復雜地質環境下礦井水文地質條件對礦山安全生產的影響分析

陳建軍

撫順罕王傲牛礦業股份有限公司，遼寧撫順，113000

0 引言

礦山安全生產一直是礦山行業發展中重點關注和解決的一項問題，主要是因為礦山所面臨的地質條件較為復雜，尤其是水文地質條件，很容易給礦山生產帶來制約，復雜的水文地質條件使其生產效率下降。同時，在生產期間，由于水文地質條件的變化，很容易發生突水等地質災害，給礦山生產帶來嚴重的安全隱患，如果防護不到位就會引發生產安全事故。因此，要加強復雜地質類型中水文地質的研究，采取有效的措施（例如：技術安全防治措施、安全管理措施等），確保礦山處于安全生產的狀態，將其風險程度降到最低。

1 水文地質分析

水文地質屬于地質學中的一個分支學科，是指在自然界中地下水的各種變化，以及產生的運動現象[1]。同時，通過對水文地質的研究和分析，掌握其運動和形成規律，并且結合合理的開采手段，加強對地下資源的利用，以此實現資源最大化。

1.1 類型

水文地質不管是在結構，還是在運動變化規律方面，都是非常復雜的。因此，從其復雜角度進行劃分，包括：簡單、中等、復雜、極度復雜四種類型，下面就針對這幾點內容，展開了分析和闡述。

（1）簡單型。簡單型是水文地質中常見的一種類型，主要是指地質結構類型較為簡單，并且充水因素相對較為簡單，這樣在礦山生產期間，所產生的影響較小。

（2）中等型。中等型與簡單型相比，其地質條件就相對較為復雜，主要是指礦山在生產期間，充水因素相對較為復雜，并且充水因素的產生來源較為廣泛。因此，在礦山生產前期勘察的時候，如果是確定范圍，其容易程度就會相對較高一些。

（3）復雜型。主要是指地質條件和水文地質條件都較為復雜，引發充水因素的來源較多，并且由于受到環境的影響，導致礦產生產前期勘察的難度相對較大，這樣對深層的水文地質條件造成了嚴重的影響，給礦山生產帶來了較多的安全隱患[2]。

（4）極度復雜型。主要是指礦山地質層含水量較大，并且地下水補充來源途徑相對較多，這樣在礦山生產期間，很容易產生突水、冒頂等問題，加之安全防護不到位，生產安全事故產生的幾率就會增大。

1.2 對礦山安全生產所造成的影響

水文地質條件較為復雜，對礦山安全生產方面也造成了嚴重的影響，具體的內容如下：

（1）地下水主要是存在地下一定深度范圍內的水體，其具有一定的承壓特點，并且一般都是處于相對穩定的兩個相對隔水層之間，如果外界條件沒有發生明顯的改變，上覆巖層對地下水的靜壓力和地下水的承壓力是相互平衡的，其壓力也不會產生變化。但是，在礦山開采過程中，隨著上覆巖層逐漸采掘，地下水的靜壓力就會產生變化，并且地下水的壓力很容易大于上覆巖靜壓力，進而導致局部地下水壓力突增，易引發生產安全事故。

（2）地下水不是一成不變的，經常會受到一些外界因素的影響，如降雨等，導致地下水位的上升，并且地下水位上升一旦超過礦山土層所承受的壓力范圍，這樣就會給礦山生產帶來安全隱患，生產期間如果不給予過多的重視，還會引發安全事故的產生。其實，地下水位變化一般分為兩個方面：地下水位上升、地下水位下降，其中地下水位上升較為常見，其所產生的危害影響也是最大[3]。降雨量、人工灌溉水量增加都會導致地下水上升，并且地下水上升對土壤層的酸堿化就會造成損壞，這樣就會腐蝕礦山生產設備，以此引發安全事故。另外地下水位上升還會引發地質災害的產生，例如：山體滑坡、斜坡崩塌等方面，這樣都會給礦山安全生產帶來影響，其生產效益下降。

2 礦山安全生產的主要措施

為了降低水位地質條件所帶來的影響，在礦山安全生產期間，通過一系列的生產措施，減少安全事故的產生，獲取更多的生產效益。具體的礦山安全生產措施如下：

2.1 生產前期勘察

礦山安全生產的前期勘察，可以掌握水文地質的變化規律，以及其中存在的一些安全隱患，通過對采礦方法進行調整，以此實現礦山安全生產。在礦山安全生產前期勘察的時候，需要重點注意以下幾個方面：

（1）勘察人員進行水文地質條件勘察時，需要對水文地質結構的變化規律進行科學的評估，尤其是水文土層方面，以此分析水文地質條件對礦山生產所帶來的影響。另外，在礦山生產期間，應當根據評估報告，采取合理的防范措施，避免產生安全事故。

（2）需要根據實際情況制定礦山勘測指標，主要是因為區域的不同，水文地質條件的復雜程度也是不同的，因此在勘察的時候，不僅需要考慮地下水，還需要考慮地表水所產生的一些影響。

2.2 采礦作業安全防治

采礦作業安全防治是礦山安全生產期間一項重點內容，做好該方面的安全防治，可以有效降低生產安全隱患，確保礦山生產的安全性[4]。在采礦作業安全防治的時候，應當從以下幾個方面展開：

（1）需要在礦山生產區域設置采礦點，并且應當定期進行圖紙更新，這樣可以根據采礦點進行實際測量，以此準確分析出涌水問題，結合該問題采取合理的生產技術，以此避免該問題的產生。

（2）針對一些安全隱患較大的礦山生產區域，需要制定完善的水情報互通制度，這樣主要確保各項信息的實時性，根據水情報數據，對生產過程進行調整，保證礦生產的安全性。

（3）需要對礦山防水柱的使用情況進行實時監管，主要是根據水文地質條件、圍巖特點，以及變化規律等方面，決定防水柱是否拆除，或者增加，為生產帶來安全條件的同時，提升其生產效率。

2.3 承壓水安全防治

承壓水安全防治可以有效提升礦山生產的安全性，在安全防治的時候，主要是通過利用前期的勘察手段，對水文地質中地下水的承壓情況進行分析，并且結合水文地質結構，開展礦山生產作業，這樣可以有效避免安全事故的產生[5]。另外，在承壓水安全防治的時候，需要時刻觀察地下水的動態，并且可以利用地面聯合抽水試驗的方式，分析地下水含水層的結構，這樣在礦山安全生產的時候，可以根據含水層結構變化規律進行防治，以此實現安全生產。

2.4 地表塌陷安全防治技術

地表塌陷是礦山安全生產中常見的一種水文地質災害，并且地表塌陷的產生，對于礦山安全生產來說，所造成的影響是非常大，不僅影響生產作業的正常開展，其生產效益也會下降。因此，在礦山安全生產的時候，需要對該方面的安全方式給予重視。通過利用地表塌陷安全防治技術，可以很好地解決該項問題，具體的安全防治內容如下：

（1）地表塌陷安全防治技術通過利用回填密封的手段，將廢石、粘土或者水泥砂漿對采空區進行回填處理，這樣可以避免地下水的過多滲入。同時，需要根據礦山安全生產的地形，布設排水管道，這樣可以將塌陷坑內的積水，完全、快速排出，確保塌陷坑長期處于干燥的狀態，避免腐蝕現象的產生。

（2）如果礦山安全生產需要，可以修筑圍堤，這樣主要是避免地表水進入礦井中，引起地表塌陷[6]。另外，為了確保地表塌陷安全防治的效果，需要對地表塌陷的情況，以及防治的效果進行詳細記錄，為后期的一些安全防治工作，提供重要的參考依據。

3 礦山安全生產管理措施

在礦山安全生產期間，僅僅是依靠有效的防治措施是不夠的，還需要完善的管理措施作為有力支撐。

3.1 規范安全生產流程

規范安全生產流程主要是對礦山安全生產進行制約，完全按照流程和方案進行，減少生產事故的發生，提升生產期間的安全性。

（1）由于水文地質條件十分復雜，所以完善的生產流程是降低安全生產事故產生的關鍵。在規范安全生產流程的時候，一定要基于綠色生產的原則，并且根據生產期間的復雜性，嚴格制定生產流程。同時，在礦山安全生產期間，需要不定期或者定期對水文地質條件進行檢查，并且在檢查中一旦發生異常，需要立即對生產流程進行調整，以此形成完善的安全生產體系。

（2）在規范生產流程的時候，還需要結合前期的水文地質勘察，這樣可以詳細地掌握水文地質變化規律，并且對礦山安全生產方案進行完善，繪制礦產資源分布圖，根據方案進行生產，不僅安全性較高，還可以強化其生產效率[7]。

（3）當巷道挖掘一定深度的時候，很容易產生巷道開采偏移的問題，這樣嚴重影響礦山生產的安全性。因此，為了避免巷道偏移現象的產生，需要在安全生產流程中，強制性使用多棱鏡對巷道水文地質的變化進行實時勘察，根據勘察的情況對巷道生產方向、測量距離等方面進行調整，減少安全隱患的產生，如圖1所示。另外，在規范生產流程的時候，要求對生產期間所產生的各項數據進行詳細記錄，并且上交給安全部門，這樣一旦出現問題，可以根據記錄進行查找，并且及時解決，避免產生較大的安全事故，也確保礦山安全生產流程的嚴謹性。

3.2 專項專治安全生產方案

專項專治安全生產方案是保證礦山安全生產重要屏障，主要是根據不同類型水文地質災害制定不同的管理方案，這樣才能做到專項專治，減少地質災害的產生，圖2所示。

就以礦坑突水為例，礦坑突水是水文地質災害中常見的一種情況，該水文地質災害的產生，主要是因為礦產資源的過度開發，導致含水層受到損壞，地下水上升引入礦坑中，這樣不僅影響礦山生產的進度，如果情況較為嚴重的話，還會產生安全事故[8]。因此，為了解決該問題，需要定期對礦山生產中水文地質條件進行實時勘察，根據勘察情況明確重點生產區域，并且對于較差的區域需要實時礦產資源保護，以此消除礦山生產安全隱患。另外，需要根據礦山生產環境的實際情況，設置防水柱，這樣可以有效降低突水隱患的產生，提供礦山生產期間的安全系數。

以地表水為例，地表水是水文地質中地下水補充的重要來源，并且在礦山生產期間，如果產生地表水積水等現象，礦山安全生產線就受到影響，進而引發一系列的事故產生。因此，在礦山安全生產期間，生產部門需要實施水文地質條件監測，并且做好排水系統，避免地表水造成嚴重的影響，將安全生產有效地落實。

3.3 安全預防

礦山安全事故一般都具有較強的共性和關聯性，因此在礦山安全生產管理的時候，一定要做好預防，可以利用先進的技術，對礦山安全生產期間進行監測，提升水文地質安全事故的辨別、監測、預測等能力，在事故未來臨之前做好預防措施，消除生產期間的安全隱患。同時，需要借助其他礦山生產安全事故產生的一些案例，根據案例找到事故產生的原因，以此制定應急方案，這樣一旦發生安全事故，可以第一時間啟動應急方案，將損失和傷害降低到最小。另外，需要在生產現場制定監測機制，這樣可以時刻了解礦山安全生產的情況，根據生產的情況制定應急救援預案，以此將安全事故產生的概率降低到最小。

3.4 安全隱患排查

在完善礦山安全生產管理的時候，還需要加強安全隱患的排查，主要是為預防事故的發生提供重要的參考依據，以此降低安全生產事故的發生。但是，在安全隱患排查的時候，一定要根據各項基本原則展開，第一，不安全，不生產；第二，安全隱患沒有完全處理之前，不生產；第三，安全措施不落實，不生產；第四；生產期間，一旦發生安全隱患，需要立即停止生產[9-10]；第五，生產交接必須清楚，重點對安全隱患內容進行交接。基于各項原則制定安全隱患排查措施，以此保證排查的全面性。另外，在安全隱患排查的時候，需要對重點部位進行重點排查，避免產生遺漏，這樣實現安全屏障。

4 結語

水文地質條件給礦山安全生產所帶來的影響是非常嚴重的，因此在礦山安全生產期間，需要對水文地質條件進行分析，并且掌握其對礦山安全生產所帶來的影響，根據其影響采取對應的技術防治措施和安全管理措施，確保礦山生產的安全性。另外，結合現場生產的情況，針對不同水文地質災害類型專項制定防治措施，形成完善的礦山安全生產體系，將安全隱患徹底消除，實現良好的生產效益。