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首页 > 学术论文库 > 理工论文 矿山开采工程中水文地质对防治水措施的影响论文

矿山开采工程中水文地质对防治水措施的影响论文

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2025-07-10 15:14:43    来源:    作者:xuling

摘要:本文主要对矿山开采工程中水文地质对防治水措施的影响进行分析,进而提出可行性、合理性的防治水技术和策略,从而减少水灾害的威胁,保障开采人员的生命安全,提升矿山开采效率,增加矿山企业的经济效益和生态效益。

  摘要:随着社会经济的发展,我国对矿产资源需求日益增加,同时对矿山开采工程提出了更高的要求。但是矿山水文地质对防治水工作产生一定的影响,如影响矿井安全生产、储量测量精准度、矿产生产效率等,因此需要采取科学合理的方法探查水文地质条件情况,进而制定针对性的防治水措施,减少矿井突发涌水问题的出现,降低开采风险系数,保障矿产开采事业的长远发展。本文主要对矿山开采工程中水文地质对防治水措施的影响进行分析,进而提出可行性、合理性的防治水技术和策略,从而减少水灾害的威胁,保障开采人员的生命安全,提升矿山开采效率,增加矿山企业的经济效益和生态效益。


  关键词:矿山开采工程;水文地质;防治水措施;影响


  在矿山开采工程中,往往会因为人为、设备、地质等因素,遇到各种水灾害问题,如地表水、裂隙水、孔隙水等引起的渗水、滴水、突水等问题,严重危害矿山开采工作的安全进行,甚至危害人们的生命安全。因此,要做好前期水文地质勘查工作,进而制定针对性的防治水措施,把水灾害危害控制在最小化,保障矿井防治水工作的有序开展。


  1矿山开采工程中防治水工作的重要性和必要性


  矿山水文地质环境较为复杂,且引起水灾害事故的因素较多,其中包括人为因素、设备因素、环境因素等,一旦矿井内出现大量积水,会严重危害矿产开采生产安全,威胁工作人员生命安全。且如果排水设备不能正常运行,难以及时排出矿井内涌入的积水,会引起严重的水灾事故,影响矿产开采工作的顺利进行,需要第一时间采取合理措施进行处理。一旦矿山开采工程中发生水灾害事故,会引起矿井内毒气蔓延,致使工作人员中毒问题,危害生命安全。此外矿区内存在大量积水问题,会致使矿井内滋生大量细菌,污染工作环境,甚至危害工作人员身体健康。由此可见,为了保障矿产开采工作的有序进行,需要结合当地水文地质条件的具体情况,采取针对性、可行性的防治水措施,保障矿产生产安全性和可靠性。但是当前,在矿产开采工程中,防治水工作还存在一定的问题,如矿产企业对水文地质工作不重视,缺乏水文地质资料,前期水文地质勘测工作不到位,不能形成细致性、全面性的水文地质勘探报告,难以对矿井涌水量进行精准预测,不能为后续防治水工作的开展提供详细依据;矿产开采工程中缺乏完善的排水系统,部分矿产企业过于追求经济效益,忽视国家标准规定,没有按照相关规定建设完善的排水系统,难以起到良好的防水效果,危害矿产开采安全;此外预防水灾工作不到位,前期安全排查工作不到位,难以真正预测矿产开采工作中的潜在风险,不能采取针对性的水文地质监测措施,致使矿产开采安全隐患较多。因此,矿产企业要结合实际情况,加大对防治水工作的重视程度,明确防治水工作的主要任务,为后续工作开展奠定良好基础。其中,防治水工作中,需要做好地质、水文勘测工作,详细掌握地层水分布情况,评估地层水环境,并对地下水水质进行动态监测,进而详细了解矿井充水因素,掌握地下水分布规律、水文地质状况,并以此为依据编制详细的水文地质勘测报告,以便对矿产开采中的水害隐患进行初步预测,为制定可行性的防治水措施提供依据;此外还需要详细探查井下排水系统运行情况,根据当地不同年份降水量、排水量的具体情况,编制全方位的水文地质状况方案,此外还需要对矿井系统的排水能力进行分析,进而优化排水系统管理。

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  2矿山开采工程中水文地质对防治水的影响

       2.1对安全生产的影响


  在矿山开采工程中,水文地质资料的准确性直接关系到矿山能否安全可靠运行。在矿山开采工程实施前,需要企业安排专业人员对矿井周边地质环境、水文条件等进行详细勘测和调研,并利用直观化形式对水文地质条件等资料进行记录和呈现,方便工作人员对矿井充水现象的发生规律进行详细掌握,为防治水工作的针对性开展提供数据依据。在此环节中,矿井充水图可以实现井下水文地质资料的全面性分析,并结合矿井充水规律,对水灾害潜在风险进行精准预测,进而制定针对性、可行性的防水措施,保障矿山开采安全。如果水文地质资料不全面、不准确,致使工作人员难以准确估计断层导水性特点,容易在矿山开采面周边突发涌水问题,导致矿井淹井等问题,严重危害整体矿山开采工程的安全性。


  2.2对工作效率的影响


  水文地质条件、矿山防治水工作的联合应用,才能保障矿山开采工程的高效高质进行,提高矿山开采作业的综合效益。当前,矿山开采环境较为复杂,且波动性较强,存在很多不稳定因素,一旦对当地水文地质条件勘测、分析不到位,不能详细了解水文地质数据资料,致使工作人员难以精准预测开采过程中潜在的安全风险,不利于防治水工作的顺利进行,不仅影响开采工程进度,而且还会引起严重的安全事故,危害工作人员的生命安全。因此,在矿山开采工作前,需要提前进行水文地质条件勘测工作,精准掌握水文地质变化发展趋势,并以此为基础制定可行性、精准化的勘查方案,为防治水措施的制定和执行提供数据基础,最大程度上减少水灾害事故的危害,提高防治水工作效率,缩短防治水时间,节约矿产开采周期,保障整体工作效率的提升。


  2.3对地质储量测量的影响


  矿山储量直接关系到设备、人员等资源安排,且对巷道挖掘息息相关。因此要提前做好矿产储量测量工作,一旦储量预测不准确会影响后续工作的有序开展。如果预测储量超过实际储量,会致使投入过大,资源浪费严重。所以要做好前期水文地质调查工作,详细确定矿产储量,进而为后续防治水、矿产开采工作的有序开展创建良好条件。


  2.4具体影响分析


  ①地下水位对防治水策略的影响。在矿产开采环节中,地下水位对防治水策略的科学性实施产生直接影响,且与矿山安全生产息息相关。如果当地地下水位过高,会引起矿井涌水量过大,致使排水系统超负荷运转,需要企业加大运营成本投入;当地下水位过低时,容易引起地面沉降问题,不利于周边环境、建筑物的安全稳定。由此可见,需要在矿山开采前对地下水位进行详细勘测,如构建地下水流动模型,对不同开采方案下的地下水位变化进行仿真模拟,进而制定针对性的防治水措施,保障矿山开采工程的顺利进行。②地质构造对防治水策略的影响。一般情况下,矿山的地质构造较为复杂,对防治水措施的制定、执行产生直接影响,如断层会改变地下水流动路径,加大水灾害风险,主要是因为断层带具有较强的渗透性,容易引起矿井突发涌水事故,所以要精准识别断层问题,并对其危害性进行全面评估,进而提出针对性、有效性的防治水措施。


  3矿山开采工程中防治水措施

       3.1完善防水排水体系


  在矿山防治水工作中,需要结合矿山开采工程实际情况,构建系统完善的防水排水体系。在防水排水体系设计环节中,工作人员需要对矿山开展实地勘察工作,详细掌握矿山周边水文地质环境,并全面了解矿山开采工程的实际需求,进而保障防水排水体系的可行性、合理性,从而防止出现矿山开采工程出现透水、漏水问题。在防水排水体系构建环节中,还需要详细勘察当地水文气象数据,全面掌握当地降水量、水位等,同时还需要根据矿山开采工程规模,针对性构建防水排水体,才能减少水灾对矿山开采工程的影响,保障开采工作的高效化、安全性进行。


  3.2完善地下水观测系统


  为了确保矿山开采工程的顺利开展,需要在矿山周边地下水构建实时观测系统,一旦地下水位上升并超过警戒线,需要第一时间发出预警信号,方便工作人员及时采取合理的防治措施,进而保障矿山人员、物资安全,减少水灾的危害性,保障矿山开采工程的有序进行。在具体建设环节中,水文地质勘查人员需要详细勘查矿山周边情况,结合实际情况,安装若干个传感器,并将其连接到网络系统中,利用传感器对地下水水位变化情况进行动态监测。由此可见,通过地下水观测系统的构建,有效防控地下水位变动对矿山开采的影响,保障开采安全。


  3.3完善应急排水设施


  当矿井出现渗水、漏水问题时,不仅影响矿山开采工作的顺利进行,甚至危害工作人员的生命财产安全。基于此,需要构建应急排水设施,保障其稳定性运行,这样才能在发生渗水漏水问题时及时把矿井内的积水排出来,尽量缩短水灾抢救时间,进而减少水灾引起的经济损失、人员伤害等,强化对水灾的预防效果。


  3.4完善探水防水管理体系


  在矿山开采工程实施过程中,需要构建完善的探水防水管理体系,这样可以在矿山开采过程中同步执行水灾预防工作,帮助工作人员实时掌握矿山地下水活动动态。基于此,要组建专门的探水防水队伍,同时结合政府相关标准要求,科学性规划警戒线、探水线等,此外,还需要引进多样化的勘探技术,对矿山周边水文地质条件进行科学性评估,进而明确防水钻孔距离,优化布置方式,保障矿山开采工程的安全性进行。


  3.5其他防治水措施


  矿山开采单位需要根据当地水文地质数据、地下水实际情况,采取科学合理、系统完善的防治水措施,如引进先进的水质化验设备,并对矿井涌水量观测系统进行优化应用,对物探配套设备进行科学使用,进而提升防治水效果,保障矿山开采工程安全。此外,还需要引进新技术,如利用遥感技术实现矿区地下水位的精准监测,帮助工作人员实时掌握地下水位变化,进而制定针对性的防治水措施。同时还可以构建三维地质模型,以便直观化、精确性分析矿山地质构造,进而全面识别可能存在的水害风险区域,保障防治水措施的可行性、合理性。此外,还可以结合矿山具体类型,采取针对性的防治水措施,进而保障矿山开采安全,如煤矿开采工程实施中,可以预留防水隔水煤柱,在煤岩层设置中需要详细了解当地水文地质资料、煤资源储量、矿井周边地质构造等,进而明确防隔水煤柱尺寸,严禁挖掘防隔水煤柱。

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  4矿山开采工程中防治水优化策略

       4.1优化水文地质调查工作


  为了进一步提高矿山开采工程中防治水工作的应用效果,需要对矿山周边地水文地质环境进行提前调查分析,详细了解周边综合环境,进而制定可行性、系统性的防治水工作计划。在具体实施中,需要结合实际情况,构建更加完善的地下水检测系统,实时观测水文地质条件的动态变化,对矿山生产过程中潜在的水灾风险进行详细分析和精准预测,一旦发现水文地质条件出现变化,需要第一时间调整应急预案,并引进新型的防治措施和设备,进一步强化防治水能力和效果。尤其是雨季来临之前,需要做好充分的准备工作,提前检查各类设施设备,保障其处于正常运行状态,减少水害问题的出现几率。在水文地质勘查作业中,需要引进现代化的测绘技术、探测技术,其中应用较为广泛的就是物探技术、钻探技术,以便明晰化管理矿山周边水文地质条件,为后续矿山开采工程的顺利进行创建良好条件。其中具体的水文地质勘查内容包含水文地质条件、地表水、水流量等,并把调查结果整理成详细的调研报告,进而对矿山水灾害进行有效性防御。


  4.2落实安全生产责任制


  为了保障防治水工作的顺利进行,需要结合实际情况,制定可行性的安全生产责任制,对安全生产责任进行合理划分,并明确落实到具体人员身上,强化其责任意识,进而保障防治水工作的有序落实。矿山领导需要充分发挥自身的模范带头作用,一旦发现问题需要与工作人员共同承担,防止发生责任推诿、扯皮等问题。此外,要对各个责任人、技术人员分级管理,确保各个防洪水工作的贯彻执行。针对地质环境较为复杂且水害较为严重的区域,需要安排专业技术人员进行负责,保障防治水工作的科学性进行,进而全面保障矿山开采生产工作的安全性和可靠性。


  4.3完善防治水人才队伍


  为了提高防治水效果,需要组建高素质团队,并定期组织开展业务培训活动,并对工作人员进行考核,确保人员能够详细了解当地水文地质情况,保障防治水工作的针对性开展。在日常人员管理中,需要强化工作人员的思想意识培养,保障专业水平、综合素质的全面提高,安排多样化的进修途径,如专业知识培训、外出调研、继续教育等。要加大宣传教育力度,强化工作人员的防治水意识,强化防治水工作责任,使其主动参与到防治水工作中。此外,还需要注重引进高素质的水文地质勘测人员,进而详细了解水文地质勘测资料,进而为矿山防治水工作规划的合理制定提供保障,最大程度上减少水灾害的影响,保障矿山开采顺利进行,保护工作人员生命财产安全。


  4.4加大资金投入力度


  为了进一步提高矿山防治水效果,需要引进新型技术、设备,才能加大对水灾害的防御能力。基于此,要加大资金投入力度,设置防治水专项资金,为防治水设施、设备、技术的全面引进和广泛应用提供充足的资金支持。同时要做好资金管理工作,实现专款专用,提高资金利用率,保障防治水工作的高效开展,强化矿山安全生产责任的有效落实。


  4.5强化安全排查工作


  为了进一步提高矿山防治水效果,需要安排专业人员进行针对性的安全排查工作,尤其要做好周边水文地质条件的调查工作,及时排查可能存在的风险因素,如周边废弃老窑、地面塌陷坑、采洞裂隙等,同时还需要对水库、湖泊等可能影响矿井安全的因素进行重点排查,加大巡视检查频率。如果接收到暴雨灾害预警信息后,需要全天候持续性巡视,及时发现潜在的安全隐患,并采取合理措施进行防治。因此,要结合实际情况,构建更加全面的隐患排查机制,完善管理制度,一旦发现风险就需要第一时间撤出井下人员,实现科学化、综合性管理。此外,还需要对矿山开采工程中常见的水灾害案例进行培训,提升工作人员的水灾害防治知识、技术水平,强化综合技能训练,实现矿井水害应急预案的持续性优化和完善,并定期组织开展应急预案演练活动,确保工作人员精准掌握逃生路线和逃生技能,保障生命财产安全,最大程度上减少水灾害引起的危害。


  5结语


  综上所述,在矿山开采工程中,需要加大矿山企业对水文地质条件勘查工作的重视程度,提前勘查当地水文地质条件,编制详细的勘查报告,帮助工作人员精准预测水灾害发生规律和特点,进而编制可行性的防治水措施,实现水灾害的综合性防治,保障矿山开采安全。