吝飛

摘要：經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)對(duì)礦山資源的需求在逐漸增多，國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，開(kāi)發(fā)力度也在不斷加強(qiáng)，礦山建設(shè)過(guò)程的安全性也受到了高度關(guān)注。若在礦山建設(shè)過(guò)程出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害情況，不但會(huì)影響到工人的人身安全，而且還會(huì)造成大量的經(jīng)濟(jì)消耗，對(duì)此，怎樣采取科學(xué)的防治技術(shù)來(lái)處理水文地質(zhì)災(zāi)害就顯得特別關(guān)鍵?；诖?，文章首先介紹了礦山建設(shè)過(guò)程存在的水文地質(zhì)災(zāi)害種類(lèi)，詳細(xì)闡述了礦山建設(shè)過(guò)程防治水文地質(zhì)災(zāi)害的有效方法，僅供參考。

關(guān)鍵詞：礦山建設(shè)；水文；地質(zhì)；災(zāi)害；防治方法

地下水屬于絕大部分礦山災(zāi)害的根源，對(duì)其進(jìn)行處理是礦山建設(shè)和開(kāi)發(fā)階段的重要工作。注重地下水防治任務(wù)的目的是：確保礦山建設(shè)及生產(chǎn)安全，避免出現(xiàn)災(zāi)害事故；在科學(xué)可行的基礎(chǔ)上，盡可能減少礦井出水量，節(jié)約建設(shè)及生產(chǎn)成本，優(yōu)化建設(shè)條件，確保項(xiàng)目質(zhì)量。針對(duì)以上要求，采取有效的措施來(lái)處理水文地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)害十分重要。

1、礦山建設(shè)過(guò)程常見(jiàn)的水文地質(zhì)事故種類(lèi)

1.1由于地下水位變化導(dǎo)致的地質(zhì)事故

礦山建設(shè)竣工進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，礦井極有可能會(huì)出現(xiàn)地底的蓄水溶洞或是地底暗河，如此一來(lái)，巷道中就會(huì)涌入地下水，嚴(yán)重的還會(huì)有泥沙涌入巷道之中。若礦井中有透水?dāng)鄬踊蚴橇芽p，地面徑流的水體夾雜沉淀物以及泥沙涌入巷道，導(dǎo)致巷道被堵塞，甚至極大影響到在巷道中工作的人員，損壞或是掩埋礦井內(nèi)正在運(yùn)營(yíng)開(kāi)采的機(jī)械設(shè)施，甚至?xí)斐傻V產(chǎn)開(kāi)采系統(tǒng)癱瘓。由于該種災(zāi)害不能做到提前預(yù)測(cè)，突發(fā)性很強(qiáng)，并且破壞力大，會(huì)引發(fā)十分嚴(yán)重的后果。

1.2礦井中存在的易燃物質(zhì)造成的地質(zhì)事故

礦體中可能存在易燃的物質(zhì)，像甲烷等。隨著礦井深度的逐漸增加，受地?zé)岬淖饔玫V井中的溫度逐漸提高，硫含量也不斷增多。礦工在該種環(huán)境下進(jìn)行開(kāi)采工作，除了對(duì)本身的健康造成較大的影響外，若礦井中通風(fēng)條件不佳，易燃物質(zhì)逐漸增多積累，以及礦井中溫度偏高將以及引發(fā)爆炸問(wèn)題，后果無(wú)法想象。特別是在煤礦的礦井內(nèi)，瓦斯爆炸的現(xiàn)象十分常見(jiàn)，造成的后果也非常嚴(yán)重。但是，該種地質(zhì)災(zāi)害具有可預(yù)見(jiàn)性，僅需做好常規(guī)管理中的維護(hù)任務(wù)，采用適當(dāng)?shù)念A(yù)防策略，就能夠在一定程度上減少該種災(zāi)害的出現(xiàn)幾率。

1.3巖土層變化導(dǎo)致的地質(zhì)問(wèn)題

礦山在正是投入開(kāi)采的一段階段，采空的礦體一定要對(duì)其加以支撐，以避免其出現(xiàn)塌陷情況。尤其是在前堵埋藏的區(qū)域，采空的礦體容易出現(xiàn)塌陷，一定要對(duì)開(kāi)采完工的礦體及時(shí)施加有效的支撐與回填。近些年，淺表煤礦出現(xiàn)地表塌陷現(xiàn)象十分常見(jiàn)，不但影響到地表建筑物的穩(wěn)定性，還會(huì)對(duì)周邊居民的日常生活造成影響，甚至?xí)斐删薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。在礦山建設(shè)中，一般會(huì)引爆礦脈附近的巖石，為此事先均會(huì)對(duì)礦山地質(zhì)條件進(jìn)行勘探選取起爆點(diǎn)。但是，若勘探的數(shù)據(jù)存在偏差，將會(huì)影響起爆點(diǎn)的精準(zhǔn)性，巖石在引爆階段若呈噴射狀的包括，則會(huì)對(duì)在井中工作的人員造成極大的威脅。

2、礦山建設(shè)過(guò)程水文地質(zhì)問(wèn)題預(yù)防方法

2.1地下水防治的基本要求

①礦井建設(shè)必須嚴(yán)格根據(jù)施工和驗(yàn)收規(guī)范，開(kāi)展勘察工作，了解井筒的地質(zhì)環(huán)境，估測(cè)井筒的出水量和含水結(jié)構(gòu)的賦存位置。

②針對(duì)主體井巷，建設(shè)前要繪制出水文地質(zhì)平面圖、剖面圖，制定礦井施工地質(zhì)說(shuō)明書(shū)。礦山建設(shè)階段，要強(qiáng)化水文地質(zhì)跟蹤勘察、研究，及時(shí)調(diào)整預(yù)測(cè)結(jié)論。

③對(duì)現(xiàn)有的含水層及導(dǎo)水結(jié)構(gòu)，在揭露前經(jīng)過(guò)設(shè)置超前探水孔，探測(cè)含水層和導(dǎo)水結(jié)構(gòu)在井巷內(nèi)的實(shí)際位置與厚度，并結(jié)合鉆孔揭露的出水量和施工環(huán)境、項(xiàng)目要求同經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比，提出處理的有效策略[1]。探水孔中超前間隔于堅(jiān)硬巖體內(nèi)不能低于10米。若在預(yù)期的含水層和導(dǎo)水結(jié)構(gòu)形成的部位10米之外，掩體強(qiáng)度和完整性無(wú)法符合預(yù)留巖帽時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整超前間隔。其基本原則為，一定要確保鉆孔打孔5米范圍中巖體強(qiáng)度和完整性符合探水孔孔口灌的預(yù)埋和預(yù)埋后將要灌漿時(shí)的安全承載要求。

2.2礦山地下水處理方法

①采取排氣壓入濃密泥漿液的方法水平和仰視探水灌漿孔預(yù)埋孔口管方式。一般情況下，在豎井深孔探水和預(yù)灌漿孔的孔口灌預(yù)埋方法是在孔中灌進(jìn)水泥漿液后再把孔口灌送進(jìn)孔中。該種方法難以保證管體和孔壁當(dāng)中間縫的嚴(yán)密穩(wěn)定，通常要求經(jīng)過(guò)反復(fù)多次壓漿操作，既浪費(fèi)時(shí)間還影響施工穩(wěn)定[2]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得知，采取排氣壓入濃密泥漿液的方法，能保證一次成功，凝結(jié)后的耐壓性能能夠高達(dá)30MPa，且防滲性完全可以滿(mǎn)足長(zhǎng)期高壓灌漿的要求。

②鉆孔增加獨(dú)特的防突防噴設(shè)備。鉆孔中防突防噴設(shè)備屬于高壓頂水鉆進(jìn)穩(wěn)定控制最重要的機(jī)械。鉆井環(huán)節(jié)的防突，盡管鉆機(jī)自身的液壓卡盤(pán)與鉆具穿透高壓水時(shí)，會(huì)對(duì)鉆桿帶來(lái)一些夾持作用，但研究表明，只是借助鉆具的液壓卡盤(pán)操控，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法符合高壓涌水鉆進(jìn)穩(wěn)定防突的需要。在進(jìn)行鉆孔時(shí)，如果產(chǎn)生鉆機(jī)突出鉆孔的現(xiàn)象，將會(huì)引發(fā)安全問(wèn)題。通過(guò)調(diào)查研究和反復(fù)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在鉆桿中增設(shè)異徑防突設(shè)備，能夠充分保證1000米水頭高度以及更高的水頭壓力條件下穩(wěn)定開(kāi)展深孔探水工作[3]。防噴的控制途徑是在高壓開(kāi)關(guān)前端設(shè)置自伸縮式孔口密封器、高壓閥門(mén)和孔口管當(dāng)中增加四通管、高壓閥和降壓器，通過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，效果十分明顯。

2.3露天礦山滑坡防治方法

減少巖石剪應(yīng)力和工程避免滑動(dòng)的穩(wěn)固支撐，主要方法包括：整平斜坡的角度、修建擋土墻、施加防滑樁等。

首先，整平斜坡的角度。該種方法的目的在于降低有滑坡危害的巖體重量。針對(duì)高度偏小的邊坡，能夠削緩坡面，并盡量令皮面和水平面中的夾角低于原本的角度；針對(duì)偏大的邊坡，能把邊坡分成各個(gè)小段，形成臺(tái)階狀，以將之滑坡的可能性。

其次，建立擋土墻。在滑坡的前端建立擋土墻，以避免邊坡出現(xiàn)滑動(dòng)。擋土墻要建立在穩(wěn)固的地層上，防止產(chǎn)生擋土墻與滑坡一同下滑的情況。另外，還應(yīng)兼顧到滑坡中滲透的水體可以及時(shí)排出，為此，需要在墻后安裝排水裝置。

最后，施加防滑樁。在滑坡中打樁引入穩(wěn)定地層，比避免巖體滑動(dòng)。防滑樁能夠是打入的，也能夠現(xiàn)場(chǎng)灌澆。

3、 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在礦山建設(shè)及開(kāi)采過(guò)程，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生很多像地下水、泥沙、塌陷、井巷項(xiàng)目變形等地質(zhì)災(zāi)害。這些災(zāi)害的出現(xiàn)，給礦山建設(shè)及開(kāi)采造成了較大的影響。為確保礦山建設(shè)工作的順利開(kāi)展，必須深入研究水文地質(zhì)災(zāi)害，便于提出更多行之有效的防治方法。

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（作者單位：河北中煤四處礦山工程有限公司）