摘要:煤矿是我国基础能源,矿山蕴藏着各种资源,有利于提高社会发展水平。伴随着社会经济发展以及科学技术水平的提高,我国矿山开采事业进展得如火如荼。但是我国因矿山塌陷引起的安全事故也成为了社会焦点。为此,科学的地质灾害防治技术对矿山安全施工显得格外重要。本文以现实为依据分析了矿山建设中常见的水文地质灾害,以治理经验与治理文献资料为基础探讨了矿山建设中水文地质灾害防治原则,并研究了矿山建设中水文地质灾害防治技术,以期降低安全事故发生率,保证施工人员人身安全。
关键词:矿山建设;水文地质灾害;防治措施
引言
矿山建设过程中,常见多种水文地质灾害,而一旦发生灾害,轻则导致损坏设备,使开采进度受到影响进而直接造成经济损失;重则导致矿井内的员工生命安全受到威胁甚至死亡,对企业的经济效益、社会声誉等都造成严重影响。因此,在建设矿山之前,应先详细勘察水文地质情况,针对潜在的安全隐患制定相应的防护措施,而为了制定防护措施,需要先对矿山建设中的水文地质灾害类型进行探讨。
1矿山建设过程中的常见水文地质灾害类型
1.1易燃物质导致地质灾害
矿井中常含有可燃气体如,甲烷等,地热作用下,随着矿井深度的不断增加,矿井的温度也随之上升,矿井内的含硫量也不断上升,此时,如果外加通风情况不好,不仅会对矿工的身体健康造成一定的负面影响,还会导致井内的易燃气体无法及时排泄而导致爆炸发生,其后果极为严重。特别是在煤矿矿井中,瓦斯爆炸事故常见,这种事故的危害性极强,但属于可预见的事故,若将管理维护工作做好,通过合理的预防措施就能有效避免发生此类事故。
1.2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。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。
1.3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矿山建设中水文地质灾害防治技术
2.1施工过程中的防治技术
根据调查得知,我国矿山安全事故多发生在实际施工过程中。因此,矿山管理人员需要加强施工过程中的管理工作。主要内容如下,第一,暴雨方面。由于暴雨来势猛烈,管理人员需要及时协调施工工作,增加排水设施,强化排水效果。与此同时,他们可以在施工周边放置挡水设施,控制施工工程内部水流量。另外,在矿山修筑急流槽、束流堤,改变泥石流、滑坡流势,降低灾害程度。一般而言,束流堤宽度需要保持在最大洪峰的1.5倍左右。第二,应用科学开采方式。
当山体呈大角度大于30°时,矿山容易崩塌。为防止崩坍事故的发生,均衡山体受力点,要应用科学的开采方式,并借助机械设备,提高开采工作水平。第三,检测气体。由于有的矿山山体中蕴含一些气体,这些气体投入容易产生爆炸事故。因此,要应用仪器检测这些危险气体。如果气体溶度超出正常值,就需要应用通风设施排放气体,以此真正地做到安全施工。第四,设置警告标志。一些矿山中包括着危险施工要素。为此,管理人员需要在矿山周围放置施工标志,防止工作人员以及周围居民误入施工场地。
2.2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。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。
2.3防滑坡技术
边坡土石受到重力作用而存在下滑趋势,但自身的结构使其存在抵抗下滑的抗下滑力,抗下滑力与下滑力的变化对边坡的变化与发展具有直接影响作用。防止边坡滑动的措施,需要将地质勘测工作做好,处理时可以通过打防滑桩、修筑挡土墙以及对斜坡坡脚予以整平的方法进行处理。打防滑桩是指将桩打入滑动土体的稳定地层,从而防止岩体滑动的措施,通过这种方法防滑时,桩既可以是现场灌注的,也可以是打入的。修筑挡土墙是指将挡土墙修筑于滑动体的前方以阻止边坡滑动的方法,通过这种方法进行防滑时,需要确保挡土墙的修筑部位的地层应保持稳定,以免发生滑动体与挡土墙共同下滑的现象,需要将排水设施设置于墙后以及时排除滑动体的水分。除上述2种方法,还可以将破面削缓以减少岩体的质量,边坡较高时,可以将将边坡建成台阶状以降低其发生滑动的可能性。
2.4拦挡工程
拦挡工程是指在易产生地质灾害的位置,修筑拦砂坝,储泥池等,控制泥石流的固体和雨洪径流,削弱滑坡、弱泥石流下泄量。减小和避免因矿山地质施工所产生的水文地质灾害。排导工程是在矿山地质施工中,修筑急流槽、束流堤,改变泥石流、滑坡流势,减轻控制水文灾害。其修建的束流堤宽度根据历史最大洪峰的1.5倍进行设计。
结语
综上所述,矿山开采关乎社会发展水平。因此,我国重视矿山开采工作。伴随着矿山开采事业的发展,水文地质灾害也出现了大众的视野之中。在这种情况之下,应用水文地质灾害防治技术对于矿山事业的可持续发展愈加具有重要意义。基于此,本文从地质勘测、构建灾害防治体系、施工过程中的防治技术、生物防治技术四方面出发,研究灾害防治方法,以此保障矿山开采的安全性。
参考文献
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