侯爱豫
(洛阳龙门煤业有限公司 河南洛阳 471000)
矿山建设中的水文地质灾害防治技术研究
侯爱豫
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在矿山建设中过程中,不可避免的会遇到各种水文地质灾害,不利于矿山建设的安全和顺利开展。本文主要研究矿山建设中的水文地质灾害防治技术,主要目的为日后矿山建设提供有效借鉴和参考。
矿山建设;水文地质灾害;防治技术
随着经济的发展和需求,我国矿山建设不断扩大,其安全问题也受到各方的高度重视。为此,必须要采取积极有效的技术措施预防水文地质灾害,保证开采人员的生命安全,确保矿山建设工作的顺利开展,避免不必要的经济损失。本文主要讲述了几种水文地质灾害的常见类型,并在此基础上提出矿山建设中水文地质灾害的相关防治技术。
根据导致原因不同,可把水文地质灾害分为三种类型:①地下水位变化:矿山建设开采过程中,有很大的机会与地下水(暗河、蓄水溶洞)接触,导致地下水、泥沙涌进巷道。若矿井进行采掘作业过程中出现导水裂隙或者出现透水断层等地质情况,促使地下径流的水流夹杂泥沙等沉积物进入到巷道造成透水事故的发生,不但会损坏开采作业的各种机器设备,还会严重威胁到开采人员的生命安全,最终引发矿山采掘系统发生瘫痪,影响开采工作的顺利开展。由于这种灾害破坏性极大且存在不可预测性,导致的后果不可估量。②矿体内含有的易燃物质:在很多矿体内含有甲烷等物质,这些物质具有易燃性,随着矿井开采深度的增加,受到各种因素的影响(如地热等),导致有毒、有害物质也因此而增加,这样的开采环境通风条件差、易燃气体累计到一定的程度之后就会引发爆炸事故,如煤矿生产过程中发生瓦斯突出或爆炸等事故。但该类事故具有可预测性,只要加强预防,提高安全意识,并加强日常的安全管理工作,及时发现问题,及时消除安全隐患,在最大限度上降低灾害发生率。③岩土层变形:当矿山使用了一段时间之后,对于那些已经采空矿体必须要进行支撑,预防出现塌陷。尤其是对于那些埋藏比较浅的矿区来说,发生塌陷的几率会更高,因此必须要进行回填和支撑。近年有很多关于浅表煤矿发生地面塌陷事件的发生。
对于矿山水文地质灾害,必须要提高安全防范意识,始终坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的原则,严格按照各种施工的标准和流程去开展。一般来说,应从以下几个方面来着手进行:①必须要严格按照规定要求来开展竖井工程的建设,在施工之前,必须要严格做好各项勘察工作,对井筒的地质条件进行全面的了解,对井筒涌水发生的可能性以及涌水量进行有效预测,同时仔细分析地下水的具体情况。②在建设主体井巷之前,必须要按照水文地址勘察的最终结果来对水文地质预测平面、剖面图进行修改,并对地质说明书做出一个详细的制定。在整个施工期间,继续深入研究水文地质工作,并做好跟踪记录。在修改预测结果的时候需要以水文地质条件变化作为参考。③在即将揭露那些导水构造、含水层的时候,应该要先使用探水孔探知其厚度和具体位置,并依据探知的结果,结合工程的具体规定以及实际条件,制定一系列积极有效的措施来进行预防。④对于钻孔开孔在5m范围之内,必须要保证岩体具有一定的完整性和强度,以此来满足探水孔孔口管的预埋后可能进行注浆所需要承受的安全范围。对于那些具有良好的完整性、分散且涌水量不大的含水层来说,可对岩体直接进行浅孔探水。
防治原则:近年,矿山建设规模不断扩大,在其生产作业的过程当中,不可避免的会受到地下水产生的影响。当地下水被揭露之后,不但会促使生产成本增加,还会给生产进度造成影响,给矿区环境地质造成严重的破坏,给经济财产造成巨大的损失。为此,在矿山建设中的水文地质灾害防治的过程中,与实际相结合,以科学发展观作为指导,针对不同类型、不同特征的地下水,严格按照“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的方针政策,采取针对性的防治措施。除此之外,积极转变长期以来以疏干为主的治理模式,坚持绿色开矿、绿色采矿,把绿色环保理念积极观察到整个矿山建设中,实现科学经营,实现矿山建设的可持续发展。
①采用排气压入密水泥浆方式水平埋设孔口管工艺:首先把水泥灌入到孔内、接着再把孔口管送入孔内的方式一般会被应用在注浆埋设孔口管工艺以及竖井建设进行钻深孔进行探水的过程当中。但对于该工艺来说,存在一定的弊端即孔壁和管体之间由于存在间隙难以做到无缝,必须要采用取反复压浆的方法才能缩小间隙。现今,排气压入密水泥浆方式具有很好的抗渗性,可以很好的弥补上述问题存在的不足。②安装钻孔加装特殊的防突防喷装置:对于高压顶水钻进安全控制来说,钻孔的防突防喷装置是其一个最核心的装置。很多相关的实践研究均指出,在防突控制的时候如果仅仅利用钻机的液压卡盘并不能达到预期的效果,不符合安全防突的要求。随着技术的不断进步,如今很多如异径防突器得到了较为广泛的应用,该装置主要是通过对钻杆加装后,即使在1000m高度的水头压力之下,深孔探水工作依然具有高安全性。此外,把自伸缩式孔口封闭器、高压阀及减压器等安装在高压阀门前可达到很好的防喷效果。很多实践研究也均证明,不但促使钻孔的安全性,还具有非常强大的防喷作用。
综合以上所述可知,矿山建设中总是会不可避免的遇到各种各样的水文地质灾害,但只要正确认识引发灾害的原因,提高安全防范意识,注意矿山建设中的水文地质灾害防范事项以及严格遵守防止治原则,采用各种现代化防治工艺,可在最大限度上降低灾害的发生率,从根本保障开采人员生命安全,避免经济损失,促使矿山建设工作实现可持续发展。
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2016-11-29