礦山水文地質對采礦影響及其防治措施

楊 帆

（河南中源化學股份有限公司，河南 南陽 474750）

地下水資源影響和制約著礦山開采行業的發展，在礦山開采之前必須對地下水資源進行勘測，否則將會出現水層破壞使得發生水災，導致礦井坍塌事故的發生，給礦山開采過程帶來不可磨滅的經濟損失和影響。礦山開采在某種程度上對地下水資源的生態性造成破壞，進而影響礦井區域植被資源的空間分布，使得許多自然災害的發生，如泥石流、滑坡等，不但影響礦山開采工程的進度，更危害著周邊居民的生命財產安全。因此對礦山水文地質的勘探和治理勢在必行。

1 礦山水文地質重要性分析

隨著礦藏開采的不斷加深，地下空洞越來越大，這導致巖體原本的結構平衡被打破，可能引起巖層從下到上的位移，因此地下采礦很可能誘發一系列的地質問題，諸如山體崩塌、斷層、滑坡、地面沉降，雨天還可能出現泥石流等等突發的大面積的且危害巨大的地質災害。長久顯現出來的影響可能是，土地荒蕪，水循環破壞，致使該片圖片徹底廢棄，給人類發展帶來極大不利的影響[1]。地下采礦對于礦山的地質環境是長期而且連續性的大范圍、重復性的破壞活動，其會引發、加劇以至直接形成地質災害。

地下水資源對于礦山開采有著重要的影響，地下水資源勘探不準確或者地下水改道常常導致礦山生產過程中礦井滲漏、塌方等事件，嚴重影響礦山安全生產。而且由于礦山生產過程以及日常生活等對地下水資源的污染，還將導致礦山周邊地區綠化植被遭到破壞，造成礦山地區泥石流、山體滑坡等情況，進而影響礦山的安全生產[2]。加強礦山水文地質勘探與污染治理，降低礦山水文地質對礦山安全生產的影響已經成為礦山生產企業目前面臨的最大問題。

2 礦山水文地質對采礦的影響

2.1 地面裂縫

礦坑排水工作導致地下水水位下降，同時使得土層中的水壓力降低，導致其有效應力不斷增加，進而造成因土粒間隙體積減小而帶來的土體沉降。由于不同土層之間的厚度不同，導致土體在沉降過程中表現出明顯的差異性；基巖面之上為拱起，其下沉量最小，其他地方較大，所以拱起部位土層出現拉張應力，出現地裂縫。

2.2 地面塌陷

由于真空吸蝕和地下水潛蝕的作用，溶洞上方土層變化明顯，土粒不斷流向溶洞中，由此溶洞變成了土洞。伴隨著地下水水位的持續下降，土洞逐漸不斷向上擴展，土層厚度逐漸變薄，達到一定程度之后，產生地面塌陷。由此可見，土層厚度越薄，塌陷形成的速度越快。并且，在土洞西鞥陳發展過程中，在強降雨的影響下，土層的抗剪強度逐漸降低，加劇塌陷的發生。

2.3 礦坑突水

礦坑突水同樣也是影響水文地質勘探的又一重要因素。礦山開采中對含水層的人為破壞，使得大量地下水倒灌入礦坑，發生礦坑突水事故，在某種程度上阻礙了礦山開采的順利進行以及危害工作人員的人身安全。隨著近年來礦山開采安全意識的不斷提高，降低礦坑突水事故的發生在實際工作中顯得尤為必要，并且也成為礦產開采重點建設的方向。在實際開采過程中，對礦山水文條件比較復雜的區域應先停止施工，在相關技術部門勘測分析完其地質環境和條件之后，在根據實際分析結果決定是否進行開采和怎樣開采，確保開采工作的安全進行。并且要制定好礦坑突水事故發生的緊急處理辦法，比如建設防水礦柱、構筑水閘門、注漿堵水等措施降低事故帶來的危害。

2.4 地表水影響

盡管地下水對礦山開采工作具有重要的影響，但由于自然界水循環的存在，使得地下水受到地表水的影響和制約，地表降水、坑道積水等因素影響礦區地質結構，進而使已經探明的礦山水文地質情況發生改變，影響礦區生產安全，并且對礦井工作人員的生命安全造成威脅。

3 礦山水文地質災害防治措施

不同地區的礦山因形成條件不同，有不同的水文地質特點，在防治地質災害的措施上，也各不相同，但是針對地質災害的主要類型，也可以采取相應的有效防治手段。

3.1 施工之前進行全面的勘測

在礦山實際開采過程中，應對礦井的位置選擇進行科學合理的分析研究，有效估算礦井內的地下水水位及水量分布情況，同時必須全面勘探礦井區的水文地質結構和條件，通過設備模擬繪制其結構圖，并根據實際開采過程不斷調整施工方案和措施，與上級主管部門多交流協商，開采過程必須由相關部門進行檢查。

對事先勘測出的含水區域，必須全面科學的分析其位置與井巷的距離，預先制定合理的排水應急方案。對礦山開采過程中可能出現自然災害，如滑坡、泥石流等，必須及時進行勘查分析，并做好預防與善后工作。

3.2 做好防治工程的設計

礦山開采方案的實際必須全面考慮各種自然災害以及地質條件，科學合理的對開采過程出現的問題進行分析，進而提出針對性的措施，確保礦山開采工作的順利開展。嚴格監控礦山開采事故高發區，并提出有效地應對和解決措施；建立危險事故預測報警系統，在礦區附近安裝相關監控設備，將風險遏制在其搖籃中，有效的降低風險的發生。礦山開采前，必須要通過專家對其進行安全評價，以及事故防治工程進行驗收，以確保礦山開采安全有效的發展。

3.3 施工中應該采取的工程防治措施

礦山開次過程中必須要做好應急防控機制。礦區周邊盡早建立排洪渠，以保證礦坑內部積水能夠有效快速的排除，減少事故的發生；在對礦區開采的設計中，禁止礦區不規則的開采，比如傘形礦坑，這種礦坑開采方式加劇了事故的發生率，必須從上而下對礦體進行臺階狀開采；在礦區內的巷道必須通風，要通過技術設備有效監控巷道內的甲烷濃度；在巷道內進行礦體爆破時，必須注意爆破點的選擇；在開采完成后，應及時清理巷道周圍的危巖，并且在破碎面周圍設置警戒線，以避免誤傷別人。

4 結語

礦山開采是一項相當復雜的工作，對技術性、安全性、穩定性、準確性的要求都極高。礦山水文地質設計工作貫穿整個礦山工程項目，不同的階段工作的主要內容也不盡相同。

由于科學技術的不斷發展以及人們對水文地質工作的關注度不斷增加，同時國內水位地質研究理論不斷擴大和充實，使得礦山水文地質發展前景一片光明。