礦區水文地質特征及防治水措施

歐陽榮華

（江西省景德鎮市地質災害應急中心，江西 景德鎮 333000）

很多在復雜地貌地質下的水具備了整體的流動性，而且這樣的水本身就具有水資源特征。而水文地質的特征是指在地質勘察的過程中，用實際的地下水的情況作為判斷依據，對它的地貌地質特點進行深層次的分析，與含水層實際成因所體現出的相似性結合，對地下水位周邊所存在的巖石條件等情況進行分析，以此作為地下水區域的劃分依據，對地下水進行區域歸整。這就是水文地質的類型區該文結合某礦區實際開采情況，從礦區水文地質的特征描述，到造成地質災害的水文地質因素、以及礦區防治水措施等多方面進行分析[1-3]。

1 礦區水文地質特征

根據礦區近些年的水文地質情況和對實地勘察，筆者發現該礦區的主要特征是巖溶含水層充水;因地下水和礦床巖溶含水層有著緊密的聯系，礦床受巖溶層發育狀態、巖溶縫隙特點及巖溶特性結構等因素的影響，會導致礦床地下水賦存情況存有明顯差異，再加上礦山的礦層與巖溶之間，也有著不同的層次區分，導致巖溶富水情況和其充水水位受其影響十分顯著。礦區內構造情況和礦山規模決定著礦床賦存地帶和青箬與巖溶成長的狀態等都有著關鍵性的影響。礦區地下水的補給工作，主要是以大氣降水量的方式進行，礦區巖層豎直運動是巖溶縫隙上方地下水運動方式，礦區地下水在花崗巖上進行滲透時，其運動狀態才呈現為水平特征?；◢弾r因為其本身特別堅硬，所以其形態會對地下水流動，有著控制作用。花崗巖存在存在多個相比較突出的情況下，形成此區域局部某位置的分水嶺，在這種情況下，由于巖溶含水層系統整的體形成后，使得在各個板塊之間會出現各自獨立的特征。而礦區礦井涌水量的突出特性，使得在礦區中的地下水存在于大部分礦床賦存的水文地質的單元內，這樣會導致突水事故的發生，這樣就很難準確的對該礦區內的突水事故進行事先預測。同時因為礦區的開采方式——疏水方式又比較繁瑣復雜，而礦區自然形成的斷裂帶，以及人為因素開采造成的水陷落柱和裂痕等等原因，讓礦井涌水起到了疏通作用，與此同時，人為的勘探打鉆孔以及部分巖溶脫落，也可以為礦井中涌水提供重要作用[4]。

礦區巖溶洼地上方會存在第四系覆蓋，這些覆蓋會極大地影響大氣降水對其進行滲透。然而礦區中巖溶裂痕出比較突出的裸露部分，大氣的降水可以通過這些裂痕進行滲透。巖溶裂痕溶洞之中，地下水的滲透方式主要是垂直滲透，由花崗巖存在時，地下水則呈現橫向運動分布在各個接觸帶位置，同時，其滲透下的水流特點是管狀特點[5]。

2 造成地質災害的水文地質因素

導致地質災害中水文地質的成因有4種。

2.1 礦區地下礦物層穩定性失調

由于我國地域幅員遼闊，每個地域地質結構以及水文條件都各不相同。當水流匯集到一起之后，水流速度逐漸加大，水流動力也會逐漸增加，當水流動力達到一定值，就會導致水平衡失效現象發生。

2.2 沙土液化現象導致地質災害發生

沙土液化現象就是沙土緊密程度有所變化，從原本固體狀態變為松散的狀態。導致沙土液化的原因有多種，其中水文因素是導致沙土液化的主要成因。大自然中地震的破壞力是有目共睹的，所以在地震過后地質結構中會有諸多含水量較高的沙粒和粉末狀物質相互參合，進而導致沙土液化現象。松散的土粉與一些含水量高的物質參合在一起后，就會形成類似洪流不斷地向下流淌，不斷地沖刷礦區地下礦物質最后形成空洞，而且空洞還會逐漸的變大，這樣就極易導致塌陷發生。

2.3 水文因素造成地面沉降

人們的過渡開采，是地質災害發生的重要原因之一，我國地下水資源并非取之不盡，用之不竭。由于部分開發商對地下水的過度開發，會使礦區地下水位出現下降的現象，為礦區安全生產埋下隱患，地下礦層空間的壓力變小，情節嚴重就容易出現礦區塌陷的情況。

2.4 地基變形因素

地基是保障礦區安全及生產的重要基礎設施，地基的變形多是受水文因素的影響，導致建筑穩定性能大打折扣。因此，礦區的地基經常會選擇軟土建造，雖然軟土的硬度不足，穩定性方面也遠比不上其他材料，但其侵蝕防護能力較強，手地下水影響較低。雖然礦區地基軟土有良好的抗水壓力，但小孔中仍然存在水壓力，影響地基的穩定性。

3 礦區治水對策

本著堅持預防為主和防治對策進行結合的原則下，進行礦區治水。那么結合礦井的實際情況，礦區防治水的對策就需要研究水文地質特征從而確定準確有效的防治水辦法，同時做好有效預防，根據目前的技術水平和技術條件做充分考慮，從地面防水到地下防水，以及防治水預防出發做出了以下幾點的防治水措施。

3.1 地面防治水措施

防治水主要是在地上和地下兩點入手，做好地面防治水是為了更好的防治礦井水災的必要因素之一，需要技術人員充分的掌握和分析了解地面水的性質和特點以及地表水的變化規律，才能做出地表水的防治方法，當然還有結合當地地區的地貌，地形條件和該地區的氣候條件，從而最終確定地面防治水工程和有限措施。地表水在礦區不發育，大氣降水是其主要的補給方式。通過機械手段對礦井進行強制排水的過程中，還必須要將下面的幾項防治水措施給做好，避免出現井口灌水的情況，對地表滲水進行積極防治。

3.2 地下防治水措施

3.2.1 做好水文地質和觀測工作

（1）做好礦井水文地質工作。建設礦井與生產階段對區內的水文地質信息進行不斷積累，依照這些相關的信息對礦山的防止水措施進行不斷完善。

（2）做好水文觀測工作。①對區內的氣象及降水信息進行充分的研究與分析，對區內分布的地表水系情況及其補給和排泄條件開展詳細調查，分析研究洪水泛濫情況下造成的不利影響。②將水文測孔設置于礦區范圍，對水源的壓力以及水位變化和和水量變化等情況進行詳細觀測，對礦井的來源充分查明，掌握區內地表水和地下水與礦井水之間存在的聯系。③分析研究季節變化對礦井涌水量造成的影響[6，7]。

3.2.2 井下探水

井下探水是做好礦區治水工作的重要舉措。應該在堅持有疑必探、先探后掘的原則下進行，充分做好安全評估工作并采取相應的安全措施。重視平時的日常演練和積累，建立健全處理井下探水突發事故的應急預案并加強演練，提升處理應急突發事故的綜合素質能力，一旦發生重大事故能做到及時有效的處置，將危害程度降低到最低。井下探水的風險比較高，在施工前應該充分考慮到多種綜合因素的影響，啟動周全的應急預案，將風險降低到最低。

尤其是，礦山區域周圍的礦山已經停止開采，這將會大大增加區內地下水的補給率，提高礦山的涌水量，因此，應當針對已上情況建立專門的應急預案，保證礦山工作的安全進行。

3.3 加強基礎地質與水文地質補充性探查

井上探查手段以物探為主，鉆探為輔；井下探測手段物探先行，鉆探驗證；井上下探測、監測與水文地質試驗緊密結合。查明地質構造，隔水巖柱的巖性、結構、厚度及所承受的最大水柱壓力和煤層本身的具體條件。

3.4 建立完善的水害監測系統

實時監測采動過程中煤層底板應力、應變、水壓、水溫參數的變化，對可能發生突水的危險區的突水提前進行預報，及時采取補措施，實現安全開采。

開采煤層前應加大采區內的隱伏斷層、陷落柱等構造賦存情況勘查，開采中做好底板監測、水位觀測、水化學特征分析等，分析含水層水與奧灰水的聯系以及導通關系，以防發生奧灰構造突發水害。在構造部位應合理留設防水煤柱。

3.5 治水工程要符合疏放和堵水相結合的原則

地層倒轉區水防治以留設煤柱、合理受控疏放為主，將突水點作為疏放點，局部封堵加固為輔；對底板水則采取疏水降壓與堵水加固相結合策略；巷道掘進或工作面回采過程中，發現裂隙、小斷層等構造或突水征兆時，須停止掘進或回采，經探水確定無突水危險后，方能生產。

3.6 提高排水能力

保證礦井在發生大型突水后，能夠及時將水排出地面，不至于淹井或淹采區。奧灰下采煤的工作面，應備有必要的泄水巷道和事先規定好安全避災路線[8-12]。

在采煤方法上，急傾斜煤層必須堅持小階段間歇開采，嚴格控制出煤量，嚴防抽冒；傾斜特厚煤層必須堅持分層間歇開采。

4 結束語

礦區防治水是一項綜合性的工作，涉及的內容廣泛，需要充分考慮到各個環節才能將工作落實到位。礦區水文地質有著自身獨特的特征，為了更好地做好防治水工作，在實踐的過程中一定要充分結合工程的實際情況，先了解地區的礦區水文地質特征，分析造成地質災害的水文地質因素包括施工前、施工現場、施工后的勘察，并且及時準確的采取相應的有效措施，切實保證防治水工作落到實處。做好礦區防治水工作。