矿山建设中的水文地质灾害防治对策

引言

随着我国经济的快速发展，对矿产资源的需求持续增长，矿山建设规模不断扩大。然而，矿山建设过程中面临着诸多挑战，其中水文地质灾害是影响矿山安全与可持续发展的重要因素。水文地质灾害具有突发性和破坏性，如矿井突水可能瞬间淹没巷道，造成人员伤亡和设备损毁，地面塌陷会破坏地表设施，影响周边生态环境。

一、矿山建设中的水文地质灾害类型

1.1 矿井突水

矿井突水是矿山建设中最常见且危害最大的水文地质灾害之一。其水源主要包括地表水、含水层水、断层水和老空水等。当矿山开采揭露这些水源且防水措施不到位时，就可能引发突水事故。

1.2 地面塌陷

矿山开采过程中，随着地下矿体被采出，上覆岩层失去支撑，在重力作用下发生变形、破裂，最终导致地面塌陷。地面塌陷不仅会破坏矿区及周边的土地资源，还可能引发建筑物开裂、道路中断等次生灾害。在一些煤矿开采区，地面塌陷问题尤为突出，严重影响了当地居民的生产生活。

1.3 滑坡和泥石流

矿山建设过程中，开挖山体、堆放废渣等活动改变了山体原有的稳定性，在降雨、地震等因素作用下，容易引发滑坡和泥石流灾害。滑坡和泥石流具有强大的冲击力，能够摧毁矿山设施、掩埋道路，对矿山人员和设备安全构成严重威胁。

二、矿山建设中水文地质灾害的形成原因

2.1 自然因素

在矿山建设中，自然因素是引发水文地质灾害的重要基础条件。地质构造的复杂性对水文地质灾害影响显著，矿区若处于板块交界、断裂带等复杂地质区域，岩石破碎程度高，断层、裂隙发育，这会形成地下水运移的良好通道，使含水层间水力联系增强，导致地下水分布和运动规律难以准确把握。气候条件也是关键自然诱因，降水的时空分布不均直接影响着矿山水文地质环境。在降水集中的雨季，大量雨水快速入渗，不仅会增加矿井涌水量，还会使山体岩土体处于饱水状态，有效应力降低、抗剪强度减弱，从而增加滑坡、泥石流发生的可能性。

2.2 人为因素

人为活动在矿山建设过程中极大地改变了原有的水文地质环境。水文地质勘察工作不足是重要隐患。部分矿山企业为压缩成本、加快建设进度，对勘察环节投入不够，采用的勘察手段单一，勘察范围局限，导致对矿区内含水层分布、地下水补径排条件、地质构造导水性等关键信息掌握不全面、不准确，使得后续的矿山设计和开采缺乏科学依据，难以制定有效的灾害预防措施。不合理的开采方式加剧了水文地质灾害风险。一些矿山盲目追求经济效益，采用高耗能、粗放式开采，过度开采含水层附近的矿体，破坏了隔水层完整性，导致地下水位急剧下降，引发地面沉降、塌陷，无序开采还会改变地下水自然流场，使地下水向开采区域集中，增加矿井突水概率。矿山建设过程中废渣随意堆放、植被破坏等行为，改变了地形地貌和地表径流条件，也为滑坡、泥石流等灾害创造了条件。

三、矿山建设中的水文地质灾害防治对策

3.1 加强水文地质勘察工作

做好水文地质勘探工作是开展矿山水文地质灾害防范工作的第一步，水文地质勘探需要充分提高勘查的精度。使用综合性的科学先进的探测技术，如地质雷达和三维地震勘探法可以探测地层的岩土物性差异，判断勘探区域内存在的地下水层和断层等地下裂隙带的位置情况；钻探施工则是利用钻机对一定厚度的岩层进行钻孔，把取上来的岩芯直接分析判断地层岩石组成、地下水赋存状态等有关情况。水文地质的勘探工作不能仅限于本矿区，还应当考虑到本矿区周边一定范围内的情况，分析周边地区对本矿区水文地质环境产生的影响。

3.2 完善排水系统

及时疏水是防治矿井突水等灾害的主要手段。在进行排水系统设计时应该以准确的水文地质勘探资料为基础，建立水文地质模型，并根据模型模拟的矿井涌水量大小，以选择合适的排水泵数量与类型、排水管路的管径等。日常运行管理时应该制定严格检查制度，定期进行排水泵运行质量检查，清理排水管路淤积的泥沙、垃圾等，避免堵塞，利用智能化监测系统对排水系统进行实时监控，当其运行过程中电流、电压、流量等出现异常时立即进行预警，并形成诊断报告，以便指导检修人员对出现的故障予以快速处理。还要结合矿山所在地的地形和地表水系情况科学规划地表排水系统，避免地表水倒灌入矿井。

3.3 优化开采方案

改进开采工艺，从根本上减少水害的可能性。根据矿体赋存状况和地层因素，合理选择开采工艺，埋藏浅、围岩较破碎的矿体宜采用充填采矿法，向采空区充填废石或尾砂等，在采后充填废石、尾砂等支撑围岩，尽量减少地表的沉陷和塌陷的发生。如江西某铜矿利用全尾砂胶结充填采矿法，减少了地压和对地表的破坏。开采顺序也是导致水害发生的重要因素，本着“先上后下、先近后远、先易后难”的原则，不应因为开采矿体影响到临近含水层矿体的稳固性和围岩的稳定性，当开采多煤层或多层次的矿体时，选择下行开采法，由开采上层稳定后再开采下层；多受到断、裂影响时，优先开采远离断、裂的煤体。选择“隔三采一”等间歇式开采方案，给予围岩充足的压力释放时间，减轻产生大型水害地质灾害事件的机率。

3.4 建立监测预警系统

建立监测预警系统是实现矿山水文地质灾害早期防控的重要手段。在监测技术和设备选择上，综合运用卫星遥感、合成孔径雷达干涉测量技术对大范围矿区地表形变进行监测，及时发现潜在的地面塌陷、滑坡迹象；利用光纤传感技术，对地下巷道围岩变形、地下水渗流进行分布式监测，获取高分辨率数据。将这些先进技术与传统监测手段相结合，构建全方位的监测网络。预警指标的制定需结合矿区实际情况，通过分析历史数据和数值模拟结果，确定地下水位变化速率、地面沉降量、岩体应力等关键指标的预警阈值。应急预案应涵盖应急响应流程、人员疏散路线、物资调配方案等内容，并定期组织演练。利用 GIS 技术建立可视化的灾害预警平台，将监测数据、预警信息直观展示，方便管理人员快速决策，采取有效的防灾减灾措施。

结语

矿山水文地质灾害防治关乎生命财产与行业可持续发展。通过加强勘察、完善排水、优化开采、构建监测预警系统等对策，可有效降低灾害风险。持续深化技术创新，推动多学科融合，加强动态管理，构建智能化、科学化防治体系，为矿山建设筑牢安全防线，实现资源开发与生态保护的协同发展。

参考文献

[1]孙树,张霖鑫,李皓东.矿山建设中水文地质灾害防治技术探析[J].世界有色金属,2021,(21):117-118.

[2]王聪,蔡蕾鹏.矿山建设中水文地质灾害防治探讨[J].地下水,2020,42(06):155-156.