水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全的影響之探析

金宇哲　王云亮

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛躍帶動(dòng)了煤礦業(yè)的發(fā)展，但是采礦業(yè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的作業(yè)，因?yàn)槠涞叵律钔诘闹饕鳂I(yè)形式，所以對(duì)其所處的水文地質(zhì)環(huán)境有非常高的要求，同時(shí)，水文地質(zhì)環(huán)境也對(duì)礦區(qū)的安全具有重大的影響力。因此，為了礦區(qū)作業(yè)能夠安全有效地運(yùn)轉(zhuǎn)，必須關(guān)注和理解水文地質(zhì)環(huán)境與礦區(qū)安全的關(guān)聯(lián)，高度重視礦區(qū)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境，在施工前對(duì)其全面細(xì)致的勘測(cè)，避免礦區(qū)開采中可能會(huì)出現(xiàn)的隱患。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)環(huán)境 礦區(qū)安全 影響 措施

礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境主要包括地表的水體和匯水面積、地下的涌水量和隔水層的狀況以及構(gòu)造帶的存水情況等內(nèi)容。這些因素都會(huì)直接或間接地影響到礦區(qū)作業(yè)的安全情況，因此，應(yīng)在開工前對(duì)這些主要因素一一進(jìn)行勘測(cè)和調(diào)查，避免礦區(qū)作業(yè)透水事故的發(fā)生。水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全的影響根據(jù)地質(zhì)條件的狀況可以分為地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、地質(zhì)條件較復(fù)雜以及地質(zhì)條件復(fù)雜三類。三種不同的地質(zhì)條件對(duì)礦區(qū)作業(yè)的井巷布置的要求也不同，井巷布置是進(jìn)行安全的礦區(qū)作業(yè)必不可少的內(nèi)容，因?yàn)閷?duì)水文地質(zhì)環(huán)境的勘測(cè)需要的資金比較高，同時(shí)其安全性又具有重要的意義，因此應(yīng)高度重視勘察水文地質(zhì)環(huán)境的重要意義，以便做好及時(shí)有效的安全預(yù)防措施。

1 水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全的重要性

1.1 水文地質(zhì)環(huán)境與礦區(qū)安全的聯(lián)系 因?yàn)榈V區(qū)作業(yè)需要地下操作的特殊性，礦區(qū)安全事故近幾年來(lái)頻頻發(fā)生。究其原因，這與沒(méi)有在礦區(qū)開挖之間對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面勘測(cè)和調(diào)查分不開關(guān)系。礦區(qū)作業(yè)是一項(xiàng)復(fù)雜的開挖工程，因?yàn)槠浣?jīng)常在地下進(jìn)行，如果不了解當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境情況就對(duì)其進(jìn)行盲目開挖，極易出現(xiàn)透水事故，對(duì)礦區(qū)的安全產(chǎn)生很大的威脅。礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境和礦區(qū)的安全息息相關(guān)，礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境為安全的礦區(qū)作業(yè)提供事實(shí)依據(jù)，對(duì)礦區(qū)的安全具有深刻的影響力。

1.2 勘察水文地質(zhì)環(huán)境的必要性 水文地質(zhì)環(huán)境影響礦區(qū)的安全生產(chǎn)，因此對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境做好勘查工作具有重要的意義，但是在實(shí)際的礦區(qū)安全檢測(cè)中，水文地質(zhì)環(huán)境的勘察容易被忽視，這是因?yàn)榭辈旖Y(jié)果中的水文參數(shù)很少直接被引用參考，所以勘察人員很少對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行深入性和投入性的勘察，但是正是由于這種勘察工作中的盲點(diǎn)，致使地下水引發(fā)嚴(yán)重的巖土危害，甚至造成不可估量的惡劣后果。勘察水文地質(zhì)環(huán)境能為礦區(qū)的安全生產(chǎn)設(shè)計(jì)提供很多有效的信息支持，使礦區(qū)的安全生產(chǎn)的設(shè)計(jì)更加全面和完善。因此，對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)的勘測(cè)應(yīng)加大重視力度，嚴(yán)格控制實(shí)際勘察中的數(shù)據(jù)信息的完整性和真實(shí)性，提出及時(shí)的規(guī)避安全隱患的有效措施，只有這樣，礦區(qū)的安全生產(chǎn)才能得到保障。

2 水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全的影響要點(diǎn)

2.1 影響礦區(qū)設(shè)備、巷道等的正常使用 礦區(qū)設(shè)備能否達(dá)到高效優(yōu)質(zhì)的效果，與礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境密不可分，如果礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境惡劣，將會(huì)影響到礦區(qū)設(shè)備的正常使用。礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)巖石的形狀結(jié)構(gòu)對(duì)地下水的儲(chǔ)量和地下與地表之間的水利狀況有著很深的影響，它們的特征影響著礦床的結(jié)構(gòu)，施工時(shí)如果不注意，就會(huì)產(chǎn)生地下蓄水、地表積水的情況。礦區(qū)設(shè)備在有水的作業(yè)面上施工，將大大降低其可利用效率，同時(shí)會(huì)影響到礦區(qū)設(shè)備的行車安全，對(duì)施工人員的安全構(gòu)成極大威脅。巖石在遇水后極易發(fā)生強(qiáng)度上的變化，而礦區(qū)中通常遍布著砂巖、軟巖、泥質(zhì)巖，它們?nèi)绻凰窈?，就?huì)使自身的物理形態(tài)發(fā)生變化，強(qiáng)度也會(huì)降低。例如砂巖，如果它的含水量增長(zhǎng)到4%，那么它的強(qiáng)度就會(huì)降低50%；泥質(zhì)巖的含水量如果增加1.5%，它的強(qiáng)度就會(huì)降低7%等。若是巖石的強(qiáng)度降低了，礦區(qū)的開挖工作中產(chǎn)生的強(qiáng)烈的震動(dòng)可能會(huì)引發(fā)巷道的冒頂和片幫。

2.2 影響礦區(qū)環(huán)境的穩(wěn)定性

2.2.1 導(dǎo)致礦區(qū)地面的坍塌。水文地質(zhì)環(huán)境可能會(huì)引起地面的坍塌，這是因?yàn)榈V區(qū)作業(yè)對(duì)地下水一般都采用疏導(dǎo)的方式，但是礦區(qū)有些地方以可溶性巖石的覆蓋為主，這些淺覆蓋區(qū)會(huì)在地下水的作用下，松解、轉(zhuǎn)移土層的原有結(jié)構(gòu)，久而久之，這些地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的地方就會(huì)形成不易察覺(jué)的土洞，然后這些隱秘的土洞會(huì)逐漸下沉，最終造成地面坍塌事故的發(fā)生。所以，如果不對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行細(xì)致的勘察，掌握其具體數(shù)據(jù)的變化，及時(shí)采取有效的防范措施，水文地質(zhì)環(huán)境導(dǎo)致的地面坍塌現(xiàn)象將會(huì)無(wú)法遏制，給礦區(qū)的安全作業(yè)產(chǎn)生不良的影響。

2.2.2 引發(fā)礦區(qū)礦坑的突水。礦區(qū)開采會(huì)破壞地質(zhì)原有的固定結(jié)構(gòu)，其中包括含水層的穩(wěn)定，它的穩(wěn)定性一旦被破壞就會(huì)使地下水流入礦坑，產(chǎn)生礦坑突水的現(xiàn)象，礦區(qū)中巖溶充水的礦床地區(qū)需要長(zhǎng)期不斷地排水，但是經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的沖刷之后，大量的泥沙也會(huì)隨著水排出去，原有的力學(xué)平衡一旦被打破，第四季沖擊層也會(huì)隨之塌陷，其他的地表水如雨水等通過(guò)塌陷的溶洞進(jìn)入礦井，對(duì)礦區(qū)的安全生產(chǎn)同樣造成嚴(yán)重的不良后果。

2.2.3 破壞礦區(qū)邊坡的穩(wěn)定。如果礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境惡劣，水的強(qiáng)大作用力會(huì)造成礦區(qū)邊坡的有關(guān)物理性能指標(biāo)如巖體的內(nèi)摩擦角和黏膜力等的破壞，削弱邊坡巖石的抗剪力，以致礦區(qū)邊坡滑坡事故的發(fā)生。同時(shí)，范圍較廣的滑坡事故會(huì)掩埋礦區(qū)的作業(yè)區(qū)，切斷礦區(qū)內(nèi)的運(yùn)輸路線，影響礦區(qū)生產(chǎn)的正常進(jìn)度，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷亡事故的發(fā)生。

3 控制水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全影響的措施

3.1 積極開展水文地質(zhì)環(huán)境的勘查工作 礦區(qū)正式施工前的水文地質(zhì)環(huán)境的勘察工作越來(lái)越被證實(shí)其具有的必要性和重要性，這項(xiàng)工作需要的工作量非常大，要求投入的人力和物力的支持也比較大，所以，這就更加要求相關(guān)人員對(duì)這項(xiàng)工作需要有足夠的耐心和責(zé)任心，因?yàn)槲⑿〉穆┒匆部赡軐?duì)礦區(qū)的安全生產(chǎn)產(chǎn)生危害，對(duì)礦區(qū)的施工人員的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅。對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境的勘測(cè)主要包括物探、鉆探和化探三種方法，整個(gè)探測(cè)過(guò)程可能只是其中一種方法的運(yùn)用，也可能是多種方法的配合使用，而需要勘測(cè)的內(nèi)容主要包括：①礦坑的水文地質(zhì)環(huán)境勘測(cè)。對(duì)礦坑的水文地質(zhì)環(huán)境勘測(cè)主要包括：出水點(diǎn)的時(shí)間、位置、標(biāo)高、溫度等；斷層破碎帶的產(chǎn)狀、規(guī)模、性質(zhì)、充填物、含水性、出水方式和情況等；巷道的含水層及隔水層的巖石的巖性、成分、產(chǎn)狀及中段的用水總量等；廢坑停采的時(shí)間和原因等等。更多的勘察工作則需要根據(jù)實(shí)際施工中的具體情況來(lái)具體分析、具體操作。②地下水和地表水的動(dòng)態(tài)變化。對(duì)地下水和地表水勘測(cè)的內(nèi)容主要包括其疏導(dǎo)狀況與礦區(qū)開采的面積和深度的關(guān)系，通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容的勘測(cè)，達(dá)到合理有效地利用地下水、防止水害發(fā)生的效果。地下水位的變化規(guī)律和礦坑的水壓變化狀況是在長(zhǎng)時(shí)間的勘測(cè)過(guò)程中總結(jié)、分析而得到的結(jié)果，因此在勘測(cè)上述兩種因素時(shí)，可以采取同時(shí)勘測(cè)和觀察的方法。

3.2 建立健全水文地質(zhì)環(huán)境的報(bào)告制度 健全的水文地質(zhì)環(huán)境報(bào)告可以為后續(xù)的地質(zhì)安全檢測(cè)提供全面的信息支持，因此建立健全的水文地質(zhì)環(huán)境的報(bào)告制度是非常有必要的，礦區(qū)的安全生產(chǎn)需要良好的水文地質(zhì)環(huán)境，如何證實(shí)當(dāng)?shù)乜梢赃M(jìn)行開采的正確性和適宜性，這就需要通過(guò)大量有效的礦區(qū)開采經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的規(guī)律進(jìn)行分析和總結(jié)、借鑒及參照，同時(shí)還要制定出嚴(yán)格的水文地質(zhì)環(huán)境的報(bào)告制度，確保其不出現(xiàn)任何遺漏和偏差，防患于未然，為礦區(qū)作業(yè)提供良好的安全保障。

3.3 努力完善礦區(qū)礦井防治水的資料庫(kù) 礦區(qū)礦井防治水的資料主要包括：礦井的充水性與其他相關(guān)因素的動(dòng)態(tài)變化曲線圖、礦井的涌水量圖、礦井的水文地質(zhì)條件的剖面圖、礦井的綜合水文地質(zhì)圖及其變化的柱狀圖等，努力完善礦區(qū)礦井防治水的資料庫(kù)、建立完整的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)流程，可以為防治水的相關(guān)決策提供真實(shí)有效的科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支持，當(dāng)然，要確保以上數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，必須經(jīng)過(guò)相關(guān)部門反復(fù)嚴(yán)格的檢測(cè)和審查才可調(diào)取使用。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要探析了水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全的影響，提出了相應(yīng)的控制措施，為現(xiàn)在或?qū)?lái)的礦區(qū)安全作業(yè)提供借鑒。礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境不僅影響礦區(qū)的施工過(guò)程積極流暢地運(yùn)行，而且威脅礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)的安全，對(duì)礦區(qū)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)造成極大的損失。因此，在礦區(qū)正式施工之前對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行全面細(xì)致的勘察具有十分重要的意義，所以需要積極控制水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全的影響，加大礦區(qū)水文地質(zhì)勘測(cè)的技術(shù)、物力和人力的支持，對(duì)有可能出現(xiàn)的安全隱患問(wèn)題做到早發(fā)現(xiàn)、早匯報(bào)和早處理，為礦區(qū)的安全作業(yè)建立穩(wěn)固的基礎(chǔ)，使采礦業(yè)成為安全放心的產(chǎn)業(yè)，切實(shí)保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，為人民群眾造福謀利。

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