水文地質環境對礦區安全的影響

伍歡歡 黃劍瑜

（贛南地質調查大隊，江西 贛州 341000）

0 引言

礦區水文地質環境涵蓋地表水、地下水等多個組成部分并直接關系著礦區的作業安全。 所以，為提高采礦過程中的安全系數， 必須重視水文地質環境，對礦區水文地質環境給予密切關注，在采礦工作開始前需要對礦區水文地質環境進行全面的勘察，保證礦區采礦作業的可行性。

1 水文地質環境對礦區安全生產必要性影響分析

1.1 礦區安全與水文地質環境關系密切

采礦工作大多在地下進行， 任何地區的地質環境，都會隨著時間而發生變化。 近些年來我國地質向著逐漸變松的趨勢發展，因此采礦事故發生頻率有所上升。 對于礦產資源的盲目開采，經常會導致采礦過程中出現各種事故，不僅影響礦產的開采進度，嚴重時可能會造成人員或財產損失。所以水文地質環境和礦區的安全生產有著密切的關系，在開采前需要有專門的技術人員對礦區的水文地質環境進行調查分析，從而保證采礦行業的可持續性發展。

1.2 勘察水文地質環境的重要性分析

目前我國對于采礦行在采礦前期的水文地質環境綜合分析方面有所欠缺。經過大量的實踐證明水文地質環境是礦產資源開采過程中的主要組成部分，同時也是容易被忽略的環節。水文地質環境重要性的核心在于水文地質與工程地質關系密切。地下水不僅是巖體的基礎，也是礦產工程環境的基礎，同時影響著巖體特性和工程建筑質量。不過，在實際勘測工作中，勘測成果的主要影響因素很少直接涉及水文參數，因此對于水文地質的勘測通常只進行一般性評價。而對于水文地質條件相對復雜的地區，因為礦產資源開發前期對水文地質并沒有進行深入的勘測，在設計過程中也沒有對水文地質環境予以足夠的重視，這就造成了在礦產資源開采過程中容易出現地下水滲漏等問題。 所以為了確保資源開發工程的順利進行，對水文地質環境勘測的加強具有十分重要的意義。

2 水文地質環境對礦區安全影響分析

2.1 影響采礦設備的使用

礦產資源開發作業時會使用大量的采礦設備，此時礦區內水文地質環境就會對采礦設備的使用產生顯著影響，進一步降低采礦工作的效率。首先，采礦區域巖石的結構和水文地質環境有直接關系，對于水文地質環境不符合標準的采礦區域會影響礦區的巖石結構性能。施工過程中，稍有不注意，可能會產生地下水或者地表積水，采礦設施在水環境中進行作業對工作效率會產生顯著影響。嚴重情況下進行礦產資源的開采，并且有大型設備施工時，很有可能造成礦洞坍塌，影響采礦人員的生命安全。其次，對于水文地質環境不符合開采要求但并未對施工過程產生影響的開采情況下，大型設備的使用可能會影響礦區周圍地質環境，為礦產資源的正常開采留下安全隱患。例如，巖石遇水以后的強度很容易發生變化，在礦區內存在著大量的砂巖、泥質巖和軟巖等，在與水接觸的情況下，其物理形態就會隨之發生改變，強度也相應的有所降低。 砂巖含水量上升到4%左右， 其強度可能會下降50%。 泥質巖的含水量增加1.5%，強度就會相應的降低7%。巖石的強度降低后，大型設備在礦區進行開挖作業時產生的震動可能會造成巷道的事故發生，影響其正常使用。

2.2 影響礦區礦坑

礦產資源的開發一定會影響礦區周圍的地質環境。 采礦作業對礦區水層的穩定性影響最為顯著。 含水層的穩定性受到破壞，就會使地下水流入礦坑。 在礦區水文地質環境條件不合格的情況下進行礦產資源的開采容易使礦坑出現突水的情況。一旦礦區的礦坑出現突水問題，時間過長就會造成水資源進入地表以下，進而可能造成礦區地表塌陷。

2.3 影響礦區邊坡穩定性

若是礦區不具有良好的水文地質環境，在水的作用下礦區邊坡的粘膜力或內摩擦角的物理指標會得到破壞，邊坡巖石的抗剪力被削弱，增大礦區邊坡滑坡事故的發生幾率。 不僅如此，對于范圍較大的滑坡事故會使礦區作業區被掩埋，礦區內部的運輸線路被切斷，不僅影響礦區資源開采的正常進展同時可能會使開采人員被掩埋，造成重大的安全事故。

2.4 破壞礦區環境

礦區作業由于長期的排水，巖溶充水礦床地區中有大量的細顆粒的泥沙流失，礦區內部的力學平衡被破壞，使第四紀沖積層的支撐力被削弱而塌陷，雨水和地表水就會通過塌陷動灌入礦井，進而造成礦井的淹沒。

水文地質環境會對礦區生態環境產生直接影響，地下水資源也直接影響著人們的日常生活。礦產資源過度開發的地區植被覆蓋率通常較低、居民飲用水質量較差、惡劣天氣出現的頻率不斷增高。

3 水文地質環境對礦區安全的控制措施分析

3.1 增大水文地質環境勘察力度

經過大量的實踐證明，礦區施工前進行的水文地質環境的勘探具有較強的必要性和重要的意義。水文地質環境的勘測工作量較大，因此需要一定人力和物力的支持， 這也是對勘察人員責任心和耐心的考驗，若是忽略其中任何一個細小的漏洞就會相應增加礦區安全生產的風險，對礦產資源的開采和開采人員的生命財產安全造成威脅。水文地質環境的勘測主要有三種手段，即物探、鉆探以及化探，礦區勘探可能使用一種手段也可能多種手段共同配合。礦區主要的勘測任務有兩方面，一方面對礦坑的水文地質環境進行勘測，其中包括出水點的位置，時間，溫度和標高等參數。 斷層破碎帶的規模性質，含水性出水方式和充填物的情況。巷道的隔水層巖石的特性成分和巷道的含水層情況等。 其次是調查廢坑和老窟，了解廢棄礦坑停止開采的原因和具體停工的時間，坑道新揭露地層的地質構造特、巖性與洞口的標高，排水量與排水過程中對其他出水點產生的影響，明確災害性透水的原因、時間、水量。礦工水文地質環境更多勘測工作應結合礦區所在位置及其具體情況開展。

3.2 建立健全的水文地質環境報告制度

完善的水文地質報告是對地質安全檢測的有效支撐依據，因此有必要建立完善的水文地質環境報告制度。 礦區安全生產應當良好的水文地質環境為基礎。 對于礦區資源開采的正確性和適宜性的判斷，需要通過大量的開采經驗所總結的規律和水文地質環境報告制度共同決定，為礦區的作業提供全面的安全保障。

3.3 對礦區防治水資料庫進行完善

通常情況下，礦區防治水，資料主要有礦井的充水性、礦井涌水量以及礦井的水文地質條件剖面圖、礦區綜合水文地質情況。 完善礦區防治水資料庫可以對防治水的相關決策提供科學合理的數據支撐。 防治水資料庫中的數據，必須具有較高的真實可靠性，其數據在完善過程中，需要經過有關部門的檢測和審查。

3.4 培養高水平水文地質勘測隊伍

水文地質環境勘測過程中，勘測人員的專業素養以及分工和職責的不明確， 可能影響勘測的正常進行。 因此，應當加強水文地質環勘測操作人員的專業培訓，重點是基層人員，全面地礦區礦產開發的能力和安全操作意識。 組建專業性高、人才布局合理的水文地質勘測隊伍。 除此之外，同樣應加強對礦區管理部門工作的審查。 礦產資源開發前，開采企業應完善礦區的基本資料和地質結構，對礦產資源開發過程中可能發生的災害提出合理的控制措施和應對手段。

3.5 重視可再生資源開發

維護礦區的生態平衡就是保障礦區的安全生產。良好的生態環境和較高的植被覆蓋率能夠有效降低泥石流等地質災害發生的幾率。可以在地質災害發生幾率較高的地區進行植樹造林，在氣象情況交叉的地區，可以通過種植植物提高空氣質量、防止礦區坍塌，保護水資源。礦產資源的過度開采使得礦區的水文地質環境不斷惡化，生態系統的平衡遭到破壞又會導致礦產資源開發過程中安全事故的發生。

4 結束語

對水文地質環境可能會對礦區安全產生的影響進行分析并提出具體的控制措施，能夠有效為將來礦區安全作業提供參考。礦區水文地質環境也影響著礦產資源開發的可持續性，同時也直接關系著生產人員的人身安全，礦下作業具有一定危險性，水文地質環境勘測不全面可能為給施工人員的生命安全造成威脅。