矿山建设中水文地质灾害防治措施

发表时间:2021/2/4   来源:《工程管理前沿》2020年第31期   作者:张彦松
[导读] 矿山建设中出现的水文地质灾害问题会对建设过程及结果造成严重影响
        张彦松
        铁煤集团大兴煤矿综掘五队  辽宁省调兵山市 112700
        摘要:矿山建设中出现的水文地质灾害问题会对建设过程及结果造成严重影响。为此,本文首先分析了水文地质灾害的几种常见类型,然后总结了水文地质灾害防治原则,最后提出具有针对性的水文地质灾害防治措施,以期提升矿山建设的安全性和环保性。
        关键词:矿山建设;水文地质灾害;防治
        矿区在建过程中对水工环地质灾害进行相关地质勘查的防护工作,是一项非常重要的研究项目。矿区水工环地质勘查的技术、设备包括理论知识也在不断进步,地质调查水平有了大幅度的提高,所以在水工环地质灾区防护工程的建设中所发生的问题,也在逐渐被人们重视。
        一、矿山建设过程常见的水文地质事故种类
        1.1由于地下水位变化导致的地质事故
        矿山建设竣工进行开采时,矿井极有可能会出现地底的蓄水溶洞或是地底暗河,如此一来,巷道中就会涌入地下水,严重的还会有泥沙涌入巷道之中。若矿井中有透水断层或是裂缝,地面径流的水体夹杂沉淀物以及泥沙涌入巷道,导致巷道被堵塞,甚至极大影响到在巷道中工作的人员,损坏或是掩埋矿井内正在运营开采的机械设施,甚至会造成矿产开采系统瘫痪。由于该种灾害不能做到提前预测,突发性很强,并且破坏力大,会引发十分严重的后果。
        1.2矿井中存在的易燃物质造成的地质事故
        矿体中可能存在易燃的物质,像甲烷等。随着矿井深度的逐渐增加,受地热的作用矿井中的温度逐渐提高,硫含量也不断增多。矿工在该种环境下进行开采工作,除了对本身的健康造成较大的影响外,若矿井中通风条件不佳,易燃物质逐渐增多积累,以及矿井中温度偏高将以及引发爆炸问题,后果无法想象。特别是在煤矿的矿井内,瓦斯爆炸的现象十分常见,造成的后果也非常严重。但是,该种地质灾害具有可预见性,仅需做好常规管理中的维护任务,采用适当的预防策略,就能够在一定程度上减少该种灾害的出现几率。
        1.3岩土层变化导致的地质问题
        矿山在正是投入开采的一段阶段,采空的矿体一定要对其加以支撑,以避免其出现塌陷情况。尤其是在前堵埋藏的区域,采空的矿体容易出现塌陷,一定要对开采完工的矿体及时施加有效的支撑与回填。近些年,浅表煤矿出现地表塌陷现象十分常见,不但影响到地表建筑物的稳定性,还会对周边居民的日常生活造成影响,甚至会造成巨大的经济损失。在矿山建设中,一般会引爆矿脉附近的岩石,为此事先均会对矿山地质条件进行勘探选取起爆点。但是,若勘探的数据存在偏差,将会影响起爆点的精准性,岩石在引爆阶段若呈喷射状的包括,则会对在井中工作的人员造成极大的威胁。
        二、矿山建设中水文地质灾害的防治原则
        将“安全第一”作为原则,表现在矿山建设中水文地质灾害进行的地质破坏以及易燃物品对人生命安全和财产安全的威胁,做到避免与危险物质接触;保持“因地制宜”原则,指工作人员在进行水文灾害的防治工作时,要综合考虑率矿山地质方面和水文方面的特点,制定相关的防治措施,进一步提高防治的效果[2]。坚持“不断创新”原则,需要不断地对矿山建设水文地质灾害的防治方法进行完善和创新,引进其他先进的防治技术,高效管理、防治水文地质灾害,同时促进矿山的可持续发展。


        三、矿山建设中水文地质灾害防治技术
        3.1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。
        3.2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。
        3.3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。
        3.4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:
        随着社会经济的不断发展,矿山建设也在潜移默化中有所进步。而矿山建设过程中最为重要的便是安全问题,这也是尤为重要的因素。地质勘查技术的完善无疑带来了革命性的突破,但在矿山建设实际过程中依旧存在不少问题,这些因素都会影响项目施工的安全性与质量问题,确保勘察合理后,也应该进行相应的防治措施,以此推进矿山建设的持续性发展。
参考文献
[1]郑军,朱斌,张伯林,等.南京东部山区矿山法施工的地铁隧道水文地质灾害及对策研究[J].城市轨道交通研究,2017,20(12):50-53.
[2]李慧青,杨迪,候丽君,等.广西富绢页岩矿矿山地质环境恢复治理措施[J].资源信息与工程,2017,32(5):58-59.
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