矿区水文地质环境对采矿安全的影响探究

2020-12-07 05:56
魅力中国 2020年20期
关键词:勘测水文地质巷道

(1 贵州肥矿兴阳矿业有限公司,贵州 毕节 551700;2 织金县城关镇兴阳煤矿,贵州 毕节 551700)

一、矿区水文地质环境概述

在采矿过程中,由于采矿活动会对矿区的水文地质结构产生破坏,导致采矿巷道经常发生突水、冒顶、老空水突涌等水文地质灾害,一旦在采矿巷道内发生水文地质灾害,将会造成严重的经济损失和社会损失。为了避免采矿巷道发生水文地质灾害,通常情况下在采矿施工之前会对矿区的水文地质灾害进行预测,以及采矿巷道水文地质异常预测,根据预测结果对采矿巷道水文地质异常进行分析,并根据预测结果和分析结果制定出合理的应对对策,以此保证采矿工作面的施工安全。对采矿巷道下深部水文地质构造及异常预测属于隐性目标具体定位问题,虽然目前用于采矿巷道水文地质异常预测的方法有很多,但水文地质异常预测属于模糊性问题,导致预测结果难以满足预测精度需求,一旦预测结果出现问题,将会影响到后面采矿安全,同时,影响对采矿巷道水文地质异常分析以及应对方案的制定。所以此次对矿区水文地质环境对采矿安全的影响进行分析研究。

二、矿区水文地质环境对采矿安全的影响

首先是地下水力作用。在人为活动的影响下,对地下水的压力造成一定影响,破坏了原有的平衡,所以在采矿中容易出现突涌以及流砂等灾害。究其原因,在于地下水流动时会带动地下岩土层的岩土颗粒,在流水的冲击力下,岩土颗粒会受到拖拽力,并且在这个过程中增加了地下水渗透力,最终影响到岩土层内部的压力和稳定性。其次是地下水的升降。自然降水过多以及人为的大量用水都会导致地下水位出现上升或者下降,其中地下水上升会造成岩土层的软化,使得山体滑坡这种地质灾害出现,对矿山工程安全带来很大的威胁。而地下水位下降影响农业、工业等领域,这种情况会导致地表干裂,容易出现地塌、地下水源枯竭、水质恶化等问题。同时,地下水位频繁的升降也会造成岩土变形和软化,巷道的承重水平也会降低,对矿山工程质量造成严重的影响。

正常情况下,矿区地下水系统通过自然补给、运动、蓄水、径流、蒸发、排泄等环节,形成自然循环系统。采矿巷道工作面在进行采矿挖掘时,由于开采要求,随着一些开采活动破坏掉原有的巷道周边浅层地下水空间结构,其空间结构性质也会发生一定改变,打破原有的资源水循环系统,其中包括采矿巷道周边浅层地下水空间结构的渗透性、富水性、导水性以及含水厚度等,会发生水文地质异常现象,其重要影响表现为浅层地下水空间结构渗透性增强,富水性减弱,导水性增强,含水厚度相对变小。随着采空区面积逐渐扩大,采矿巷道周边地下水水压逐渐增大,含水层水压大于了采矿巷道内压力,就会产生水文地质异常现象,

三、降低矿区水文地质环境对采矿安全的影响的对策

(一)加强对矿山地质构造的勘测和分析

当前在矿山开采过程当中为了切实避免地质构造对矿山开采施工的影响,需要进一步加强对矿山地质构造的勘测与分析工作。为了加强对矿山井下地质结构的勘测与分析,首先需要对矿山井下地质结构进行科学有效的探测,在准确判断基础上结合矿区矿山开采过程当中地质实际构造特征进行分析和研究,从而提升井下地质构造相关探测数据的精度,切实提升矿山开采过程当中的安全性和可靠性。在矿山开采的过程当中涉及到许多勘探工具,而这些工具在使用的过程当中对于工作人员的技能操作着非常高的要求。因此在勘测的过程当中需要相关专业技术人员正确的使用勘测工具分析井下的地质结构,并且结合当前地质变化的实际规律和构成参数对井下的地质构造进行绘图建模工作。第二在进行矿山地质构造相关数据勘测的过程当中,也可以充分将基础地质勘测的手段与地理信息系统技术进行充分结合。当前计算机技术的深入发展也极大地促进了矿山地质相关数据勘测的技术升级和革新发展,通过分析三维地震、瞬变电磁、矿物探测、地面钻探等数据能够有效对井下矿山开采区域内部的断层情况进行探测和成像,方便矿山开采人员充分分析当前矿山地下断层分布情况,对于矿石的埋藏深度和厚度进行分析。最后值得注意的是,在进行矿山开采的过程当中必须结合当前矿山井下地质结构的性质、规模和岩层特性进行开采,避免对井下地质结构造成不良影响,保障矿山开采过程当中的可持续发展。

(二)提高矿山资源利用率和矿山开采回收率

通过以上分析,我们知道,在矿山开采的过程当中,地质构造对矿山开采安全性和稳定性具有非常大的影响,因此为了提升矿山资源开采的利用率和回收率,我们必须切实降低地质构造对矿山开采的影响。首先需要矿山相关工作人员提升矿井地质及巷道勘测有效性水平,在矿山开采的过程当中充分发掘伴生矿产的分布情况以及应用方向,提升矿山开采的整体价值,从而有效提升资源的利用率和矿山的开采回收率,促进矿山开采企业经济效益和社会效益的提升。第二是在矿山开采的过程当中,需要相关技术人员加强对于地质构造的了解,产生矿山的地质构造具有一定的复杂性,往往会存在一定的伴生矿产或其他资源,因此需要相关技术人员加强对于地质构造发育规律的掌握,充分分析开采层的变化特点从而发掘其他资源。第三是在矿山开采的过程当中要加强对矿山储量的科学计算,通过提升资源的利用率和矿山开采的回收效率,促进矿山资源的可持续发展,促进矿山企业经济效益和社会效益的可持续发展。

结束语

综上所述,矿区水文地质环境与开采保持着密切的相关性,因此在进行矿山开采的过中,需要对矿山地质构造进行全面、系统的分析,最常见的是褶皱和断层构造,并在此基础上制定一套系统、完善的矿山开采方案,这样既可以降低各类安全事故的发生,而且还可以保障矿山开采活动的安全和高效开展,切实促进国内矿山能源的可持续发展。

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