基于特殊地形環境的礦區巖土勘察策略分析

裘德利　鄧兵強

（江西省建筑設計研究總院　江西　南昌　330000）

基于特殊地形環境的礦區巖土勘察策略分析

裘德利鄧兵強

（江西省建筑設計研究總院江西南昌330000）

伴隨我國經濟的不斷發展，我國煤礦區的數量和煤礦的年開采量也逐漸的增加，并且，由于我國社會發展對于煤礦資源需求量的不斷擴大，使得煤礦開采業也隨之不斷的發展。近幾年，由于我國科學技術水平明顯的提升，開采煤礦的技術也隨之提升，且被廣泛的應用到開采行業之中。在此種情況下，一些地形條件相對特殊的礦區，其勘察巖土的方式和技術的發展也逐漸的成熟起來。因此，本文以地形環境較為特殊的煤礦區為研究點，就該區域內地裂縫的特點以及勘察巖土的策略進行簡單的分析。

特殊地形礦區；巖土勘察策略；分析

引言

根據目前我國多年的煤礦開采經驗，我國礦區的技術工人一直都是按照國家相關的標準要求和自身經驗來進行巖土的勘察工作的；從勘察的效果來看，對于一些地形環境相對較好的礦區來講，該方法可以取得十分良好的效果。但是對于一些比較特殊的地形環境來說，在進行巖土勘察工作時，則往往有可能由于受到了人為因素的干擾，而對最終的勘察結果造成一定的影響。從當前我國影響我國礦區勘察工作的發展因素來看，地裂縫因素對于巖土勘察工作的順利進行帶去了極大的阻礙，特別是對于勘察結果的合理性造成了十分嚴重的影響。因此，要想推動我國礦區巖土勘察工作的發展，對地裂縫進行全面的研究和分析，并找出對于此種特殊地形的勘查方法是一項必須進行的工作。

1　導致地裂縫問題出現的原因

1.1地裂縫問題出現的主要原因

地質活動的主要影響就是地裂縫的產生，地震是證明二者關系最有力的證明，但是發生在煤礦區的大面積地裂縫現象卻不僅僅是由于單一型地質運動所造成的。全球經濟的高速發展，再配以科學技術手段的不斷更新，人們憑借這些對土地的地層進行了大規模的改造，使得地質條件也在一定的程度上受到了改變。所以，地裂縫的產生也不僅僅是因為地震的影響，地質的運動與底下的熔巖發育都會成為地裂縫產生的主要原因[1]。除此之外，由于能源的日益匱乏，人們對于各礦產資源的開發也是加大了力度，地下水的開采與利用程度也在日益增加，這些都會進一步導致地裂縫出現的問題會呈現出大范圍擴散的趨勢。

1.2煤礦出出現特殊地形的原因

一般情況下，煤礦區之所以會出現地裂縫這種特殊類型的地形，主要就是由于礦區本身的地質原因或者是礦區的地質層長期的受到了地下水的侵蝕；并且，由于煤礦區的周邊也存有一些住戶，這些住戶的日常用水來源都是通過對地下水的開采獲取的，而且，礦區工作人員日常的飲用水的來源也是如此；長此以往，就會導致礦區的地質環境發生了極大的變化，地面出現了沉降的現象，嚴重時，就會導致地表開裂，出現地裂縫地形。因此，礦區周邊的建筑物要采用主動避讓的方式來盡可能的避開開采區的地裂縫；正常情況下，在礦區地裂縫周邊的5～8m之內是不允許修建建筑物的。此外，保障礦區地裂縫周邊環境的空曠性，不僅可以有效的降低特殊地形的危害、為巖土勘察工作帶去一定的便利；從煤礦開采行業長期發展的角度來看，此種行為對于推動該行業的發展也具有十分積極的作用。

2　礦區開采方式的分析

2.1巖土勘察特點分析

巖土勘察與結構工程的勘察是不同的，因為巖土材料與結構材料相比，其本身具有較大的不確定性，對巖土工程進行成功的勘察需要對沿途的特性有著準確的了解，這一點在巖土材料的勘察中是重中之重。進行巖土材料的工程勘察是對巖土工程提供數據以及為地址研究提供資料的重要過程，是進行所有的土木工程的項目建設的重要基礎。通過勘察來對巖土的勘察參數以及材料的性能來進行預估是較為特殊的巖土的工程問題，這主要是因為材料的主要性能施工之前就已經按照勘察的規格與要求進行質量的控制與保持，相關的資料或者是數據都已經獲得，切得到的過程相對容易。一般的來說，對于施工現場的巖土性質進行了解首先是要通過對沿途工程的勘察來進行的[2]。在進行這一勘察工程時，要求工程師要勘察過程中所需要的一切的相關巖土性能以及足夠的參考資料。巖土的特性通常都不會按照指定的要求與規格來進行制造或者是對其進行加工處理，作為巖土工程師所需要處理的大多都是巖石或者是土樣，它們都屬于自然的、天然的材料，大部分的對于巖土的工程勘察的參數是利用對工程勘察的測試來進行推導或是預估的。所以，在巖土勘察的工程之中，需要巖土工程師對于巖土的特性與材料性能都具有較為充分的了解，對巖土勘察這一工作有著較大的熱愛，盡所能的將每一項工作都做到細致無誤。

2.2靜力觸探勘察方法分析

所謂的靜力觸探法，其主要指的就是借用壓力裝置的作用，通過力學作用將裝著觸探頭裝置的觸探針壓入將要試驗的土層當中；并借用相關的測量系統，詳細的測量土層的貫入主力，從而對土層中帶有的一些基本的物理力學特點進行進一步的確認。由于該勘察方法屬于一種對于巖土勘察有重要作用的土體原位測試方法，所以，其在礦區的巖土勘察工作中被廣泛的應用。雖然，靜力觸探法無法獲得到真實的土質樣本；但是，同其他一次性的巖土勘察方法不同，該方法可以進行連續的試驗；并且，由于其涉及到的專業性操作手法較少，所以，在實際的操作時也十分的便利、其勘察的結果準確性也相對較高。而且，由于該勘察方法可以連續的獲取到不同深度土層性質變化的信息數據，所以，其勘察結果的合理性也要遠遠的高于傳統的標準貫入式的勘察手法。此外，以往通過靜力觸探法獲取到的試驗數據主要包括了摩擦力、椎尖阻抗力和摩擦比等方面的內容；但是，在判斷土層的分類時，由于粘性的土層其摩擦力相對較大，而砂質的土層則與其相反，這就使得在計算摩擦比值時會存在一定的差異，此時，可以通過分析摩擦比配合的狀態來判斷土層類型。該勘察方法和判斷方式具體如圖1～2所示。

圖1　靜力觸探法內部設計

圖2　靜力觸探法勘察成果曲線

2.3地裂縫地形具體勘察策略

通常情況下，地裂縫地形主要具有以下幾大特點：①裂縫的平面形態會呈現出一種間距不等的平行排列狀態；②相鄰的兩個地裂縫之間的距離為600～2000m之間，且每一條地裂縫的長度都可以達到數公里或者是數十公里，其延伸性也相對較長[3]。雖然，不同礦區地裂縫分布的特點和產生的原因會存在著一定的差異，但是，其對于環境和煤礦開采產生的影響都是一致的。因此，要想有效的提高巖土勘察工作的效率，保證其勘察結果的合理性。煤礦行業的勘察人員對礦區的總平面進行勘察工作時需要做到：①需要做好雨水和污水排水系統的妥善處理工作，使得施工場地的水不會排到地裂縫之中；②在進行實際的巖土勘察工作時，其各項勘察規定一定要盡量的避免會跨越主的地裂縫和次級地裂縫，如果一定需要跨越，則可以依靠一些可靠性較高的防護措施來進行保護。

3　結論

總而言之，在地裂縫這種特殊的礦區環境中，礦區的巖土勘察工作不僅要面臨復雜的工作環境，還需要保證勘察人員具備極高的專業技能，只有這樣，才可以保證勘察工作的順利進行。并且，由于引發地裂縫地形出現的原因較多，因此，對勘察結果合理性產生影響的因素構成相對來講也比較復雜。因此，勘察人員在實際的工作過程中，不僅需要全面細致的分析地裂縫問題產生的原因，還需要制定出健全的控制策略，保證將地質運動對巖土勘察的影響降到最低，以便能夠減少地裂縫因素對井下工作人員人身安全造成危害的概率。

[1]陳友輝.特殊地形環境下礦區巖土勘察方法及工程處置[J].煤炭技術，2012，10（08）：129～130.

[2]汪校強.地裂縫特殊地形環境下的煤礦區巖土勘察[J].江西建材，2015，11（06）：217～221.

[3]莫時雄.典型金屬礦山巖土工程環境評價體系與預警系統研究[D].中南大學，2008.

TD166

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1673-0038（2015）19-0197-02

2015-4-25