基于做好礦山水文地質設計工作的分析

【摘 要】礦山水文地質設計作為礦上建設和生產的重要組成部分，對礦山生產與安全工作具有重要意義。礦山水文地質設計通過相關技術手段，全面掌握礦山水文地質情況，為后續的采礦作業打下良好基礎。礦山水文地質設計工作的第一要務是依據礦山真實的水文地質資料，分析判斷礦山水文地質的大概狀況，并制定對應的防治措施。礦山水文地質設計工作的中心應放在查找設計方法、途徑以及對應的防護措施上，進而優化礦山水文地質設計。

【關鍵詞】礦山；水文地質設計；工作分析

一、礦山水文地質設計的必要性

礦山水文地質工作是指在礦山的建設和生產過程中進行水文地質工程，以達到對礦山的礦床水文地質進行全面、有效的調查研究的目的，通過在礦山中開展大規模的探采工程，為了能夠獲取精確的礦床水文地質信息，其中最重要的是對礦床充水條件和可能涌水量及實際涌水量的探測；對礦山開采影響極大的水文地質條件和防、排水工作的效果做出評價；旨在為礦山進一步防排水工作、防備地下水對礦山設備和巖體穩定性的危害以及解決礦山供水和地下水綜合利用等問題，提供更可靠的依據。

礦山水文地質工作包含在礦山建設階段以及生產階段的水文地質工作，在礦山建設階段中，第一步就是進行礦山水文地質狀況進行勘測，礦床水文地質狀況的優劣程度直接影響到在礦山施工時的難度以及礦山建設的質量。但是很多礦山施工隊伍往往對于礦山水文地質工作并不注重，導致施工單位不能對礦山水文地質單元進行整體性的掌握，對礦山地質、地形構造進行明確等。做好礦山水文地質工作能夠對礦山的建設和礦資源開采起到基礎的保障作用。礦山水文地質工作主要負責礦床地下水的研究，由于地下水具有比較強的流動性和再生性，對礦山的建設和開采都有比較重要的影響，產生這樣的影響主要有以下兩個原因：1）由于礦山礦床底下的地下水資源往往比較豐富，在帶給當地居民用水的方便外，對礦山建設和開采都有一定的副作用，它引發的水患問題為礦山建設和開采的效率和安全都帶來了隱患和不良影響。2）為了確保礦山區域附近的居民在礦山建設和開采的過程中能夠進行正常用水，除了注意施工時不對當地水資源進行污染、浪費和隨意改變水體流向外，施工部門還應該針對用水比較短缺的區域進行水資源調度，并通過尋找水源、建造儲水和供水設施等方法，提高當地居民的用水質量。由此可見對礦山水文地質設計工作的進行是十分必要的。

二、礦井水文地質設計的工作思路

（一）找礦勘察階段

找礦勘察階段的主要工作內容是進行各種勘察工作，根據《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB12719-91）詳查階段的要求：與礦產普查同時進行，研究水文地質條件，確定礦區所處地質單元的位置，著重查明地下水的補給、徑流以及排泄條件，主要進水通道及其滲透性等。還應對礦區地下水含（隔）水層的巖性、厚度、產狀、埋藏條件、富水性等進行詳細查明，總的來說，對礦區地下水、地表水應圍繞水量、水位、水質三個方面展開調查。此外還必須弄清礦體與當地最低侵蝕基準面之間的關系。當礦體位于當地最低侵蝕基準面以及地下水位以上，且地形利于排水，相應的地下防治水相對簡單，可直接利用平硐排水；當礦體位于當地最低侵蝕基準面以及地下水位以下，在查明地下水分布等前提條件下，需采用相應的工程措施做好排水工作，避免發生礦坑突水等地質災害危害工作人員和設備，相應的地下水防治設計也相對較復雜，需要具體考慮地下水的疏、堵等問題。

礦坑涌水量預測是一項重要而復雜的工作，是礦床水文地質勘探的重要組成部分。礦坑涌水量的大小是評價礦坑充水條件復雜程度的主要標志，也是制訂礦山疏干排水設計的主要依據。因此在勘察階段需要根據一定的礦坑設計方案計算礦坑涌水量。地下開采時，一般要求預測井筒、各開采水平坑道涌水量以及全礦最大涌水量。露天開采時，要預測各開采臺階的全礦涌水量。礦坑涌水量在雨季和旱季往往差別很大，特別是淺埋礦、露天礦區、裸露巖溶礦區更是如此，雨季和旱季涌水量可相差幾倍、幾十倍或更大，因此預測礦坑涌水量的季節變化，對排水設計有重要意義，對礦坑涌水需計算最大涌水量和正常涌水量。最大涌水量不能作為礦坑設計排水系統的依據，但可用為設計截流引洪平硐等防治水工程的依據，如確定水倉、排水溝和選擇泵規格等，它是礦山開拓設計的重要依據；正常涌水量是開采設計和安排生產計劃的依據。礦坑涌水量的計算方法根據各個礦山的具體情況也有所不同。如位于當地最低侵蝕基準面之上，以降水入滲補給的礦床，應采用水均衡法；水位地質條件簡單或中等的礦床，可采用解析法或比擬法；水文地質條件復雜的水量大的礦床，要求采用數值方法等。

（二）礦山基建階段

礦山基建階段是前期勘察階段與后期生產階段的連接點，作為礦山開采工作的中間環節，起著承前啟后的作用。礦山基建階段的各項工作是對前期勘察成果的檢驗，通過驗證查找出礦山存在的水文地質問題，并且采用相關手段予以解決。基建階段相關工作展開能為礦井地下水防治方案的制定收集許多有用的資料。礦山基建階段工作的重心是地下水治理，通常在實際治理中采用疏干排水、帷幕灌漿堵水以及躲水等方式實施具體的治水工作。所謂的疏干排水就是將礦山地下水通過巷道或放水洞室等空間排出，以確保礦山生產的安全進行。該法對礦山地下水的治理極有成效，但僅適用于礦山地下水量較小的情形。疏干排水法是一種傳統的地下水治理方法，所花費的費用不高，操作的安全性也有保障。疏干排水在使用過程中要特別注意保持地面整體結構的穩定，防止塌陷的發生。帷幕灌漿堵水，利用鉆機打鉆孔，將灌注材料注入礦體周圍的裂隙等透水通道中，高壓的灌注材料通過通道向四周擴散，形成一個起到阻止水滲透的帷幕，實現堵水作用。該法耗費的資金量比較大，但能夠起到長期的堵水作用，不需要后期再進行過多的補救。躲水，是經過了大量礦山地下水監測總結而來的一種方法。

（三）礦山生產階段

在礦山生產階段中的水文地質工作完成情況對礦山生產人員的生命財產安全有直接關聯，所以必須認真進行。首先在水文地質設計工作中應該以確保人員的安全性為第一位，對礦山水文地質的情況進行及時的測繪，清晰地認識礦山坑道涌水的變化狀態和規律，以便能夠設計出合理的治理水患措施，做好水患的防范工作。對于礦山坑道的水質和涌水量都要時刻做好監測工作，而且要對斷層破碎帶以及空山積水在充水時的變化規律進行充分的了解，以加強礦山生產階段礦山水文地質設計工作的有效性。

三、結語

綜合上文所述，礦山水文地質設計工作對礦山的建設與生產具有重要的意義。礦山企業必須對礦山各個方面的情況進行仔細勘察，詳細查明礦山地下水、地表水的分布范圍、水量、水位、水質等基本情況，礦山開采前、開采過程中都必須依據礦山水文地質情況制定出相應的防治水措施，通過詳細的水文地質設計將礦山地下水對礦山生產的影響降到最低，為礦山安全生產提供重要保障。