水文地質(zhì)因素對礦山地質(zhì)災(zāi)害的影響及防治措施

劉宏宇 黑龍江龍煤雞西礦業(yè)有限責任公司地質(zhì)測量部

礦產(chǎn)資源是地球留下的最寶貴的自然遺產(chǎn)。開采礦產(chǎn)資源可以帶來巨大的經(jīng)濟利益。但是，如果不合理方法和技術(shù)，可能導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害，嚴重危害人民的生命和財產(chǎn)以及自然環(huán)境。因此，在開發(fā)礦山資源時，必須制定預(yù)防和管理地質(zhì)災(zāi)害的方法，以減少地質(zhì)災(zāi)害對礦山生產(chǎn)的影響。

一、水文地質(zhì)的相關(guān)概述

水文地質(zhì)主要是指河流和地下水的變化。地下水流動狀況因具體地下結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而變得更加復(fù)雜。地殼的自然運動和各種地質(zhì)災(zāi)害表明了地下水流動的變化。地下水的開發(fā)和使用也可能在礦山造成各種地質(zhì)災(zāi)害。

二、主要礦山地質(zhì)災(zāi)害及其成因

地質(zhì)災(zāi)害的主要原因是采礦中穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)遭到破壞，巖石移動，從而危及人民的生命。造成的主要地質(zhì)災(zāi)害列示如下。

1.塌陷的采空區(qū)。礦山坍塌是普遍存在的自然災(zāi)害。這是容易預(yù)測和分析的地質(zhì)礦產(chǎn)災(zāi)害。采礦過程中土壤（風險空間）的開采量巨大?？臻g通常大于設(shè)備使用的空間。超載超過空間支撐的最大承載能力時會發(fā)生。在這種情況下，上部的巖石也可能斷裂，造成一系列災(zāi)難，最終形成塌陷。

2.滑坡災(zāi)害。滑坡是礦山表面常見的地質(zhì)災(zāi)害。由于巖石表面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，通常沒有特殊原因滑坡災(zāi)害不會出現(xiàn)。但是，利用外部機械破壞山地結(jié)構(gòu)的支護力，伴隨著滲透力，導(dǎo)致巖石平行于平面下滑的問題?；碌脑蚴遣傻V加劇了巖石內(nèi)部的不平衡，改變了巖石的影響力，最終破壞了礦山的穩(wěn)定性，導(dǎo)致滑坡。

3.泥石流。一般來說，在礦山開采礦產(chǎn)資源時，對于山區(qū)運輸堆積物放置較為的松散礦隨意，礦山周圍的堆積已成為最常見的處理方法。因此，在某些外部影響下特別容易下滑，因為這種松散沉積并不代表巖石結(jié)構(gòu)，表面保護不足。因此，在雷雨或強風的情況下，容易增加上層的重量，可能會超過臨界值泥石流形成。

4.水土流失。隨著時間的推移，礦山表層的巖石結(jié)構(gòu)因振動而受損，導(dǎo)致地表層空隙增加。在水流的侵蝕，土壤逐漸減少，開采井增加地下水流動，導(dǎo)致井內(nèi)土壤大量侵蝕。土壤侵蝕的另一個原因是地下水的流入。當采礦與地下通道相遇時，通常會沿分割的區(qū)域產(chǎn)生地表水流動。但是，這些渠道并不自然，它們由于水流而攜帶沉積物。如果沒有控制，可能會發(fā)生大規(guī)模的水土流失。

5.崩塌和火山爆發(fā)。礦山的崩塌和蔓延是山內(nèi)外的各種地質(zhì)災(zāi)害。崩塌通常發(fā)生在高陡。由于的施工和振動，出現(xiàn)了泥、破碎和不穩(wěn)定的問題。沖擊壓力常常發(fā)生在礦井的深處。通常，在深度超過1000 米的礦山中產(chǎn)生的高地應(yīng)力會導(dǎo)致巖石松動、分離、彈射和拋擲。因此，初始速度超過100 米/秒的巖石剝離稱為深部巖爆。

6.沉降災(zāi)害。隨著城市化進程的加快，我國地下水資源的開發(fā)也大大加快。采礦和天然氣等工程項目的建設(shè)也可能對水文狀況產(chǎn)生重大不利影響，導(dǎo)致意外的地質(zhì)變化，最終導(dǎo)致大規(guī)模地質(zhì)下降。水文地質(zhì)造成的這種地質(zhì)災(zāi)害的確是人類活動，應(yīng)在隨后的發(fā)展中加以處理。

三、基于水文地質(zhì)因素的礦山地質(zhì)災(zāi)害防治措施

1.加強地雷地質(zhì)災(zāi)害的探測和預(yù)防。在進一步發(fā)展中，我國有關(guān)部門必須加強礦山地質(zhì)災(zāi)害的探測工作，全面預(yù)防礦山地質(zhì)災(zāi)害。第一個是逐步建立礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)防系統(tǒng)。由于這方面的理論研究和設(shè)備技術(shù)仍然落后，我們可以積極借鑒國外先進的監(jiān)測技術(shù)，并根據(jù)實際情況引進這些技術(shù)。與此同時，有必要澄清我們區(qū)域的具體水文地質(zhì)特征，并應(yīng)對各種緊急情況。第二，我國各地區(qū)應(yīng)避免在地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)地區(qū)進行工程建設(shè)，如果由于各種因素需要圍繞礦區(qū)開展工程，施工單位也應(yīng)能夠進行全面的質(zhì)勘察對地質(zhì)條件進行定期和有針對性的監(jiān)測，以避免在施工期間地殼突然變化。如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件發(fā)生重大變化，將立即停止施工，并進行詳細的地質(zhì)監(jiān)測，以避免地質(zhì)條件的發(fā)生。

2.開展科學合理的礦井水文地質(zhì)災(zāi)害防治活動。在處理各類礦山地質(zhì)災(zāi)害時，應(yīng)避免盲目作業(yè)。在全面進行災(zāi)害管理之前，首先要對已經(jīng)發(fā)生的各種地質(zhì)災(zāi)害進行全面的分析研究，能夠查明水文礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要成因。最后，根據(jù)成因提出相應(yīng)的防治對策。一方面，采礦造成的水污染已經(jīng)對水文和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅，并可能對地下水系統(tǒng)造成損害。在這方面，采礦企業(yè)應(yīng)加強其控制地下水污染的活動，解決目前地下水污染問題，適當和綜合地管理已經(jīng)受到污染的地下水，同時全面控制地下水污染的程度，逐步控制污染源。另一方面，盡管我們的水資源比較豐富，但區(qū)域分布并不均勻。地下水過度開發(fā)可能影響地質(zhì)構(gòu)造，破壞地質(zhì)穩(wěn)定。地下水過度開發(fā)時，也形成了形成區(qū)域沉積的漏斗狀區(qū)域。因此，城市必須改進對地下水資源的評估和判斷，并最終采取合理的地下水開發(fā)戰(zhàn)略。

3.建立更全面的地質(zhì)災(zāi)害管理體系。在發(fā)生礦物災(zāi)害時，受影響的工作人員必須迅速采取行動，消除地質(zhì)災(zāi)害的影響，避免進一步的損害。應(yīng)急計劃的確切內(nèi)容取決于地質(zhì)災(zāi)害的性質(zhì)。雖然存在差異，但在具體過程中必須遵守以人為本的原則和概念，明確采礦的具體影響，避免損害。這還需要在有關(guān)部門或項目創(chuàng)建者中建立和平時期所有地質(zhì)災(zāi)害的特設(shè)預(yù)警系統(tǒng)。最后，為了盡量減少地質(zhì)災(zāi)害的不利影響。

水文地質(zhì)因素對礦山地質(zhì)災(zāi)害有重要影響。發(fā)生重大地質(zhì)災(zāi)害時，會造成巨大的經(jīng)濟損失。水文地質(zhì)調(diào)查有助于避免施工過程中的潛在危險。此外，應(yīng)在調(diào)查過程中建立各種地質(zhì)應(yīng)急準備系統(tǒng)，以防止地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)。隨著中國經(jīng)濟的進一步發(fā)展，各部門對資源的需求也在增長。鑒于我們開發(fā)礦產(chǎn)資源和相關(guān)設(shè)備的技術(shù)相對落后，需要積極主動地進行地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，以減少對山區(qū)穩(wěn)定和環(huán)境退化的影響，改進收集技術(shù)和預(yù)防能力，加強對非法開采的控制，并實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的適當和安全開發(fā)。