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水文地质因素对矿山地质灾害的影响及防治措施论文

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2024-04-13 13:48:02    来源:    作者:heting

摘要:近几年来,随着时代的高速发展,我国经济不断提升,各个领域都实现了全面的改革与创新,极大地促进了经济的增长,推动着社会的进步。在当前社会环境下,矿产资源是十分宝贵的资源财富,合理开采矿山资源对促进社会经济的稳定发展有着极大的帮助。然而,矿山资源的开采存在一些问题,尤其是过度的、不合理的开采容易产生矿山地质灾害。其中,水文地质因素影响较为明显。只有切实做好对水文地质因素所产生不利影响的全面研究,并结合实际情况找到行之有效的防治措施,才能减少各类安全问题的发生,为我国矿山资源的合理开采提供保障,以此推动社会稳定

  摘要:近几年来,随着时代的高速发展,我国经济不断提升,各个领域都实现了全面的改革与创新,极大地促进了经济的增长,推动着社会的进步。在当前社会环境下,矿产资源是十分宝贵的资源财富,合理开采矿山资源对促进社会经济的稳定发展有着极大的帮助。然而,矿山资源的开采存在一些问题,尤其是过度的、不合理的开采容易产生矿山地质灾害。其中,水文地质因素影响较为明显。只有切实做好对水文地质因素所产生不利影响的全面研究,并结合实际情况找到行之有效的防治措施,才能减少各类安全问题的发生,为我国矿山资源的合理开采提供保障,以此推动社会稳定发展。鉴于此,本文着重分析水文地质因素对矿山地质灾害的影响以及防治措施。

  关键词:水文地质因素,矿山,地质灾害,影响,防治措施

  矿产资源是地球留下的宝贵的自然遗产,近几年来,随着矿产资源的需求量不断增加,这也使得我国在开采矿产资源方面有了更高的要求。为进一步提高矿产资源开采效率,全面推动社会经济的稳定增长,需要切实做好对矿产资源的全面研究。我国幅员辽阔,矿产资源丰富,由于各地区地理位置,气候条件各有不同,因此,在矿产资源开采过程中。也存在诸多影响因素。矿山开采具有一定危险性,且开采环境十分复杂,如何保障矿山高效开采已经成为该行业关注的重点问题。据分析,矿山地质灾害的影响因素有很多,其中,水文地质因素影响较为明显。对于相关人员来说,应全方位做好对水文地质因素的研究,找出水文地质与矿山灾害之间的关系,并结合实际情况找到行之有效的防治措施,以此减少在矿产资源开采利用阶段所产生的问题,进一步提升我国防治各类矿山地质灾害的能力。

  1水文地质概述

  1.1概念分析

  水文地质主要是指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。由于地下结构十分复杂,地下水的流动现状也因此变得十分复杂。具体来说,地壳运动能够体现出地下水的流动变化,矿山地质灾害的发生在一定情况下,也能够体现出地下水的变化。因此,在地下水的开发与利用中,很容易产生矿山地质灾害。

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      1.2条件分析

  在水文地质条件的研究工作中,影响水文地质条件的因素有很多,如地下水体的分布、地下水的流动情况等,这些因素均会导致水文地质条件发生变化。倘若水体分布不均匀,或地下存在大量水体聚集的问题,便会导致水文地质灾害的发生。就目前来说,推动社会经济高速发展,离不开矿产资源的开发,随着社会对于各类矿产资源有了更高的需求量,这也使得我国矿山开发工作规模不断扩大,数量与日俱增。在这一情况下,便会导致水文地质条件发生变化,常常会产生不同情况的水文地质灾害问题。地下水是我们日常生活和社会正常运转的资源之一,倘若地下水遭到破坏,那么必然会对整个社会生态造成影响,因此,在矿产资源开发和利用中,要做好对地下水环境的保护措施。但在实践中,由于矿山地质施工忽略了地下水的保护工作,所以,时常会出现地下水环境遭到破坏的问题,最终产生了水文地质灾害。针对这一方面,在实际工作中,要切实做好对水文地质条件的全面分析与勘察,针对现场实际情况,做好水文地质条件保护措施,全面预防水文地质灾害发生,有效提高矿山地质施工质量。另外,大多数矿山地质施工都存在于人烟稀少的荒山野岭,这部分区域地质结构复杂,如若未能做好对该区域的全面勘察与研究,那么便会给整个施工造成影响,甚至影响到该区域的地质条件和水文条件,最终引发水文地质灾害。尤其部分地区气候条件不佳,强降雨天气的出现加大了水文地质灾害的发生概率,严重影响着矿山地质施工的效率质量。

  2矿山地质灾害类型

  为切实做好水文地质因素对矿山地质灾害的影响分析,在研究前期,应全面了解矿山地质灾害的主要类型。

  2.1冒顶片帮

  这是较为常见的矿山地质灾害类型之一,主要指块体冒落、岩石脱落以及由于地质结构所引发的坍塌事故。矿岩稳定性较大,对于部分难以采矿的矿体以及软弱夹层,在采矿过程中,时常容易出现大规模垮落现象,最终造成冒顶事故。

  2.2采空区和山地面塌陷

  通常来说,山地面塌陷事故发生在井下开采矿山和地下井中,采空区的矿柱是产生支撑力的主要来源,由于部分采空区矿柱受到了影响,导致其支撑力较差,进而引发了坍塌问题。加之在矿产资源开采工作中,没有做好回填以及崩落采空区的工作,随着开采区域的不断扩大,导致塌陷面积与规模不断增加,进而产生了采空区塌陷事故。

      2.3井下突水

  在矿山开采工作中,井下突水是主要的矿山地质灾害之一。其产生的原因是受海水层影响以及部分开采人员的违规操作影响,导致隔离岩层发生失稳问题,最终产生灾害。尤其在水体下采矿工作中,必须全面做好防治措施,以防出现井下突水灾害。

  2.4滑坡和崩塌

  作为露天矿山开采工作中最为常见的地质灾害之一,滑坡和坍塌事故发生频率较高,在一定程度上影响着矿山的安全性。采空区发生山体滑坡的主要问题是开采人员的超量开采,同时也会受到露天矿场周边条件的影响,导致边坡失稳。从这一方面来说,滑坡和崩塌灾害在一定程度上与周围环境、地质条件密切相关。

  3矿山地质灾害分布特征以及治理现状

  3.1分布特征

  矿山地质灾害类型各有不同,其分布特征也会受到地质环境影响而发生变化。矿山地质灾害的分布会受周边环境影响,主要为山体滑坡、泥石流等。对于部分平原地区,一旦产生矿山地质灾害,便会使地表受到破坏,后果不堪设想。另外,我国国土面积较大,不同地区的地质环境有着极大的差异性,结合岩石、水文气象等进行分析,通常来说,中高山地区、中低山丘陵、平原地区等是灾害发生概率较大的区域。

  3.2治理现状

  从我国前期矿山地质灾害治理工作分析,通常会采取“先采后治”的模式。当矿山开采人员进行资源开采后,才会对该地区进行治理。这种传统的治理方式在推动经济发展方面有着一定作用,但十分不利于矿山环境的保护,极其容易发生地质灾害。尤其是近几年,社会的高速发展对于矿产资源有了更高的需求,我国相关部门也认识到矿山保护工作的重要性,也因此,制定了一系列的防治措施,并展开了科学高效的矿山开采工作。我国一直坚持走可持续发展道路,基于可持续发展理念,“安全、绿色”成了矿山开采工作的主要理念,这在一定程度上提高了矿山开采人员的环境保护意识以及安全意识,如此一来,便提升了矿山地质环境保护工作的质量,实现了对各类地质灾害的有效监测和预防,减少了地质灾害发生概率,降低了矿山地质灾害产生的影响。
      4水文地质因素对矿山地质灾害的影响

  4.1砂土液化

  水文地质因素对矿山地质灾害有着诸多影响,其中,砂土出现液化情况就是影响问题之一。尤其对于一些较为松软且细腻的砂土,一旦受到水文地质影响,其内部结构受到破坏,便会使这部分砂土转变为液态土。就一般来讲,受到地震、泥石流等灾害的影响,砂土通常都会变得更加紧实,但在这样的情况下,会对孔隙水产生较大压力,在周期性地震因素的作用下,孔隙率便会逐渐上升,最终出现砂土液化问题。另外,受不同水文地质因素的影响,砂土液化问题也会出现变化,这也会导致矿山地表形态的破坏产生较大的差异性。

  4.2地面沉降

  在分散介质受到外力因素影响下,地面便会出现定向运动,最终产生了地面沉降问题。从水文地质影响因素来看,地面沉降的主要原因是地下结构与土壤结构之间存在一定密度差异,上部土壤结构密度较大,受外界因素影响,便会产生下沉的情况。另外,地下水的流动以及地壳的运动也会导致地面出现沉降问题。而地面沉降的产生原因又分为自然因素以及人为因素。从人为因素角度讲,在矿山开采工作中,一些爆破、深挖以及开凿的情况均会导致地下平衡状态被破坏,最终产生的地面沉降问题。

  4.3矿体构造崩塌

  在矿山开采工作中,受人为因素影响,在人力的挖掘以及爆破下,矿体结构便会发生变化。由于打破了原有的矿体内部的平衡,导致矿体中心点发生偏移,如此一来,增加了水文地质因素的扰动,最终引发了地质灾害问题。不过,矿体构造崩塌会在特殊条件下发生。如矿层内部有丰富的碳酸物质,其上部土层紧密度不足,下部地下水流动频繁,如此一来,便会导致矿层受到较大冲击,久而久之,会使矿层的土层强度降低,矿层遭到破坏,最终出现矿体构造崩塌。

  4.4水污染的影响

  在矿山周围出现水质污染,不仅会影响周围水土环境,还会对地质条件造成严重影响。地表水污染是主要的问题之一。产生这一问题的主要原因是有害物质累积,无法及时排出,而时间一久,有害物质中的各类有害元素便会发生富集,最终影响着农业以及工业用水。地下水污染是问题之一。产生这一问题的主要原因是矿石淋滤,矿坑水向着河流排入,之后便对地下水进行补给,矿坑排水便会产生串层污染。如此一来。有害元素便会不断渗入地面,最终影响到河流中的各种生物,导致生物链受到破坏,影响着自然环境。另外,土壤污染也是存在的主要问题。产生这一问题的根本原因是在废水当中的悬浮物,固体废弃物发生的淋滤作用,所出现的重金属离子便会对周边土地、水质造成影响,进而影响着周边居民的安全健康。

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  5水文地质因素影响下矿山地质灾害防治措施
       5.1实时监控水文地质因素

  通过上述分析了解到,水文地质因素是影响矿山地质灾害的主要原因之一,由于水文地质因素的影响是潜移默化的,所以,如果未能做好水文地质因素的实时监控,那么必然会瞬间导致地质灾害发生,最终威胁到矿山开采人员的生命财产安全以及周边生态环境。为进一步提升矿山地质灾害防治效果,需要做好对水文地质因素的实时监控。通常来说,在发生地质灾害前,水文地质情况会有一些细微的变化,如果能够及时掌握这些细微变化,那么便能及时根据变化采取行之有效的防治措施,最终可提高防治效果。在具体的水文地质因素监控过程中,应当对矿山开采工作进行全面监控,把控各个环节以及各个施工工序的正确性,减少由于人为因素而导致水文地质情况的不利变化,以防止地质灾害出现。在施工前期,务必做好对周边环境的全面勘察与了解,及时掌握周边水文、地形的情况,加强对区域水文的了解。在实际施工中,既要做好对施工人员的全面监控又要做好对施工过程的监控,以此减少地壳发生突移的问题。对于施工过程中的管理部门来说,应结合现场实际情况,科学制定管理方案,结合施工方案开展精细化施工,规范各项施工流程,降低人为因素的影响。另外,在现代科学技术的高速发展下,还可将各类现代化监控系统应用到水文地质监控中,做好对水文地质因素的24h监控,找出在施工中水文地质的变化情况,结合实际问题提出有效的预防措施,以此降低不利因素产生的影响,最终,保障施工进度以及施工质量,减少矿山地质灾害发生。

  5.2做好被破坏区域的修复工作

  水文地质因素的影响会出现诸多矿山地质灾害,这对于矿山开采工作以及自然生态来说,是极其不利的。为切实降低由于水文地质因素产生的矿山灾害问题,在矿山开采工作中,要做好被破坏区域的修复工作。具体来说,对于矿山地质结构发生严重破坏的一些区域,在施工前期,要切实做好对这些区域的重点观察,如果区域中产生较大的裂缝以及出现坍塌问题,那么便需要及时做好防治工作。例如,用刺丝围栏进行维护,设置安全警示牌,还可应用就地取土的方式填充塌陷位置,在此环节后,针对塌陷区域做好支撑加固,以此修复被破坏的区域,提高该区域的支撑力,全面降低山体崩塌灾害。对于部分滑坡区域,要及时做好减重工作以及展开抗滑挡墙工作。可通过预应力锚杆增强失稳坡体的稳定性,坡脚位置通过挡墙以及挡渣坝降低对于生活区产生的破坏。在泥石流的防治工作中,可以将工程与生物措施有效结合,通过植树造林、增加围栏挡板等方式做好事先预防工作。

  5.3合理开发利用地下水资源

  通过对当前矿山地质灾害的分析,了解到大多数情况下是由人为因素所产生的问题。因此,为降低水文地质因素矿山地质灾害问题,在矿山开采工作中,要合理开发并利用地下水资源。具体来说,在地下水的开采过程中,要提前做好对地下结构、地下水流向等各方面的全面分析与勘察工作,了解地下水流动情况以及整体质量。在此基础上建立科学完善的开采体系和方案,确保地下水资源的合理开采和利用,以此减少地质灾害发生率。

  5.4完善水文预报机制

  地下水流动是影响矿山地质灾害的主要因素之一,由于地下水的流动具有一定突发性和不可控性,所以,为了减少矿山地质灾害的发生率,应切实做好水文预报机制的建立。只有为施工人员提供精准的水文预报,才能保证其全面掌握地下水的流动情况,最终降低地质灾害发生率,为施工人员生命财产安全以及经济发展提供保障。具体来说,在水文预报机制的建立中,可通过大数据、云计算等高新技术,收集并分析当前地下水域的实际情况,并将此数据上传至网络云端。工作人员在进行水文预报时,便可直接登录网络云端了解数据情况,并结合实际情况构建虚拟模型,以此做好对水文地质的全面分析,开展高质量的监测工作。当地下水流动出现不可控的问题时,便会进行地质灾害的提前预警,在完善的监测体系下,能够全面实现水文地质的精准预报,为后期矿山开采工作的实施打下坚实基础。

  6结语

  综上所述,水文地质是影响矿山地质灾害发生的主要因素之一,一旦产生较大的灾害,那么后果不堪设想,不仅会影响到施工人员生命财产安全,还会造成严重的经济损失。因此,在矿山开采工作中,要切实做好对水文地质因素的全面分析,了解由于水文地质所产生的矿山地质灾害,并结合实际情况采取针对性的防治措施,如实时监控水文地质因素、做好被破坏区域的修复工作、合理开发利用地下水资源、完善水文预报机制。如此,方能有效规避地质灾害问题,确保矿山开采的安全性。