談水文地質礦產疏干與排供結合探索

魯曉威+梁文繼

摘 要：水文地質礦產疏干與排供結合，是現代礦產資源開發過程中的重點和難點，需要具有極強的技術性和專業性。礦區的水文地質條件通常極為復雜，在礦產開采作業的開始，就要結合水文地質條件，選擇合適的疏干排供方法，從而在保證礦產開采作業安全性的同時，盡量減少對當地水資源平衡和生態環境的破壞，并提高水資源的利用率，從而獲得經濟效益、社會效益、生態效益的均衡和最大化。該文對水文地質礦產疏干方法進行了簡要的介紹和分析，并對礦床疏干與排供相結合的5個模式進行了初步的探索。

關鍵詞：水文地質 礦產疏干 排供

中圖分類號：P641.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0074-02

進行礦床水文地質的調查，有助于較為準確地預測礦井的涌水量，了解開采過程中水文地質的變化規律，從而為礦床疏干和保護礦區的環境提供有用的參考資料。水文地質礦產疏干是指為了確保采礦的安全性，提高工作效率，以及降低成本，通過技術和經濟上各種合理的工程措施，對危險礦產開采的各種充水水源進行的疏排、隔離與控制等各項科學的工程管理措施[1]。在水文地質礦產疏干的過程中，地下供水水源會遭到一定程度的破壞，從而對當地水資源平衡造成破壞，導致水文地質環境的惡化。因此，水文地質礦產疏干對策的制定，要以礦井的安全生產作為首要任務，同時從技術、經濟、社會等多層面進行綜合權衡，在保護水文地質環境的同時，實現礦產開采、水文地質礦產疏干、環境保護等多方效益的最大化。

在實際的采礦工作中，水文地質礦產疏干與排供是緊密結合相輔相成的。排供結合技術的實現，既能滿足礦井的生產活動順利進行，又能夠對地下水資源進行合理充分的利用，從而最大程度上實現對水文地質環境的保護。

1 水文地質礦產疏干的方法

通常而言，礦產所在地的水文地質條件都極為復雜，而礦井水對礦產開采工作的順利進行有著極大的影響作用。因此，需要采用專業的礦床疏干方法對礦井水進行及時、合理的疏干，通過礦床疏干系統，將地表水和地下水進行堵截并疏排至采區的范圍之外，從而確保經濟有效且安全至上的礦產開采作業。

水文地質礦產疏干是一把雙刃劍。一方面，為了在采礦過程中盡可能地防止礦井水，需要對進入礦井和威脅開采的各種水源進行徹底的疏排。然而，這種疏排行為必然會對當地的生態化境造成嚴重破壞，使得供水量嚴重減少，水資源的平衡被擾亂甚至破壞。因此，在礦床疏干的過程中，采取科學合理的疏排方法，對礦產安全開采、保護生態環境、供水以及礦井水的合理利用，具有極其重大的意義和作用。常見的礦床疏干方法有防水法、疏水法、防滲法3種[2]。但是在實際的礦產開采作業中，往往需要根據礦區所處的水文地質條件采用綜合的疏干方法，以獲得最佳的疏干效果。

1.1 防水法

防水法，顧名思義，以防為主。即通過一定的方法來防治地表水、潛水、降水進入礦區，主要目的是減少進入礦井的涌水量，根據礦井水的不同類型，所采取的具體的防水措施也不盡相同。

防治降水，主要是避免其在礦區范圍內匯集并形成地表徑流，通常使用的防治方法是對的進水通道進行填堵，對匯集在礦區內的原本就分布有的水體進行并排處理。

防治地表水體，則一般使用隔離水體的方法，例如：鋪設排水管道或修筑水體的防滲層等，當不允許水體的存在時，通常采用移河的措施。

防治潛水，則主要是通過修筑排水溝等排水工程，將淺部的潛水引出礦區。

1.2 疏水法

疏水法主要是采用疏干或降壓的方法，對充水水源進行排除，從而確保礦產開采作業的安全。疏水法包括以下兩種。

（1）預先疏干法，適用于那些水文地質條件比較復雜的大水礦床。有些礦井在挖的過程中，需要經過具有大量含水層或者高壓含水層的地段，這時就可以采用預先疏干法，在地表上打深孔來預先疏干含水層或者降低高壓，等礦井挖通并且封閉了該含水層后，再停止疏干，使含水層重新恢復充水，或者恢復原來的水壓。

（2）并行疏干法，即在礦產開采的同時進行疏干的工作，這種疏干方法使用在采礦作業開始之前，專業性比較強。

1.3 防滲法

所謂防滲法，即通過地下注漿的方式來形成不透水體，從而切斷礦井的進水通道，隔絕涌水的水源，進而大量減少礦井的涌水量。防滲法的工程投資多，工程量相對較大，且工程周期較長，但在水文地質條件允許的情況下，通常會起到很好的阻水作用，獲得良好的社會效益和經濟效益。

2 礦床疏干與排供結合的方式探索

礦床疏干經常會使得當地的水資源平衡被破壞，從而導致嚴重的生態環境問題。因此，在礦床疏干的過程中，要通過排供結合的方式，使生態環境受到最小的破壞，實現水資源的充分利用，最終實現經濟效益與生態效益的共贏。

2.1 利用礦坑水的排供結合模式

在早期的礦產開采作業中通常不會考慮到排供的問題，從而使礦坑水受到各種不同程度的污染，利用率非常低。然而礦坑水也可以進行合理的充分利用，如對水質要求較低的農業灌溉用水，或者是與礦產開發相關的發電、煉焦等行業，都可以直接使用礦坑水。但在用于居民用水或者對水質要求較高的行業時，需要進行凈化處理方可使用[3]。

2.2 預先疏干的排供結合模式

預先疏干法中的地表深井排水，是所有疏干方法中最理想的排供結合方法。不僅可以大量地減少礦井的涌水量，深井里的水還能滿足周邊的居民生活用水供給，真正實現有效的排供結合。同時，預先疏干的深井排水法，還能夠使疏干流場形成緩變的狀態，從而降低疏干對于生態環境的負面影響。

2.3 利用含水層雙層結構的排供結合模式

在水文地質條件中，還存在著一種上強下弱的雙層結構含水層。這時可根據雙含水層的特點，對上層進行供水，對下層進行排供，從而實現上下分離的兩個降落漏斗[4]。

2.4 暗河引流的排供結合模式

這種方式適用于暗河管道充水礦床。此類型礦床周邊分布著較多的暗河，通過查明暗河的具體分布位置，對坑道上游的暗河水進行開掘引流，不僅可以減少礦井的涌水量，還能將引流的水用于居民生活及灌溉用水等。

2.5 截流帷幕的排供結合模式

用帷幕灌漿進行截流具有投資大和技術要求高兩個特點，因此，需要充分考慮是否符合礦山的經濟效益情況，以及礦區所處的水文地質條件是否可行[5]。

3 結語

水文地質礦產疏干與排供結合是符合企業經濟效益、社會效益以及經濟效益三方共贏的系統工程。尤其是對于水資源特別短缺的地區，排供結合在實現礦產開采作業安全進行的同時，減少了地下水資源的浪費，提升了水資源的利用率，實現了各方利益的最大化，因而需要國家予政策上的支持和鼓勵。

參考文獻

[1] 武強，趙蘇啟，孫文潔，等.中國煤礦水文地質類型劃分與特征分析[J].煤炭學報，2013（6）：901-905.

[2] 李亞軍，齊鳳霞.霍林河南露天礦地下水疏干方式的探討[J].中國煤田地質，2006（2）：40-42.

[3] 王秀軍.涌水量較小礦床疏干方式的探討[J].內蒙古石油化工，2005（12）：42-43.

[4] М.Н.克利緬托夫，М.А扎別伊達，Е.С.格拉德琴科，等.在復雜水文地質條件下開采礦床時豎井周圍巖體的疏干方法[J].國外金屬礦山，1994（7）：68-71.

[5] 張立君.談水文地質礦產疏干與排供結合[J].黑龍江科技信息，2012（19）：208.