河北省地矿局第五地质大队 河北唐山 063000
摘要:随着我国社会经济地快速发展,国家对矿产资源的需求量与日俱增,这也相应地带动了矿山开采事业的持续性发展。然而,随着矿山开采工作地不断进行,也相应地给开采当地的矿山环境造成一定程度的影响,且地下水地过度抽取,也使得矿山开采工作的安全性下降。因此,高质量、安全地完成矿山开采工作,就需要对矿山水文地质及水综合防治工程进行全面地分析。
关键词:矿山;水文地质;综合防治
地下水是影响矿山开采工作能否顺利进行的一个重要因素。因此高质量、高安全性的地质勘探工作对于矿山开采来说就显得尤为重要。对于矿山开采单位来说,也在逐步地加大矿山水文地质及水综合防治工程的分析力度。以下内容对研究矿山水文地质的作用,以及矿山地质灾害爆发的原因进行了分析,并提出了矿山水文地质综合防治措施。
一、矿山水文地质研究的重要作用
地质条件是影响矿山开采工作能否顺利进行的一个重要原因,尤其是水文条件,对矿山开采的影响较大。在进行地质勘探的过程中,如果水文条件的勘察结果出现失误,或者在勘察的过程中,勘察人员未注意到地下水出现改道情况,一旦矿山进入开采程序,就极易出现塌方或者矿井出现渗漏等问题。另外,在进行矿山开采的过程中,会对开采地的地下水资源造成一定程度的污染与破坏,更严重者会引发山体滑坡或者泥石流等不同类型的地质灾害。综上可以看出,进行矿山水文地质研究,将会在很大程度上确保矿山开采工作地安全进行。
二、矿山水文地质灾害爆发的原因
(一)地面出现塌陷
首先,排水工程在建设的过程中,会造成矿山灰岩中裂缝岩的融水水位出现一定程度的下降,进而造成溶洞填充物呈现压密沉降,并引发溶洞上方出现空腔。这种情况一旦发生,就会引发两种现象。第一种,溶洞上方的土质层失去了相应支撑物的支撑。第二种,一旦出现空腔的溶蚀,且其他物质无法及时将其填充,就会造成空腔在一定时间内呈现真空状态,进而造成溶洞上方的土层受到一定程度地真空吸蚀。同时,由于裂缝岩的融水水位出现快速的下降,上面土层的孔隙水水位也会因土层的渗透性而出现缓慢下降,这样两者之间就会形成水头差,形成渗透坡降,并潜蚀掉上层覆盖土层。此时,溶洞的土层受到真空吸蚀与地下水潜蚀的双向影响,而最终造成上层部位失去支撑力而出现土粒式流失,并引发土洞现象的出现。随着地下水位的不断下降,土洞就会逐步向上发展,最终导致土层变薄,发生坍塌。
(二)地面发生裂缝
地质的基岩顶面会在地下水的溶蚀作用下产生较大的起伏,进而导致上层的覆盖土层呈现出不均匀的结构。此时,基岩顶部一旦出现上拱,此部位的土层就会变得薄弱,而下部的软塑状粘土以及粉质粘土层也会随之变薄,甚至会很快的消失。当矿坑的水向外排时,地下水位会随之下降,土层中的水压与土粒之间的空隙均会变小,进而会出现沉降事故。从沉降量的大小来看,上拱部位的沉降量最小,而其他部位出现的沉降量则较大,此时拱起部位上方的土层就会产生拉张应力,进而造成土层开裂。
(三)出现露天滑坡
露天滑坡也是矿山区常见的水文地质灾害爆发的主要原因。而造成露天滑坡的原因多是边坡的岩体较重,且在较大的重力下,使其自身出现下滑。由于矿山本身具有一定的结构,而矿山本身的力量与下滑力之间是相反的,二者是以此消彼长的关系存在,进而决定着边坡的具体变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体表现形式如下,当抗下滑力小于下滑力时,岩体的重力就会影响到边坡的岩体,进而造成岩体下滑,引发滑坡灾害。为了有效防止露天滑坡现象的出现,矿区施工人员就需要进一步加强施工地地质勘探强度,并制定出相应策略,来将滑坡现象有效规避掉。
三、矿山水文地质及水综合防治措施
(一)做好地下水的防治工作
地下水的防治工作可以从以下几个方面来进行。首先,有效防治竖井工程。在防治竖井工程时,需要严格按照相关规定来进行,在进行验收时,需要严格规范工程勘探过程。同时,还需要勘察井筒的地质条件,充分地掌握井筒的具体构造与涌水量的大小。其次,需要防治主体井巷工程。为了确保主体井巷工程的整体质量,工作人员需要全面了解施工地的水文地质条件,发现问题及时解决,并将其编制成剖面图或者预测图。最后,要充分运用超前探水孔全面了解含水层以及导水构造的位置或者深度等信息。在充分掌握了以上各项信息后,施工人员需要充分比较各钻孔所需要的施工条件与涌水量,进而制定出科学合理的防治措施。
(二)有效防治地表塌陷
防治地表塌陷的措施可以分为以下几个方面:首先,采用回填密封法。当矿区中已出现了塌陷区域,为了防止地表水分进入到塌陷区域,施工团队需要及时地运用水泥或者黏土等对其进行回填。其次,进一步加固塌陷区域的排水力度。矿区一旦发生塌陷,且塌陷区内出现了积水,就需要及时地将积水排出,防止塌陷区因为积水的入侵而再次发生腐蚀或者坍塌。最后,适度修建围堤。矿山开采区域一旦出现塌陷,为了有效防止地表水进入井巷,就要及时地在塌陷区域修建围堤。如果矿区塌陷是由真空吸蚀造成,就需要及时地采用充气方式,将岩溶内的真空情况排除,进而确保塌陷区施工工作地顺利进行。
(三)加大露天滑坡矿的防治工作力度
有效防止露天滑坡现象的产生,就需要施工团队加大防止工作力度,并结合矿区实际情况,制定出适宜的防治措施。
首先,结合矿区实际情况,搭建抗滑动支撑,也可以结合实际情况在一定程度上减轻岩体剪应力。目前常用的搭建方法有构建挡土墙、打防滑桩或者整平斜坡角。在搭建挡土墙时,需要科学合理地选择搭建地址,可以将其搭建在可能发生滑动的岩体前面,同时也需要确保选址的地层具有较高的稳定性,进而有效防止边坡岩体与挡土墙同时发生下滑。在打防滑桩时,需要在边坡滑动岩体中打桩,并将桩插入到地层中,并进一步保证地层的稳定性。打防滑桩的方式,可以结合矿山区的具体情况而确定,可以选择打入方式或者应用现状灌注方式。
其次,可以采用相应措施促进岩体物理性质发生改变。就当下的实际情况来看,岩体性质多会在地表水与地下水的共同作用下发生变化。施工单位可以通过修建明沟或者暗沟等形式的排水沟,将地下水及时排出,进而降低岩石中水分含量。或者,施工单位可以通过科学合理地运用截水沟,将滑坡上方的地表水成功控制住。亦或者施工单位通过建设排水巷道,将滑动岩体中蕴含的地下水充分地排出。
四、结束语
总之,随着我国社会经济的快速发展,国家对矿山资源的整体需求量与日俱增。然而,随着矿山资源逐步被开采,当下矿山资源的总量也在日益匮减少。为了进一步满足当下社会经济的发展需要,国家就需要不断地提高矿山资源的开采率与矿山资源的使用率。而有效提升矿山资源的开采率,就需要施工团队对矿山水文地质情况进行充分地掌握,并做好相应的水综合防治工作。以上内容对进行矿山水文地质研究的作用、矿山水文地质灾害的爆发原因,以及矿山水文地质及水综合防治措施进行了分析。望能够给相关企业带来一定的启示作用,并促进我国矿山开采工作地顺利进行,以及社会经济的可持续性、快速、健康发展。
参考文献:
[1]南艳.矿山水文地质及水综合防治工程研究[J].世界有色金属,2018(18):245-246.
[2]李根云.矿山水文地质及水综合防治工程研究[J].世界有色金属,2017(17):229-230.
[3]韦佳伟.矿山水文地质及水综合防治工程研究[J].低碳世界,2017(5):48-49.
论文作者:苑丽宁
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/17
标签:矿山论文; 水文地质论文; 土层论文; 综合防治论文; 地下水论文; 就会论文; 滑坡论文; 《防护工程》2019年第3期论文;