侯愛豫
(洛陽龍門煤業有限公司 河南洛陽 471000)
礦山建設中的水文地質災害防治技術研究
侯愛豫
(洛陽龍門煤業有限公司 河南洛陽 471000)
在礦山建設中過程中,不可避免的會遇到各種水文地質災害,不利于礦山建設的安全和順利開展。本文主要研究礦山建設中的水文地質災害防治技術,主要目的為日后礦山建設提供有效借鑒和參考。
礦山建設;水文地質災害;防治技術
隨著經濟的發展和需求,我國礦山建設不斷擴大,其安全問題也受到各方的高度重視。為此,必須要采取積極有效的技術措施預防水文地質災害,保證開采人員的生命安全,確保礦山建設工作的順利開展,避免不必要的經濟損失。本文主要講述了幾種水文地質災害的常見類型,并在此基礎上提出礦山建設中水文地質災害的相關防治技術。
根據導致原因不同,可把水文地質災害分為三種類型:①地下水位變化:礦山建設開采過程中,有很大的機會與地下水(暗河、蓄水溶洞)接觸,導致地下水、泥沙涌進巷道。若礦井進行采掘作業過程中出現導水裂隙或者出現透水斷層等地質情況,促使地下徑流的水流夾雜泥沙等沉積物進入到巷道造成透水事故的發生,不但會損壞開采作業的各種機器設備,還會嚴重威脅到開采人員的生命安全,最終引發礦山采掘系統發生癱瘓,影響開采工作的順利開展。由于這種災害破壞性極大且存在不可預測性,導致的后果不可估量。②礦體內含有的易燃物質:在很多礦體內含有甲烷等物質,這些物質具有易燃性,隨著礦井開采深度的增加,受到各種因素的影響(如地熱等),導致有毒、有害物質也因此而增加,這樣的開采環境通風條件差、易燃氣體累計到一定的程度之后就會引發爆炸事故,如煤礦生產過程中發生瓦斯突出或爆炸等事故。但該類事故具有可預測性,只要加強預防,提高安全意識,并加強日常的安全管理工作,及時發現問題,及時消除安全隱患,在最大限度上降低災害發生率。③巖土層變形:當礦山使用了一段時間之后,對于那些已經采空礦體必須要進行支撐,預防出現塌陷。尤其是對于那些埋藏比較淺的礦區來說,發生塌陷的幾率會更高,因此必須要進行回填和支撐。近年有很多關于淺表煤礦發生地面塌陷事件的發生。
對于礦山水文地質災害,必須要提高安全防范意識,始終堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”的原則,嚴格按照各種施工的標準和流程去開展。一般來說,應從以下幾個方面來著手進行:①必須要嚴格按照規定要求來開展豎井工程的建設,在施工之前,必須要嚴格做好各項勘察工作,對井筒的地質條件進行全面的了解,對井筒涌水發生的可能性以及涌水量進行有效預測,同時仔細分析地下水的具體情況。②在建設主體井巷之前,必須要按照水文地址勘察的最終結果來對水文地質預測平面、剖面圖進行修改,并對地質說明書做出一個詳細的制定。在整個施工期間,繼續深入研究水文地質工作,并做好跟蹤記錄。在修改預測結果的時候需要以水文地質條件變化作為參考。③在即將揭露那些導水構造、含水層的時候,應該要先使用探水孔探知其厚度和具體位置,并依據探知的結果,結合工程的具體規定以及實際條件,制定一系列積極有效的措施來進行預防。④對于鉆孔開孔在5m范圍之內,必須要保證巖體具有一定的完整性和強度,以此來滿足探水孔孔口管的預埋后可能進行注漿所需要承受的安全范圍。對于那些具有良好的完整性、分散且涌水量不大的含水層來說,可對巖體直接進行淺孔探水。
防治原則:近年,礦山建設規模不斷擴大,在其生產作業的過程當中,不可避免的會受到地下水產生的影響。當地下水被揭露之后,不但會促使生產成本增加,還會給生產進度造成影響,給礦區環境地質造成嚴重的破壞,給經濟財產造成巨大的損失。為此,在礦山建設中的水文地質災害防治的過程中,與實際相結合,以科學發展觀作為指導,針對不同類型、不同特征的地下水,嚴格按照“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”的方針政策,采取針對性的防治措施。除此之外,積極轉變長期以來以疏干為主的治理模式,堅持綠色開礦、綠色采礦,把綠色環保理念積極觀察到整個礦山建設中,實現科學經營,實現礦山建設的可持續發展。
①采用排氣壓入密水泥漿方式水平埋設孔口管工藝:首先把水泥灌入到孔內、接著再把孔口管送入孔內的方式一般會被應用在注漿埋設孔口管工藝以及豎井建設進行鉆深孔進行探水的過程當中。但對于該工藝來說,存在一定的弊端即孔壁和管體之間由于存在間隙難以做到無縫,必須要采用取反復壓漿的方法才能縮小間隙。現今,排氣壓入密水泥漿方式具有很好的抗滲性,可以很好的彌補上述問題存在的不足。②安裝鉆孔加裝特殊的防突防噴裝置:對于高壓頂水鉆進安全控制來說,鉆孔的防突防噴裝置是其一個最核心的裝置。很多相關的實踐研究均指出,在防突控制的時候如果僅僅利用鉆機的液壓卡盤并不能達到預期的效果,不符合安全防突的要求。隨著技術的不斷進步,如今很多如異徑防突器得到了較為廣泛的應用,該裝置主要是通過對鉆桿加裝后,即使在1000m高度的水頭壓力之下,深孔探水工作依然具有高安全性。此外,把自伸縮式孔口封閉器、高壓閥及減壓器等安裝在高壓閥門前可達到很好的防噴效果。很多實踐研究也均證明,不但促使鉆孔的安全性,還具有非常強大的防噴作用。
綜合以上所述可知,礦山建設中總是會不可避免的遇到各種各樣的水文地質災害,但只要正確認識引發災害的原因,提高安全防范意識,注意礦山建設中的水文地質災害防范事項以及嚴格遵守防止治原則,采用各種現代化防治工藝,可在最大限度上降低災害的發生率,從根本保障開采人員生命安全,避免經濟損失,促使礦山建設工作實現可持續發展。
[1]張琦,陳福恩,秦健,姜德明,李劍鋒,李洪衛.關于礦山地質災害危險性評估中幾個主要技術問題的探討[J].化工礦產地質,2005(2):103~108.
[2]曹軍,張曉松.復雜水文地質條件下礦井防治水技術研究[J].華東科技:學術版,2015(2):374.
[3]李成國.礦山建設中水文地質的災害防治研究[J].山東煤炭科技,2013(2):189~191.
P694
A
1004-7344(2016)35-0186-01
2016-11-29