矿山建设中水文地质灾害防治技术

矿山建设中水文地质灾害防治技术

重庆千牛建设工程有限公司重庆400700

摘要:随着经济的不断发展,我国的矿山建设取得了重大的突破,在矿山建设过程中,规模随之扩大,开采力度也得到加强,因此,加强矿山建设中的水文地质灾害防治至关重要。本文着力对矿山建设中水文地质灾害防治技术进行分析。

关键词:矿山建设;地质灾害;防治技术

随着经济的快速发展,对能源的需求量不断加大,矿产资源开采量的增加,矿山建设规模也在不断扩大。在矿山建设中最重要的就是安全生产的问题,一旦有地质灾害发生,直接威胁作业中的矿工的生命安全,还会造成巨大的经济损失。随着矿山安全事故的层出不穷,安全生产成为矿山建设的重点问题,对水文地质灾害的防治越来越重视。

1矿山建设中常见的水文地质灾害引发原因分析

在矿山开采的时候,对水文地质情况进行详细的勘察,并对存在的安全隐患采取有效的措施进行防护十分必要。一旦有地质灾害发生,轻者可能会影响矿井开采的进度,造成设备故障损害,带来直接的经济损失,严重的地质灾害甚至会威胁到井内矿工的生命安全。

1.1地下水位变化引起地质灾害

矿山建设完工进行开采时,矿井很有可能会接触到地下的蓄水溶洞或者地下暗河,这样巷道内就很可能涌进地下水,甚至会有泥沙涌进巷道中来。如果矿井有透水断层或者裂缝存在,地表径流的水流夹杂沉积物和泥沙涌进巷道,造成巷道的堵塞,甚至会对巷道中作业的矿工人员造成安全威胁,将矿井中进行开采作业的机器设备损坏或者掩埋,更严重的会导致矿山发掘系统瘫痪。因为这种灾害无法事先预测,突发性极强,而且破坏力大,会造成非常严重的后果。

1.2岩土层变形引起的地质灾害

矿山在投入使用一段时间后,采空的矿体必须对其进行支撑,以防止其发生塌陷。特别是在浅度埋藏的矿区,采空的矿体极易发生塌陷,必须对开采完毕的矿体及时的进行支撑和回填。近年来,浅表煤矿发生地面塌陷时有发生,不仅影响地面建筑的安全性,影响矿区居民的正常生活,而且会造成一定的经济损失。在对矿区进行开发时,通常会引爆矿脉周围的岩石,因此事先都会对矿区地质情况进行勘测选择起爆点。但是如果勘测的数据发生误差,就会影响起爆点的准确性,岩石在引爆的过程中如果成喷射状的爆破,会对井下进行开采作业的工人带来安全威胁。

2矿山建设中水文地质灾害防治原则

无论是在进行矿山建设的过程中,还是矿井投入生产运行的过程中,受到地下水的影响是常见的状况,具有一定的普遍性。地下水的揭露对矿井生产具有不利的影响,轻者影响开采进度,破坏矿区的地质环境,重者会造成矿井发生水文地质灾害,对矿工的生命财产带来威胁的同时还会造成经济上的巨大损失。矿井透水的灾害屡见不鲜,使得水文地质灾害的防治越发重要。因此,矿山建设必须遵循科学发展、规范建设、关爱生命、安全生产的基本原则,对地下水的类型、分布、变化规律和特点进行详细的勘探和检测,全面了解矿区地下水的基本情况,合理设计,严格施工,全方位的采取各种防治方法。

3矿山建设地质被害防治

3.1矿山地下水地质灾害防治技术

(1)采用排气压入浓密水泥浆方式水平或仰视探水注浆孔埋设孔口管工艺。通常在竖井深孔探水或预注浆孔的孔口管的埋设工艺是在孔内灌入水泥砂浆后再将孔口管送入孔内。这种工艺很难做到管体与孔壁之间的间隙的密实可靠,往往需要经过多次反复压浆处理,既耽搁时间又影响施工安全。经过试验研究,采用排气压入浓密水泥浆方式,可确保一次成功,固结后的耐压能力可以达到30MPa且抗渗性能完全能够满足长时间高压注浆的安全。

(2)钻孔加装特殊的防突防喷装置。钻孔的防突防喷装置是高压顶水钻进安全控制最核心的器材。钻进过程的防突,虽然钻机本身的液压卡盘在钻具击穿高压水时,对钻杆具有一定的夹持作用,但实践证明,仅仅依靠钻机的液压卡盘控制,远远不能满足高压涌水钻进安全防突要求。在钻孔过程中,一旦出现钻具突出钻孔,就会造成安全事故。经过工程中研究与反复试验,通过加装在钻杆上的异径防突器,可以万无一失地做到1000m水头高度甚至更高的水头压力下深孔探水作业的安全。防喷的控制措施是在高压阀门前端安装自伸缩式孔口封闭器、高压阀门与孔口管之间安装四通管、高压阀及减压器。实践证明,效果很好。

3.2矿山建设中矿边坡滑动防治

露天矿边坡滑动的防治方法,应在工程地质勘测的基础上,针对引起边坡滑动的原因采取有效的措施。降低岩石剪应力,建筑防止滑动的坚固支撑。具体方法有整平斜坡的坡角、修筑挡土墙、打防滑桩等3种。(1)整平斜坡的坡角。这种方法的目的,是为了减小有滑动危险的岩体重量。对于高度较小的边坡,可将坡面削缓,并尽可能使坡面与水平面间的夹角小于原有的角度;对于较高的边坡,可将边坡分为若干小段,形成台阶状,以减少滑动的可能性。(2)修筑挡土墙。在滑动体的前方修建挡土墙,以防止边坡产生滑动。挡土墙应修筑在稳定的地层上,避免出现挡土墙和滑动体一齐下滑的现象。此外,还需考虑滑动体内渗入的水能及时排除,所以应在墙后设置排水设施。(3)打防滑桩。在滑动体内打桩贯入稳定地层,以阻止岩体滑动。桩可以是打入的,也可以现场灌注。

3.3矿山建设中岩溶塌陷防治

岩溶塌陷的防治,目前广泛采用以下5种方法:(1)回填密封。对已形成的塌陷坑,采用粘土、水泥砂浆或其它材料回填,防止降水或地表水渗入;(2)对于河床附近的塌陷,除进行回填封口外,还应根据具体条件将河流改道,防止地表水由于塌陷而流人地下;(3)在塌陷周围修建围堤,防止地表水通过塌陷坑灌入井下;(4)及时排除塌陷坑内的积水,保持疏干状态,防止再度潜蚀致塌;(5)对浅部石灰岩含水层进行帷幕注浆,截断进入塌陷区的迳流通道.

4结束语

经济的发展对矿产资源的需求量不断增加,我国矿上建设的规模不断扩大,矿山建设中一旦发生地质灾害事故,不仅威胁着矿工的生命安全,更会带来巨大的经济损失,因此,采取有效的技术措施对水文地质灾害进行防治显得尤为重要。

参考文献:

[1]周先军,李淑琴.矿山地质勘查与勘查灾害防治[J].中国高新技术企业,2012.

[2]刘天放,李志聃.矿井地球物理勘探[M].北京:煤炭工业出版社.1993

[3]胡向德,黎志恒.甘肃省矿山地质灾害及其基本特征[J].中国地质灾害与防治学报,2010.

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