基于礦山建設中水文地質災害防治技術的研究

熊志君

（中鼎國際工程有限責任公司 江西南昌 330096）

基于礦山建設中水文地質災害防治技術的研究

熊志君

（中鼎國際工程有限責任公司 江西南昌 330096）

當前，隨著我國經濟發展速度的不斷加快，對于礦產的應用也逐漸增多，作為經濟發展建設中的基本資源，礦產的開發步伐也逐漸加快。而由于過度的開采和開發中的破壞，使得礦山所處位置的地質條件每況愈下，并為礦產的開采埋下了極大的安全隱患，尤其是水文地質災害，為礦山建設造成了嚴重的影響，不僅帶來了巨大的經濟損失，更會威脅到人們的生命安全。本文簡要闡述了礦山建設中水文地質災害的種類，并進一步探討了對礦山建設中水文地質災害進行防止的技術和措施，旨在為礦產資源得以更好的開發，做出自己應有的貢獻。

礦山建設；水文地質；地質災害；防治措施

引言

新時代背景下，我國經濟的發展離不開對礦產資源的需求，這也使礦產資源成為了現階段我國經濟發展的基本能源來源。但隨著礦產資源的逐漸開發，水文地質災害問題也在逐漸增多，由于施工操作不當或地質勘察不足，使得礦產開發中的安全事故頻發，此類問題，已成為社會各界普遍關注的焦點問題。水文地質災害的發生，不僅會對人們的生命和財產安全造成嚴重的危害，還會導致生態環境惡化的加劇。據不完全統計，過去10年間，我國因礦產的開發所引起的地質性災害多達上萬起，造成了極大的人員傷亡和經濟損失。對此，人們逐漸認識到杜絕不規范的礦產開采、維護礦山環境、以及避免地質災害的再次發生，是現階段礦產開發中亟待解決的問題，因此，對于“礦山建設匯總水文地質災害防治技術”的研究，就具有極大的現實意義。

1 礦山水文地質災害的類型

礦山發生水文地質災害的類型有非常多種，就目前來講，涉及到危害性比較大的類型有地層表面崩塌、滑坡災害、巖溶塌陷災害、地下水災害等。

1.1 地層表面崩塌

地層表面崩塌容易發生的位置是用井巷開采的地下礦山。當礦山開采到達特定程度，就極易形成面積較大的采空區。而采空區位置，如果保留下來的礦柱不足，亦或是因為礦柱受到損壞，則會使支撐能力降低，造成最終的地面崩塌問題。尤其是一些礦體產狀平緩與淺埋藏的礦區，更容易出現地層表面崩塌的問題。如果采空區沒有及時回填，若礦層繼續開采，其范圍擴展至臨界值時，地表則會形成較采空區為大的塌陷型盆地。再者，在分布巖溶的位置，亦會由于礦山的排水干疏問題導致地面表層崩塌。雖然有了上面的分析，可是眾所周知，采礦的過程與機理均十分復雜，其中會涉及到巖層構造、成分等多方面的問題，故而至今未能形成被普遍接受的塌陷理論。

1.2 滑坡災害

滑坡災害，是由邊坡巖體重力作用而形成的災害現象。一方面，邊坡上方巖體有向下的作用力，另一方面，而邊坡下方也有向上的支撐力，若下方的支撐力由礦山的建設而出現削弱的情況，則巖體向下的作用力就要大于支撐力，從而使巖體沿邊坡下滑，出現滑坡災害。

1.3 巖溶塌陷災害

若巖溶區域經過長時間的疏干排水，則會出現巖溶塌陷現象。在進行礦山中礦床開采過程中，由于要對礦產進行挖掘，則就需要對施工作業位置進行疏干排水工作，而當水源減少、水位降低時，則會出現原有的支撐結構遭到破壞，進而出現巖溶坍塌現象。此外，有時在進行礦產資源開采中，也會將地表水源進行破壞，使得礦坑內充水條件極具惡化，也會出現塌陷現象。

1.4 地下水災害

地下水災害較為常見的是崩塌災害和泥石流災害。其中，崩塌不僅會出現在直立裂隙中，還存在于水平或傾斜裂隙中。由于礦山的建設，會由于巖體中孔隙水壓力的不斷增強，而對巖體產生出臨空面的作用力，也會使有效的應力減弱，對裂隙移動進行抵抗的摩擦力也會有所降低，在此綜合作用下，會發生崩塌現象。而泥石流災害的產生，是由于礦山的建設會生成大量的礦渣、碎石和剝離土，且大多在山坡上堆積，若突遇暴風雨，則會使急速的雨水與泥沙、碎石等混合，形成大面積的滑落流動現象，這便是泥石流災害形成的原因，見圖1。

2 礦山建設中水文地質災害的防治技術與措施

2.1 在水文地質勘察工作上進行提升

通過對水文地質進行充分的勘察，能夠有針對性的設計出切實可行的水文地質災害的防治和改善方案。針對礦山的綜合因素不同，不能僅依靠以往的水文地質災害防治經驗和技術，應當對勘察與設計做靈活運用，且要將兩者做緊密結合，唯有如此，才能有效的解決水文地質中的災害問題。對礦山的勘察，可通過實地勘察與地理信息系統（Geographic Information System）做結合比較與參照，例如：在礦產資源的礦床內進行地下水觀測設備的設立，以便隨時監測地下水的實時狀態。同時，礦山中礦床的規模、地形、地勢等要素，也是進行礦山水文地質工作的依據。同時，防治方案的設計也要嚴格遵循水文地質勘察中的數據信息，以勘察數據為基本依據，唯有如此，才能對水文地質勘察工作做到有效的提升。

圖1 泥石流災害形成原因

2.2 水文地質災害的綜合防治技術與措施

2.2.1 對于滑坡的防治措施

對于滑坡現象，可采用三種措施進行防治。①設立支撐結構，并對巖體的剪應力進行有效的削減。支撐結構的設立可通過修擋土墻或進行邊坡整平來完成。在地層相對堅固且穩定的位置修建擋土墻，墻體后方再修建引水或排水渠，其作用為防止巖體的滑動，且能夠避免擋土墻受邊坡巖體的影響而出現同步滑動的現象，同時，還能夠對巖體滑動中出現的水流，做到及時的排出。而邊坡整平，則是通過對邊坡的角度做削減，使邊坡與水平面的夾角盡量減小，以此來避免巖體的滑動。②建立防護堤，減少地表水流對巖體進行沖刷，進而形成滑坡現象。此種措施是在對滑坡所形成的機理做出充分分析和了解后，以建立防護堤的方式，對滑坡形成的作用進行明顯削弱或消除。③對巖體的物理性質進行改變。設置排水巷道或排水渠，將地表水與地下水進行及時的排出，防止水流對巖體產生作用，形成滑坡。同時，此種方式也能夠有效的減少巖體的含水量，對滑坡也能夠起到相應的預防作用。

2.2.2 對于巖溶塌陷的防治措施

①在塌陷出現時，要對塌陷位置中所存積水做及時的疏導和排除。②為防止地表水的滲入，將塌陷位置進行及時的回填作業，所用到的材料可以是粘土，也可利用水泥砂漿等。③采用修建圍堤法，對塌陷位置進行有效的防水保護。④有些塌陷是由于真空吸蝕引起，對此就要進行塌陷位置的充氣，使其所具有的真空狀態消除。

2.2.3 對于地下水的防治措施

對于地下水的防治，可采用排氣壓入濃密水泥漿的方式進行防治處理。此種措施不僅能夠使固結后的耐壓能力增強，還能夠有效防止地表水的滲入。此外，在對鉆孔設備的選取上，也要進行反復的試用和調試，傳統的鉆孔設備較易在操作中出現鉆具超出鉆孔的情況，這會導致事故的發生，若在鉆具的鉆桿上加裝防突裝置，則能夠解決此類問題，并做到很好的鉆孔注漿作業。同時，還需要注意的是，對于含水層要使用超前探水孔做深度以及位置的探明，進而再通過涌水量等方面進行充分分析，以設計出更為合理的防治措施。

3 結語

綜上所述，新形勢下，經濟的發展對于礦產資源的需求逐年增加，而在礦產資源開采中，會對礦區的地質環境造成不同程度的破壞，地質環境的破壞，也會對礦產的開采起到制約和危害作用，為解決此類問題，唯有對礦山建設中的水文地質災害做出明確的分析和總結，采用支撐結構的搭建、修建排水巷道等方式進行水文地質災害的改善或消除，也唯有如此，才能在保證礦山建設安全的基礎上，有效的提升礦產資源的開采量，也唯有如此，才能使礦產資源為經濟的發展建設做出相應的推動。

[1]馬宏巖，任成廣，李曉東.礦山建設中水文地質災害防治技術[J].硅谷，2014，22：203+206.

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[3]李成國.礦山建設中水文地質的災害防治研究[J].山東煤炭科技，2013，02：189～191.

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1004-7344（2016）26-0200-02

2016-8-26