淺談礦山水文地質工作設計流程

肖芳

摘 要：礦山水文地質設計首先應了解項目基本情況、研讀礦區水文地質資料，然后依據相關規范，設計水工環工作，并提出相應的防治水措施。

關鍵詞：水文地質條件 水工環實物工作量 礦坑涌水量

中圖分類號：TD742 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0088-01

礦山水文地質設計工作是在綜合分析礦區水文地質條件的基礎上，依據相應的規范要求，做出的礦區水文地質工作及防治水的設計。本文旨在介紹一種礦山水文地質設計工作的思路模式，從以下幾個方面展開。

1 了解項目概況

內容包括區域水文地質概況、礦區水工環工作程度、礦區周圍工程地質環境狀況等內容。

了解區域自然地理狀況包括：地形地貌、區域水文、氣象、巖層富水性在區域上的特征、區域地下水補給徑流排泄等。了解區域水文地質條件上即有了面的概念。礦山水工環工作主要包括：水文地質填圖、采集水質及力學樣品、巖石水文地質工程地質編錄等。通過對以往水工環工作量統計，大致了解礦區水工環工作程度，再加上對礦區開采方式的了解和對周圍工程地質環境狀況的了解，即有了點的概念。

2 對礦區已有水工環資料研究

研究水工環資料，主要目的是了解礦區水文地質條件、工程地質條件、環境地質條件，需要建立在對以往報告的詳細研讀上，針對礦床主要充水巖層與礦體的相對關系及其復雜程度來闡述礦區水工環地質條件。在此基礎上根據相應規范要求對水文地質條件的勘探類型進行劃分。

研究水文地質資料應著重從以下幾方面著手：

（1）礦區水工環地質條件簡述。

水文地質條件的判定依據包括：工作區所屬的地形地貌類型、地表水是否發育、地下水補給條件如何；工作區降雨量大小；巖性的含水性強弱、工作區內含水巖組的規模大小等。

工程地質條件判定的依據包括：工作所屬的構造簡單復雜程度；巖性的物理力學性質；巖體的完整度、質量等級及軟化度；巖性風化程度。

環境地質條件判定的依據包括：工作區的地震烈度值、工程建設條件；現狀地質災害是否發育；工作區巖礦石是否存在有害元素、開采過程中是否存在有害氣體、粉塵等；工作區是否存在放射性元素危害。

（2）礦區含水層特征及地下水賦存條件。

工作區內含（隔）水層（段）的劃分是為計算露采及井工第一水平的正常及最大涌水量，評價露天疏干的難易程度打好基礎。研讀時還要注意軟弱夾層的層位、厚度、分布及其物理力學特征，建議最終邊坡角，是否基本查明剝離物的巖性、厚度、分布及其物理力學性質等。

（3）礦體與當地侵蝕基準面的關系。

在礦區內依據地形地貌建立一個當地最低侵蝕基準面。依照礦體賦存標高和當地最低侵蝕基準面的相對位置可以作為水文地質類型劃分的依據之一。當地最低侵蝕基準面高于礦體，則有利于排水，水文地質條件比較簡單，反之復雜。

（4）礦區地下水補給、逕流、排泄條件。

先在區域水文地質單元中確定礦區處于哪個水文地質單元，只有整體上把握了，在礦區地下水補徑排方面才能說的清楚流暢。

3 根據以往工作程度設計水工環實物工作量

（1）工作目的。

基本查明礦區水文地質、工程地質、環境地質條件，指出供水水源方向，提出防止礦坑水對地表水、地下水的污染和環境影響的意見，以及排供結合，綜合利用的建議，對坑道頂底板穩固性作出初步評價，為礦山開采設計提供依據。

（2）水工環工程布置。

重視鉆孔簡易水文地質觀測與編錄等基礎工作，加強綜合分析研究，加強前人水工環地質工作成果報告的搜集，以及該地區的氣象資料、區域的水工環地質資料，從而查明礦區的水文地質條件及主要充水因素。

4 工作方法及技術要求

（1）礦區水文地質測繪。

水文地質測繪是水文地質勘查的重要手段和基礎工作，其任務是通過對地表水、地下水露頭或人工揭露點的調查、訪問、觀測，對含水層或構造破碎帶的富水性、分布和埋藏條件，地下水的補給和排泄條件進行研究，為分析礦區的水文地質特征、礦坑充水因素與邊界條件，提供基礎資料。

（2）鉆孔水文地質工程地質編錄及鉆孔簡易水文觀測。

基巖的描述內容：定名、顏色。結構。礦物成分、巖芯破碎情況（巖芯形狀）、節理、裂隙密度、充填情況、風化程度、化石、層與層的相互關系及層理性質，統計裂隙率、巖溶率等。

觀測并詳細記錄所有設計鉆孔鉆進過程中的起、下鉆水位和沖洗液消耗量變化情況、涌（漏）水、坍塌、掉塊、縮徑等現象發生的層位和深度。

（3）鉆孔抽水試驗工作。

根據《水文地質工程地質勘探規范》及《固體礦產地質勘查規范》中相關要求，根據詳查-勘探階段抽水試驗工作量的要求，合理安排鉆孔抽水試驗工作。

（4）靜止水位觀測。

以點帶面來了解礦區地下水位狀況。選擇具有代表性的鉆孔進行靜止水位觀測。

（5）水樣采集和水質分析。

在礦區控制性水點位置及生活區采集水質分析樣品。

（6）巖石質量等級的劃分。

鉆孔每回次所取巖芯，同一巖組巖石長度大于10 cm的完整巖芯須進行認真、系統地統計；小于10 cm的巖芯若為鉆進過程中機械破碎，則應上下對接，其長度大于10 cm時應參與計算。根據統計的數值判定巖石質量指標（RQD），確定不同巖組RQD值的范圍和平均值。該項工作應在鉆探編錄過程中完成。

（7）巖石物理力學性質試驗樣的采集。

按照《固體礦地質勘查規范》及《水文地質工程地質勘探規范》中關于對礦（體）層邊坡勘探及剝離物強度勘探的有關要求，合理安排鉆孔采集巖石物理力學試驗樣品。

（8）水文、氣象、地震資料的收集。

全面、系統的收集與勘探區有關的水文、氣象、地震資料，其內容包括：氣溫、降水量、蒸發量、地震震級和震源位置、凍土深度、風力、積雪厚度等。

5 問題及建議

由于各方面的原因，很多項目的水文地質勘探工作并未能按規范嚴格執行，導致致報告中提供的水文地質相關數據和參數與礦山實際狀況不符。終上所述，在設計礦區水工環工作時就應該總結前人的經驗教訓，對有缺憾的地方提出進一步的補充工作。

通過以上工作，基本可以對一個礦山的水文地質情況有所掌握，當然在設計過程中，必須與采礦、地質、礦機等專業進行多次結合才能做出適合礦區水文地質條件的防治水方案。

參考文獻

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