水文地質對礦區安全影響及防治方法研究

■趙玉翔　楊　芳（青海省柴達木綜合地質礦產勘查院青海格爾木816000）

水文地質對礦區安全影響及防治方法研究

■趙玉翔楊芳
（青海省柴達木綜合地質礦產勘查院青海格爾木816000）

水文地質勘探能夠利用先進的勘探技術及設備來認識和掌握勘探地區的地下水的分布及變化規律，以便于運用針對性的有效措施來對發現的地質問題進行及時的解決與處理對于礦區水文地質災害的預防，有著舉足輕重的重要意義。

水文地質勘探技術

1　礦區水文地質勘探

礦區水文地質勘探是以勘探區的水文地質勘探類型及相實際自然地理條件為重要依據來針對性的選擇有效的勘探技術，以對勘探區水文地質條件進行研究的一項重要手段。從勘探工作的基本任務來看，其主要工作內容包括以下幾個方面。其一，查明礦區水文地質條件和礦床充水的因素，對礦坑涌水量進行科學預測，并在此基礎上，客觀評價礦床水資源的利用，指明供水水源方向。其二，在查明礦區工程地質條件的前提下，對露天采礦場巖體邊坡的穩定性以及巖體的質量進行科學、客觀的評價，有效預測出工程可能會發生的質量問題，以便于工程問題的及時發現與解決。

2　水文地質環境對礦區安全的影響分析

2.1造成地面坍塌、礦坑突水現象

水文地質環境同礦區安全聯系緊密，如果不做好此項工作，可能導致地面坍塌。一般來說，傳統礦區采礦對地下水以疏導為主，以可溶性巖石為主的淺覆蓋區便會由于地下水的作用，使松散土層的土顆粒發生轉移，時間久后，就形成了隱伏的土洞，土洞不斷下沉，于是造成地面坍塌現象，給礦區正常的工農業生產，人民生活，環境衛生甚至經濟發展和生態平衡等方面帶來嚴重的破壞。因此，礦區要認真對地下水資源進行勘察，掌握其動態和發展趨勢，以疏堵結合的方式代替傳統的全面疏干法，從而減少礦坑排水量，保護地下水資源。

2.2影響設備使用、降低穩定性

巖石的產狀和褶皺，斷層等構造直接影響著地下水的儲量以及地表與地下水間的水力狀況，進而影響礦床的構造，勘察稍有不慎，可能引發礦山的地下積水、涌水等現象，造成安全事故。水文地質狀況可能影響到設備的使用壽命，例如挖掘機，它在有水工作面上工作的工作時間僅為正常挖掘機的二分之一到三分之一。

3　水文地質環境防治措施

3.1地面防水

（1）防滲堵漏。采礦活動引起的塌陷坑和裂隙，基巖露頭區的裂隙、溶洞及巖溶塌陷坑，廢棄鉆孔及老空區等，經查明與井下構成水力聯系時，可用粘土、水泥、鋼筋混凝土等將其填堵。

圖1　塌陷坑填充示意圖

圖2　整鋪河床示意圖

大的塌陷坑和裂隙，可下部充以礫石、上部覆以粘土，分層夯實，并使其略高于地表。填堵巖溶塌陷時，混凝土蓋板應澆注在塌陷洞口附近的基巖面上，并安裝排氣孔（管），以防潛蝕或真空負壓作用引起復塌。當河流（或渠道、沖溝）通過礦區，并沿河床或溝底的裂隙滲入礦井時，可在漏失地段用粘土及料石或水泥鋪砌不透水的人工河床，以阻止或減少河水漏失。

（2）河道改流。當礦區內有河流通過，對礦坑充水有嚴重影響時，可對河流進行改道。即在河流流入礦區的上游地段筑壩，攔截河水，同時修筑人工河床將水引出礦區。在山區，也可采用排水平硐來代替人工河道。如重慶市南桐礦業公司紅巖煤礦就是通過排水平硐對叢林河進行改道的。修改河道一般工程量大，投資多，不宜輕易采用，應通過技術經濟比較后再進行設計施工。

3.2疏干排水

為了采礦安全，降低成本，對威脅采礦的各種充水水源采取的疏排、控制和隔離等工程措施，統稱礦床疏干。

疏干指通過一定的積水構筑物及相應的排水設施，對可能造成礦床直接充水的含水層進行積極、主動的排水，使地下水位降低至開采段以下的排水方法和過程。疏水降壓指對礦床間接充水的含水層，通過排水將其水頭降低至某一安全高度。

3.3注漿堵水

用具有一定壓力和濃度的漿液（水泥漿、化學漿液等）通過鉆孔注入含水層的孔隙或通道中，使其擴散、凝固，形成地下帷幕，堵塞進水途徑，切斷礦坑充水水源，達到防治水的目的。

4　結語

隨著礦業活動的不斷深入、礦區水文地質勘探工作的重要性與繁瑣性日漸突出，為此，提升礦山企業的水文地質勘探工作的效率迫在眉睫。相關企業與部門應充分認識到礦區水文地質勘探工作的重要性，并在適當引進、應用先進勘探技術的基礎上，加大對勘探技術的學習和創新力度，在嚴格遵循技術要求的前提條件下，運用勘探技術將礦區水文地質勘探中存在的問題進行有效處理，從而促進礦山企業經濟效益的有效提升。

[1]劉可心.如何實現礦區水文地質勘察的技術應用[J].科學中國人,2015,(8).

[2]薛濤.礦區水文地質勘探內容與技術手段研究[J].地球,2015,(5).

[3]任成廣,馬宏巖,李曉東.礦區水文地質勘探的技術要求[J].硅谷,2014,(23).

P641.4+3[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-345-1