礦山建設(shè)中水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)分析

羅曉菠，郭俊峰

（云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院，云南 昆明 650041）

通過(guò)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水文地質(zhì)災(zāi)害在礦山建設(shè)過(guò)程當(dāng)中比較常見(jiàn)，這種災(zāi)害不僅會(huì)對(duì)礦山建設(shè)相關(guān)工作人員的生命安全來(lái)帶較大了威脅，而且還會(huì)導(dǎo)致相關(guān)企業(yè)遭受到較大程度的經(jīng)濟(jì)損失。因此，相關(guān)建設(shè)單位的管理人員要對(duì)水文地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題進(jìn)行充分的分析和了解，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)對(duì)相應(yīng)的防治技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，在一定程度上能夠提高各個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)的效率和質(zhì)量[1]。

1 礦山建設(shè)中水文地質(zhì)災(zāi)害防治原則

首先，安全第一。建設(shè)單位在對(duì)水文地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治過(guò)程中要對(duì)礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)帶來(lái)的破壞予以足夠重視，在此基礎(chǔ)上來(lái)分析這種破壞對(duì)工作人員帶來(lái)的不利影響，對(duì)各種各樣的易燃物進(jìn)行考慮，這樣才可以避免工作人員接觸到這些危險(xiǎn)物質(zhì)，工作人員的生命安全也會(huì)得到有效保障。其次，因地制宜。建設(shè)單位的相關(guān)工作人員要在礦山建設(shè)之前對(duì)礦山水文特點(diǎn)、地質(zhì)特點(diǎn)等方面進(jìn)行充分考慮，這樣才能夠在防治水文地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)候可以制定相應(yīng)的防治措施，這些防治措施也具有一定的科學(xué)性和有效性。將因地制宜的原則落實(shí)到防治措施當(dāng)中能夠確保防治措施與實(shí)際情況相符合，整體的防治效果也會(huì)得到相應(yīng)提高。最后，不斷創(chuàng)新。為了能夠順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，建設(shè)單位要在礦山建設(shè)過(guò)程中對(duì)水文地質(zhì)災(zāi)害防治方法進(jìn)行不斷的完善和創(chuàng)新，對(duì)先進(jìn)的防治技術(shù)及治理模式進(jìn)行積極引進(jìn)，在防治水文地質(zhì)災(zāi)害的同時(shí)，礦山建設(shè)可以達(dá)到綠色發(fā)展的效果，科學(xué)經(jīng)營(yíng)和環(huán)境穩(wěn)定的目標(biāo)也會(huì)早日實(shí)現(xiàn)。

2 礦山建設(shè)中常見(jiàn)的水文地質(zhì)災(zāi)害

2.1 地下水位變化導(dǎo)致的水文地質(zhì)災(zāi)害

在通常情況下，部分建設(shè)單位在礦山進(jìn)行建設(shè)之前會(huì)對(duì)礦山地質(zhì)條件、水文條件等各種條件進(jìn)行科學(xué)的分析，這樣能夠避免各方面的工作受到地下水位變化及地質(zhì)變化帶來(lái)的影響。不過(guò)相關(guān)工作人員無(wú)法嚴(yán)格按照相關(guān)的要求和規(guī)定來(lái)對(duì)地下水位變化進(jìn)行充分分析，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致各方面工作受到影響，而且還會(huì)導(dǎo)致礦山建設(shè)的不安全因素增加。另外，在開(kāi)展各方面建設(shè)工作的時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致礦山當(dāng)中部位地下水發(fā)生一定程度的變化，工作人員無(wú)法對(duì)地下溶洞、暗河和礦山等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制連接，地下水流入礦山巷道當(dāng)中的改進(jìn)也會(huì)因此而增加，嚴(yán)重的時(shí)候泥沙也會(huì)流入巷道。礦井會(huì)受到這種災(zāi)害帶來(lái)的影響而發(fā)生透水?dāng)鄬印⒌V山巷道坍塌等現(xiàn)象，礦山相關(guān)工作人員生命安全和財(cái)產(chǎn)安全也會(huì)受到威脅，另外，一些機(jī)械設(shè)備在使用中受到一定的破壞和掩埋，礦山無(wú)法開(kāi)展正常的建設(shè)，相關(guān)企業(yè)會(huì)受到較大經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 礦山易燃物的水文地質(zhì)災(zāi)害

就從目前情況看來(lái)，礦山有著較多的礦產(chǎn)資源，一般會(huì)由多種化學(xué)元素來(lái)組成這些礦產(chǎn)資源，礦產(chǎn)資源有著較高的化學(xué)性，在特定的條件下就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。部分礦產(chǎn)資源在溫度較高的環(huán)境下會(huì)發(fā)生爆炸，這種礦產(chǎn)資源也就是自然物質(zhì)，主要包括甲烷風(fēng)可燃?xì)怏w，隨著溫度的升高，這些可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸的概率也會(huì)因此而增加。另外，礦山建設(shè)過(guò)程中隨著挖掘深度的增加，其內(nèi)部的溫度也會(huì)變得越來(lái)越高，由于硫含量的升高而導(dǎo)致礦山易燃物質(zhì)的爆炸概率也會(huì)升高，工作人員生命安全就會(huì)受到較大程度的威脅。

2.3 巖土層變形導(dǎo)致的水文地質(zhì)災(zāi)害

工作人員在對(duì)礦山進(jìn)行建設(shè)過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上將礦體進(jìn)行挖空，結(jié)合實(shí)際來(lái)達(dá)到良好的支承效果，這樣才可以避免礦體發(fā)生坍塌，在一般情況下礦體坍塌問(wèn)題比較容易出現(xiàn)在淺層礦山當(dāng)中。除此之外，礦體塌方事故在礦山建設(shè)過(guò)程中也比較常見(jiàn)，特別是在煤礦礦山的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，在建設(shè)區(qū)域生活的居民和工作人員的生命安全受到威脅，導(dǎo)致這種問(wèn)題出現(xiàn)最為主要的原因就是礦體挖空而導(dǎo)致的巖土層變形，礦山內(nèi)部支撐支架的整體承載力也會(huì)降低[2]。

2.4 滑坡引發(fā)的水文地質(zhì)災(zāi)害

因?yàn)榈V山自身具有一定結(jié)構(gòu)，其與下滑力存在著相反的力，二者消長(zhǎng)便影響著邊坡的變化。如若下滑力超出抗下滑力，那么邊坡上的巖體便會(huì)在重力作用下往下滑動(dòng)，進(jìn)而出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。歸納來(lái)說(shuō)導(dǎo)致該類災(zāi)害出現(xiàn)的原因主要如下：第一，在對(duì)深層礦產(chǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)過(guò)程中，上部分覆巖層受力情況逐步發(fā)生改變從而引發(fā)滑坡；第二，因?yàn)闆](méi)有科學(xué)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，從而使得開(kāi)采受到制約，進(jìn)而導(dǎo)致滑坡災(zāi)害出現(xiàn)；第三，滑坡裂面內(nèi)部流入地下水或地表水，導(dǎo)致地質(zhì)疏松從而引發(fā)滑坡災(zāi)害。

3 礦山建設(shè)中水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)

3.1 施工之前進(jìn)行全方位地質(zhì)勘測(cè)

在礦山建設(shè)當(dāng)中，相關(guān)單位要對(duì)斜豎井的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，這樣能夠?qū)π本某鏊亢透浇鼌^(qū)域含水地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，在此基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)剖面圖進(jìn)行科學(xué)制作，剖面圖的科學(xué)性和有效性也會(huì)得到相應(yīng)的提高，工作人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的要求和規(guī)定來(lái)開(kāi)展工作。與此同時(shí)檢測(cè)部門還要按照規(guī)定來(lái)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)收，如果在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)含水部分，那么工作人員要從整體的角度來(lái)對(duì)距離和深度進(jìn)行分析。工作人員要根據(jù)相關(guān)要求來(lái)開(kāi)展導(dǎo)水設(shè)施施工，對(duì)出水量和施工區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行充分考慮，這樣才能夠及時(shí)地采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，滑坡、坍塌等現(xiàn)象發(fā)生的概率也會(huì)得到進(jìn)一步降低。施工單位在開(kāi)展各個(gè)環(huán)節(jié)施工之前要對(duì)礦山附近環(huán)境進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，對(duì)水文狀況進(jìn)行充分了解，在此基礎(chǔ)上來(lái)制定出相應(yīng)的方案，泥石流、滑坡、坍塌等不利影響也會(huì)得到有效解決。

3.2 強(qiáng)化防治工程規(guī)劃工作

現(xiàn)階段我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域?qū)ΦV山強(qiáng)化工程越來(lái)越重視，為了能夠正常的開(kāi)展礦山施工，相關(guān)單位就要對(duì)滑坡、泥石流、坍塌等現(xiàn)象出現(xiàn)的原因進(jìn)行充分分析，在此基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)礦山所處地區(qū)的水文狀況和實(shí)際發(fā)生的災(zāi)害進(jìn)行充分考慮，這樣才能夠?qū)@些現(xiàn)象發(fā)生的具體原因進(jìn)行有效推測(cè)。另外，相關(guān)單位還要對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生比較頻繁的區(qū)域予以足夠重視，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行有效加固，從而避免同種問(wèn)題的再次出現(xiàn)。與此同時(shí)，礦山建設(shè)過(guò)程中比較常見(jiàn)的就是邊坡地形，工作人員要對(duì)這種地形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，在變形出現(xiàn)的第一時(shí)間采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。為了能夠進(jìn)一步提高礦山建設(shè)的安全性，相關(guān)單位在開(kāi)展各方面工作之前會(huì)邀請(qǐng)專家來(lái)進(jìn)行評(píng)估，對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行考核[3]。

3.3 施工過(guò)程中的防治技術(shù)

在開(kāi)展實(shí)際的礦山建設(shè)過(guò)程中，工作人員要對(duì)相應(yīng)的防范措施進(jìn)行合理應(yīng)用，對(duì)礦山周圍的排水難題進(jìn)行有效處理，這主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下建設(shè)區(qū)域都處于山林當(dāng)中，為了能夠避免暴風(fēng)雨對(duì)建設(shè)工作帶來(lái)的影響，施工單位要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)采取合理的方法進(jìn)行截洪，確保暴風(fēng)雨帶來(lái)的雨水可以快速的排出。除此之外，在部分施工環(huán)節(jié)當(dāng)中需要進(jìn)行開(kāi)采面的下部開(kāi)采，這種方法會(huì)導(dǎo)致山體崩塌概率的增加，所以建設(shè)單位要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的建設(shè)方法和理念，對(duì)先進(jìn)的建設(shè)方法和技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，這樣才可以達(dá)到良好的效果。具體水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)分析如下。

3.3.1 地下水防治技術(shù)

在進(jìn)行礦山建設(shè)過(guò)程中常常會(huì)由于地下水位出現(xiàn)變化而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)發(fā)生，所以要采取有效的措施來(lái)防治地下水災(zāi)害。首先，在開(kāi)展建設(shè)前要求工作人員能夠全方位調(diào)查與分析建設(shè)區(qū)域的地下水類型、流向與含量等情況。并且科學(xué)規(guī)劃礦山建設(shè)工作，充分考慮礦山周邊的地理環(huán)境與水文構(gòu)造情況。其次，工作人員應(yīng)當(dāng)要能夠結(jié)合實(shí)際掌握到的地質(zhì)情況來(lái)科學(xué)制定施工策劃圖，做好礦井位置的規(guī)劃工作，并且合理預(yù)測(cè)含水構(gòu)建的具體位置以及儲(chǔ)水量。再者，需要做好礦井含水層的實(shí)際工作，合理設(shè)置探水孔確保其與巖體距離在10m 以上。此外，盡可能采用疏堵結(jié)合的方法來(lái)治理地下水的問(wèn)題，以降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的損害，并且實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約[4]。

3.3.2 易燃物質(zhì)爆炸災(zāi)害的防治技術(shù)

首先，要保證通風(fēng)良好。如若在礦井中堆積有菇?jīng)龅囊兹家妆镔Y，那么就會(huì)存在較高的爆炸風(fēng)險(xiǎn)，所以需要采取換氣的方式來(lái)快速排出礦井內(nèi)的易燃易爆物質(zhì)，確保作業(yè)環(huán)境的安全性。其次，需要?jiǎng)討B(tài)檢測(cè)作業(yè)區(qū)域中的甲烷濃度，如果采取有效的通風(fēng)換氣方法也無(wú)法及時(shí)排出易燃易爆物質(zhì)，則要求采取更為精細(xì)的方式來(lái)實(shí)時(shí)防治。例如密切檢測(cè)甲烷等易燃?xì)怏w，如若濃度超標(biāo)，需要馬上將作業(yè)人員撤離并采取有效的應(yīng)對(duì)方式。如若在礦區(qū)中實(shí)施爆破作業(yè)，務(wù)必要求作業(yè)人員到安全區(qū)域，且拉設(shè)安全防線，一律禁止人員靠近爆炸區(qū)域。

3.3.3 巖土層變形的防治技術(shù)

在礦山建設(shè)中往往會(huì)由于巖土層變形而引發(fā)巖溶塌陷等地表塌陷災(zāi)害，所以工作人員可以采取如下幾種方式來(lái)進(jìn)行防治：首先，采取有效的回填和密封工作。如若出現(xiàn)了一片凹陷部位，則可以往其中回填礦區(qū)周邊的砂石與擬題，同時(shí)密封塌陷扣，防治雨水浸潤(rùn)。其次，回填完畢后，需要根據(jù)具體情況來(lái)實(shí)時(shí)疏導(dǎo)，如若塌陷部位和河流間距較小，那么可以調(diào)整河流流向，防止塌陷區(qū)內(nèi)流進(jìn)河水，引發(fā)二次塌陷。再者，可將圍堤建設(shè)于已經(jīng)塌陷區(qū)域的諸位，防止有地表水灌入其中。此外，仔細(xì)監(jiān)管已經(jīng)出現(xiàn)塌陷的部位，如若有積水滲水等問(wèn)題出現(xiàn)，則要求馬上試試清理，防止再次引發(fā)塌陷事故。

3.3.4 滑坡災(zāi)害的防治技術(shù)

首先，整平處理礦山斜坡的坡腳部位。通常是由于巖石自身重量而導(dǎo)致滑坡災(zāi)害的出現(xiàn)，處理完畢坡腳后，能夠大大降低巖石滑坡皮面?zhèn)鹊膭?dòng)力加速度，從而達(dá)到對(duì)滑坡進(jìn)行緩解的目的。如若坡面傾角較大，那么不可單純采取坡面削緩的方式進(jìn)行處理，還需要將臺(tái)階修建在坡面部位，把它建設(shè)成為一級(jí)級(jí)的臺(tái)階，從而大大降低在滑坡過(guò)程中巖石的動(dòng)能，從而大大緩解與制止滑坡的作用。其次，進(jìn)行擋土墻的建設(shè)。對(duì)于部分可能會(huì)有山體滑坡出現(xiàn)的部位能夠采取建設(shè)擋土墻的方式來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。不過(guò)在運(yùn)用該項(xiàng)方法過(guò)程中還要求做好排水系統(tǒng)的建設(shè)工作，用以快速排出滑坡地段下方的地下水。再者，可以將方化妝設(shè)置于滑坡部位，利用加大阻力的方法來(lái)起到對(duì)滑坡進(jìn)行緩解的效果。最后，需要有效處理地下水與地表水的處理工作，防止其對(duì)巖石性質(zhì)產(chǎn)生影響。一是進(jìn)行地表截水溝的建設(shè)工作，用以對(duì)滑坡上方的地表水流進(jìn)行有效攔截；二是建設(shè)排水溝，利用暗溝或是明溝的方法來(lái)快速將地下水排除，將巖石含水量降低；三是建設(shè)排水巷道，運(yùn)用排水巷道來(lái)快速排除滑動(dòng)體內(nèi)的地下水[5-7]。

4 結(jié)論

綜上所述，水文地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于礦山建設(shè)來(lái)說(shuō)是非常不利的，這就要求相關(guān)單位要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行充分分析，在此基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)相應(yīng)的防治技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，這樣不僅能夠提高整體的防治效果，而且各個(gè)環(huán)節(jié)的工作也能夠正常開(kāi)展，施工安全性也會(huì)得到提高。