礦山地質施工中水文地質災害防治處理技術的分析

黃世穆

（核工業華東二六七工程勘察院 江西九江 332000）

在礦山項目建設中，常見多類水文地質災害，當災害產生之后，將會對項目施工進度產生影響，還會造成較大的施工經濟損失，情況嚴重時，將會對礦井內施工人員的人身安全構成威脅，對施工企業的整體效益及社會聲譽均會產生較大影響。所以，當前在礦山建設之前，要注重對水文地質勘察現狀進行判定，針對現有的各項潛在風險，及時制定相對應的防護應對措施，以此來提升礦山地質施工成效。

1 水文地質災害相關概述

水文地質主要是地下水流動及變化現狀。由于地面下的結構復雜程度較高，所以，地下水流動現狀也變得較為復雜。當前，地殼運動及礦山地質災害產生都能從一定程度上表現為地下水的流動變化，地下水的開發與利用也會誘發各類礦山地質災害問題。在礦山項目建設施工中，會受到地下水環境影響，當地下水被揭露后，將會對項目整體建設進度產生較大影響，致使項目建設成本遞增，還會影響到項目施工進度，情況嚴重時還會產生地質災害情況，對施工人員的人身安全構成較大威脅。從目前實地調查及項目建設研究現狀中能得出，當前，我國地下水誘發的災害問題日益增多。所以，為了能加速社會經濟長遠可持續發展，對廣大群眾生命安全進行維護，在礦山建設中，要基于地下水類型等特征及項目建設實際現狀，制訂不同的解決應對方案，以此來提升地下水防治成效，實現礦山項目建設長遠發展［1］。

2 礦山地質施工中常見的地質災害類型

2.1 因地下水位變化導致的地質災害

在礦山項目建設中，礦山開挖到一定位置之后，礦井會遇到地下暗河及蓄水溶洞等，此時，各類地下水會涌到已開挖的巷道內，還會夾挾帶較多泥沙。當開發礦井中含有裂縫及透水斷層時，將會導致巷道內由于泥沙、沉積物影響導致堵塞問題產生，對施工技術人員的人身安全構成較大威脅，對施工機械設備的運行會產生較大干擾，導致礦山開挖系統運行效能降低。此類地質災害類型難以提前預測，加上災害事故一經產生，破壞性較大，極易導致較為嚴重的后果［2］。

2.2 礦體內易燃物誘發的地質災害

礦體內含有較多易燃性氣體，如甲烷氣體等，當礦井深度逐步遞增，受到地熱影響，將會導致礦井內溫度不斷遞增，硫含量逐步增加，礦工在此類環境下進行開采作業，會對自身健康產生一定威脅。井內通風狀況不好，大量易燃性氣體增加，會導致井內溫度上升，從而誘發爆炸問題，在爆炸后，會誘發崩塌、滑坡等地質災害。在煤礦礦井中，各類瓦斯爆炸問題較為常見，產生的后果較為嚴重。但是，此類災害具備預見性，要注重高效化開展日常管理維護，選取針對性的預防管控措施，能最大限度降低此類災害發生概率［3］。

2.3 巖土層變形導致的地質災害

礦山在投入一段時間之后，采空的礦體要注重做好針對性支撐，避免發生塌陷事故。在淺度埋藏施工礦區，采空礦體會導致塌陷情況產生，所以，要及時對開采完畢的礦體進行支撐、回填。近年來，淺表煤礦產生塌陷的事故較多，會對地面建筑整體安全性產生較大威脅，對礦區群眾正常生活會產生較大負面影響，各類災害事故也會造成較大經濟損失。在礦區開發建設中，要提前勘測起爆點，引爆煤礦周邊巖石。但是，當各項勘查數據存有一定誤差時，會對起爆點的精確性產生較大負面影響。在巖石引爆過程中，如果出現噴射狀爆破情況，會對井下開采施工作業人員的自身安全構成較大威脅，如圖1所示。

圖1 礦山地質災害

3 礦山生產中地下水防治措施探析

3.1 礦山建設地下水防治重點

現階段，礦井工人在生產作業階段會導致地下水位變化產生的各項災害，當生產中遇到地下水時，將會對生產進度產生負面影響，地質環境遭到破壞，會威脅到施工人員的生命和財產安全。在礦井施工建設中，礦井透水情況時常發生，其對礦區生產及礦井人員產生的負面危害較大。所以，為了對此類現狀集中管控，在礦山生產之前，要注重對地下水變化特征及施工類型進行分析，整合施工生產設備及現有的施工條件，有針對性地研究相應的施工方法，做好地下水問題防治工作，構建更為穩定的施工環境［4］。

3.2 地下水防治基本要求

當前，要注重集中整合項目施工規范及施工驗收要求，做好竣工豎井項目集中驗收，對竣工工程進行多方面勘測檢查，全面掌握井筒地址現狀及周邊施工環境情況。對井筒內含水情況及涌水現狀集中勘察預測，在施工前做好井巷中水文地質情況判定，編制對應的預測圖，這樣能有效強化水文地質勘察調查成效，對預測結果有效整合。針對已經勘測檢驗的含水層、導水結構，在揭露前，要判定含水層、導水結構具體位置、水層厚度等，結合具體揭露涌水情況及施工設備應用現狀等，制訂針對性施工對策。對探水孔超前位置進行判定，要居于硬度較高的巖石中。當預測導水結構、含水層不在規定的預計范圍內時，巖體強度、完整度難以達到預計預留巖帽，這樣也結合實際現狀判定超前的實際距離。在施工中，要遵循的基本原則就是：對鉆孔10m范圍內延時強度、完整度進行判定，適應施工安全要求。對于完整度及涌水量較好的含水層，在施工中可以應用鑿巖機實施潛孔探水。

4 礦山地質施工中水文地質災害防治處理技術實踐探析

4.1 明確災害防治基本原則

在礦山建設階段，礦井投入到生產運行階段，受到地下水影響屬于常見情況，其具有普遍性。地下水揭露對礦井生產會產生不利影響，如影響到施工開采進度、對開采區域地質環境會產生較大負面影響、情況嚴重會產生地質災害。在現階段礦井建設中，要注重遵循科學發展、安全生產基本原則，對地下水分布現狀、變化規律、基本類型、表現特征等進行全面勘探與檢測，掌握地下水基本現狀，做好多重設計，規范化施工，由此展開多方位防治管控操作。在生產中，鼓勵運用各類先進的清潔技術，實現礦山廢棄物資源化、減量化發展。調查礦山生態環境各項資料數據，擬訂完善的環保恢復計劃。針對礦山開采中的滑坡、泥石流、裂縫、地面塌陷等問題，集中防控，完成礦山廢棄物高效化、資源化處理，建立規范化的生態管理系統與預警防控系統，實現資源開發與環境保護協調發展［5］。

4.2 地下水防治基本要求

豎井施工中，要嚴格依照施工技術要求及驗收規范執行，展開工程多方面勘察，對井筒地質環境進行判定，預判井筒涌水量及含水構造賦存位置。在主體井巷施工中，在項目施工前，要注重規范化編訂水文地質預測平面圖、剖面圖，編訂建井地質說明書。在井巷施工中，施工管理部門要強化水文地質情況跟蹤、數據研究，集中整合與修改預測結果。在項目施工中，針對含水層及導水構造，要在施工揭露之前布置超前探水孔，獲取含水層、導水構造在井巷當中的具體位置、基本厚度，再參照鉆孔揭露的涌水量、施工環境、施工條件、工程要求等，對鉆孔揭露涌水量、施工條件、建設要求、經濟性進行對比，提出完善的治理措施。探水孔超前距離要在堅硬度較高的巖體中，不能低于10m，當預計含水層、倒水結構出現的位置在10m范圍外，巖體強度及完整度不能滿足預留巖帽，要結合施工實際現狀判定超前距離［6］。

在施工中，要確保鉆孔開孔5m范圍內，巖體強度、完整度能適應探水孔孔口管及預埋注漿安全性要求。對于涌水量較小、掩體完整度較好且相對分散的含水層，可以在施工中運用鑿巖機進行探水。在地下水治理中，要著重對水文地質情況、功能、井巷屬性要求進行判定。隨著目前大型礦山施工建設范圍逐步擴大，要對原有的地下水治理觀念進行轉變，注重疏堵結合，目前以堵為主的方式逐步成為主流。在礦山井巷拓展與生產中，要在科學發展觀的指引下擬定與礦床特征及技術經濟相對應的地下水治理方式。

4.3 合理選用災害防治技術

在施工中，可以選取排氣壓入濃密水泥漿方式對孔口管展開注漿操作。施工人員在埋設孔口管及探水施工中，大多數要將水泥灌入到鉆孔內部，之后將孔口管送到孔內，此類施工操作方式能保障孔口管與鉆孔孔壁之間存有相應縫隙，其難以實現緊密貼合。此時，施工技術人員要規范化展開壓漿處理操作，這樣能有效控制二者之間的縫隙。在實際操作中，會消耗較多時間，也難以提高施工操作質量與安全性，技術人員運用排氣壓入濃密水泥漿，此項技術措施能獲取較高施工成效，還能強化施工抗滲作用［7］。

在鉆孔中，要規范化運用防突防噴應用裝置，其是高壓頂水鉆進施工中較為關鍵的應用器材。從長期施工實踐中能得出，單方面運用鉆機液壓卡盤展開防突控制，獲取的施工成效受限，難以適應安全防突操作要求，在鉆孔中應用的鉆具要能突出鉆孔，這樣也可以實現對各類安全事故的有效控制。近年來，隨著各項技術應用全面創新，可以規范化應用異徑防突器，可以在鉆桿上加裝，這樣能在1000m 高度的水頭壓力中實施安全化深孔探水。在防噴管控中，可以在高壓閥門前裝配自伸縮式孔口封閉器與高壓閥門，在施工中，確保空口管之間能有效對接減壓器、高壓閥、四通管。從施工實踐中能看出，此類防突防噴應用裝置整體效能較高，有助于提升鉆孔施工整體安全性。

當前，為了能全面調控采礦工程項目中各類水文地質災害發生概率，要重點做好各個區域生態系統綜合維護與管理。現階段，要注重全面構建當地的生態環境，對治理階段存有的生態環境問題集中管控，便于實現生態恢復。另外，相關管理部門還要對各區域私挖濫采等非法采礦行為集中管控。當地相關管理部門要重點做好各項調查研究，對各地區礦產開采情況集中收集，保障區域施工具有較高規范性，防止區域資源出現枯竭情況，還要對礦采區域規范化劃分，防止礦采區域出現較為嚴重的水文地質災害情況［8］。

5 結語

綜合上述，在礦山項目建設中，各類水文地質災害產生的危害較大，對施工人員的自身安全會產生較大威脅，也會對項目建設效益產生負面影響。為了能保障礦山建設及各項生產活動穩定進行，要注重結合各地區項目建設實際現狀，選取科學規范化的水文地質災害防控對策，以此來提升項目整體建設成效。