摘要:我國(guó)地域遼闊,地下富含礦物種類繁多,含量豐富,為我國(guó)開(kāi)采業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。近些年,為了適應(yīng)生產(chǎn)需求,礦山開(kāi)采量逐年增加,這在促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起到了很大的作用。但是,礦山開(kāi)采量的增加對(duì)礦山的環(huán)境造成了一定程度的影響,開(kāi)采過(guò)程中對(duì)地下水過(guò)渡地抽取,地面水對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給都對(duì)礦山的安全開(kāi)采造成了威脅。本文就礦山水文地質(zhì)研究的重要性進(jìn)行論述,并分析其水的綜合防治問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:礦山山水文地質(zhì);水綜合防治;分析
中圖分類號(hào):F470.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
加強(qiáng)礦山水文地質(zhì)研究的重要性
地下水資源對(duì)礦山的開(kāi)采工程有著很大的影響,如果在開(kāi)采之前沒(méi)有對(duì)地下水資源進(jìn)行準(zhǔn)確的勘測(cè),在礦山采掘工程中,很可能發(fā)生觸及透水層或者捅破水窟等情況,造成礦井坍塌或者巷道突水涌水等重大災(zāi)禍,對(duì)整個(gè)采掘工作甚至整個(gè)礦山開(kāi)采工程造成不可挽回的損失。由于礦山開(kāi)采會(huì)對(duì)地下水資源造成一定的污染,導(dǎo)致礦山周?chē)木G化植被遭受破壞,從而致使山體滑坡、泥石流等災(zāi)害,這些災(zāi)害不僅會(huì)影響礦山開(kāi)采工程的安全,還會(huì)威脅山周?chē)芯用竦纳拓?cái)產(chǎn)的安全。因此對(duì)礦山水文地質(zhì)的勘探和治理勢(shì)在必行,降低礦山水文地質(zhì)對(duì)礦山安全生產(chǎn)和人員安全的影響,是目前我們要迫切關(guān)注的問(wèn)題。
加強(qiáng)礦山水文地質(zhì)綜合防治工作,切實(shí)保障礦山安全生產(chǎn)
礦山水文地質(zhì)工作的關(guān)鍵是做好防止水工作,基于此,我們應(yīng)加大力度做好以下幾方面的工作。
2.1地下水防治工作
對(duì)于豎井工程,一定要按照規(guī)章制度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的勘測(cè)、開(kāi)采和驗(yàn)收,動(dòng)工之前要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地下水資源進(jìn)行勘測(cè),準(zhǔn)確把握井筒的地質(zhì)條件和周邊的地質(zhì)環(huán)境,科學(xué)地對(duì)井筒的含水構(gòu)造和涌水量賦存部位。對(duì)井壁淋水采取截、導(dǎo)、排方法處理。在井壁上設(shè)置截水槽,在集中的出水點(diǎn)埋設(shè)導(dǎo)水管,將井筒淋水、滲水截導(dǎo)引向工作面,再用水泵將工作面上的水排到吊盤(pán)上,由吊盤(pán)上的臥泵將水排至地面。
對(duì)于主體井巷,在施工前要先對(duì)其水文地質(zhì)進(jìn)行編制剖面圖和預(yù)測(cè)圖,做好建井地區(qū)的的情況說(shuō)明書(shū),制定對(duì)緊急情況的應(yīng)對(duì)措施。在施工過(guò)程中,定期勘測(cè)井區(qū)的水文地質(zhì),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)對(duì)剖面圖和預(yù)測(cè)圖進(jìn)行修改。發(fā)現(xiàn)礦井有透水征兆時(shí),應(yīng)當(dāng)立即停止受水害威脅區(qū)域的采掘作業(yè),撤出所有作業(yè)人員到安全地點(diǎn),并及時(shí)采取有效的安全措施,分析查找透水原因。
對(duì)于已經(jīng)勘明情況的含水層和導(dǎo)水構(gòu)造,在揭露之前必須通過(guò)超前探水孔對(duì)含水層和導(dǎo)水構(gòu)造的位置和深度進(jìn)行探明,并對(duì)其周?chē)牡刭|(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘測(cè),保證揭露工作不會(huì)波及周?chē)沫h(huán)境。然后根據(jù)探明的結(jié)果結(jié)合施工具體條件制定切實(shí)可行的方案,在進(jìn)行揭露工作時(shí),隨時(shí)準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)由揭露導(dǎo)致的突發(fā)事件。
2.2露天礦滑坡的防治
礦山邊坡上的巖石自身具有重量,受到重力的作用,本身具有向下滑的趨勢(shì),但是礦山本身具有一定的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生與下滑力相反的力,這兩種力此消彼長(zhǎng),決定了礦山邊坡的變化。一旦抗下滑力小于下滑力,巖石就會(huì)由于自身重力發(fā)生向下滑動(dòng)現(xiàn)象,這就導(dǎo)致了滑坡的發(fā)生。
對(duì)于礦山滑坡現(xiàn)象,在加強(qiáng)工程地質(zhì)勘測(cè)的基礎(chǔ)之上應(yīng)采取以下幾種措施,來(lái)防止滑坡現(xiàn)象的發(fā)生。
建筑防止巖石下滑的支撐物或者降低巖石的剪應(yīng)力可以有效的降低滑坡現(xiàn)象,具體措施是建筑擋土墻、整平斜坡角和打防滑樁這三種方法。修筑擋土墻主要是針對(duì)有可能發(fā)生下滑的巖體進(jìn)行,以此來(lái)防止巖石出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。修筑擋土墻應(yīng)該選擇地層比較穩(wěn)定的位置,必須避免擋土墻和巖石一塊下滑。除此之外,在修筑擋土墻的過(guò)程中,應(yīng)在其后方修建排水設(shè)施,保證邊坡滑動(dòng)巖體內(nèi)的水可以及時(shí)排出。整平坡邊角的目的是減小具有滑動(dòng)傾向的巖石的重量,對(duì)于一些高度比較小的邊坡,通常采用削緩坡面的方法,這樣可以使坡面和水平面之間的夾角變小,從而減小巖體下滑的可能性。對(duì)于坡面較高的邊坡,通常將邊坡分成若干個(gè)小段,將其修筑成臺(tái)階狀,從而減小邊坡巖體滑動(dòng)的可能性。打防滑樁是將木樁打入巖石體內(nèi),使之與地層固定,通常采用打入形式,也可以采用灌入方式,打防滑樁也可以有效地防止巖體下滑。
除了以上三種通過(guò)改變巖體外部條件來(lái)防止巖體下滑的方法,我們還以通過(guò)改變巖體的物理性質(zhì)來(lái)減小巖體下滑的可能性。巖體性質(zhì)主要是有地下水和地表水長(zhǎng)期作用形成的,所以我們可以修建排水設(shè)施將巖體周邊的水及時(shí)排出,來(lái)降低地下水和地表水對(duì)巖體的影響:在巖體周?chē)藿ㄅ潘疁锨,包括明溝渠和暗道溝渠,這種方法可以及時(shí)疏干排走巖體周?chē)慕邓偷乇硭,直接地降低巖體周?chē)暮;修建地表截水溝,通過(guò)修建截水溝可以攔截巖體上方流下來(lái)的地表水,有效的減少了水對(duì)巖體物理性質(zhì)的作用;還可以修建地下排水巷道,巖體本身就存在很大的水分,聚集在巖體內(nèi)部,通過(guò)地下排水巷道可以排出巖體中的地下水。這些方法都可以改變巖體的物理性質(zhì),從而減小了巖體下滑的可能性。
除此之外,削弱和消除滑坡形成作用也可以有效地防止滑坡現(xiàn)象。主要手段是保護(hù)坡角和建造防護(hù)堤。對(duì)于坡角的損害主要是水的沖刷作用,可以在坡角上方建筑防水墻和排水溝渠,一旦坡角上訪聚集了降水和地表水,可以及時(shí)地疏干,避免坡角受到水的沖刷作用而遭到破壞。邊坡受到重力作用和地質(zhì)震動(dòng),很容易發(fā)現(xiàn)解體和坍塌等現(xiàn)象,對(duì)于礦山邊坡,建造防護(hù)堤可以有效地避免礦山邊坡坍塌。但是對(duì)于露天礦山邊坡,在運(yùn)用這種方法時(shí)要充分考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和礦山巖體的構(gòu)造,結(jié)合具體情況對(duì)這種方法進(jìn)行具體的改進(jìn),實(shí)施起來(lái)才能有效防止滑坡的發(fā)生。
2.3地表坍塌防治技術(shù)
礦區(qū)地表坍塌的主要原因有以下三點(diǎn),一是礦石采出后形成的采空區(qū)上方覆蓋層失去支撐,頂板發(fā)生移動(dòng)、變形甚至冒落,隨著開(kāi)采的范圍逐漸增大,巖層的移動(dòng)和變形逐漸波及到地表,就會(huì)導(dǎo)致地表坍塌形成盆地。二是由于礦山的開(kāi)采需要大量的抽取地下水,有些礦場(chǎng)不顧后果的抽取地下水,造成地下水位下降,從而導(dǎo)致大面積的沉降現(xiàn)象,三是巖溶地區(qū)因長(zhǎng)期排水疏干,造成巖溶塌陷。
前兩種情況發(fā)生的緩沖時(shí)間長(zhǎng),短時(shí)間內(nèi)變化較小,對(duì)于礦區(qū)的生產(chǎn)和建設(shè)影響比較小,并且可以通過(guò)長(zhǎng)期的勘測(cè)和防治工作有效的避免。而巖溶塌陷造成的后果非常嚴(yán)重,并且發(fā)生的時(shí)間短暫,沒(méi)有緩沖時(shí)間,一旦發(fā)生巖溶塌陷,不容易控制,這就會(huì)對(duì)礦山開(kāi)采工作造成不可挽回的損失。針對(duì)其嚴(yán)重性,要制定切實(shí)可行的防治措施。對(duì)于已經(jīng)形成的巖溶塌陷坑,要及時(shí)采用粘土或泥沙漿等強(qiáng)度和韌性比較大的材料進(jìn)行回填,來(lái)避免地表水大量的滲入。其次,一旦出現(xiàn)塌陷,要及時(shí)對(duì)塌陷坑進(jìn)行疏干排水,盡可能將塌陷坑內(nèi)的積水排干,避免再次出現(xiàn)侵蝕現(xiàn)象。再者,在塌陷礦區(qū)的周?chē)拗虊危柚狗e水流進(jìn)礦區(qū),避免礦井發(fā)生水淹現(xiàn)象。最后,加強(qiáng)對(duì)塌陷礦區(qū)的管理,安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)對(duì)塌陷礦區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè),一旦有塌陷的苗頭立即按照預(yù)定方案實(shí)施坍陷補(bǔ)救措施;增加現(xiàn)場(chǎng)管理人員,任用責(zé)任心強(qiáng)、業(yè)務(wù)水平高的管理人員,輪流值班,保證將塌陷礦區(qū)的不良情況及時(shí)上報(bào)。
結(jié)論:在礦山的生產(chǎn)和建設(shè)中,發(fā)生巷道的突水涌水、礦山泥石流甚至井區(qū)塌陷等地質(zhì)災(zāi)害都是不可避免的情況,這些災(zāi)害不僅對(duì)礦山的生產(chǎn)和建設(shè)造成很大的影響,還會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境和自然環(huán)境造成損害。因此,為了保護(hù)礦山的安全生產(chǎn)和當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,探討礦山水文地質(zhì)及水綜合防治很有必要。在礦山的開(kāi)采工程中,做好地下水、地表坍塌、露天礦滑坡的防治,完善施工中的監(jiān)測(cè)設(shè)施,加強(qiáng)開(kāi)采工程中的管理力度,才能保證礦山開(kāi)采工作安全、穩(wěn)定、高效地進(jìn)行。
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