水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全的影響

伍歡歡 黃劍瑜

（贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，江西 贛州 341000）

0 引言

礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境涵蓋地表水、地下水等多個(gè)組成部分并直接關(guān)系著礦區(qū)的作業(yè)安全。 所以，為提高采礦過程中的安全系數(shù)， 必須重視水文地質(zhì)環(huán)境，對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境給予密切關(guān)注，在采礦工作開始前需要對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面的勘察，保證礦區(qū)采礦作業(yè)的可行性。

1 水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全生產(chǎn)必要性影響分析

1.1 礦區(qū)安全與水文地質(zhì)環(huán)境關(guān)系密切

采礦工作大多在地下進(jìn)行， 任何地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，都會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生變化。 近些年來我國(guó)地質(zhì)向著逐漸變松的趨勢(shì)發(fā)展，因此采礦事故發(fā)生頻率有所上升。 對(duì)于礦產(chǎn)資源的盲目開采，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致采礦過程中出現(xiàn)各種事故，不僅影響礦產(chǎn)的開采進(jìn)度，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成人員或財(cái)產(chǎn)損失。所以水文地質(zhì)環(huán)境和礦區(qū)的安全生產(chǎn)有著密切的關(guān)系，在開采前需要有專門的技術(shù)人員對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查分析，從而保證采礦行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

1.2 勘察水文地質(zhì)環(huán)境的重要性分析

目前我國(guó)對(duì)于采礦行在采礦前期的水文地質(zhì)環(huán)境綜合分析方面有所欠缺。經(jīng)過大量的實(shí)踐證明水文地質(zhì)環(huán)境是礦產(chǎn)資源開采過程中的主要組成部分，同時(shí)也是容易被忽略的環(huán)節(jié)。水文地質(zhì)環(huán)境重要性的核心在于水文地質(zhì)與工程地質(zhì)關(guān)系密切。地下水不僅是巖體的基礎(chǔ)，也是礦產(chǎn)工程環(huán)境的基礎(chǔ)，同時(shí)影響著巖體特性和工程建筑質(zhì)量。不過，在實(shí)際勘測(cè)工作中，勘測(cè)成果的主要影響因素很少直接涉及水文參數(shù)，因此對(duì)于水文地質(zhì)的勘測(cè)通常只進(jìn)行一般性評(píng)價(jià)。而對(duì)于水文地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的地區(qū)，因?yàn)榈V產(chǎn)資源開發(fā)前期對(duì)水文地質(zhì)并沒有進(jìn)行深入的勘測(cè)，在設(shè)計(jì)過程中也沒有對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境予以足夠的重視，這就造成了在礦產(chǎn)資源開采過程中容易出現(xiàn)地下水滲漏等問題。 所以為了確保資源開發(fā)工程的順利進(jìn)行，對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境勘測(cè)的加強(qiáng)具有十分重要的意義。

2 水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全影響分析

2.1 影響采礦設(shè)備的使用

礦產(chǎn)資源開發(fā)作業(yè)時(shí)會(huì)使用大量的采礦設(shè)備，此時(shí)礦區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)環(huán)境就會(huì)對(duì)采礦設(shè)備的使用產(chǎn)生顯著影響，進(jìn)一步降低采礦工作的效率。首先，采礦區(qū)域巖石的結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)環(huán)境有直接關(guān)系，對(duì)于水文地質(zhì)環(huán)境不符合標(biāo)準(zhǔn)的采礦區(qū)域會(huì)影響礦區(qū)的巖石結(jié)構(gòu)性能。施工過程中，稍有不注意，可能會(huì)產(chǎn)生地下水或者地表積水，采礦設(shè)施在水環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)對(duì)工作效率會(huì)產(chǎn)生顯著影響。嚴(yán)重情況下進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采，并且有大型設(shè)備施工時(shí)，很有可能造成礦洞坍塌，影響采礦人員的生命安全。其次，對(duì)于水文地質(zhì)環(huán)境不符合開采要求但并未對(duì)施工過程產(chǎn)生影響的開采情況下，大型設(shè)備的使用可能會(huì)影響礦區(qū)周圍地質(zhì)環(huán)境，為礦產(chǎn)資源的正常開采留下安全隱患。例如，巖石遇水以后的強(qiáng)度很容易發(fā)生變化，在礦區(qū)內(nèi)存在著大量的砂巖、泥質(zhì)巖和軟巖等，在與水接觸的情況下，其物理形態(tài)就會(huì)隨之發(fā)生改變，強(qiáng)度也相應(yīng)的有所降低。 砂巖含水量上升到4%左右， 其強(qiáng)度可能會(huì)下降50%。 泥質(zhì)巖的含水量增加1.5%，強(qiáng)度就會(huì)相應(yīng)的降低7%。巖石的強(qiáng)度降低后，大型設(shè)備在礦區(qū)進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)可能會(huì)造成巷道的事故發(fā)生，影響其正常使用。

2.2 影響礦區(qū)礦坑

礦產(chǎn)資源的開發(fā)一定會(huì)影響礦區(qū)周圍的地質(zhì)環(huán)境。 采礦作業(yè)對(duì)礦區(qū)水層的穩(wěn)定性影響最為顯著。 含水層的穩(wěn)定性受到破壞，就會(huì)使地下水流入礦坑。 在礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境條件不合格的情況下進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采容易使礦坑出現(xiàn)突水的情況。一旦礦區(qū)的礦坑出現(xiàn)突水問題，時(shí)間過長(zhǎng)就會(huì)造成水資源進(jìn)入地表以下，進(jìn)而可能造成礦區(qū)地表塌陷。

2.3 影響礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性

若是礦區(qū)不具有良好的水文地質(zhì)環(huán)境，在水的作用下礦區(qū)邊坡的粘膜力或內(nèi)摩擦角的物理指標(biāo)會(huì)得到破壞，邊坡巖石的抗剪力被削弱，增大礦區(qū)邊坡滑坡事故的發(fā)生幾率。 不僅如此，對(duì)于范圍較大的滑坡事故會(huì)使礦區(qū)作業(yè)區(qū)被掩埋，礦區(qū)內(nèi)部的運(yùn)輸線路被切斷，不僅影響礦區(qū)資源開采的正常進(jìn)展同時(shí)可能會(huì)使開采人員被掩埋，造成重大的安全事故。

2.4 破壞礦區(qū)環(huán)境

礦區(qū)作業(yè)由于長(zhǎng)期的排水，巖溶充水礦床地區(qū)中有大量的細(xì)顆粒的泥沙流失，礦區(qū)內(nèi)部的力學(xué)平衡被破壞，使第四紀(jì)沖積層的支撐力被削弱而塌陷，雨水和地表水就會(huì)通過塌陷動(dòng)灌入礦井，進(jìn)而造成礦井的淹沒。

水文地質(zhì)環(huán)境會(huì)對(duì)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生直接影響，地下水資源也直接影響著人們的日常生活。礦產(chǎn)資源過度開發(fā)的地區(qū)植被覆蓋率通常較低、居民飲用水質(zhì)量較差、惡劣天氣出現(xiàn)的頻率不斷增高。

3 水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)礦區(qū)安全的控制措施分析

3.1 增大水文地質(zhì)環(huán)境勘察力度

經(jīng)過大量的實(shí)踐證明，礦區(qū)施工前進(jìn)行的水文地質(zhì)環(huán)境的勘探具有較強(qiáng)的必要性和重要的意義。水文地質(zhì)環(huán)境的勘測(cè)工作量較大，因此需要一定人力和物力的支持， 這也是對(duì)勘察人員責(zé)任心和耐心的考驗(yàn)，若是忽略其中任何一個(gè)細(xì)小的漏洞就會(huì)相應(yīng)增加礦區(qū)安全生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)礦產(chǎn)資源的開采和開采人員的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。水文地質(zhì)環(huán)境的勘測(cè)主要有三種手段，即物探、鉆探以及化探，礦區(qū)勘探可能使用一種手段也可能多種手段共同配合。礦區(qū)主要的勘測(cè)任務(wù)有兩方面，一方面對(duì)礦坑的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘測(cè)，其中包括出水點(diǎn)的位置，時(shí)間，溫度和標(biāo)高等參數(shù)。 斷層破碎帶的規(guī)模性質(zhì)，含水性出水方式和充填物的情況。巷道的隔水層巖石的特性成分和巷道的含水層情況等。 其次是調(diào)查廢坑和老窟，了解廢棄礦坑停止開采的原因和具體停工的時(shí)間，坑道新揭露地層的地質(zhì)構(gòu)造特、巖性與洞口的標(biāo)高，排水量與排水過程中對(duì)其他出水點(diǎn)產(chǎn)生的影響，明確災(zāi)害性透水的原因、時(shí)間、水量。礦工水文地質(zhì)環(huán)境更多勘測(cè)工作應(yīng)結(jié)合礦區(qū)所在位置及其具體情況開展。

3.2 建立健全的水文地質(zhì)環(huán)境報(bào)告制度

完善的水文地質(zhì)報(bào)告是對(duì)地質(zhì)安全檢測(cè)的有效支撐依據(jù)，因此有必要建立完善的水文地質(zhì)環(huán)境報(bào)告制度。 礦區(qū)安全生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)良好的水文地質(zhì)環(huán)境為基礎(chǔ)。 對(duì)于礦區(qū)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(jīng)驗(yàn)所總結(jié)的規(guī)律和水文地質(zhì)環(huán)境報(bào)告制度共同決定，為礦區(qū)的作業(yè)提供全面的安全保障。

3.3 對(duì)礦區(qū)防治水資料庫進(jìn)行完善

通常情況下，礦區(qū)防治水，資料主要有礦井的充水性、礦井涌水量以及礦井的水文地質(zhì)條件剖面圖、礦區(qū)綜合水文地質(zhì)情況。 完善礦區(qū)防治水資料庫可以對(duì)防治水的相關(guān)決策提供科學(xué)合理的數(shù)據(jù)支撐。 防治水資料庫中的數(shù)據(jù)，必須具有較高的真實(shí)可靠性，其數(shù)據(jù)在完善過程中，需要經(jīng)過有關(guān)部門的檢測(cè)和審查。

3.4 培養(yǎng)高水平水文地質(zhì)勘測(cè)隊(duì)伍

水文地質(zhì)環(huán)境勘測(cè)過程中，勘測(cè)人員的專業(yè)素養(yǎng)以及分工和職責(zé)的不明確， 可能影響勘測(cè)的正常進(jìn)行。 因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)水文地質(zhì)環(huán)勘測(cè)操作人員的專業(yè)培訓(xùn)，重點(diǎn)是基層人員，全面地礦區(qū)礦產(chǎn)開發(fā)的能力和安全操作意識(shí)。 組建專業(yè)性高、人才布局合理的水文地質(zhì)勘測(cè)隊(duì)伍。 除此之外，同樣應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)管理部門工作的審查。 礦產(chǎn)資源開發(fā)前，開采企業(yè)應(yīng)完善礦區(qū)的基本資料和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，對(duì)礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中可能發(fā)生的災(zāi)害提出合理的控制措施和應(yīng)對(duì)手段。

3.5 重視可再生資源開發(fā)

維護(hù)礦區(qū)的生態(tài)平衡就是保障礦區(qū)的安全生產(chǎn)。良好的生態(tài)環(huán)境和較高的植被覆蓋率能夠有效降低泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率?？梢栽诘刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率較高的地區(qū)進(jìn)行植樹造林，在氣象情況交叉的地區(qū)，可以通過種植植物提高空氣質(zhì)量、防止礦區(qū)坍塌，保護(hù)水資源。礦產(chǎn)資源的過度開采使得礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境不斷惡化，生態(tài)系統(tǒng)的平衡遭到破壞又會(huì)導(dǎo)致礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中安全事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語

對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境可能會(huì)對(duì)礦區(qū)安全產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析并提出具體的控制措施，能夠有效為將來礦區(qū)安全作業(yè)提供參考。礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境也影響著礦產(chǎn)資源開發(fā)的可持續(xù)性，同時(shí)也直接關(guān)系著生產(chǎn)人員的人身安全，礦下作業(yè)具有一定危險(xiǎn)性，水文地質(zhì)環(huán)境勘測(cè)不全面可能為給施工人員的生命安全造成威脅。