孙 树，张霖鑫，李皓东

（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730020）

在我国能源事业中矿山建设发挥较为重要的作用，然而在进行矿山建设时，往往会出现很多水文地质灾害，阻碍着矿山建设工作的开展，并且极易引发安全生产事故。所以务必要对矿山建设中的水文地质灾害及其防治技术予以充分关注，掌握其具体的防治原则与要求，结合实际地质情况来采取有效的应对技术措施，以最大限度确保矿山建设的安全。

1 矿山建设过程中地下水防治技术应用

1.1 防治原则和要求

地下水是矿山建设较为常见的地质现象，会严重影响矿产作业效率与质量，不但会提高矿山建设成本，而且还会破坏到周边地质环境，甚至会引发严重的地质灾害问题，造成人员财产损失。这些年来，随着深层采煤作业地不断推进，地下水问题越发凸显，税务地质灾害也是时有发生[1]。在进行地下水防治过程中必须遵循安全第一、以人为本、可持续发展等原则，在分析地下水的性质、特点以及影响情况的前提下应用有效的防治策略，保障采矿工作安全、高效进行。在地下水防治要求方面，必须要严格按照要求来验收竖井工程，同时系统勘查工程情况，保证能对井筒涌水量、含水构造等地质情况进行有效掌握与预测。其次在进行主体井巷施工时需充分做好水文地质预测图纸及有关地质说明的编制，加强巷道掘进的水位地质调查与结果预测。除此之外，做好对已知含水层的超前探水孔设置，对含水层、深度等进行清楚确定，在综合分析用水量、作业环境、成本费用等因素的前提下采取科学的防治对策。若是岩体硬度加大，则探水孔超前距离设置要大于10m。如若比预计含水层位置要超出10m，同时岩体完好程度、坚硬程度及预留岩帽条件存在出入的情况下，务必要结合实际情况对超前距离进行合理设置。整体而言，在防治地下水时应当达到如下要求：保证开孔范围不超过5m的钻孔岩体完整性、强度等充分满足施工要求，确保探水孔孔口管预埋具有较好地承载性能和安全水平，若是岩体完整性较差，涌水量较小的含水层，那么就使用一般凿岩机来实施潜孔探水即可。

1.2 矿山建设中地下水防治技术应用分析

1.2.1 钻孔防突防喷技术

钻进防突时钻机液压卡盘可对钻杆具有一定夹持效果，而仅靠钻机液压卡盘控制无法满足高压涌水钻进安全防突标准要求[2]。一旦钻具突出钻孔极易导致安全问题。采用在钻杆加装异径防突器的方式能有效保障1000m以上水头高度深孔探水较的安全性，施工效率也得到有效保障。防喷控制采用的是在高压阀门前端设置可伸缩式孔口封闭器和在高压阀门和孔口管之间设置四通关、减压器等实现防突防喷控制。

1.2.2 注浆埋设施工技术

这一技术采用的是排气压入浓密水泥浆的方式，以水平、仰角的方式开展探水注浆施工，主要是通过在竖井深孔、预注浆孔进行灌浆施工达到密封效果。常规灌浆施工无法保障管体与孔壁间高度密实，通常需要多次压浆施工后才能达到较为满意的密实效果[3]。但是在操作过程中需要耗费较长的施工时间，并且难以保障施工安全。注浆埋设施工技术的应用能实现一次灌浆施工，并确保固结后达到30MPa以上的抗压强度，获得良好防渗作用。

2 露天矿滑坡防治技术及其应用

2.1 滑坡分析产生的原因

在重力作用下，边坡土石不可避免地会出现下滑现象，但是边坡土石结构会产生地下滑趋势的抵挡力量。这两种力量的大小决定了边坡的发展方向，并且受到地下水的润滑作用使得边坡抵挡下滑的作用降低，导致下滑作用力大于边坡支撑力，从而引发边坡滑坡的问题[4]。

2.2 露天矿边坡滑动防治技术应用

露天矿边坡滑动防治应充分做好地质勘察，对边坡滑动成因进行深入分析，制定有效的防治措施。通常而言使用频率较高的防治策略具体有如下几种：

2.2.1 减小岩石剪应力，加强防滑支撑

这一措施的落实重点是由平整斜坡坡角、修筑挡土墙与防滑桩等方面进行着手。整平斜坡坡角是为减小滑动趋势明显的岩体自身重量。对于高度小的边坡进行坡面削缓，减小坡面与水平的夹角，若是高边坡能够采取台阶形式来进行不同部位的划分，从而起到减缓滑动趋势作用[5]。滑动体前方修建挡土墙也是预防边坡滑动的有效措施，但必须保障土墙地层稳定，避免出现挡土墙和滑动体一起下滑的问题。除此之外，需落实相应排水措施，避免地下水渗入滑动体内导致边坡下滑问题。修筑防滑桩利用打桩方式稳定滑动体与地层关系，预防岩体滑动，较为常见的防滑桩为钻孔桩浇筑。

2.2.2 改变岩石物理性质

岩石在受到地表水、地下水的作用会发生一定程度的软化现象，引发边坡下滑，所以必须对地表水和地下水的排除工作予以高度重视，并积极采取有效预防与处理。较为常见的方法主要包括以下三种：一种是修建地表截水沟来对滑坡上方地表水流进行拦截；一种是采用修筑排水沟的方式排除地下水，大大降低岩土含水量，稳定岩层的目的。还有一种是利用矿井巷道修建排水巷道，对地下水进行引流排除。除此之外，还应采用修筑导流堤、防护堤、防冲刷坡角等方式来对滑坡形成的作用进行有效消除或者削弱，并且结合实际情况采取有效措施防止出现边坡滑动，以免产生不良后果。

3 地表塌陷防治技术应用

3.1 地表沉陷成因

矿区地表沉陷原因主要有三个：一是采矿回填不及时而出现采空区，导致上层岩层支撑失效而出现沉陷。或者是支撑顶板移动导致上层岩层变形，进而出现坍塌。随着矿产开采范围地不断扩大，岩层塌落问题导致地表下陷，甚至形成局部盆地的现象也越发多见。二是采矿中对含水层进行抽水，使得地下水大幅下降，形成空鼓，进而导致大面积地面沉降。三是岩溶发育，矿区较长时间疏干排水影响也会导致塌陷问题。

3.2 地表塌陷防治

采空区或者是顶板移动导致的坍塌影响范围相对较小，可采用加强支护的方式进行解决。针对地下水下降产生空鼓，一般会大面积缓慢、均匀下沉，不会对矿区建设产生较大影响[6]。在进行岩溶塌陷防治方面，主要包括以下常用方法：①回填密封，主要是采用水泥砂浆、黏土等对塌陷进行回填，避免降水、地表水渗入导致严重塌陷；②河床附近塌陷封口回填。针对对于河道改流，需加强对地表水流入塌陷区的防治，以免影响地下采矿；③围绕塌陷修筑围堤，防治地表水流入塌陷或者流入井下；④及时排除塌陷积水，以免出现更为严重的塌陷问题；⑤借助帷幕灌浆处理浅部石灰岩含水层，达到阻断地表水迳流通道的目的；⑥对于真空吸蚀导致的塌陷可采用打通气孔消除岩溶真空的方式进行处理和预防；⑦加强对塌陷管理，加强塌陷成因分析，预测其发展情况，做好应对措施与预防预案，加强对施工流程规范化控制，提高对塌陷的有效处理。

4 结语

总之，矿山建设滑坡、坍塌等都是较为常见的水文地质问题，其引起的灾害现象将会对采矿工作造成严重影响，因此加强对水文地质灾害的有效防治对矿山建设而言至关重要。必须加强水文地质灾害防治工作，落实有效安全保护措施，才能为矿山建设安全提供有效保障，同时达到改善、优化矿井作业环境、预防环境污染的目的。因此，采矿企业必须加强对矿山建设的水文地质分析，采取有效的地质灾害防治技术做好水文地质灾害防治工作，为实现矿井的安全开采提供有效保障。