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摘 要:矿区水文地质环境与采矿安全有着密切联系。因此,施工前要全面勘测矿区水文地质环境。现就矿区水文地质环境给采矿安全造成的影响进行分析,阐述水文地质环境勘测对采矿安全重要作用,提出了针对性的策略,以免因水文地质环境增加采矿安全风险。
关键词:水文地质环境;采矿安全;防治措施
1 引言
矿区水文地质环境主要包括地下隔水层情况、涌水量、构造带存水情况及地表汇水面积等,对采矿安全造直接影响。所以在矿区采矿前,要认真勘测水文地质情况,以免引发采矿安全事故。水文地质环境可以分为复杂类型、较为复杂类型及简单类型,每种类型的水文地质环境对矿区造成的影响也不尽相同,矿区企业需要在实际情况下制定相应的勘测方案,确保采矿工作的顺利进行。
2 矿区水文地质环境给采矿安全造成的影响
矿区水文地质环境,直接决定着矿区环境是否稳定,具体影响包括以下三个方面。
(1)造成矿区矿坑突水。
采矿过程中,给地质原有结构造成不良影响,水层稳定是地质原有结构的重要部分之一,一旦破坏了水层稳定性,使矿坑内积聚大量地下水,从而出现矿坑突水问题。就岩溶充水矿床区域来看,需要定期对其进行排水,可是矿床区域长时间被水冲刷后,致使矿床中的泥沙大量流失,打破了地质原有的力学平衡。
(2)矿区地面出现坍塌。
矿区地面出现坍塌与矿区水文地质环境有着直接关系。矿区作业时,需要疏导地下水,以免因地下水过量积聚引发安全事故。在某些矿区,可溶性岩石是矿区地质的主要成分。这种地质在地下水的影响下,使原有结构发生转变,包括土层转移和土层松解等,不稳定地区的地质结构在地下水的长期作用下,产生不易发觉的土洞,随着时间的流逝,土洞会慢慢下沉,最终引发地面坍塌,严重影响了采矿安全。
(3)地面裂缝
矿坑排水工作导致地下水水位下降,同时使得土层中的水压力降低,导致其有效应力不断增加,进而造成因土粒间隙体积减小而带来的土体沉降。由于不同土层之间的厚度不同,导致土体在沉降过程中表现出明显的差异性;基岩面之上为拱起,其下沉量最小,其他地方较大,所以拱起部位土层出现拉张应力,出现地裂缝。
(4)打破矿区边坡稳定。
若矿区的水文地质环境较差,矿区边坡在受到水的作用力的影响下,破坏了边坡岩体的黏膜力及内摩擦角等相关物力性能指标,使边坡岩石抗剪力大大降低,进而引发矿区滑坡事故。如果滑坡事故发生范围较为广泛,滑坡的泥土覆盖了整个矿区作业区,阻断了矿区内运输路线,不仅影响了矿区生产进度,还给采矿人员生命安全造成严重威胁。
(5)地表水影响
尽管地下水对矿山开采工作具有重要的影响,但由于自然界水循环的存在,使得地下水受到地表水的影响和制约,地表降水、坑道积水等因素影响矿区地质结构,进而使已经探明的矿山水文地质情况发生改变,影响矿区生产安全,并且对矿井工作人员的生命安全造成威胁。
3 水文地质环境勘测对采矿安全的重要作用
矿区水文地质环境直接决定着矿区能否实现安全生产作业。鉴于矿区生产作业的特殊性,大大增加了矿区安全生产事故发生的可能。引发安全事故的主要因素,与施工前未全面调查、勘测矿区水文地质环境有关。矿区生产作业十分复杂,且地下是生产作业的主要场所,若不能仔细分析当地水文地质环境,开始生产作业,增加透水事故发生的风险,直接影响矿区安全生产。
4 礦山水文地质灾害防治措施
不同地区的矿山因形成条件不同,有不同的水文地质特点,在防治地质灾害的措施上,也各不相同,但是针对地质灾害的主要类型,也可以采取相应的有效防治手段。
4.1 施工之前进行全面的勘测
在矿山实际开采过程中,应对矿井的位置选择进行科学合理的分析研究,有效估算矿井内的地下水水位及水量分布情况,同时必须全面勘探矿井区的水文地质结构和条件,通过设备模拟绘制其结构图,并根据实际开采过程不断调整施工方案和措施,与上级主管部门多交流协商,开采过程必须由相关部门进行检查。
对事先勘测出的含水区域,必须全面科学的分析其位置与井巷的距离,预先制定合理的排水应急方案。对矿山开采过程中可能出现自然灾害,如滑坡、泥石流等,必须及时进行勘查分析,并做好预防与善后工作。
4.2 做好防治工程的设计
矿山开采方案的实际必须全面考虑各种自然灾害以及地质条件,科学合理的对开采过程出现的问题进行分析,进而提出针对性的措施,确保矿山开采工作的顺利开展。严格监控矿山开采事故高发区,并提出有效地应对和解决措施;建立危险事故预测报警系统,在矿区附近安装相关监控设备,将风险遏制在其摇篮中,有效的降低风险的发生。矿山开采前,必须要通过专家对其进行安全评价,以及事故防治工程进行验收,以确保矿山开采安全有效的发展。
4.3 施工中应该采取的工程防治措施
矿山开次过程中必须要做好应急防控机制。矿区周边尽早建立排洪渠,以保证矿坑内部积水能够有效快速的排除,减少事故的发生;在对矿区开采的设计中,禁止矿区不规则的开采,比如伞形矿坑,这种矿坑开采方式加剧了事故的发生率,必须从上而下对矿体进行台阶状开采;在矿区内的巷道必须通风,要通过技术设备有效监控巷道内的甲烷浓度;在巷道内进行矿体爆破时,必须注意爆破点的选择;在开采完成后,应及时清理巷道周围的危岩,并且在破碎面周围设置警戒线,以避免误伤别人。
5 结语
矿区水文地质环境直接影响着采矿安全,轻则影响正常生产,重则会造成巨大的经济损失,所以要做好矿区水文地质环境的勘探工作。相关人员要重视矿区水文地质环境勘察工作,加大勘察力度,对各项内容都实施勘察,同时保证勘察工作有效开展。勘察过程中,要注意选择合理的勘探方法,以实现采矿安全生产
参考文献
[1]黄文,韦乐平.浅谈矿山水文地质对采矿影响及其防治措施[J].地球,2016(3).
[2]傅通晟.微观水文地质环境对于采矿矿区安全问题的影响[J].环球人文地理,2014(4):115.
作者简介:
杨萍,1987年出生,毕业于安徽理工大学,先后在内蒙古松辽盆地和广东从事工程地质、水文地质研究工作。目前供职于广东核力工程勘察院,从事地质灾害调查等工作
关键词:水文地质环境;采矿安全;防治措施
1 引言
矿区水文地质环境主要包括地下隔水层情况、涌水量、构造带存水情况及地表汇水面积等,对采矿安全造直接影响。所以在矿区采矿前,要认真勘测水文地质情况,以免引发采矿安全事故。水文地质环境可以分为复杂类型、较为复杂类型及简单类型,每种类型的水文地质环境对矿区造成的影响也不尽相同,矿区企业需要在实际情况下制定相应的勘测方案,确保采矿工作的顺利进行。
2 矿区水文地质环境给采矿安全造成的影响
矿区水文地质环境,直接决定着矿区环境是否稳定,具体影响包括以下三个方面。
(1)造成矿区矿坑突水。
采矿过程中,给地质原有结构造成不良影响,水层稳定是地质原有结构的重要部分之一,一旦破坏了水层稳定性,使矿坑内积聚大量地下水,从而出现矿坑突水问题。就岩溶充水矿床区域来看,需要定期对其进行排水,可是矿床区域长时间被水冲刷后,致使矿床中的泥沙大量流失,打破了地质原有的力学平衡。
(2)矿区地面出现坍塌。
矿区地面出现坍塌与矿区水文地质环境有着直接关系。矿区作业时,需要疏导地下水,以免因地下水过量积聚引发安全事故。在某些矿区,可溶性岩石是矿区地质的主要成分。这种地质在地下水的影响下,使原有结构发生转变,包括土层转移和土层松解等,不稳定地区的地质结构在地下水的长期作用下,产生不易发觉的土洞,随着时间的流逝,土洞会慢慢下沉,最终引发地面坍塌,严重影响了采矿安全。
(3)地面裂缝
矿坑排水工作导致地下水水位下降,同时使得土层中的水压力降低,导致其有效应力不断增加,进而造成因土粒间隙体积减小而带来的土体沉降。由于不同土层之间的厚度不同,导致土体在沉降过程中表现出明显的差异性;基岩面之上为拱起,其下沉量最小,其他地方较大,所以拱起部位土层出现拉张应力,出现地裂缝。
(4)打破矿区边坡稳定。
若矿区的水文地质环境较差,矿区边坡在受到水的作用力的影响下,破坏了边坡岩体的黏膜力及内摩擦角等相关物力性能指标,使边坡岩石抗剪力大大降低,进而引发矿区滑坡事故。如果滑坡事故发生范围较为广泛,滑坡的泥土覆盖了整个矿区作业区,阻断了矿区内运输路线,不仅影响了矿区生产进度,还给采矿人员生命安全造成严重威胁。
(5)地表水影响
尽管地下水对矿山开采工作具有重要的影响,但由于自然界水循环的存在,使得地下水受到地表水的影响和制约,地表降水、坑道积水等因素影响矿区地质结构,进而使已经探明的矿山水文地质情况发生改变,影响矿区生产安全,并且对矿井工作人员的生命安全造成威胁。
3 水文地质环境勘测对采矿安全的重要作用
矿区水文地质环境直接决定着矿区能否实现安全生产作业。鉴于矿区生产作业的特殊性,大大增加了矿区安全生产事故发生的可能。引发安全事故的主要因素,与施工前未全面调查、勘测矿区水文地质环境有关。矿区生产作业十分复杂,且地下是生产作业的主要场所,若不能仔细分析当地水文地质环境,开始生产作业,增加透水事故发生的风险,直接影响矿区安全生产。
4 礦山水文地质灾害防治措施
不同地区的矿山因形成条件不同,有不同的水文地质特点,在防治地质灾害的措施上,也各不相同,但是针对地质灾害的主要类型,也可以采取相应的有效防治手段。
4.1 施工之前进行全面的勘测
在矿山实际开采过程中,应对矿井的位置选择进行科学合理的分析研究,有效估算矿井内的地下水水位及水量分布情况,同时必须全面勘探矿井区的水文地质结构和条件,通过设备模拟绘制其结构图,并根据实际开采过程不断调整施工方案和措施,与上级主管部门多交流协商,开采过程必须由相关部门进行检查。
对事先勘测出的含水区域,必须全面科学的分析其位置与井巷的距离,预先制定合理的排水应急方案。对矿山开采过程中可能出现自然灾害,如滑坡、泥石流等,必须及时进行勘查分析,并做好预防与善后工作。
4.2 做好防治工程的设计
矿山开采方案的实际必须全面考虑各种自然灾害以及地质条件,科学合理的对开采过程出现的问题进行分析,进而提出针对性的措施,确保矿山开采工作的顺利开展。严格监控矿山开采事故高发区,并提出有效地应对和解决措施;建立危险事故预测报警系统,在矿区附近安装相关监控设备,将风险遏制在其摇篮中,有效的降低风险的发生。矿山开采前,必须要通过专家对其进行安全评价,以及事故防治工程进行验收,以确保矿山开采安全有效的发展。
4.3 施工中应该采取的工程防治措施
矿山开次过程中必须要做好应急防控机制。矿区周边尽早建立排洪渠,以保证矿坑内部积水能够有效快速的排除,减少事故的发生;在对矿区开采的设计中,禁止矿区不规则的开采,比如伞形矿坑,这种矿坑开采方式加剧了事故的发生率,必须从上而下对矿体进行台阶状开采;在矿区内的巷道必须通风,要通过技术设备有效监控巷道内的甲烷浓度;在巷道内进行矿体爆破时,必须注意爆破点的选择;在开采完成后,应及时清理巷道周围的危岩,并且在破碎面周围设置警戒线,以避免误伤别人。
5 结语
矿区水文地质环境直接影响着采矿安全,轻则影响正常生产,重则会造成巨大的经济损失,所以要做好矿区水文地质环境的勘探工作。相关人员要重视矿区水文地质环境勘察工作,加大勘察力度,对各项内容都实施勘察,同时保证勘察工作有效开展。勘察过程中,要注意选择合理的勘探方法,以实现采矿安全生产
参考文献
[1]黄文,韦乐平.浅谈矿山水文地质对采矿影响及其防治措施[J].地球,2016(3).
[2]傅通晟.微观水文地质环境对于采矿矿区安全问题的影响[J].环球人文地理,2014(4):115.
作者简介:
杨萍,1987年出生,毕业于安徽理工大学,先后在内蒙古松辽盆地和广东从事工程地质、水文地质研究工作。目前供职于广东核力工程勘察院,从事地质灾害调查等工作