水文地質環境對礦區安全影響探析

孫珂

（陜西地礦第六地質隊有限公司，陜西西安 710600）

0.引言

我國礦區的開發的安全問題在當前受到了多環節多部門的高度關注，水文地質環境對礦區安全影響也逐漸被重視起來。隨著我國經濟建設以及現代化社會環境和諧發展的要求，為了能夠有效地提高礦區采礦工作過程中的安全系數問題，各相關的管理部門紛紛加強了水文地質環境對礦區開發所帶來的安全問題，要求有關單位在采礦行為開始前，做好開采地區全面的水文地質的環境重點勘察工作。通過全面的水文地質勘察與問題分析以保證具體礦區采礦行為的可行性，進而保證礦區的整體安全。筆者針對多年的采礦行業從業經驗，對水文地質環境對礦區安全影響提出了以及下觀點。

1.水文地質環境對礦區安全生產必要性影響

1.1 礦區安全與水文地質環境關系密切

我國的各類礦產資源較為豐富，而礦產資源大多都在地表之下，所以我國采礦工作的整體作業環境大多也都是在地下展開的，而采礦地區的地質環境在進行了采礦行為以后，隨時間的推移過程會逐漸發生諸多變化。近幾年，我國諸多采礦單位在水文地質環境問題上的有所懈怠，進而造成了采礦過程中開采事故率有所抬升的趨勢。經研究諸多的事故發生礦區存在資源盲目開采、過度開采的不當行為，事故不僅造成了人員傷亡、財產損失還影響了生產的整體進度[1]。所以我們應當高度重視起水文地質環境問題，對于礦區安全生產之間的重要關系，對采礦地區進行礦產資源開發前，首先展開專業技術人員對礦區水文地質環境的深入勘察研究分析，并制訂出采礦工作可行性開采相關的具體操作要求下并嚴格執行，以保障采礦行業采礦企業的長期穩定發展的局面。

1.2 勘察水文地質環境的重要性分析

當下我國的采礦開采行業在對具體的礦產資源開發的礦區進行資源開采前，針對礦區地質勘察過程中水文地質勘察分析方面存在諸多問題與不足。在通過專業的技術人員研究后發現水文地質環境亦是地下礦產資源開采過程中關鍵的組成部分，在諸多的開采作業環節也是經常被忽視的環節。在資源開采的過程中水文地質的關鍵核心在于地下水它存在于工程地質當中的施工環節，地下水不只是地下巖體的基礎，還是整個采礦工程環境的基礎，地下水能夠影響巖體特性及采礦工程的質量[2]。在實地的勘測工作環節，勘測結果的主要影響要素很少直接涉及水文因素，因此在水文地質的勘測過程中一般只進行簡單性評價。在實際礦區開采中有諸多復雜地質環境，開采前沒有對其進行水文地質深入的分析勘測，在工程的設計環節也就存在重視程度不足的情況，進而忽略了地下水的存在，而在礦產資源開采過程中地下水存在滲漏的不利影響，所以為了能夠保障資源開采的安全平穩運行，提高水文地質環境勘測能力以及勘測結果對整個開采工程都有極大的影響。

2.水文地質環境對礦區安全影響

2.1 影響采礦設備的使用

地下礦產資源在進行地下挖掘開采作業的過程中，通常會采用諸多的大型超大型的采礦機械設備進行輔助作業，通過大型的采礦機械深入地下展開地下礦產資源的開采工作，能夠提升地下資源開發的速度以及提升開采工程進度。不過，采礦區域地下巖石的構造以及水文地質條件存在相互影響的關系，對地下礦產開采的過程中水文地質環境不能達到開采要求的地下區域進行挖掘開采作業，地下水將會影響礦區巖石的結構性能。若是在沒有經過詳細開采計劃設計的情況下，進行盲目的作業開采而造成地下水以及地表水在工程施工地區滲漏的現象，影響施工效率和安全系數下降的問題。

在地下資源開采的過程中大型機械設備對地下礦場資源進行挖掘開采的過程中，機械設備必然要對地下的礦產進行破壁開采挖掘工作，在大型機械的運行中機械設備的運行必然產生震動，若是在進行開采地區作業前沒有考慮到地下水的滲漏問題，在施工的過程中就容易出現大型機械設備在礦洞中進行高強度施工時產生礦道坍塌的嚴重后果，造成人員傷亡的事實[3]。經過地質專業人員的實驗發現地下巖層在經過地下水的滲透后其巖層的支撐強度將會隨著水含量的改變而發生變化，隨著礦區施工區域深挖，地下巖層中存在諸多的砂巖、泥質巖和軟性巖石，它們與水進行結合后能夠表現出不同的強度變化，砂巖結合地下水后每立方的地下水含量上升5%，其砂巖的強度將會極具下降60%，而泥質巖含水量若是增加3.0%，其強度就會下降14%，在這樣的環境下大型機械設備進入其中進行施工難免存在震動，與此同時也將會加大施工環境的安全風險。

2.2 影響礦區礦坑

在進行地下礦產資源開發后礦區周邊的地質環境將會存在一定的變化。采礦將會造成地下水含水層穩定性的變化，地下開采作業環節中，如果沒有進行對應的保護性開采，或者在開采作業中沒有對該地礦區的水文資源展開深入的勘測分析，并制訂有效的地下含水層施工防水作業，地下水的含水層穩定遭到破壞，地下水流入滲透到礦道，將會嚴重影響礦區地質環境。在該礦區水文地質條件不合格的情況下，進行資源的采伐將會出現礦道內突水實際問題發生[4]。礦硐內在出現突水問題后，在經過長時間的問題積累情況后，將會造成礦區地質不穩固，礦區地表大面積坍塌情況的發生。

2.3 影響礦區邊坡穩定性

在對地下資源進行開發的過程中，做好礦區全面勘測工作極其重要。礦區如果沒有較好的水文地質條件，在地下水的滲漏作用下，采礦區域的邊坡黏膜力還有內膜擦角會遭到損壞。黏膜力和內膜擦角是兩項重要的采礦工程中的物理指標，在進行開采的過程中要對其進行細致的研究與勘測，以保障開采工程的可行性。邊坡的黏膜力還有摩擦角在受到水的侵蝕下，邊坡演示的抗剪能力將會降低，進而造成礦區的邊坡產生滑坡的事故。同時，在地下水侵入滲透含水量增加的基礎上展開開采工作，容易造成更大的滑坡事故，作業區就會被坍塌造成事故填埋，礦道內的運行線路被坍塌地滑落切斷運輸線路，影響作業人員安全生命安全的同時，造成有關單位開采工作效率的下降。

2.4 影響礦區環境

在進行地下礦區作業活動中需要進行較長時間的排水工作，巖溶充水礦床地區中會產生大量的細沙顆粒的流失，在細沙顆粒隨著排水工作進行的同時，礦區的地下巖層內部結構的物理力學平衡遭到破壞，地下構造中的沖擊層的細沙損失造成其支撐力下降進而造成坍塌，雨水以及地表水經過坍塌地區流入坑道會造成開采礦道的淹沒。另外，礦區的水文地質對礦區的外部生態環境也存在重要的影響作用，地下水資源也是人們日常飲用水的主要來源方式，地下水資源流失也將造成居民生活用水的問題突出，地下水水位、地下水資源的含量將直接影響礦區地表綠植的生長覆蓋率的降低，進而影響外部的生態環境。

3.水文地質環境對礦區安全的控制措施

3.1 增大水文地質環境勘察力度

我們通過諸多安全開采實際工程的考察后，大量礦產開采安全生產數據分析，得出施工開采前進行水文地質勘測，能夠有效地保障地下礦產資源開采工作的高質量高標準完成。在進行礦區施工前要進行充足的勘測準備，水文地質勘測工作并不簡單，它的作用也是極為的重要，所以就需要提前配備充足的水文地質勘探專業人才預計勘測設備的準備工作，以保證勘測工作能夠有效順利的完成。在進行礦區的勘測過程中勘測專業人員的專業能力是最為重要的前提保障，其勘測人員必須具備極高的專業勘察能力及責任心、耐心和使命感，時刻牢記自己的工作對于整個工程以及施工的重要性[5]。在進行相關的勘探過程中，有3種（物探、鉆探、化探）較為常見的水文地質環境的勘探方式，在進行具體礦區勘探是需要進行有針對性的勘探方法展開勘探工作，也可以通過組合式的形式配合勘探。

3.2 建立健全的水文地質環境報告制度

在對礦區進行全面的水文地質勘測時，首先保證勘測專業人員以及勘測設備準備到位的情況下，針對該礦區水文地質條件做出一套健全的考察報告，根據專業人員素質、能力水平以及全礦區有效水文地質環境數據為前提制訂可行性報告，礦區的安全運行工作需要細致考究的水文地質環境保障為基礎。對于礦區資源開采的正確性和適宜性的判斷，需要通過大量的開采經驗所總結的規律和水文地質環境報告制度共同決定，為礦區的作業提供全面的安全保障[6]。如專業人員對出水點的位置還有勘探點的時間、溫度展開問題研究形成具體分析的相關實驗數據進行多次模擬實驗，如何有效地進行出水點防與治的工作。

3.3 對礦區防治水資料庫進行完善

在進行礦區地下水防治工作時，要充分地結合先前有效礦硐治水的成功經驗，借鑒有效的治水工程經驗找出具體出水點的問題共性展開對應礦區的加強處理工作，勘測人員在經過具體的勘察工作以后，建立實地實驗模型針對當下的礦區地質構造，結合具體的水文地質環境，針對礦區地下水以及地表水的滲漏突水問題開展模型試驗，通過電子化模型人工智能進行科學的工程建模，并對其互聯網的實驗數據進行記錄，進而找出最合理的問題方案制訂對應的施工策略，完善礦區防治水文資料的線上化管理功能，電子化信息防治水資料庫可以迅速對防治水的相關決策提供科學合理的數據支撐，進而保障開采工程的安全平穩運行。

3.4 培養高水平水文地質勘測隊伍

進行地下礦產資源開采的工作人員文化素質水平都有待提高，在其參與開采工作前，要展開充分的崗前培訓工作，培養具體施工人員的專業化的操作開采能力，樹立具體崗位工人的安全生產的意識，在工作中嚴格按照開采工作前期工程設計方案實施開采作業任務，方能進入施工礦硐進行施工作業。對于具體的施工位置實施定職定責的工作任務，增強其具體工作崗位的責任心，安全問題無小事對于問題環節要及時發現、及時上報溝通、及時針對性地處理問題，保障整體開采任務的安全順利實施，避免人員操作、人為意識方面的可控風險的有效管控。

3.5 重視可再生資源開發

礦區的生態平衡是一個內循環的過程，礦區進行開采作業的安全投產活動就是保護礦區外部生態環境的重要的保障環節，做好礦區內的水文地質勘探以及相應的保護建設工作，能夠有效地使開采工作中避免地下水滲漏以及突水的情況發生，從而保障礦區的外部環境當中綠植的覆蓋率，進而減低水土流失造成的滑坡，從一定程度上也降低了事故發生率，人們在日常生活中的用水也能得到有效的保障。

4.結語

從水文地質環境的分析可知，水文地質環境對礦區安全生產以及外部生態環境的重要性，加強對水文地質環境的管理勘探工作，通過增大水文地質環境勘察力度，建立健全的水文地質環境報告制度，對礦區防治水資料庫進行完善，培養高水平水文地質勘測隊伍，培養高水平水文地質勘測隊伍，重視可再生資源開等措施的實施可以有效地提升礦區安全開采的施工環境，保障礦產資源施工安全順利的投入運行。