摘要:在矿山开采过程中,由于地层和地下水的破坏会造成山体滑坡、地下水渗入、地表沉陷等灾害。它不仅影响矿山开采的效率和安全,而且会对矿山周围的生态环境造成严重的破坏,必须加强对矿山水文地质条件的研究,并采取相应的预防措施,以减轻事故发生的风险。
关键词:矿山;水文地质;水害防治
前言
我国矿产资源异常丰富,同时地质灾害的发生也非常频繁,不仅具有非常多样的地质灾害类型,而且在全国范围内分布广泛,由地质灾害引发的破坏异常严重,常常造成巨大的经济损失,并严重威胁着人民的生命安全。
1矿山建设中常见的水文地质灾害
1.1地下水位变化导致的水文地质灾害
矿山建设过程中需要对矿山的地质条件、水文条件进行调查,避免地下水位变化及地质变化影响矿山建设,从而减少矿山建设的不安全因素。但实际的矿山建设中总是避免不了地下水文的变化,而且也无法实时控制地下溶洞、暗河等与矿山的连接,这无疑增加了地下水涌入矿山巷道中的发生率,进而导致泥沙涌入巷道,致使淹井甚至矿井坍塌,严重威胁矿山建设人员的生命健康及财产安全,同时还会造成矿山建设工期延误、建设费用增加。
1.2矿体易燃物导致的水文地质灾害
矿山中含有很多矿产资源,而这些矿产资源都是由多种化学元素构成,其中很多物质具有很强的化学性,在相应的条件下会发生爆炸,这一类型的矿产物质被很多人称为易燃物质,例如,在煤矿井中,存在很多瓦斯,随着煤矿的深度加深,瓦斯的爆炸发生率就随之增加,增加了瓦斯爆炸安全事故发生率,威胁到了工作人员的生命安全,并造成了严重的经济损失。
1.3岩土层变形导致的水文地质灾害
因为矿山开采过程中需要挖空矿体,并实行支撑,以免矿体坍塌,尤其浅层矿山,挖空矿体非常容易出现坍塌问题。但实际的矿山建设中依然会出现矿体塌方事故,尤其是煤矿矿山建设中,它威胁到了工作人员及附近居民的生命安全,这主要是因为矿体的挖空导致岩土层变形,致使坍塌发生。
2矿山防治水害工作开展面临的突出困难
就目前矿产防治水害施工作业的顺利开展而言,其主要问题表现在以下几个方面:
2.1资金落实
在开展矿产防治水工作时,资金困难的问题主要体现在矿产防治水害施工作业开展过度注重形式,而忽略了内容方面的东西,没有对该项工作给予足够的资金投入,因此,使得矿产防治水害施工作业的开展缺少对应的资金支持。
2.2社会因素
在长期的防治水施工作业的过程中,我国面对该项工作已经出台了一些要求以及标准,从而使得防治水工作更加细致化以及具体化,很多矿产企业制定了满足自身发展所需的相关规定,在开展该项工作的过程中,需要严格按照相关规定执行,以此来确保这项工作的规范化以及标准化,只有如此,才能够有效提升矿产防治水技术的实施效果。
2.3管理混乱
在实际工作中,由于很多矿产的生产经营者并没有意识到该项工作的重要性,认为对于矿产防治水害施工作业中投入一定的安全资金显得没有必要,从而给矿产防治水害施工作业带来了较为严重的安全隐患,不利于矿产防治水害工作的顺利开展。在开展矿产防治水害施工作业时,由于欠缺矿产防治水施工计划,使得该项工作的开展显得非常混乱,并且导致防治水害施工作业的效果不好。
2.4技术障碍
相关技术人员配备不足也是水害防治面临困难之一,应加强对防水专业技术人员的培养,强化职工防治水安全培训,建立完善的水害应急救援预案,严格按照标准和要求开展相关的工作,保障各个流程和系统的安全作业。
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3矿山井巷工程施工中防治水技术运用
3.1注浆堵水
(1)工作面预注浆。在进行矿山井巷施工作业的过程中,一但含水层的深度比较大,井筒工作面掘进到距离含水层恰当位置时,就需要停止掘进,并且还要根据围岩特性确定设置混凝土结构的止水垫,以此来完成钻孔灌注施工作业。钻孔注浆施工作业也可以在留岩冒上开展。止水垫或者留岩冒的作用是避免存在冒液或者跑浆现象。
(2)壁后注浆。当进行完井筒掘进以及砌筑作业之后,如果井壁处的施工质量比较差,在壁面处就很容易出现渗水现象。井筒施工作业的开展具有一定的危险性,因此,该项工作在无形之中增加了排水费用。面对这一现象,需要完成壁后注浆施工作业,同时该项施工作业应该按照从上至下的顺序来完成,对于注浆高度的确定,应该以含水层水的储存条件来进行,注浆高度应该为含水层上下合起来15m~25m。由于矿井井筒中很容易有裂缝产生,因此,对于出水量比较多的位置,应该通过预埋注浆管来完成相应的施工作业,通过控制注浆堵水的速度,来确保该项工作的及时性。
(3)巷道施工技术准备工作。在使用巷道施工技术之前,应该结合巷道围岩的力学性能以及地质构造信息来对该项工作的可行性进行计算,并且选择出合理的支护方式。同时,还应该加强对重点区域的施工管理工作,此外,还应该做好施工作业的安全管理。需要借助先进的施工技术来有效提升工程项目的安全施工等级,从而有效确保重点区域中施工作业的科学性。其次,在开展巷道掘进顶板支护施工作业的过程中,需要做好施工方案的优化设计,以免由于设计方案失误给工程项目的建设带来较大的安全隐患。
3.2矿井筒排水
在开展井筒施工作业时,需要及时处理好工作面的积水并根据井筒中涌水量的大小,选择合理的排水方式。
(1)吊桶排水。所谓吊桶排水就是使用风动潜水泵或者隔膜泵来排除工作面中的积水,同时还需要使用提升设备来有效增强吊桶排水能力,当井筒工作面中的涌水量小于6m³/h时,可以选用吊桶排水的方法。
(2)吊泵排水。借助悬吊于井筒中的吊泵来排除工作面中的积水,就是所谓的吊泵排水的方法,吊泵的选取应视涌水量而定,不然,就需要在井筒中设置多台吊泵来共同开展排水作业,因此会占用井筒较大空间,多泵排水作业方式对于井筒施工的开展而言存在较大的弊端。在使用吊泵进行排水时,还可以借助风动潜水泵来共同完成排水作业,也就是使用风动潜水泵将工作面的积水排至吊盘上方的水箱中,然后再使用吊泵,将水箱之中的水排至地面上。
(3)卧泵排水。在吊盘上设置卧泵和水箱也就是所谓的卧泵排水,所谓的工作面涌水就是使用风动潜水泵将工作面中的涌水排到吊盘水箱中,通过使用除沙装置之后,再借助卧泵将水排至地面。卧泵排水的优势是对于井筒的空间占用不大,再加上卧泵的故障率比较低,因此,可靠性比较高、易于维护,具有较大的适应性。
结束语
总之,矿山建设是实现矿产资源开发、利用的关键环节,在矿山地质工作体系中占据重要地位,一直都得到矿山建设企业及矿产资源开发企业等的重视及关注。矿山水文及地质条件直接关系到矿山建设的安全性及高效性。矿山地质条件及水文条件越好,矿山建设安全性越高,反之则越低。尽管矿山建设安全性、效率在社会经济及科学技术发展的推动下得到了提高,但实际的矿山建设中还存在各种水文地质问题,诸如地下水位变化导致的水文地质灾害、矿体易燃物导致的水文地质灾害、岩土层变形导致的水文地质灾害等,所以需要使用相应的防治技术强化矿山建设中水文地质灾害防治。
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论文作者:吴国栋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/20
标签:矿山论文; 作业论文; 水害论文; 井筒论文; 水文论文; 工作面论文; 矿产论文; 《基层建设》2018年第33期论文;