浅析矿区水文地质环境对矿区安全的影响

[摘 要]社会经济的飞速进步，带动了我国各行各业的迅猛发展，煤矿行业也迅速崛起，并趁此不断发展壮大起来。然而，近年来，随着安全问题在煤矿行业中的日益暴露，安全问题成为了该行业的重中之重，越来越受到人们的关注。对于矿区的安全产生巨大影响的是该矿区的水文地质环境，因此加大对矿区水文地质环境的研究对我国矿区安全的保障具有重要的现实意义。本文首先对研究矿区水文地质环境的意义进行了阐述，并分析了恶劣的水文地质环境对我国矿区安全的影响作用，最后提出了提高我国对矿区水文地质环境研究的具体措施，以供相关部分进行借鉴、参考。

[关键词]矿区 水文地质 环境

中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0373-01

引言

矿区的安全情况以及矿产的安全生产与矿区的水文地质环境有莫大的关联，如果加强对水文地质环境的勘察工作，那么水文地质灾害的发生就可以大幅度减少，如此，我国矿区的安全就可以得到有效的保障。矿山的水文地质主要指地表水体或汇水面积、地下最大正常涌水量，含隔水层的状况，断裂构造带的存水状态等对矿体开采的影响。因为实际的矿山水文地质调查比较难查清，而且代价很昂贵，但对于安全生产非常重要，由此可见，加大对矿区水文地质环境的研究对我国矿区安全的保障具有重要的现实意义。

一、研究矿区水文地质环境的重要意义

1、研究矿区水文地质环境有利于保障矿区安全

水文地质环境与工程地质有着密切的关系，地下水直接影响着岩土体工程，进而影响到建筑物的稳定和耐久性，在矿山生产过程中，如果地下水资源勘探不准确，则可能造成矿井的渗漏、塌方等事故，是矿山安全极大的隐患。另外，地下水资源还会遭到矿山生产或日常生活的污染，会使矿山周围的植被被破坏，严重情况下，可能造成泥石流或山体滑坡等现象，危及矿山的安全生产。因此，做好勘察水文地质环境的工作，非常重要。

2、研究矿区水文地质环境有利于建筑施工的有效开展

实际上，水文地质环境的勘察可以为施工建筑等提供很多有效信息，在一些水文地质环境较复杂的区域，不对水文地质环境进行细致的勘察，很可能造成设计中的疏忽，进而由地下水引发岩土工程破坏等问题。勘察时要将水文地质同工程地质相结合，查清哪些水文地质问题对岩土工程有影响，影响程度如何并作深入分析，进而利于找出预防方法和治理措施。细致深入的水文地质环境勘查工作，不仅为工程施工提供了重要的水文地质资料，也对消除或减少地下水对岩土工程的危害起到很大作用。

二、探析水文地质恶劣的环境对矿区安全的影响

1、设备使用受到严重影响

水文地质状况可能影响到设备的使用寿命，例如挖掘机，它在有水工作面上工作的工作时间仅为正常挖掘机的二分之一到三分之一。如果是汽车等，在水上行驶，必然影响到其安全。岩石的产状和褶皱，断层等构造直接影响着地下水的储量以及地表与地下水间的水力状况，进而影响矿床的构造，勘察稍有不慎，可能引发矿山的地下积水、涌水等现象，造成安全事故。除此之外，对于岩石中的软岩，如果遇水浸湿后，则会改变软岩自身的物理形态，从而使强度降低。砂岩当含水量增长到百分之四时，强度就会降低百分之五十，岩石强度降低后，进行掘金凿岩等工作时，极易发生煤矿井巷发生片帮冒顶，从而导致意外事故。

2、造成矿坑突水、地面坍塌

一般来说，传统矿区采矿对地下水以疏导为主，以可溶性岩石为主的浅覆盖区便会由于地下水的作用，使松散土层的土颗粒发生转移，时间久后，就形成了隐伏的土洞，土洞不断下沉，于是造成地面坍塌现象，矿区若不对水文地质环境进行细致勘察，就不能做出有效的防范控制，坍塌现象发生的机率也就大大加大，给矿区正常的工农业生产，人民生活，环境卫生甚至经济发展和生态平衡等方面带来严重的破坏。因此，矿区要认真对地下水资源进行勘察，掌握其动态和发展趋势，以疏堵结合的方式代替传统的全面疏干法，从而减少矿坑排水量，保护地下水资源。水文地质环境出现问题可能还会造成矿坑的突水，矿坑突水是由于在矿山开采过程中对含水层有所破坏，导致地下水进入矿坑，而引发矿坑突水，矿坑突水也严重影响到矿区的安全生产，因此要采取有效的控制预防措施，在水文地质条件较复杂的区域修建井巷时，要在坑内钻探现查明区域范围的水情，再做施工，消除隐患在先，并通过防水矿柱、构筑水闸门、矿坑排水等措施防止矿坑突水的现象。

三、加强研究水文地质环境的措施

1、对矿井水文地质类型进行划分并编制报告

矿区应当根据井田内受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况，矿井涌水量或者突水量分布规律，矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度，按照《煤矿防治水规定》的要求，编制矿井水文地质类型划分报告，确定矿井水文地质类型，并依此类型制定防治水措施。

2、加强矿区水文地质的勘探工作

（1）加强矿区的水文地质调查工作

首先，应在工作开始前，将矿区的剖面图以及地质图整理好，另外还有矿坑坑道的透水资料、排水系统、岩溶现象等资料也要及时准备好。

其次，开始对出水点进行调查。调查出水点、时间、层位、标高、水温以及出水量的大小变化情况。对于出水原因、补给来源等做详细记录。

再次，开始对断层破碎带的调查。调查的主要内容是：断层的规模、产状、性质、充填物；含水性、导水性及隔水性；出水方式、部位和出水情况；水的理化性质等。

还有，调查巷道水文地质。巷道通常都揭露多层含水层和隔水层，是从井下直接观测水文地质现象的好场所。应着重调查：含水层、隔水层的岩性、厚度、岩石名称、成分、产状、层次；容测岩溶形状、尺寸；岩溶含水层或其他含水层的裂隙发育状况及其充填物；中段涌水总量。

另外，调查废坑及老窿。调查的内容有：建井、停采时间和原因，坑道新揭露的地层、岩性、地质构造特征、矿种和硐口标高，矿坑排水及对其他出水点的影响。灾害性透水原因、时间、部位、水量、目前矿坑总涌水量及含水系数。

最后，编录工程地质现象。在井巷和采掘区的水文地质编录中，应详细记录软弱夹层，井巷底面、冒落、片帮、流沙，黏塑性岩土流变、管涌以及支柱变形破坏。对于露天矿采区的边坡形态，开裂、滑坡、坍塌等现象，地面塌陷、沉降和由此引起的地面建筑物的变形、开裂和破坏影响程度，都应做好专门记录。

（2）随时观察、观测地表、地下水的动态

首先，布置地下水动态观测孔。

布置要求：（1）组成矿区观测网的观测剖面呈放射状布置；（2）根据观测目的，测网剖面不少于两条；（3）每条剖面上的观测孔（采矿边缘孔，中圈孔，外圈孑，安全监测孔四类）要有三个。

其次，准备好地下水位的观测设备

钟响法、浮漂式水位计、仪表式水位计、灯显示水位计、自记水位仪等。地下水动态观测点一般应每隔57天观测一次水位、流量。雨季要加密观测。

另外，长期观测地下水

要对地下水位、坑内水压，地下水涌水流量，地下水温度、水质、含水量，以及与地下水活动有关的工程地质现象进行严格观察、观测。

3、收集、整理防治水基础地质资料

编制矿井充水性图、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图、矿井综合水文地质图、矿井综合水文地质柱状图、矿井水文地质剖面图等有关图件，图件内容要真实可靠并实现数字化。建立矿井涌水量观测成果、气象资料等有关基础台账，为防治水决策提供科学依据。

参考文献

[1] 金宇哲；王云亮.水文地质环境对矿区安全的影响之探析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2014-04-25.

[2] 王哲苑；刘昭.浅谈矿区水文地质环境评价勘查工作[J].生物技术世界，2013-12-15.

[3] 赵立国.矿区水文地质勘探存在的问题及措施[J].黑龙江科技信息，2012-12-25.