矿山水文地质对采矿安全的影响及其防治措施

杨 萍

（广东核力工程勘察院，广东 广州 510000）

1 引言

矿区水文地质环境主要包括地下隔水层情况、涌水量、构造带存水情况及地表汇水面积等，对采矿安全造直接影响。所以在矿区采矿前，要认真勘测水文地质情况，以免引发采矿安全事故。水文地质环境可以分为复杂类型、较为复杂类型及简单类型，每种类型的水文地质环境对矿区造成的影响也不尽相同，矿区企业需要在实际情况下制定相应的勘测方案，确保采矿工作的顺利进行。

2 矿区水文地质环境给采矿安全造成的影响

矿区水文地质环境，直接决定着矿区环境是否稳定，具体影响包括以下三个方面。

（1）造成矿区矿坑突水。

采矿过程中，给地质原有结构造成不良影响，水层稳定是地质原有结构的重要部分之一，一旦破坏了水层稳定性，使矿坑内积聚大量地下水，从而出现矿坑突水问题。就岩溶充水矿床区域来看，需要定期对其进行排水，可是矿床区域长时间被水冲刷后，致使矿床中的泥沙大量流失，打破了地质原有的力学平衡。

（2）矿区地面出现坍塌。

矿区地面出现坍塌与矿区水文地质环境有着直接关系。矿区作业时，需要疏导地下水，以免因地下水过量积聚引发安全事故。在某些矿区，可溶性岩石是矿区地质的主要成分。这种地质在地下水的影响下，使原有结构发生转变，包括土层转移和土层松解等，不稳定地区的地质结构在地下水的长期作用下，产生不易发觉的土洞，随着时间的流逝，土洞会慢慢下沉，最终引发地面坍塌，严重影响了采矿安全。

（3）地面裂缝

矿坑排水工作导致地下水水位下降，同时使得土层中的水压力降低，导致其有效应力不断增加，进而造成因土粒间隙体积减小而带来的土体沉降。由于不同土层之间的厚度不同，导致土体在沉降过程中表现出明显的差异性；基岩面之上为拱起，其下沉量最小，其他地方较大，所以拱起部位土层出现拉张应力，出现地裂缝。

（4）打破矿区边坡稳定。

若矿区的水文地质环境较差，矿区边坡在受到水的作用力的影响下，破坏了边坡岩体的黏膜力及内摩擦角等相关物力性能指标，使边坡岩石抗剪力大大降低，进而引发矿区滑坡事故。如果滑坡事故发生范围较为广泛，滑坡的泥土覆盖了整个矿区作业区，阻断了矿区内运输路线，不仅影响了矿区生产进度，还给采矿人员生命安全造成严重威胁。

（5）地表水影响

尽管地下水对矿山开采工作具有重要的影响，但由于自然界水循环的存在，使得地下水受到地表水的影响和制约，地表降水、坑道积水等因素影响矿区地质结构，进而使已经探明的矿山水文地质情况发生改变，影响矿区生产安全，并且对矿井工作人员的生命安全造成威胁。

3 水文地质环境勘测对采矿安全的重要作用

矿区水文地质环境直接决定着矿区能否实现安全生产作业。鉴于矿区生产作业的特殊性，大大增加了矿区安全生产事故发生的可能。引发安全事故的主要因素，与施工前未全面调查、勘测矿区水文地质环境有关。矿区生产作业十分复杂，且地下是生产作业的主要场所，若不能仔细分析当地水文地质环境，开始生产作业，增加透水事故发生的风险，直接影响矿区安全生产。

4 矿山水文地质灾害防治措施

不同地区的矿山因形成条件不同，有不同的水文地质特点，在防治地质灾害的措施上，也各不相同，但是针对地质灾害的主要类型，也可以采取相应的有效防治手段。

4.1 施工之前进行全面的勘测

在矿山实际开采过程中，应对矿井的位置选择进行科学合理的分析研究，有效估算矿井内的地下水水位及水量分布情况，同时必须全面勘探矿井区的水文地质结构和条件，通过设备模拟绘制其结构图，并根据实际开采过程不断调整施工方案和措施，与上级主管部门多交流协商，开采过程必须由相关部门进行检查。

对事先勘测出的含水区域，必须全面科学的分析其位置与井巷的距离，预先制定合理的排水应急方案。对矿山开采过程中可能出现自然灾害，如滑坡、泥石流等，必须及时进行勘查分析，并做好预防与善后工作。

4.2 做好防治工程的设计

矿山开采方案的实际必须全面考虑各种自然灾害以及地质条件，科学合理的对开采过程出现的问题进行分析，进而提出针对性的措施，确保矿山开采工作的顺利开展。严格监控矿山开采事故高发区，并提出有效地应对和解决措施；建立危险事故预测报警系统，在矿区附近安装相关监控设备，将风险遏制在其摇篮中，有效的降低风险的发生。矿山开采前，必须要通过专家对其进行安全评价，以及事故防治工程进行验收，以确保矿山开采安全有效的发展。

4.3 施工中应该采取的工程防治措施

矿山开次过程中必须要做好应急防控机制。矿区周边尽早建立排洪渠，以保证矿坑内部积水能够有效快速的排除，减少事故的发生；在对矿区开采的设计中，禁止矿区不规则的开采，比如伞形矿坑，这种矿坑开采方式加剧了事故的发生率，必须从上而下对矿体进行台阶状开采；在矿区内的巷道必须通风，要通过技术设备有效监控巷道内的甲烷浓度；在巷道内进行矿体爆破时，必须注意爆破点的选择；在开采完成后，应及时清理巷道周围的危岩，并且在破碎面周围设置警戒线，以避免误伤别人。

5 结语

矿区水文地质环境直接影响着采矿安全，轻则影响正常生产，重则会造成巨大的经济损失，所以要做好矿区水文地质环境的勘探工作。相关人员要重视矿区水文地质环境勘察工作，加大勘察力度，对各项内容都实施勘察，同时保证勘察工作有效开展。勘察过程中，要注意选择合理的勘探方法，以实现采矿安全生产