張維東,袁燕飛
(甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 酒泉 735000)
我國礦產(chǎn)資源異常豐富,同時(shí)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也非常頻繁,不僅具有非常多樣的地質(zhì)災(zāi)害類型,而且在全國內(nèi)具有非常廣泛的分布特點(diǎn),有地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)的破壞異常嚴(yán)重,常常造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,病嚴(yán)重威脅著人類的生命安全。礦山地質(zhì)災(zāi)害也有非常多的類型,尤其是地下水害,對礦山建設(shè)的影響巨大,這類災(zāi)害的發(fā)生與礦山開采活動有著最為直接的關(guān)系。此類災(zāi)害發(fā)生時(shí)不僅具有突發(fā)性的特點(diǎn),即便是無人員傷亡情況的出現(xiàn),這類事故的出現(xiàn),進(jìn)行救援其困難也相當(dāng)?shù)拇螅斐傻慕?jīng)濟(jì)損失不可估量[1]。
(1)突水淹井。這種礦山地下水害是由于獎勵采礦通道過程中,地下水迅速的對采礦通道進(jìn)行灌入,造成嚴(yán)重財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的礦山地下水害。視水害量的大小,不僅給礦井順利開展造成非常大的影響,導(dǎo)致工期延長。
(2)地面塌陷。在疏干導(dǎo)流地下水階段,因極具的水位變化,或者導(dǎo)致上部土層含水量出現(xiàn)的變化給土體力學(xué)造成很大影響,使其性質(zhì)產(chǎn)生巨大變化,因此地表位置出現(xiàn)開裂塌陷,出現(xiàn)的不良現(xiàn)象。
(3)井下泥石流。疏干礦井內(nèi)水的過程中,因其具有非常復(fù)雜的地下水環(huán)境,特別是遇到不良地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域,巖溶或者斷層切割破碎巖體等結(jié)構(gòu)時(shí),就極易導(dǎo)致地下水和碎石以及泥土等進(jìn)行混合大量的涌入礦井,發(fā)生進(jìn)行泥石流,這種水害對礦井工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全威脅極大。
(4)其它水害形式。①滑坡。露天開采時(shí),斷裂以及淤泥層和流砂等松軟的地層結(jié)構(gòu),在遭受地下水不斷的侵蝕過程中非常容易發(fā)生邊坡失穩(wěn)情況繼而出現(xiàn)滑坡水害。②片幫、崩落。地下水不斷對采場以及巷道松軟結(jié)構(gòu)以及松散巖體進(jìn)行影響,受其水壓的作用,導(dǎo)致片幫、崩落等情況發(fā)生于喊道的頂板以及側(cè)幫位置上。③海水入侵。在接近海邊采礦作業(yè)階段,海水受含水構(gòu)造的影響,發(fā)生侵蝕,對水源地造成破壞。
(1)地面防治水。為有效的減少地表水對礦區(qū)場地進(jìn)行涌入或者地下水對采礦區(qū)造成的影響,進(jìn)而對井口以及井下造成滲漏,做好礦井吐水事故防治成為重點(diǎn)。加強(qiáng)地面水害的防治,對礦井水害的預(yù)防有著至關(guān)重要的影響。而要對其進(jìn)行有效防治,必須要對地表水的性質(zhì)有一個(gè)全面的了解,掌握它的特點(diǎn),與變化情況,結(jié)合礦區(qū)的氣候條件以及地貌特征,加緊防水工程建設(shè)[2]。
(2)井下防治水。①對通道以及水源進(jìn)行詳細(xì)查明。掌握沖擊層的具體組成和厚度,分析其透水性以及含水性等。
掌握斷層情況以及裂隙的特點(diǎn),對隔水層以及含水層情況進(jìn)行詳細(xì)了解,開展作業(yè)區(qū)是否存在老窯,其位置大小積水情況等。②對水文水文觀測工作一定要做好:對當(dāng)?shù)氐臍庀筇卣饕约敖邓闆r河流水文特征進(jìn)行調(diào)查,對地表水情況急性詳細(xì)查明,利用相關(guān)工程探測對地下水源區(qū)域的水位及其壓力和水量變化情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,掌握其規(guī)律,為礦井水害防治提供參考。③井下探水。發(fā)現(xiàn)疑問必須要進(jìn)性探測,徹底弄清其井下水情況,然后實(shí)施放水。④疏放水。依照相關(guān)探測對礦井水源進(jìn)行徹底了解后,依照其類型特征,通過有效的方式進(jìn)行放水作業(yè),降低水害的發(fā)生。⑤截水。有的水源不具備放水條件,也或經(jīng)放水但存在不合理性時(shí),通過巖柱以及放水閘門或防水墻等進(jìn)行有效的截水,將水源與礦區(qū)進(jìn)行有效阻隔,避免對海對礦井生產(chǎn)造成影響。⑥該法簡單易行,對防治礦井水害有著重要的作用,可以有效地降低礦井涌水造成的影響。
①塌陷的預(yù)防。對水位進(jìn)行有效的控制,通過靜壓主講注漿以及河床防滲,攔砂濾水等多種措施對水位下降進(jìn)行有效的控制。②塌洞口封閉。針對基于揭露的塌陷洞口,通過廢車皮或者石板與砼等措施對其洞口進(jìn)行有效封閉,有效減少塌陷造成的危害。③塌洞埋管回填注漿。該方法不用進(jìn)行鉆孔作業(yè),通過注漿以及回填等措施將便宜的漿材灌注到塌陷洞中,對此類病害有很好的防治效果。④修筑高噴樁基礎(chǔ)的人工河床。通過該方法能夠有效地預(yù)防河床使其免受塌陷影響,并將這些水源鄉(xiāng)塌陷區(qū)之外的區(qū)域進(jìn)行轉(zhuǎn)移,有效的控制了水源對工作區(qū)造成的危害。⑤注漿封堵塌洞口。這種方法可以分為兩種一種為普通注漿一種為孔內(nèi)注漿等,前者通過便宜的粘土漿以及粉煤漿等對洞口進(jìn)行有效封堵。后者在孔內(nèi)通過高壓噴射技術(shù)對洞口進(jìn)行封堵,防治效果良好。
(6)高噴樁拱體封閉塌洞口。對隱伏塌陷洞的防治有著非常重要的作用,效果良好。⑦隱伏土洞治理。通常對此類病害進(jìn)行有效的防治,能夠很好的降低塌陷情況的發(fā)生。應(yīng)當(dāng)通過物探措施對土洞進(jìn)行有效的探測,聽過一定的布孔注漿將隱伏洞口進(jìn)行封堵,也可利用插管將洞內(nèi)的壓力進(jìn)行釋放,降低塌陷情況的發(fā)生。
對于此類水害,可以通過相關(guān)的清碴后支護(hù)以及隔水墻封閉等工程手段對其進(jìn)行治理。提前做好工程預(yù)防,通過對松散破碎帶進(jìn)行高壓注漿等措施進(jìn)行防治。
礦井生產(chǎn)過程中,水害的發(fā)生是一項(xiàng)非常嚴(yán)重的災(zāi)害類型,破壞性極大,因此,必須要對其加強(qiáng)研究,對其發(fā)生原因以及機(jī)理進(jìn)行掌握,發(fā)現(xiàn)其水害發(fā)生的規(guī)律性,并做好相關(guān)的預(yù)測工作,為礦山安全生產(chǎn)提供幫助。