基于矿山建设中水文地质灾害防治技术的研究

熊志君

（中鼎国际工程有限责任公司 江西南昌 330096）

基于矿山建设中水文地质灾害防治技术的研究

熊志君

（中鼎国际工程有限责任公司 江西南昌 330096）

当前，随着我国经济发展速度的不断加快，对于矿产的应用也逐渐增多，作为经济发展建设中的基本资源，矿产的开发步伐也逐渐加快。而由于过度的开采和开发中的破坏，使得矿山所处位置的地质条件每况愈下，并为矿产的开采埋下了极大的安全隐患，尤其是水文地质灾害，为矿山建设造成了严重的影响，不仅带来了巨大的经济损失，更会威胁到人们的生命安全。本文简要阐述了矿山建设中水文地质灾害的种类，并进一步探讨了对矿山建设中水文地质灾害进行防止的技术和措施，旨在为矿产资源得以更好的开发，做出自己应有的贡献。

矿山建设；水文地质；地质灾害；防治措施

引言

新时代背景下，我国经济的发展离不开对矿产资源的需求，这也使矿产资源成为了现阶段我国经济发展的基本能源来源。但随着矿产资源的逐渐开发，水文地质灾害问题也在逐渐增多，由于施工操作不当或地质勘察不足，使得矿产开发中的安全事故频发，此类问题，已成为社会各界普遍关注的焦点问题。水文地质灾害的发生，不仅会对人们的生命和财产安全造成严重的危害，还会导致生态环境恶化的加剧。据不完全统计，过去10年间，我国因矿产的开发所引起的地质性灾害多达上万起，造成了极大的人员伤亡和经济损失。对此，人们逐渐认识到杜绝不规范的矿产开采、维护矿山环境、以及避免地质灾害的再次发生，是现阶段矿产开发中亟待解决的问题，因此，对于“矿山建设汇总水文地质灾害防治技术”的研究，就具有极大的现实意义。

1 矿山水文地质灾害的类型

矿山发生水文地质灾害的类型有非常多种，就目前来讲，涉及到危害性比较大的类型有地层表面崩塌、滑坡灾害、岩溶塌陷灾害、地下水灾害等。

1.1 地层表面崩塌

地层表面崩塌容易发生的位置是用井巷开采的地下矿山。当矿山开采到达特定程度，就极易形成面积较大的采空区。而采空区位置，如果保留下来的矿柱不足，亦或是因为矿柱受到损坏，则会使支撑能力降低，造成最终的地面崩塌问题。尤其是一些矿体产状平缓与浅埋藏的矿区，更容易出现地层表面崩塌的问题。如果采空区没有及时回填，若矿层继续开采，其范围扩展至临界值时，地表则会形成较采空区为大的塌陷型盆地。再者，在分布岩溶的位置，亦会由于矿山的排水干疏问题导致地面表层崩塌。虽然有了上面的分析，可是众所周知，采矿的过程与机理均十分复杂，其中会涉及到岩层构造、成分等多方面的问题，故而至今未能形成被普遍接受的塌陷理论。

1.2 滑坡灾害

滑坡灾害，是由边坡岩体重力作用而形成的灾害现象。一方面，边坡上方岩体有向下的作用力，另一方面，而边坡下方也有向上的支撑力，若下方的支撑力由矿山的建设而出现削弱的情况，则岩体向下的作用力就要大于支撑力，从而使岩体沿边坡下滑，出现滑坡灾害。

1.3 岩溶塌陷灾害

若岩溶区域经过长时间的疏干排水，则会出现岩溶塌陷现象。在进行矿山中矿床开采过程中，由于要对矿产进行挖掘，则就需要对施工作业位置进行疏干排水工作，而当水源减少、水位降低时，则会出现原有的支撑结构遭到破坏，进而出现岩溶坍塌现象。此外，有时在进行矿产资源开采中，也会将地表水源进行破坏，使得矿坑内充水条件极具恶化，也会出现塌陷现象。

1.4 地下水灾害

地下水灾害较为常见的是崩塌灾害和泥石流灾害。其中，崩塌不仅会出现在直立裂隙中，还存在于水平或倾斜裂隙中。由于矿山的建设，会由于岩体中孔隙水压力的不断增强，而对岩体产生出临空面的作用力，也会使有效的应力减弱，对裂隙移动进行抵抗的摩擦力也会有所降低，在此综合作用下，会发生崩塌现象。而泥石流灾害的产生，是由于矿山的建设会生成大量的矿渣、碎石和剥离土，且大多在山坡上堆积，若突遇暴风雨，则会使急速的雨水与泥沙、碎石等混合，形成大面积的滑落流动现象，这便是泥石流灾害形成的原因，见图1。

2 矿山建设中水文地质灾害的防治技术与措施

2.1 在水文地质勘察工作上进行提升

通过对水文地质进行充分的勘察，能够有针对性的设计出切实可行的水文地质灾害的防治和改善方案。针对矿山的综合因素不同，不能仅依靠以往的水文地质灾害防治经验和技术，应当对勘察与设计做灵活运用，且要将两者做紧密结合，唯有如此，才能有效的解决水文地质中的灾害问题。对矿山的勘察，可通过实地勘察与地理信息系统（Geographic Information System）做结合比较与参照，例如：在矿产资源的矿床内进行地下水观测设备的设立，以便随时监测地下水的实时状态。同时，矿山中矿床的规模、地形、地势等要素，也是进行矿山水文地质工作的依据。同时，防治方案的设计也要严格遵循水文地质勘察中的数据信息，以勘察数据为基本依据，唯有如此，才能对水文地质勘察工作做到有效的提升。

图1 泥石流灾害形成原因

2.2 水文地质灾害的综合防治技术与措施

2.2.1 对于滑坡的防治措施

对于滑坡现象，可采用三种措施进行防治。①设立支撑结构，并对岩体的剪应力进行有效的削减。支撑结构的设立可通过修挡土墙或进行边坡整平来完成。在地层相对坚固且稳定的位置修建挡土墙，墙体后方再修建引水或排水渠，其作用为防止岩体的滑动，且能够避免挡土墙受边坡岩体的影响而出现同步滑动的现象，同时，还能够对岩体滑动中出现的水流，做到及时的排出。而边坡整平，则是通过对边坡的角度做削减，使边坡与水平面的夹角尽量减小，以此来避免岩体的滑动。②建立防护堤，减少地表水流对岩体进行冲刷，进而形成滑坡现象。此种措施是在对滑坡所形成的机理做出充分分析和了解后，以建立防护堤的方式，对滑坡形成的作用进行明显削弱或消除。③对岩体的物理性质进行改变。设置排水巷道或排水渠，将地表水与地下水进行及时的排出，防止水流对岩体产生作用，形成滑坡。同时，此种方式也能够有效的减少岩体的含水量，对滑坡也能够起到相应的预防作用。

2.2.2 对于岩溶塌陷的防治措施

①在塌陷出现时，要对塌陷位置中所存积水做及时的疏导和排除。②为防止地表水的渗入，将塌陷位置进行及时的回填作业，所用到的材料可以是粘土，也可利用水泥砂浆等。③采用修建围堤法，对塌陷位置进行有效的防水保护。④有些塌陷是由于真空吸蚀引起，对此就要进行塌陷位置的充气，使其所具有的真空状态消除。

2.2.3 对于地下水的防治措施

对于地下水的防治，可采用排气压入浓密水泥浆的方式进行防治处理。此种措施不仅能够使固结后的耐压能力增强，还能够有效防止地表水的渗入。此外，在对钻孔设备的选取上，也要进行反复的试用和调试，传统的钻孔设备较易在操作中出现钻具超出钻孔的情况，这会导致事故的发生，若在钻具的钻杆上加装防突装置，则能够解决此类问题，并做到很好的钻孔注浆作业。同时，还需要注意的是，对于含水层要使用超前探水孔做深度以及位置的探明，进而再通过涌水量等方面进行充分分析，以设计出更为合理的防治措施。

3 结语

综上所述，新形势下，经济的发展对于矿产资源的需求逐年增加，而在矿产资源开采中，会对矿区的地质环境造成不同程度的破坏，地质环境的破坏，也会对矿产的开采起到制约和危害作用，为解决此类问题，唯有对矿山建设中的水文地质灾害做出明确的分析和总结，采用支撑结构的搭建、修建排水巷道等方式进行水文地质灾害的改善或消除，也唯有如此，才能在保证矿山建设安全的基础上，有效的提升矿产资源的开采量，也唯有如此，才能使矿产资源为经济的发展建设做出相应的推动。

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1004-7344（2016）26-0200-02

2016-8-26