金宇哲 王云亮
摘要:我國經濟的飛躍帶動了煤礦業(yè)的發(fā)展,但是采礦業(yè)是一項非常復雜的作業(yè),因為其地下深挖的主要作業(yè)形式,所以對其所處的水文地質環(huán)境有非常高的要求,同時,水文地質環(huán)境也對礦區(qū)的安全具有重大的影響力。因此,為了礦區(qū)作業(yè)能夠安全有效地運轉,必須關注和理解水文地質環(huán)境與礦區(qū)安全的關聯(lián),高度重視礦區(qū)當?shù)氐乃牡刭|環(huán)境,在施工前對其全面細致的勘測,避免礦區(qū)開采中可能會出現(xiàn)的隱患。
關鍵詞:水文地質環(huán)境 礦區(qū)安全 影響 措施
礦區(qū)的水文地質環(huán)境主要包括地表的水體和匯水面積、地下的涌水量和隔水層的狀況以及構造帶的存水情況等內容。這些因素都會直接或間接地影響到礦區(qū)作業(yè)的安全情況,因此,應在開工前對這些主要因素一一進行勘測和調查,避免礦區(qū)作業(yè)透水事故的發(fā)生。水文地質環(huán)境對礦區(qū)安全的影響根據(jù)地質條件的狀況可以分為地質條件簡單、地質條件較復雜以及地質條件復雜三類。三種不同的地質條件對礦區(qū)作業(yè)的井巷布置的要求也不同,井巷布置是進行安全的礦區(qū)作業(yè)必不可少的內容,因為對水文地質環(huán)境的勘測需要的資金比較高,同時其安全性又具有重要的意義,因此應高度重視勘察水文地質環(huán)境的重要意義,以便做好及時有效的安全預防措施。
1 水文地質環(huán)境對礦區(qū)安全的重要性
1.1 水文地質環(huán)境與礦區(qū)安全的聯(lián)系 因為礦區(qū)作業(yè)需要地下操作的特殊性,礦區(qū)安全事故近幾年來頻頻發(fā)生。究其原因,這與沒有在礦區(qū)開挖之間對礦區(qū)的水文地質環(huán)境進行全面勘測和調查分不開關系。礦區(qū)作業(yè)是一項復雜的開挖工程,因為其經常在地下進行,如果不了解當?shù)氐乃牡刭|環(huán)境情況就對其進行盲目開挖,極易出現(xiàn)透水事故,對礦區(qū)的安全產生很大的威脅。礦區(qū)的水文地質環(huán)境和礦區(qū)的安全息息相關,礦區(qū)的水文地質環(huán)境為安全的礦區(qū)作業(yè)提供事實依據(jù),對礦區(qū)的安全具有深刻的影響力。
1.2 勘察水文地質環(huán)境的必要性 水文地質環(huán)境影響礦區(qū)的安全生產,因此對礦區(qū)的水文地質環(huán)境做好勘查工作具有重要的意義,但是在實際的礦區(qū)安全檢測中,水文地質環(huán)境的勘察容易被忽視,這是因為勘察結果中的水文參數(shù)很少直接被引用參考,所以勘察人員很少對礦區(qū)水文地質環(huán)境進行深入性和投入性的勘察,但是正是由于這種勘察工作中的盲點,致使地下水引發(fā)嚴重的巖土危害,甚至造成不可估量的惡劣后果??辈焖牡刭|環(huán)境能為礦區(qū)的安全生產設計提供很多有效的信息支持,使礦區(qū)的安全生產的設計更加全面和完善。因此,對礦區(qū)的水文地質的勘測應加大重視力度,嚴格控制實際勘察中的數(shù)據(jù)信息的完整性和真實性,提出及時的規(guī)避安全隱患的有效措施,只有這樣,礦區(qū)的安全生產才能得到保障。
2 水文地質環(huán)境對礦區(qū)安全的影響要點
2.1 影響礦區(qū)設備、巷道等的正常使用 礦區(qū)設備能否達到高效優(yōu)質的效果,與礦區(qū)的水文地質環(huán)境密不可分,如果礦區(qū)的水文地質環(huán)境惡劣,將會影響到礦區(qū)設備的正常使用。礦區(qū)現(xiàn)場巖石的形狀結構對地下水的儲量和地下與地表之間的水利狀況有著很深的影響,它們的特征影響著礦床的結構,施工時如果不注意,就會產生地下蓄水、地表積水的情況。礦區(qū)設備在有水的作業(yè)面上施工,將大大降低其可利用效率,同時會影響到礦區(qū)設備的行車安全,對施工人員的安全構成極大威脅。巖石在遇水后極易發(fā)生強度上的變化,而礦區(qū)中通常遍布著砂巖、軟巖、泥質巖,它們如果被水浸濕后,就會使自身的物理形態(tài)發(fā)生變化,強度也會降低。例如砂巖,如果它的含水量增長到4%,那么它的強度就會降低50%;泥質巖的含水量如果增加1.5%,它的強度就會降低7%等。若是巖石的強度降低了,礦區(qū)的開挖工作中產生的強烈的震動可能會引發(fā)巷道的冒頂和片幫。
2.2 影響礦區(qū)環(huán)境的穩(wěn)定性
2.2.1 導致礦區(qū)地面的坍塌。水文地質環(huán)境可能會引起地面的坍塌,這是因為礦區(qū)作業(yè)對地下水一般都采用疏導的方式,但是礦區(qū)有些地方以可溶性巖石的覆蓋為主,這些淺覆蓋區(qū)會在地下水的作用下,松解、轉移土層的原有結構,久而久之,這些地質結構不穩(wěn)定的地方就會形成不易察覺的土洞,然后這些隱秘的土洞會逐漸下沉,最終造成地面坍塌事故的發(fā)生。所以,如果不對礦區(qū)的水文地質環(huán)境進行細致的勘察,掌握其具體數(shù)據(jù)的變化,及時采取有效的防范措施,水文地質環(huán)境導致的地面坍塌現(xiàn)象將會無法遏制,給礦區(qū)的安全作業(yè)產生不良的影響。
2.2.2 引發(fā)礦區(qū)礦坑的突水。礦區(qū)開采會破壞地質原有的固定結構,其中包括含水層的穩(wěn)定,它的穩(wěn)定性一旦被破壞就會使地下水流入礦坑,產生礦坑突水的現(xiàn)象,礦區(qū)中巖溶充水的礦床地區(qū)需要長期不斷地排水,但是經過很長時間的沖刷之后,大量的泥沙也會隨著水排出去,原有的力學平衡一旦被打破,第四季沖擊層也會隨之塌陷,其他的地表水如雨水等通過塌陷的溶洞進入礦井,對礦區(qū)的安全生產同樣造成嚴重的不良后果。
2.2.3 破壞礦區(qū)邊坡的穩(wěn)定。如果礦區(qū)的水文地質環(huán)境惡劣,水的強大作用力會造成礦區(qū)邊坡的有關物理性能指標如巖體的內摩擦角和黏膜力等的破壞,削弱邊坡巖石的抗剪力,以致礦區(qū)邊坡滑坡事故的發(fā)生。同時,范圍較廣的滑坡事故會掩埋礦區(qū)的作業(yè)區(qū),切斷礦區(qū)內的運輸路線,影響礦區(qū)生產的正常進度,甚至導致嚴重的人身傷亡事故的發(fā)生。
3 控制水文地質環(huán)境對礦區(qū)安全影響的措施
3.1 積極開展水文地質環(huán)境的勘查工作 礦區(qū)正式施工前的水文地質環(huán)境的勘察工作越來越被證實其具有的必要性和重要性,這項工作需要的工作量非常大,要求投入的人力和物力的支持也比較大,所以,這就更加要求相關人員對這項工作需要有足夠的耐心和責任心,因為微小的漏洞也可能對礦區(qū)的安全生產產生危害,對礦區(qū)的施工人員的生命財產構成威脅。對水文地質環(huán)境的勘測主要包括物探、鉆探和化探三種方法,整個探測過程可能只是其中一種方法的運用,也可能是多種方法的配合使用,而需要勘測的內容主要包括:①礦坑的水文地質環(huán)境勘測。對礦坑的水文地質環(huán)境勘測主要包括:出水點的時間、位置、標高、溫度等;斷層破碎帶的產狀、規(guī)模、性質、充填物、含水性、出水方式和情況等;巷道的含水層及隔水層的巖石的巖性、成分、產狀及中段的用水總量等;廢坑停采的時間和原因等等。更多的勘察工作則需要根據(jù)實際施工中的具體情況來具體分析、具體操作。②地下水和地表水的動態(tài)變化。對地下水和地表水勘測的內容主要包括其疏導狀況與礦區(qū)開采的面積和深度的關系,通過對這些內容的勘測,達到合理有效地利用地下水、防止水害發(fā)生的效果。地下水位的變化規(guī)律和礦坑的水壓變化狀況是在長時間的勘測過程中總結、分析而得到的結果,因此在勘測上述兩種因素時,可以采取同時勘測和觀察的方法。
3.2 建立健全水文地質環(huán)境的報告制度 健全的水文地質環(huán)境報告可以為后續(xù)的地質安全檢測提供全面的信息支持,因此建立健全的水文地質環(huán)境的報告制度是非常有必要的,礦區(qū)的安全生產需要良好的水文地質環(huán)境,如何證實當?shù)乜梢赃M行開采的正確性和適宜性,這就需要通過大量有效的礦區(qū)開采經驗總結出來的規(guī)律進行分析和總結、借鑒及參照,同時還要制定出嚴格的水文地質環(huán)境的報告制度,確保其不出現(xiàn)任何遺漏和偏差,防患于未然,為礦區(qū)作業(yè)提供良好的安全保障。
3.3 努力完善礦區(qū)礦井防治水的資料庫 礦區(qū)礦井防治水的資料主要包括:礦井的充水性與其他相關因素的動態(tài)變化曲線圖、礦井的涌水量圖、礦井的水文地質條件的剖面圖、礦井的綜合水文地質圖及其變化的柱狀圖等,努力完善礦區(qū)礦井防治水的資料庫、建立完整的數(shù)據(jù)統(tǒng)計流程,可以為防治水的相關決策提供真實有效的科學依據(jù)和數(shù)據(jù)支持,當然,要確保以上數(shù)據(jù)的真實性和準確性,必須經過相關部門反復嚴格的檢測和審查才可調取使用。
4 結語
本文主要探析了水文地質環(huán)境對礦區(qū)安全的影響,提出了相應的控制措施,為現(xiàn)在或將來的礦區(qū)安全作業(yè)提供借鑒。礦區(qū)的水文地質環(huán)境不僅影響礦區(qū)的施工過程積極流暢地運行,而且威脅礦區(qū)生產作業(yè)的安全,對礦區(qū)工作人員的生命財產造成極大的損失。因此,在礦區(qū)正式施工之前對當?shù)氐乃牡刭|條件進行全面細致的勘察具有十分重要的意義,所以需要積極控制水文地質環(huán)境對礦區(qū)安全的影響,加大礦區(qū)水文地質勘測的技術、物力和人力的支持,對有可能出現(xiàn)的安全隱患問題做到早發(fā)現(xiàn)、早匯報和早處理,為礦區(qū)的安全作業(yè)建立穩(wěn)固的基礎,使采礦業(yè)成為安全放心的產業(yè),切實保障人民群眾的生命財產安全,為人民群眾造福謀利。
參考文獻:
[1]王文雄.水文地質環(huán)境對礦區(qū)安全的影響之探析[J].城市建設理論研究,2013(17).
[2]陳冬生.水文地質環(huán)境對礦區(qū)安全的影響之探析[J].城市建設理論研究,2011(32).
[3]王彤.論水文地質環(huán)境與礦區(qū)安全[J].大科技,2012(10).
[4]趙立國.礦區(qū)水文地質勘探存在的問題及措施[J].黑龍江科技信息,2012(36).endprint