礦山地質(zhì)施工中水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)研究

陳博淵

【摘 ?要】作為地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生的國(guó)家之一，地質(zhì)災(zāi)害的形式多樣，影響的范圍比較廣泛，因此不僅造成區(qū)域的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重情況下甚至危害到人們的生命安全。開采礦產(chǎn)資源一定程度上促使區(qū)域地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了變化。發(fā)生礦山地質(zhì)災(zāi)害對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)發(fā)展都產(chǎn)生了十分惡劣的影響，引起地震、滑坡、泥石流等。因此礦山地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防與治理便提上了議事日程。本篇文章針對(duì)礦山地質(zhì)施工中水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)展開分析和研究，通過(guò)灌漿加固、排水防滲等工程項(xiàng)目防治水文地質(zhì)災(zāi)害，避免災(zāi)害的發(fā)生和進(jìn)一步擴(kuò)大。以下的觀點(diǎn)僅供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】礦山地質(zhì);地址災(zāi)害;災(zāi)害防治;滑坡泥石流

引言

傳統(tǒng)的水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)一般是通過(guò)坡面防護(hù)和整體加固的方式，充分滿足小角度礦山的災(zāi)害防治。大型礦山地質(zhì)施工中運(yùn)用傳統(tǒng)的水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)存在預(yù)防性不高的情況，因此展開了水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)研究。水文地質(zhì)災(zāi)害包括崩塌和滑坡泥石流兩種。應(yīng)用防治技術(shù)的過(guò)程中應(yīng)該有針對(duì)性的開展相關(guān)工作，保證水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)的有效性。

1礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因

1.1客觀原因

由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展程度不夠，因此礦山開采活動(dòng)只在巖石圈范圍內(nèi)進(jìn)行。開始礦山開采活動(dòng)之前，巖石圈和地球表面處于比較平衡的狀態(tài)。在礦山開采的過(guò)程中從地殼內(nèi)部挖出了極為巨大量的礦石和巖石。礦山開采實(shí)際上是肢解地殼的機(jī)體，不管是運(yùn)用何種開采方式和多先進(jìn)的開采設(shè)備，都打破了地球表面原有的平衡性，出現(xiàn)了更多不穩(wěn)定因素。同時(shí)這也是引發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的根本原因。開采的過(guò)程中運(yùn)用不合理的方式會(huì)導(dǎo)致邊坡坡度過(guò)大;不按要求分層狀開采，存在不安全的邊坡距離和處理地層漏水不到位都會(huì)造成地下水的不平衡。甚至在采礦的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)礦坑突水、冒頂、偏幫、瓦斯爆炸等災(zāi)害的發(fā)生。需要明確的是，礦業(yè)活動(dòng)不只是采礦工作，也包括選礦和冶煉加工。其中選礦和冶煉需要使用水和火處理，在開展礦業(yè)的過(guò)程中誕生了廢氣、廢水和廢渣。三廢的排放和堆積對(duì)周圍環(huán)境及人類的健康都造成極大的危害。

1.2主觀原因

礦山開采施工企業(yè)在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下加快了開采速度，甚至不注重開采方式，導(dǎo)致不安全生產(chǎn)的情況發(fā)生，引發(fā)了較為嚴(yán)重的安全問(wèn)題。這是礦山地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生的一個(gè)不可忽視的原因。

2崩塌災(zāi)害的防治技術(shù)分析

崩塌災(zāi)害是發(fā)生數(shù)量較多，造成威危險(xiǎn)性較大，影響較為惡劣的一種水文地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。在礦山地質(zhì)施工中，由于施工過(guò)程中，破壞了原有的穩(wěn)定性平衡，易造成崩塌災(zāi)害，為此對(duì)崩塌災(zāi)害防治技術(shù)進(jìn)行分析。受礦山山體外形、和內(nèi)部巖石層結(jié)構(gòu)影響，當(dāng)?shù)V山山體呈大角度時(shí)（大于30°），采用灌漿加固的方式用于崩塌災(zāi)害的防治，灌漿加固是指，在原有松動(dòng)或易產(chǎn)生崩塌位置。進(jìn)行灌漿作業(yè)防止因松動(dòng)不牢固，產(chǎn)生崩塌。當(dāng)?shù)V山山體呈小角度時(shí)，采用攔擋方式進(jìn)行崩塌災(zāi)害的防治。清除表面松動(dòng)部位，對(duì)變化較明顯的凸坡進(jìn)行清除，搭建攔截建筑、落石平臺(tái)，升級(jí)排水防滲，減小地下水對(duì)滑坡巖土的軟化，減小排水壓力，一般排水壓力控制在0.5MPa以內(nèi)，防止因承載重量大于設(shè)計(jì)值而造成崩塌，完成了崩塌災(zāi)害的防治分析。

3滑坡與泥石流的災(zāi)害防治分析

礦山地質(zhì)施工中，水文地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的概率十分高，由于地表水和地下水活動(dòng);頻繁最終導(dǎo)致了滑坡與泥石流。在地表水的不斷沖刷和影響下，礦山表面需要承受較大的壓力。為了減少出現(xiàn)滑坡和泥石流的情況，更好的防護(hù)礦山地質(zhì)施工中存在的水文地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)該在施工礦山上選擇合適的位置搭建防護(hù)工程，包括攔擋工程、排導(dǎo)工程和護(hù)坡工程等。其中攔擋工程是通過(guò)修建攔砂壩和儲(chǔ)泥池的方式防治容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的位置，對(duì)泥石流中的固體以及雨徑洪流進(jìn)行一定程度的控制，削弱滑坡、弱泥石流下泄量。這類工程項(xiàng)目能夠避免由于礦山地質(zhì)施工所導(dǎo)致的水文地質(zhì)災(zāi)害。而排導(dǎo)工程削弱和控制水文地質(zhì)災(zāi)害的方式是通過(guò)在礦山地質(zhì)施工中修建急流槽和束流堤，對(duì)泥石流和滑坡的趨勢(shì)進(jìn)行一定程度的調(diào)節(jié)。排導(dǎo)工程中修建的束流堤寬度需要根據(jù)最大洪峰值進(jìn)行有效計(jì)算。護(hù)坡工程是指對(duì)礦山坡面進(jìn)行加固，防止因地表水沖刷和滲入坡體，造成坡體的滑坡或者產(chǎn)生泥石流災(zāi)害，具體防治辦法在坡體上可加混凝土方格骨架，也可在護(hù)坡上種植草皮樹木等，實(shí)現(xiàn)滑坡與泥石流的災(zāi)害防治。基于崩塌災(zāi)害的防治技術(shù)分析，完成本文提出的礦山地質(zhì)施工中水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)研究。

4實(shí)例分析

通過(guò)實(shí)際案例驗(yàn)證水文災(zāi)害防治技術(shù)的有效性。首先在驗(yàn)證的過(guò)程中應(yīng)該模擬地質(zhì)施工工程，和傳統(tǒng)的水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)形成對(duì)比，達(dá)到進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的目的。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，按照相鄰關(guān)系模擬礦區(qū)礦井?dāng)?shù)量為4個(gè);礦山以砂巖、紫紅泥巖為主，具有十分復(fù)雜的斷層結(jié)構(gòu)，開采斜深172m～190m;礦區(qū)水文洪水期月徑流量26.5萬(wàn)m 3～30.5萬(wàn)m 3，枯水期月徑流量6.5萬(wàn)m 3～10.5萬(wàn)m 3，礦區(qū)年降水量400mm，年蒸發(fā)量1521.0mm，平均氣溫7.3℃，最高溫度37.2℃，最低溫度-37.2℃，積雪期110～125天，最大凍土深度72cm。礦區(qū)的地質(zhì)條件特殊，因此容易出現(xiàn)小型地震，概率為3.5‰;地震峰值加速度為0.17g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.25。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)的參數(shù)信息能夠確定發(fā)生水文地質(zhì)災(zāi)害的概率，具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

傳統(tǒng)的水文災(zāi)害防治技術(shù)發(fā)生災(zāi)害的可能性為34.8%，因此提出的水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)，在模擬參數(shù)范圍內(nèi)，平均災(zāi)害產(chǎn)生可能性為8.10%。通過(guò)案例分析表明，有效的水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)能夠避免擴(kuò)大災(zāi)害的范圍，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成損害。

5結(jié)束語(yǔ)

由上文可知，國(guó)家礦產(chǎn)開采的技術(shù)和設(shè)備十分落后，由于開采不當(dāng)導(dǎo)致了地質(zhì)環(huán)境出現(xiàn)嚴(yán)重惡化，尤其是水文地質(zhì)災(zāi)害。針對(duì)這種情況，文章中提出了防治水文地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)技術(shù)，重點(diǎn)解決礦山地質(zhì)施工中存在的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)際的案例分析了解到提出的災(zāi)害防治技術(shù)的有效性，為水文地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)研究打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何繼善.防災(zāi)減災(zāi)的理論與實(shí)踐[M].長(zhǎng)沙.中南大學(xué)出版社，2001.

（作者單位：浙江省工程勘察院）