礦山建設中水文地質(zhì)災害防治技術

馬宏巖+任成廣+李曉東

摘 要 經(jīng)濟的發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加，我國礦上建設的規(guī)模不斷擴大，開采力度的不斷加大，礦山建設中的安全問題也越來越受到關注。礦山建設中一旦發(fā)生地質(zhì)災害事故，不僅威脅著礦工的生命安全，更會帶來巨大的經(jīng)濟損失，因此，如何采取有效的技術措施對水文地質(zhì)災害進行防治顯得尤為重要。本文對礦山建設中常見的水文地質(zhì)災害類型進行分析，討論地下水文地質(zhì)災害防治的基本要求，探討礦山建設中水文地質(zhì)災害的防治技術。

關鍵詞 礦山建設;水文地質(zhì)災害;防治技術

中圖分類號：TD12 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0203-01

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，對能源的需求量不斷加大，礦產(chǎn)資源開采量的增加，礦山建設規(guī)模也在不斷擴大。在礦山建設中最重要的就是安全生產(chǎn)的問題，一旦有地質(zhì)災害發(fā)生，直接威脅作業(yè)中的礦工的生命安全，還會造成巨大的經(jīng)濟損失。隨著礦山安全事故的層出不窮，安全生產(chǎn)成為礦山建設的重點問題，對水文地質(zhì)災害的防治越來越重視。

1 礦山建設中水文地質(zhì)災害的常見類型

在礦山開采的時候，對水文地質(zhì)情況進行詳細的勘察，并對存在的安全隱患采取有效的措施進行防護十分必要。一旦有地質(zhì)災害發(fā)生，輕者可能會影響礦井開采的進度，造成設備故障損害，帶來直接的經(jīng)濟損失，嚴重的地質(zhì)災害甚至會威脅到井內(nèi)礦工的生命安全。

1）因地下水位變化引起的地質(zhì)災害。礦山建設完工進行開采時，礦井很有可能會接觸到地下的蓄水溶洞或者地下暗河，這樣巷道內(nèi)就很可能涌進地下水，甚至會有泥沙涌進巷道中來。如果礦井有透水斷層或者裂縫存在，地表徑流的水流夾雜沉積物和泥沙涌進巷道，造成巷道的堵塞，甚至會對巷道中作業(yè)的礦工人員造成安全威脅，將礦井中進行開采作業(yè)的機器設備損壞或者掩埋，更嚴重的會導致礦山發(fā)掘系統(tǒng)癱瘓。因為這種災害無法事先預測，突發(fā)性極強，而且破壞力大，會造成非常嚴重的后果。

2）礦體內(nèi)含有的易燃物質(zhì)引起的地質(zhì)災害。礦體內(nèi)可能會含有易燃的氣體，如甲烷等。礦井深度不斷增加的過程中，受地熱的影響井內(nèi)的溫度不斷上升，硫的含量也逐漸增加。礦工在此種條件下進行開采作業(yè)，除了對自身的健康度具有一定的影響，如果井內(nèi)通風條件不好，易燃氣體不斷地增加積累，如果井內(nèi)溫度過高就極容易引起爆炸的發(fā)生，后果不堪設想。尤其是在煤礦的礦井中，瓦斯爆炸的事故屢見不鮮，帶來的后果也極為嚴重。但是此種地質(zhì)災害是具有預見性的，只要做好日常管理的維護工作，采取恰當?shù)念A防措施，就可以在很大程度上降低此種災害的發(fā)生率。

3）巖土層變形引起的地質(zhì)災害。礦山在投入使用一段時間后，采空的礦體必須對其進行支撐，以防止其發(fā)生塌陷。特別是在淺度埋藏的礦區(qū)，采空的礦體極易發(fā)生塌陷，必須對開采完畢的礦體及時的進行支撐和回填。近年來，淺表煤礦發(fā)生地面塌陷時有發(fā)生，不僅影響地面建筑的安全性，影響礦區(qū)居民的正常生活，而且會造成一定的經(jīng)濟損失。在對礦區(qū)進行開發(fā)時，通常會引爆礦脈周圍的巖石，因此事先都會對礦區(qū)地質(zhì)情況進行勘測選擇起爆點。但是如果勘測的數(shù)據(jù)發(fā)生誤差，就會影響起爆點的準確性，巖石在引爆的過程中如果成噴射狀的爆破，會對井下進行開采作業(yè)的工人帶來安全威脅。

2 礦山建設中水文地質(zhì)災害防治的基本原則

無論是在進行礦山建設的過程中，還是礦井投入生產(chǎn)運行的過程中，受到地下水的影響是常見的狀況，具有一定的普遍性。地下水的揭露對礦井生產(chǎn)具有不利的影響，輕者影響開采進度，破壞礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，重者會造成礦井發(fā)生水文地質(zhì)災害，對礦工的生命財產(chǎn)帶來威脅的同時還會造成經(jīng)濟上的巨大損失。礦井透水的災害屢見不鮮，使得水文地質(zhì)災害的防治越發(fā)重要。因此，礦山建設必須遵循科學發(fā)展、規(guī)范建設、關愛生命、安全生產(chǎn)的基本原則，對地下水的類型、分布、變化規(guī)律和特點進行詳細的勘探和檢測，全面了解礦區(qū)地下水的基本情況，合理設計，嚴格施工，全方位的采取各種防治方法。

3 礦山建設中水文地質(zhì)災害的防治技術

1）水文地質(zhì)災害防治的具體要求。要達到理想的防治效果，就必須秉持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，按照規(guī)范標準進行施工。首先，豎井工程的建設要嚴格按照標準工藝要求進行施工，施工前做好地質(zhì)勘察工作，全面了解井筒的地質(zhì)條件，對地下水的基本情況進行分析，預測井筒涌水發(fā)生的可能性及涌水量的大小。其次對于主體井巷的建設在施工前應該根據(jù)水文地址勘察的結果編制水文平面圖和剖面圖，制定詳細的地質(zhì)說明書。施工期間做好水文地質(zhì)的研究和跟蹤工作，根據(jù)水文地質(zhì)條件的變化及時對預測結果進行修改。再次，在對已知的含水層或導水構造揭露之前利用探水孔對其位置和厚度進行預先的探知，根據(jù)探知結果結合具體的實際條件和工程要求制定合理的措施進行預防。在鉆孔開孔5米的范圍之內(nèi)巖體的強度與完整性滿足探水孔孔口管的預埋及預埋后可能需要注漿時安全承載需要。如果巖體具有良好的完整性，而且涌水量不大、分散的含水層，可使用普通的鑿巖及直接對巖體進行淺孔探水。

2）礦山水文地質(zhì)災害的防治技術。

①采用排氣壓入密水泥漿方式水平或仰視探水注漿孔埋設孔口管工藝。

在豎井建設進行鉆深孔進行探水或注漿埋設孔口關的工藝多采用先將水泥灌入到孔內(nèi)，然后再向孔內(nèi)送入孔口管進去的方法。這種工藝的弊端在于管體和孔壁之間存在一定的間隙，很難做到真正的無縫，要最大程度減小間隙，就需要采取反復壓漿的方法，操作起來非常繁瑣，又難以保證施工安全。現(xiàn)今采用排氣壓入濃密水泥漿方式，可以從根本上解決這一問題，且抗?jié)B性良好。

②鉆孔加裝特殊的防突防噴裝置。

鉆孔的防突防噴裝置是高壓頂水鉆進安全控制最核心的器材。多年的實踐證明如果單純利用鉆機的液壓卡盤進行防突控制，效果并不理想，無法滿足安全防突的需要。如果在鉆孔過程中鉆具突出鉆孔，就會引起安全事故的發(fā)生。現(xiàn)今新開發(fā)的異徑防突器，在鉆桿上進行加裝，可以在一千米的高度的水頭壓力下安全的進行深孔探水。防噴的控制措施是在高壓閥門前端安裝自伸縮式孔口封閉器、高壓閥門與孔口管之間安裝四通管、高壓閥及減壓器。經(jīng)過實踐檢驗，此種防突訪噴裝置使用效果良好，極大的提高了鉆孔的安全性。

參考文獻

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