水文地质环境对矿区安全影响探析

孙珂

（陕西地矿第六地质队有限公司，陕西西安 710600）

0.引言

我国矿区的开发的安全问题在当前受到了多环节多部门的高度关注，水文地质环境对矿区安全影响也逐渐被重视起来。随着我国经济建设以及现代化社会环境和谐发展的要求，为了能够有效地提高矿区采矿工作过程中的安全系数问题，各相关的管理部门纷纷加强了水文地质环境对矿区开发所带来的安全问题，要求有关单位在采矿行为开始前，做好开采地区全面的水文地质的环境重点勘察工作。通过全面的水文地质勘察与问题分析以保证具体矿区采矿行为的可行性，进而保证矿区的整体安全。笔者针对多年的采矿行业从业经验，对水文地质环境对矿区安全影响提出了以及下观点。

1.水文地质环境对矿区安全生产必要性影响

1.1 矿区安全与水文地质环境关系密切

我国的各类矿产资源较为丰富，而矿产资源大多都在地表之下，所以我国采矿工作的整体作业环境大多也都是在地下展开的，而采矿地区的地质环境在进行了采矿行为以后，随时间的推移过程会逐渐发生诸多变化。近几年，我国诸多采矿单位在水文地质环境问题上的有所懈怠，进而造成了采矿过程中开采事故率有所抬升的趋势。经研究诸多的事故发生矿区存在资源盲目开采、过度开采的不当行为，事故不仅造成了人员伤亡、财产损失还影响了生产的整体进度[1]。所以我们应当高度重视起水文地质环境问题，对于矿区安全生产之间的重要关系，对采矿地区进行矿产资源开发前，首先展开专业技术人员对矿区水文地质环境的深入勘察研究分析，并制订出采矿工作可行性开采相关的具体操作要求下并严格执行，以保障采矿行业采矿企业的长期稳定发展的局面。

1.2 勘察水文地质环境的重要性分析

当下我国的采矿开采行业在对具体的矿产资源开发的矿区进行资源开采前，针对矿区地质勘察过程中水文地质勘察分析方面存在诸多问题与不足。在通过专业的技术人员研究后发现水文地质环境亦是地下矿产资源开采过程中关键的组成部分，在诸多的开采作业环节也是经常被忽视的环节。在资源开采的过程中水文地质的关键核心在于地下水它存在于工程地质当中的施工环节，地下水不只是地下岩体的基础，还是整个采矿工程环境的基础，地下水能够影响岩体特性及采矿工程的质量[2]。在实地的勘测工作环节，勘测结果的主要影响要素很少直接涉及水文因素，因此在水文地质的勘测过程中一般只进行简单性评价。在实际矿区开采中有诸多复杂地质环境，开采前没有对其进行水文地质深入的分析勘测，在工程的设计环节也就存在重视程度不足的情况，进而忽略了地下水的存在，而在矿产资源开采过程中地下水存在渗漏的不利影响，所以为了能够保障资源开采的安全平稳运行，提高水文地质环境勘测能力以及勘测结果对整个开采工程都有极大的影响。

2.水文地质环境对矿区安全影响

2.1 影响采矿设备的使用

地下矿产资源在进行地下挖掘开采作业的过程中，通常会采用诸多的大型超大型的采矿机械设备进行辅助作业，通过大型的采矿机械深入地下展开地下矿产资源的开采工作，能够提升地下资源开发的速度以及提升开采工程进度。不过，采矿区域地下岩石的构造以及水文地质条件存在相互影响的关系，对地下矿产开采的过程中水文地质环境不能达到开采要求的地下区域进行挖掘开采作业，地下水将会影响矿区岩石的结构性能。若是在没有经过详细开采计划设计的情况下，进行盲目的作业开采而造成地下水以及地表水在工程施工地区渗漏的现象，影响施工效率和安全系数下降的问题。

在地下资源开采的过程中大型机械设备对地下矿场资源进行挖掘开采的过程中，机械设备必然要对地下的矿产进行破壁开采挖掘工作，在大型机械的运行中机械设备的运行必然产生震动，若是在进行开采地区作业前没有考虑到地下水的渗漏问题，在施工的过程中就容易出现大型机械设备在矿洞中进行高强度施工时产生矿道坍塌的严重后果，造成人员伤亡的事实[3]。经过地质专业人员的实验发现地下岩层在经过地下水的渗透后其岩层的支撑强度将会随着水含量的改变而发生变化，随着矿区施工区域深挖，地下岩层中存在诸多的砂岩、泥质岩和软性岩石，它们与水进行结合后能够表现出不同的强度变化，砂岩结合地下水后每立方的地下水含量上升5%，其砂岩的强度将会极具下降60%，而泥质岩含水量若是增加3.0%，其强度就会下降14%，在这样的环境下大型机械设备进入其中进行施工难免存在震动，与此同时也将会加大施工环境的安全风险。

2.2 影响矿区矿坑

在进行地下矿产资源开发后矿区周边的地质环境将会存在一定的变化。采矿将会造成地下水含水层稳定性的变化，地下开采作业环节中，如果没有进行对应的保护性开采，或者在开采作业中没有对该地矿区的水文资源展开深入的勘测分析，并制订有效的地下含水层施工防水作业，地下水的含水层稳定遭到破坏，地下水流入渗透到矿道，将会严重影响矿区地质环境。在该矿区水文地质条件不合格的情况下，进行资源的采伐将会出现矿道内突水实际问题发生[4]。矿硐内在出现突水问题后，在经过长时间的问题积累情况后，将会造成矿区地质不稳固，矿区地表大面积坍塌情况的发生。

2.3 影响矿区边坡稳定性

在对地下资源进行开发的过程中，做好矿区全面勘测工作极其重要。矿区如果没有较好的水文地质条件，在地下水的渗漏作用下，采矿区域的边坡黏膜力还有内膜擦角会遭到损坏。黏膜力和内膜擦角是两项重要的采矿工程中的物理指标，在进行开采的过程中要对其进行细致的研究与勘测，以保障开采工程的可行性。边坡的黏膜力还有摩擦角在受到水的侵蚀下，边坡演示的抗剪能力将会降低，进而造成矿区的边坡产生滑坡的事故。同时，在地下水侵入渗透含水量增加的基础上展开开采工作，容易造成更大的滑坡事故，作业区就会被坍塌造成事故填埋，矿道内的运行线路被坍塌地滑落切断运输线路，影响作业人员安全生命安全的同时，造成有关单位开采工作效率的下降。

2.4 影响矿区环境

在进行地下矿区作业活动中需要进行较长时间的排水工作，岩溶充水矿床地区中会产生大量的细沙颗粒的流失，在细沙颗粒随着排水工作进行的同时，矿区的地下岩层内部结构的物理力学平衡遭到破坏，地下构造中的冲击层的细沙损失造成其支撑力下降进而造成坍塌，雨水以及地表水经过坍塌地区流入坑道会造成开采矿道的淹没。另外，矿区的水文地质对矿区的外部生态环境也存在重要的影响作用，地下水资源也是人们日常饮用水的主要来源方式，地下水资源流失也将造成居民生活用水的问题突出，地下水水位、地下水资源的含量将直接影响矿区地表绿植的生长覆盖率的降低，进而影响外部的生态环境。

3.水文地质环境对矿区安全的控制措施

3.1 增大水文地质环境勘察力度

我们通过诸多安全开采实际工程的考察后，大量矿产开采安全生产数据分析，得出施工开采前进行水文地质勘测，能够有效地保障地下矿产资源开采工作的高质量高标准完成。在进行矿区施工前要进行充足的勘测准备，水文地质勘测工作并不简单，它的作用也是极为的重要，所以就需要提前配备充足的水文地质勘探专业人才预计勘测设备的准备工作，以保证勘测工作能够有效顺利的完成。在进行矿区的勘测过程中勘测专业人员的专业能力是最为重要的前提保障，其勘测人员必须具备极高的专业勘察能力及责任心、耐心和使命感，时刻牢记自己的工作对于整个工程以及施工的重要性[5]。在进行相关的勘探过程中，有3种（物探、钻探、化探）较为常见的水文地质环境的勘探方式，在进行具体矿区勘探是需要进行有针对性的勘探方法展开勘探工作，也可以通过组合式的形式配合勘探。

3.2 建立健全的水文地质环境报告制度

在对矿区进行全面的水文地质勘测时，首先保证勘测专业人员以及勘测设备准备到位的情况下，针对该矿区水文地质条件做出一套健全的考察报告，根据专业人员素质、能力水平以及全矿区有效水文地质环境数据为前提制订可行性报告，矿区的安全运行工作需要细致考究的水文地质环境保障为基础。对于矿区资源开采的正确性和适宜性的判断，需要通过大量的开采经验所总结的规律和水文地质环境报告制度共同决定，为矿区的作业提供全面的安全保障[6]。如专业人员对出水点的位置还有勘探点的时间、温度展开问题研究形成具体分析的相关实验数据进行多次模拟实验，如何有效地进行出水点防与治的工作。

3.3 对矿区防治水资料库进行完善

在进行矿区地下水防治工作时，要充分地结合先前有效矿硐治水的成功经验，借鉴有效的治水工程经验找出具体出水点的问题共性展开对应矿区的加强处理工作，勘测人员在经过具体的勘察工作以后，建立实地实验模型针对当下的矿区地质构造，结合具体的水文地质环境，针对矿区地下水以及地表水的渗漏突水问题开展模型试验，通过电子化模型人工智能进行科学的工程建模，并对其互联网的实验数据进行记录，进而找出最合理的问题方案制订对应的施工策略，完善矿区防治水文资料的线上化管理功能，电子化信息防治水资料库可以迅速对防治水的相关决策提供科学合理的数据支撑，进而保障开采工程的安全平稳运行。

3.4 培养高水平水文地质勘测队伍

进行地下矿产资源开采的工作人员文化素质水平都有待提高，在其参与开采工作前，要展开充分的岗前培训工作，培养具体施工人员的专业化的操作开采能力，树立具体岗位工人的安全生产的意识，在工作中严格按照开采工作前期工程设计方案实施开采作业任务，方能进入施工矿硐进行施工作业。对于具体的施工位置实施定职定责的工作任务，增强其具体工作岗位的责任心，安全问题无小事对于问题环节要及时发现、及时上报沟通、及时针对性地处理问题，保障整体开采任务的安全顺利实施，避免人员操作、人为意识方面的可控风险的有效管控。

3.5 重视可再生资源开发

矿区的生态平衡是一个内循环的过程，矿区进行开采作业的安全投产活动就是保护矿区外部生态环境的重要的保障环节，做好矿区内的水文地质勘探以及相应的保护建设工作，能够有效地使开采工作中避免地下水渗漏以及突水的情况发生，从而保障矿区的外部环境当中绿植的覆盖率，进而减低水土流失造成的滑坡，从一定程度上也降低了事故发生率，人们在日常生活中的用水也能得到有效的保障。

4.结语

从水文地质环境的分析可知，水文地质环境对矿区安全生产以及外部生态环境的重要性，加强对水文地质环境的管理勘探工作，通过增大水文地质环境勘察力度，建立健全的水文地质环境报告制度，对矿区防治水资料库进行完善，培养高水平水文地质勘测队伍，培养高水平水文地质勘测队伍，重视可再生资源开等措施的实施可以有效地提升矿区安全开采的施工环境，保障矿产资源施工安全顺利的投入运行。