袁月 翟志保
摘要:水文地質問題是礦山開采中必須要考慮到的因素,地下環境中水流的分布和流向規律會直接影響到礦山巖土層的特性,如何在惡劣的地下水文環境中設計安全的井下作業,保障設備和施工人員安全,在采礦中是必不可少的關鍵點,隨著勘探技術的發展,對地下水文結構條件的調查與研究工作也越來越專業化,先進的勘探設備能夠實現地下水系監控的智能化與動態化,而礦業企業逐步加強了對水文地質的重視。
關鍵詞:礦山地質勘查設計;水文地質
在礦山工程當中,其中的水文勘查工作可以說是其中一項重要的內容和因素,其中需要對其施工建設場地的各種因素進行全面的分析,其中包括水文地質特點、環境特點以及礦山工程條件等,根據勘查到的信息進行勘查文件的編寫繪制。在進行勘查的過程當中,如果出現了不到位的現象,對于其中存在的工程地質問題沒有進行及時的發現,則對于地面上的工程構造設計方面的合理性會造成嚴重的隱患,因此對整體的地面工程造成相當大的安全威脅。
1水文地質的分類
根據工程的要求,首先需要查明的是施工現場所處的區域自然環境條件,當地的自然氣候條件、降水量、空氣濕度等,地貌特征需要勘查施工現場周邊區域的地質結構,包括周圍的水系、河流、湖泊,植被分布情況,高原或者平原等海拔高度地質地貌特征,巖土層的埋藏分布特征、巖土層分類等情況。地下水系的流向、排泄、補給等情況受到地面降水量、周邊湖泊河流、土壤吸水儲水能力、地殼運動特點等多方面因素的影響,因此綜合分析地下區域土層的含水吸水性質、巖土層的結構構成、井下的平均涌水量、地表的降水量等各種因素,可以將地下水文環境分為以下三類:第一類:屬于地下水文環境較為穩定的類型,多年來降水量、地下水系的補給、排泄、流向走勢等因素已經形成了一定的規律,地下水文環境相對穩定,出現大面積涌水或者突發變化的可能性很低,因此這樣的地下環境是可以進行正常的礦物開采工作的,并且能夠根據地下水系的規律采取有效、適當的措施來防治水害。第二類:屬于開采難度屬于稍有難度的類型,地下水系的變化較為活躍,需要對地下水文進行一定的長期跟進調查,并且進行一系列的長期觀測,才能夠進行安全風險可控的采礦作業,對于此類地下水文環境,首先要做的是盡量采取措施降低采礦行為對地下水系的影響,起到減少干擾的效果,并且對水文環境進行實時監控,避免不可預知的災害。第三類:屬于地下水文環境較為復雜的類型,需要根據采礦的需要和礦井的地質條件與特點,結合地下水流環境對礦下結構進行全面系統的調查,建立起地下、地面雙位立體的勘查網絡,做到定點監控的長期調研,完善井下的地質條件資料,安排長期監控動態監測的網絡,在長期的觀察下才能夠總結摸索出地下水文一定的規律,并且根據總結出的規律設計合適的采礦方案。
2水文地質因素對地質災害的影響
第一,松散對基層的影響:在對現場進行勘查的過程當中,地質災害發生的范圍內存在的松散堆積物是相對較大的,集中體現在粉質黏土和沙土碎石的混合物之當中,其中的厚度可以處于1到3米的范圍內,在結構當中出現了較為松散的現象。在此種情況下,如果在遇到水的情況下,其抗剪能力就會大大的減弱,失去穩定性,發生滑動的概率是相對較大的。在礦區的地質以及地形條件因素當中,礦區的地質本身就屬于容易發生災害的區域當中,整體呈現出了平整的現象,坡度還處于34°的左右,局部甚至于達到了42°的范圍。在此種情況下,相對較大的坡度在邊坡表面的砂層發生崩塌和滑動的現象概率是相當大的。第二,在水文地質因素方面,對于地質災害所造成的影響也是相當巨大的,對于礦區當中地下塌陷的現象來說,最直接的誘發因素就是降雨或者洪水現象,并且在排水、蓄水以及抽水等一系列的施工工程頻發的活動下,對于當地的地質災害會在很大程度上增加其發生的概率。在每年的8月份到9月份之間,如果出現了連續的強降水,則對于巖土體本身來說,在雨水的作用下會形成破壞本身的現象,對于礦區斜坡的破壞力度也會不斷的增加。在發生強降雨的時候,雨水可以使得滑動面產生軟化的現象,對于其中所存在的抗剪強度也會不斷的縮小,因此造成失穩現象而發生災害。因此,可以看得出,對于坡體的位置以周圍的環境地質條件,如果存在條件相對較差的話,則需要對以上的各種條件進行綜合性的分析,從而分析得出破壞力度最大的因素進行采取完善的措施。
3礦山地質勘查設計與施工中的措施策略
3.1不斷的提升地質勘查人員自身的知識水平
對于水文勘查制度來說,需要利用全面的知識水平來對其當地的工程地質的資料實現科學的分析,根據最終的地質勘查結果來做出施工方案的設計,最終可以實現工程的安全順利完成。在此種情況下,需要對該區域當中所體現出的地質現狀作出全面的調查和分析,對區域內的各項屬性特點進行勘查和分析,其中包括地質地貌、水文信息等各種歷史信息,在眾多的數據基礎上制定出嚴格周密的勘查工作計劃。在對當地的水文地質情況資料進行勘查調查的過程當中需要利用大量專業知識以及工作能力,因此在對勘查人員的選擇方面也是一個相當重要的內容。對于項目施工單位來說,需要進行定期的技術培訓和考核,以此來不斷的提升勘查人員本身的水平和知識。在根據現場的實際情況,對于技術和方式進行及時的更新,利用先進技術和設備的基礎上,最終實現對地質勘查工作效率和質量的有效提升。在施工單位當中,需要最大限度的調動勘查人員的工作積極性,通過制定出獎懲措施,來對工程的順利施工奠定良好的基礎。
3.2構建相對完善的突發性地質災害處理措施體系
在礦山地質災害發生的時候,相關人員還應該快速采取應急處理措施,能夠將礦山地質災害的影響控制下來,避免造成更大的損失。對于不同類型的地質災害,應急預案的具體內容也有所不同,但在具體展開的過程中,應該秉承以人為本等各類原則與理念,同時還要明確礦山開采產生的具體影響,避免發生二次傷害等問題。這也需要相關部門或者項目施工方能夠在平時的時候,針對各種類型的礦山地質災害構建專項的預案,最終也就能夠在地質災害爆發以后盡可能降低災害的負面影響。
4結束語
在我國的巖土工程勘查設計和建設的過程當中,水文地質問題是一個相當重要的內容和因素,對于其巖土工程本身的開發和建設質量起到了決定性的關鍵作用。在實際的建設工作過程當中,需要最大限度的提升對水文地質勘查問題的重視程度,從而實現對其重點勘查項目的全面分析,其中包括地下水的水位、分布、含水量以及變化趨勢等,從而可以根據實際情況來進行實行具體的應對策略,對建筑物本身的穩定性和安全性做出全方位的評估,最終可以提升我國巖土工程本身的質量。
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(作者單位:河南省地質礦產勘查開發局第三地質勘查院)