矿区水文地质环境对采矿安全的影响分析论文_张保

矿区水文地质环境对采矿安全的影响分析论文_张保

张保

河南省冶金研究所有限责任公司 河南郑州 450053

摘要:随着社会经济的快速发展,采矿行业也取得了迅猛的发展。矿区水文地质环境对采矿的安全性有着至关重要的影响,加强对矿区水文地质环境的研究及勘察,不仅能为采矿过程提供一定的安全保障,而且还有利于采矿施工的顺利进行。本文主要先对水文地质环境对采矿安全的影响因素进行分析,进而提出相应的影响控制策略。

关键词:矿区;水文地质环境;采矿安全;影响分析

一、关于矿区水文地质环境

1、矿区水文地质环境的概念

矿区水文地质环境是评价矿床情况的指标之一,是指开采矿产资源时的防水、排水、供水等措施有关的地下水的赋存条件及活动情况,如断层、含水层的性质(层数、厚度、水量等)、岩溶的分布和发育程度、裂隙以及地下水的补给、排泄条件等。

2、矿区水文地质环境勘探的重要性

矿区水文地质环境勘察是指通过一定的勘察技术对矿区的水文地质环境进行观察、研究的过程,勘探技术主要是根据矿区水文地质环境的类型以及矿区实际的自然地理条件来进行选择。对矿区水文地质环境进行勘探时,主要有以下两个方面的内容---①明确矿区工程地质条件,进而科学、全面的对露天采矿区的岩体边坡的稳定性、岩体的质量等进行评估和评价,从而预料出采矿过程中可能出现的质量问题;②明确矿区地质条件和矿床充水情况,从而预测出矿坑的涌水量,为矿床水资源的利用提供数据信息。矿区水文地质勘探是采矿施工前不可缺少的环节,其重要性主要体现在以下两个方面:

2.1促进矿区采矿工作的顺利开展

矿区水文地质勘探工作可为采矿施工提供很多重要的信息,如岩体的质量、岩体边坡的稳定性及矿床充水情况等。有些矿区的水文地质环境比较复杂,如果缺少水文地质环境勘探这一环节,会使得施工设计出现疏忽或是漏洞,从而不利于采矿工作的顺利开展。此外,矿区水文地质环境勘探还能深入分析出水文地质环境对采矿工作的影响,从而采取针对性的控制措施。

2.2为采矿工作的安全提供保障

矿区水文地质勘探队采矿工作的安全性有着重要的影响。通过水文地质环境勘探,可以勘探出地下水的含量及相关情况。在采矿过程中,如果没有对地下水的相关情况进行勘探或是勘探结果不准确,则会导致矿井的坍塌或是渗漏,从而带来巨大的安全隐患。此外,地下水还会带来一定的环境污染问题,如矿区周围植被的破坏,从而导致山体滑坡或泥石流的发生,严重威胁到矿区的工作安全和施工人员的人生安全。

二、矿区水文地质环境对采矿安全的影响分析

1、矿区地下积水、涌水

地下水的储量、地表与地下水见的水量情况对岩石的结构如褶皱、产状及断层等有着直接的影响,而对矿床有着间接的影响。当地下水含量较多时,一方面会导致矿区地下积水或涌水现象的发生;另一方面,岩石中的软岩遇水后,其物理形态会发生相应的改变,如强度降低等,使得在采矿施工时极易发生矿井坍塌,这样一来便大大的增加了安全事故发生的概率。

2、影响设备的正常使用

矿区水文地质环境对设备的影响主要表现在影响设备的正常使用及使用寿命,降低设备使用的稳定性。有些设备需要在有水工作面上使用,如挖掘机,但据统计,矿区挖掘机仅有二分之一到三分之一(相对于正常挖掘机而言)的时间在有水工作面上工作,这不仅对挖掘机的使用寿命有着重要的影响,而且也给采矿施工来了安全隐患。

3、破坏矿区边坡的稳定性

当矿区水文地质环境较差时,如矿区含水量较丰富时,较多的水量会对矿区边坡的一些物理性能指标如边坡岩体的黏膜力、内摩擦角等产生较大的影响,从而降低边坡岩石的抗剪力,导致滑坡事故的发生。滑坡不仅会阻断矿区内的交通运输,使得采矿施工无法正常进行;而且还会威胁到施工人员的人身安全。

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4、矿区地面的坍塌

矿区水文地质环境与矿区地面坍塌有着重要的联系。在进行矿区施工前,施工人员需先对地下水进行疏导,从而避免地下水过多引发一系列的安全事故。一些矿区地质的主要构成是可溶性岩石,可溶性岩石的结构并不稳定,在遇水后其自身结构会发生一定的变化,如土层的松解、转移等。而在地下水的长期影响下,会使得矿区地质结构出现土洞,土洞下沉变会导致地面坍塌的发生,不仅影响采矿作业的生产进度,而且对采矿人员的生命安全带来了巨大的威胁。

5、矿区矿坑突水

含水层的稳定性是地质原有结构不可或缺的组成部分,对地质结构的稳固性有着直接的影响。当含水层的稳定性遭到破坏时,矿坑内会积聚大量的地下水,从而出现矿区矿坑突水的现象。而矿床在被水浸润、冲刷后,其泥沙大量流失,从而也增加了矿床坍塌的可能性。

三、矿区水文地质环境对采矿安全影响的控制策略

1、做好地面的防水工作

矿区地面含水量对矿区的安全有着重要的影响,因此应做好地面的防水工作,其中最重要的便是疏干排水,主要是通过一定的排水措施对积水处或是可能造成矿床充水的含水层进行排水,从而使得地下水位降至开采段以下的正常范围内。

2、加强对矿区水文地质环境的勘查

加强对矿区水文地质环境的勘查是提高采矿安全性的重要途径,通过勘测的水文地质环境的具体资料,从而科学、合理的规划采矿作业。加强对矿区水文地质环境的勘查应做好以下几方面的工作---①建立完善的水文地质环境勘查管理体系:现阶段,国家政府部门针对矿区生产地下水的管理,并在各项地质调查、矿区水文研究下制定了一系列水文地质环境勘查的技术要求和规范,相关部门应严格按照政府要求建立完善的水文地质环境勘查管理体系,制定相应的管理规章和制度,从而提高水文地质勘查的工作质量及效率。②合理运用勘查技术:勘查人员在对矿区水文地质环境进行勘查时,应根据矿区实际的地质结构及相关实况合理的采用勘查技术。在采矿过程中,经常会碰到矿床结构复杂以及矿井水况复杂的情况,这种情况下需综合采用电法勘探和地质勘探两种技术,并且得到的数据还应与相应的资料综合进行分析,从而使得结果更加全面、精确;③提高对水文地质勘探的范围的重视:矿区地下水对采矿有着重要的影响,因此在进行水文地质勘探时,不仅要勘探矿区范围内的水况,对水文地质的边界等也应予以重视,从而明确充水的根本原因,对矿区的防水治水提供准确的理论支持。

3、建立完善的矿区水文地质环境报告体系

建立完善的矿区水文地质环境报告体系是很有必要的,其主要是为后期的地质检测提供信息支持。相关部门应积极对矿区水文地质环境进行勘探,但也要及时进行报告,并制定相应的报告制度,这不仅能为采矿作业提供安全保障,而且也能为矿区的开采工作提供借鉴和参照。

结束语:

经济的快速发展离不开矿业的发展,采矿的作业形式对矿区水文地质环境提出了更高的要求。水文地质环境对采矿安全有着重要的影响,相关人员应意识到水文地质勘探的重要性,并在采矿作业开始前,对采矿区的水文地质环境进行全面、细致的勘探,从而为施工提供准确的理论支持和安全保障。矿区水文地质环境与采矿人员的生命安全有着紧密的联系,政府应加强对矿区工作的重视和管理,从而更好的促进矿业的发展。

参考文献:

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论文作者:张保

论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期

论文发表时间:2018/12/6

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