复杂地质环境下矿井水文地质条件对矿山安全生产的影响分析

陈建军

抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司，辽宁抚顺，113000

0 引言

矿山安全生产一直是矿山行业发展中重点关注和解决的一项问题，主要是因为矿山所面临的地质条件较为复杂，尤其是水文地质条件，很容易给矿山生产带来制约，复杂的水文地质条件使其生产效率下降。同时，在生产期间，由于水文地质条件的变化，很容易发生突水等地质灾害，给矿山生产带来严重的安全隐患，如果防护不到位就会引发生产安全事故。因此，要加强复杂地质类型中水文地质的研究，采取有效的措施（例如：技术安全防治措施、安全管理措施等），确保矿山处于安全生产的状态，将其风险程度降到最低。

1 水文地质分析

水文地质属于地质学中的一个分支学科，是指在自然界中地下水的各种变化，以及产生的运动现象[1]。同时，通过对水文地质的研究和分析，掌握其运动和形成规律，并且结合合理的开采手段，加强对地下资源的利用，以此实现资源最大化。

1.1 类型

水文地质不管是在结构，还是在运动变化规律方面，都是非常复杂的。因此，从其复杂角度进行划分，包括：简单、中等、复杂、极度复杂四种类型，下面就针对这几点内容，展开了分析和阐述。

（1）简单型。简单型是水文地质中常见的一种类型，主要是指地质结构类型较为简单，并且充水因素相对较为简单，这样在矿山生产期间，所产生的影响较小。

（2）中等型。中等型与简单型相比，其地质条件就相对较为复杂，主要是指矿山在生产期间，充水因素相对较为复杂，并且充水因素的产生来源较为广泛。因此，在矿山生产前期勘察的时候，如果是确定范围，其容易程度就会相对较高一些。

（3）复杂型。主要是指地质条件和水文地质条件都较为复杂，引发充水因素的来源较多，并且由于受到环境的影响，导致矿产生产前期勘察的难度相对较大，这样对深层的水文地质条件造成了严重的影响，给矿山生产带来了较多的安全隐患[2]。

（4）极度复杂型。主要是指矿山地质层含水量较大，并且地下水补充来源途径相对较多，这样在矿山生产期间，很容易产生突水、冒顶等问题，加之安全防护不到位，生产安全事故产生的几率就会增大。

1.2 对矿山安全生产所造成的影响

水文地质条件较为复杂，对矿山安全生产方面也造成了严重的影响，具体的内容如下：

（1）地下水主要是存在地下一定深度范围内的水体，其具有一定的承压特点，并且一般都是处于相对稳定的两个相对隔水层之间，如果外界条件没有发生明显的改变，上覆岩层对地下水的静压力和地下水的承压力是相互平衡的，其压力也不会产生变化。但是，在矿山开采过程中，随着上覆岩层逐渐采掘，地下水的静压力就会产生变化，并且地下水的压力很容易大于上覆岩静压力，进而导致局部地下水压力突增，易引发生产安全事故。

（2）地下水不是一成不变的，经常会受到一些外界因素的影响，如降雨等，导致地下水位的上升，并且地下水位上升一旦超过矿山土层所承受的压力范围，这样就会给矿山生产带来安全隐患，生产期间如果不给予过多的重视，还会引发安全事故的产生。其实，地下水位变化一般分为两个方面：地下水位上升、地下水位下降，其中地下水位上升较为常见，其所产生的危害影响也是最大[3]。降雨量、人工灌溉水量增加都会导致地下水上升，并且地下水上升对土壤层的酸碱化就会造成损坏，这样就会腐蚀矿山生产设备，以此引发安全事故。另外地下水位上升还会引发地质灾害的产生，例如：山体滑坡、斜坡崩塌等方面，这样都会给矿山安全生产带来影响，其生产效益下降。

2 矿山安全生产的主要措施

为了降低水位地质条件所带来的影响，在矿山安全生产期间，通过一系列的生产措施，减少安全事故的产生，获取更多的生产效益。具体的矿山安全生产措施如下：

2.1 生产前期勘察

矿山安全生产的前期勘察，可以掌握水文地质的变化规律，以及其中存在的一些安全隐患，通过对采矿方法进行调整，以此实现矿山安全生产。在矿山安全生产前期勘察的时候，需要重点注意以下几个方面：

（1）勘察人员进行水文地质条件勘察时，需要对水文地质结构的变化规律进行科学的评估，尤其是水文土层方面，以此分析水文地质条件对矿山生产所带来的影响。另外，在矿山生产期间，应当根据评估报告，采取合理的防范措施，避免产生安全事故。

（2）需要根据实际情况制定矿山勘测指标，主要是因为区域的不同，水文地质条件的复杂程度也是不同的，因此在勘察的时候，不仅需要考虑地下水，还需要考虑地表水所产生的一些影响。

2.2 采矿作业安全防治

采矿作业安全防治是矿山安全生产期间一项重点内容，做好该方面的安全防治，可以有效降低生产安全隐患，确保矿山生产的安全性[4]。在采矿作业安全防治的时候，应当从以下几个方面展开：

（1）需要在矿山生产区域设置采矿点，并且应当定期进行图纸更新，这样可以根据采矿点进行实际测量，以此准确分析出涌水问题，结合该问题采取合理的生产技术，以此避免该问题的产生。

（2）针对一些安全隐患较大的矿山生产区域，需要制定完善的水情报互通制度，这样主要确保各项信息的实时性，根据水情报数据，对生产过程进行调整，保证矿生产的安全性。

（3）需要对矿山防水柱的使用情况进行实时监管，主要是根据水文地质条件、围岩特点，以及变化规律等方面，决定防水柱是否拆除，或者增加，为生产带来安全条件的同时，提升其生产效率。

2.3 承压水安全防治

承压水安全防治可以有效提升矿山生产的安全性，在安全防治的时候，主要是通过利用前期的勘察手段，对水文地质中地下水的承压情况进行分析，并且结合水文地质结构，开展矿山生产作业，这样可以有效避免安全事故的产生[5]。另外，在承压水安全防治的时候，需要时刻观察地下水的动态，并且可以利用地面联合抽水试验的方式，分析地下水含水层的结构，这样在矿山安全生产的时候，可以根据含水层结构变化规律进行防治，以此实现安全生产。

2.4 地表塌陷安全防治技术

地表塌陷是矿山安全生产中常见的一种水文地质灾害，并且地表塌陷的产生，对于矿山安全生产来说，所造成的影响是非常大，不仅影响生产作业的正常开展，其生产效益也会下降。因此，在矿山安全生产的时候，需要对该方面的安全方式给予重视。通过利用地表塌陷安全防治技术，可以很好地解决该项问题，具体的安全防治内容如下：

（1）地表塌陷安全防治技术通过利用回填密封的手段，将废石、粘土或者水泥砂浆对采空区进行回填处理，这样可以避免地下水的过多渗入。同时，需要根据矿山安全生产的地形，布设排水管道，这样可以将塌陷坑内的积水，完全、快速排出，确保塌陷坑长期处于干燥的状态，避免腐蚀现象的产生。

（2）如果矿山安全生产需要，可以修筑围堤，这样主要是避免地表水进入矿井中，引起地表塌陷[6]。另外，为了确保地表塌陷安全防治的效果，需要对地表塌陷的情况，以及防治的效果进行详细记录，为后期的一些安全防治工作，提供重要的参考依据。

3 矿山安全生产管理措施

在矿山安全生产期间，仅仅是依靠有效的防治措施是不够的，还需要完善的管理措施作为有力支撑。

3.1 规范安全生产流程

规范安全生产流程主要是对矿山安全生产进行制约，完全按照流程和方案进行，减少生产事故的发生，提升生产期间的安全性。

（1）由于水文地质条件十分复杂，所以完善的生产流程是降低安全生产事故产生的关键。在规范安全生产流程的时候，一定要基于绿色生产的原则，并且根据生产期间的复杂性，严格制定生产流程。同时，在矿山安全生产期间，需要不定期或者定期对水文地质条件进行检查，并且在检查中一旦发生异常，需要立即对生产流程进行调整，以此形成完善的安全生产体系。

（2）在规范生产流程的时候，还需要结合前期的水文地质勘察，这样可以详细地掌握水文地质变化规律，并且对矿山安全生产方案进行完善，绘制矿产资源分布图，根据方案进行生产，不仅安全性较高，还可以强化其生产效率[7]。

（3）当巷道挖掘一定深度的时候，很容易产生巷道开采偏移的问题，这样严重影响矿山生产的安全性。因此，为了避免巷道偏移现象的产生，需要在安全生产流程中，强制性使用多棱镜对巷道水文地质的变化进行实时勘察，根据勘察的情况对巷道生产方向、测量距离等方面进行调整，减少安全隐患的产生，如图1所示。另外，在规范生产流程的时候，要求对生产期间所产生的各项数据进行详细记录，并且上交给安全部门，这样一旦出现问题，可以根据记录进行查找，并且及时解决，避免产生较大的安全事故，也确保矿山安全生产流程的严谨性。

3.2 专项专治安全生产方案

专项专治安全生产方案是保证矿山安全生产重要屏障，主要是根据不同类型水文地质灾害制定不同的管理方案，这样才能做到专项专治，减少地质灾害的产生，图2所示。

就以矿坑突水为例，矿坑突水是水文地质灾害中常见的一种情况，该水文地质灾害的产生，主要是因为矿产资源的过度开发，导致含水层受到损坏，地下水上升引入矿坑中，这样不仅影响矿山生产的进度，如果情况较为严重的话，还会产生安全事故[8]。因此，为了解决该问题，需要定期对矿山生产中水文地质条件进行实时勘察，根据勘察情况明确重点生产区域，并且对于较差的区域需要实时矿产资源保护，以此消除矿山生产安全隐患。另外，需要根据矿山生产环境的实际情况，设置防水柱，这样可以有效降低突水隐患的产生，提供矿山生产期间的安全系数。

以地表水为例，地表水是水文地质中地下水补充的重要来源，并且在矿山生产期间，如果产生地表水积水等现象，矿山安全生产线就受到影响，进而引发一系列的事故产生。因此，在矿山安全生产期间，生产部门需要实施水文地质条件监测，并且做好排水系统，避免地表水造成严重的影响，将安全生产有效地落实。

3.3 安全预防

矿山安全事故一般都具有较强的共性和关联性，因此在矿山安全生产管理的时候，一定要做好预防，可以利用先进的技术，对矿山安全生产期间进行监测，提升水文地质安全事故的辨别、监测、预测等能力，在事故未来临之前做好预防措施，消除生产期间的安全隐患。同时，需要借助其他矿山生产安全事故产生的一些案例，根据案例找到事故产生的原因，以此制定应急方案，这样一旦发生安全事故，可以第一时间启动应急方案，将损失和伤害降低到最小。另外，需要在生产现场制定监测机制，这样可以时刻了解矿山安全生产的情况，根据生产的情况制定应急救援预案，以此将安全事故产生的概率降低到最小。

3.4 安全隐患排查

在完善矿山安全生产管理的时候，还需要加强安全隐患的排查，主要是为预防事故的发生提供重要的参考依据，以此降低安全生产事故的发生。但是，在安全隐患排查的时候，一定要根据各项基本原则展开，第一，不安全，不生产；第二，安全隐患没有完全处理之前，不生产；第三，安全措施不落实，不生产；第四；生产期间，一旦发生安全隐患，需要立即停止生产[9-10]；第五，生产交接必须清楚，重点对安全隐患内容进行交接。基于各项原则制定安全隐患排查措施，以此保证排查的全面性。另外，在安全隐患排查的时候，需要对重点部位进行重点排查，避免产生遗漏，这样实现安全屏障。

4 结语

水文地质条件给矿山安全生产所带来的影响是非常严重的，因此在矿山安全生产期间，需要对水文地质条件进行分析，并且掌握其对矿山安全生产所带来的影响，根据其影响采取对应的技术防治措施和安全管理措施，确保矿山生产的安全性。另外，结合现场生产的情况，针对不同水文地质灾害类型专项制定防治措施，形成完善的矿山安全生产体系，将安全隐患彻底消除，实现良好的生产效益。