿地质施工中,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,从而为矿山地质施工提供基础水文地质资料。
二.煤矿的建设过程中容易出现地质灾害的原因
我国经济发展迅速,对资源的需求量一直比较大,我国的矿产储量丰富,矿区的开采量也比较大,因为开采技术和开采方法的制约,矿山的建设过程中存在有较多问题,极易引发地质灾害。在许多中小煤矿的矿区内,因缺乏专业的管理手段,或采用了不适宜的开采方法, 一旦岩土变形,或者地下水位发生突然的变化,都会对作为唯一出口的斜井造成破坏,从而引起严重的地质灾害,危及到矿区的生产安全。在进行煤矿开采之前,必须进行详细的地质勘测,做好相关的地质灾害防治措施,为矿区建设的顺利进行提供保障。
三.煤矿建设过程中容易出现的水文地质灾害类型
(1)由地下水位的突然变化引起的地质灾害。在煤矿的开采过程中,挖开的矿井接触到地下的蓄水溶洞或者暗河的可能性比较大,会导致地下水直接涌入巷道,也有可能是泥沙涌入巷道,遇到透水断层或者浅表的裂缝时,地表径流会带着一些沉积物进入巷道,这些水、泥沙和沉积物堵塞巷道会造成造成人员伤亡,掩埋作业机器,甚至会使矿山的发掘系统直接崩溃。这种自然灾害具有极强的突发性,一旦发生往往波及面较广,造成的后果也极为严重;(2)由矿体内的易燃物质造成的地质灾害。矿体内可能含有易燃易爆的甲烷气体,随着矿井的深度的增加,矿井内部的温度也会在地热的影响下不断升高,含硫量也比较大,在这种恶劣条件下进行作业的矿工,本身就存在较大的健康隐患,一旦因为通风不良,易燃气体大量积聚之后发生爆炸,必然导致惨痛的后果。这种情况多见于煤矿,后果最为严重,但是具有较强的可预防性,在矿井的建设过程中做好日常的维护和管理工作,可以很大程度上避免灾害的发生;(3)由岩土层变形引起的地质灾害。矿区进行一段时间开挖后,已采空的矿体需进行支撑,在一些埋藏较浅的矿区,会因为矿山采空而导致地面塌陷,如果不能对采完的矿体进行及时的回填和崩落,最终会引起大面积的塌方,造成严重的后果。矿井开挖造成的地面塌陷在浅表煤矿中普遍存在,会影响到地面的建筑物,会破坏耕地,给矿区周围居民的生产和生活带来较大的负面影响。
四.矿山建设中水文地质的灾害防治策略
1.建立起灾害防治体系
针对矿山建设中的水文地质灾害,需要建立起综合的防治体系,同时根据矿山的实际情况编制体系文件和灾害防治预案。矿山的建设过程中,开采后要及时的建立起稳定的支撑体系,对于废弃的矿洞及时的进行回填,防治次生灾害的发生。
另外,矿山建设过程中需要有专业的技术团队,技术团队的人员定期的对矿山地质灾害情况进行综合的考察和对矿山建设的施工人员进行指导。
2.施工前做好勘测工作
前期的准备和勘测工作对于煤矿建设来说十分重要,在开挖之前,就应当针对竖井与斜井的方位展开深入考察,对其内部的涌水量以及周遭含水的地质构造进行预估和分析,科学绘制出地质平面的剖面图纸。同时还要结合施工实况,动态、灵活地修正预估信息,根据严格的步骤来完成施工工作,并交由上级主管部门展开检查和验收。对于勘测过程中已经发现的含水部分,应当要全面分析其方位信息、距离井巷的深度等,预先做好导水工程建造工作。在煤矿建设时,需结合实际涌水量和工程规范来采用对应的预防策略。针对煤矿生产当中有可能发生的塌方及滑坡等问题,必须全面、仔细地勘察周围隐藏的不稳定因素,同时联系当地气象水文实况,切实预防恶劣天气中的各种水文地质灾害。
3.做好防治工程的设计
在进行矿山的设计时,要考虑到可能发生的崩塌和滑坡现象,以及矿山附近的水文地质因素,结合危险事故的成因和发生特点,进行有针对性的设计方案,保证防治工程的工程质量。对易发生危险事故的重点区域,做好加固工作,避免因矿山开采导致的灾害复发现象;对矿上的边坡,要由专业的勘测人员进行及时的监控,注意相关参数的控制,一旦在开挖后出现变形,要有相应的应急预案。矿山在进行成产之前,必须由相关的专家进行安全评价,对防治工程进行规范化的验收,保证矿山的生产安全。
4.施工中应该采取的生物防治措施
因爆破残留的粉尘较多,导致矿区周围也存在一定程度的空气污染,煤矿的开采过程中,也难免会对矿区周围的生态环境造成一定程度的破坏,被破坏的生态环境又会直接危害到矿区的生产安全,以及周边居民的生产和生活,所以在煤矿建设中应该注意对水文地质灾害采取生物防治措施。
5.施工中应该采取的工程防治措施
在煤矿的开采过程中,要实时地采取相应的工程防范措施。在矿区周围要做好雨季的排水,在周边设置合理的截洪沟,及时将矿区外部的积水排出,以免外部积水倒流入巷道造成事故;针对开采面的设计,要禁止从下部开挖形成伞檐,悬空的伞檐有可能崩塌形成事故,需要从上而下对矿体进行台阶状开采;在矿区内的巷道,一定要注意通风,随时监测巷道内的甲烷浓度,在超标状态下进行暂时性停工作业排除险情;在巷道内进行矿体爆破时,要注意爆破点的选择;在结束开采之后,及时清理巷道周围的危岩,同时在破碎面周围和高危地区设置警戒线,以避免人员损伤。
6.建立应急处理预案
针对地质灾害的影响,为了更好地确保区域内的人员安全和财产安全,应该要采取更加规范和科学的措施来进行规范化控制,针对地质灾害的应急处理措施应该要采取科学化的方式,首先要确保人员安全,然后确保财物安全;针对岩溶塌陷,砂土液化等问题,应该要做好加固处理,防止出现塌陷和液化问题;针对地面沉降和变形等问题,应该要确保道路安全,做好道路的交通安全,防止出现二次事故。
结语:
综上所述,煤矿建设是一项至关重要的工程,在开展过程中容易发生各种各样的水文地质灾害。工作人员需要从实际情况着手,在施工前做好勘测工作,设计好防治工程,在施工中落实防治措施并完善生物防治,以此保障煤矿安全生产。
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