礦區開采誘發的水文地質效應分析范文

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摘要：礦區開采易引起水文地質變化，對區域礦區結構形成不利影響，阻礙了礦床資源開發與利用。結合工案例，對水文地質不良效應進行總結，提出科學的改造處理方式。

關鍵詞：采礦；水文地質；效應；對策

礦區生產需堅持科學開采機制，按照地質環境變化情況進行調控，才能科學地開發與利用礦區資源。[1]由于礦區開采生產規模不斷擴大，區域地質環境也面臨著諸多安全風險，不良地質效應對采礦造成諸多危害性。因此，需對該礦井田范圍及其周邊進行了水文地質調查，基本查明了該區域的水文地質條件及主要水情水害隱患，對預防和減少生產礦井遭受水害威脅提供了依據[2]。

1工程概述

鎮藝某礦位于六盤水市城區北西22km，屬鐘山區汪家寨鎮管轄，有公路直達礦區。交通方便。礦區地理坐標：東經104°50′08″～104°54′15″；北緯26°39′48″～26°45′38″。礦區范圍由9個拐點圈定，礦區面積0.7422km2。

2區域水文地質概況

鎮藝某礦位于長江水系烏江支流上游大河流域區，南西方向靠近地表分水嶺。與礦區地下水和地表水直接相關的地表水系為大河[3]。從地質結構布局來看，水文地質層次分布錯亂，對實地礦區開采生產造成諸多不利影響，限制了礦區水文地質結構分布，導致區域資源開發與生產達不到預期標準，這些都是礦區生產開采中需要考慮的問題；碎屑巖分布地帶多形成侵蝕，剝蝕中低山地貌。在區域水文地質單元上，礦區處于大河邊向斜北西翼中段水文地質單元。按照單元布局特點，區域水文地質分布相對穩定，主要平臺包括：○1三疊系中統關嶺組（T2g）、三疊系下統永寧鎮組（T1yn）及二疊系中統茅口組（P2m）碳酸鹽巖層，其地下及地表巖溶發育，富含巖溶水；○2三疊系下統飛仙關組（T1f）、二疊系上統龍潭組(P3l)及二疊系中統梁山組（P2l）碎屑巖則含碎屑巖基巖裂隙水、富水性中等至弱。

3礦區開采引起的水文地質效應

3.1老窯透水

據訪查，礦區范圍內老窯眾多，開采歷史悠久，但基本上都在1600m水平以上開采，長期開采作業形成了透水區域，這些都是老窖開采過程需要注意的問題，以免水文地質結構受損而引起地質災害。

3.2地表水

由于頂板厚度較薄，地表水將通過裂隙、頂板冒落帶及導水裂隙帶等通道直接進入井下，形成礦井涌水。3.3基巖裂隙水采礦活動使圍巖體平衡受到破壞產生后生裂隙，其裂隙貫穿某礦層上覆基巖裂隙含水層時，地下水將通過后生裂隙（或斷層裂隙、溶裂）直接進入井下，形成礦坑涌水。

4水害綜合防治措施

4.1探放水措施

探水眼的布置一般呈放射狀布置，中間眼方向為巷道方向：超前距離不得小于30m，巖層中不得小于20m，探眼的數量不得少于3個。我國采礦作業建設步入現代化階段，構建新型開采水害防治體系是不可缺少的，對區域交通改造起到了關鍵性作用。由于開采監管體制缺失，礦區開采質量尚未達到理想化標準，阻礙了水害防治工作有序進行。為了更好地開展開采管理工作，必須嚴格按照水害防治標準進行全面調度，實現質量規劃與改造的一體化。

4.2防水措施

必須及時查清礦區及附近地表水系的匯水、滲漏情況，疏水能力和有關水利工程情況，掌握當地歷年降水量和最高洪水位資料，建立疏水、防水、排水系統。采礦作業建設關系著區域交通發展水平，必須按照行業標準進行優化控制，才能實現開采質量水平最優化。鑒于早期礦區開采存在的質量隱患，要構建新型開采管理作業機制，為區域交通規劃與改造提供保障。因此，開采單位要編制切實可行的水害防治方案，從多個方面展開水害防治改革，發揮監理單位在開采水害防治中的作用。

4.3堵水措施

采用我國GIS和GPS等多系統聯合定位檢測，同時進一步保障和提高了整個系統檢測的安全性、穩定性和可靠性。同時，設計裝架檢測系統要考慮技術條件，分別設定針對性控制系統作為平臺，確保指揮工作的有序進行。為了更好地實現檢測人員操控目標，可結合GPS技術構建系統運作平臺，對采礦區域地質作業綜合調度。井口附近或塌陷區內外的地表水體可能潰入井下，必須采取修筑溝渠、排泄積水等措施。

4.4截水措施

鑒于采礦作業工程病害風險的多發性特點，開采前期要做好采礦作業開采工作，為采礦作業工程改造開采提供科學指導。采礦作業開采水害防治體制建設，不僅關系著礦區項目建設與發展，對整個行業規劃改造也具有指導性作用。根據礦井涌水量、突水量及透水量大小，在礦井下修建水倉，截斷及緩沖礦井涌水、透水對工作場所的危害。

4.5排水措施

為了更好地開展項目開采任務，必須全面落實水害防治原則，按照行業標準進行優化控制，實現礦區開采與質量規劃的一體化發展。對于傳統礦區開采存在的問題，要發揮建設單位、開采單位、監理單位等三方面機構作用，構建統一性的開采水害防治平臺。井下排水設施保證完好，水倉、水溝及時進行清理。根據設計規范，要求水倉能容納8小時的正常涌水量，本礦的正常涌水量為40m3/小時，要求水倉容量必須滿足生產需要。

5結論

礦區生產是為了更好地開發資源，保持采礦生產作業符合工程建設標準，提高水文地質區域作業水平。由于地質環境特殊性，生態采礦面臨著諸多風險隱患，尤其是水文地質效應產生結構性病害，往往誘發地質災害風險，需要實施綜合規劃與改造措施，才能增強礦區結構的穩定性。因此，結合實際生產與開發標準，做好水文地質改造建設，才可避免地質效應及風險隱患。

參考文獻

[1] 巖溶裂隙水探查方法優化與工程治理研究[J]. 劉人太,李術才,張慶松,張霄,葛顏慧,韓偉偉.  巖土力學. 2011(04)

[2] 潘榖,劉勇,曾獻奎,吳吉春.徐州東部廢棄礦井地下水流場演化模擬研究[J].水文地質工程地質.2017(02)

[3] 淺層地下水地球化學特征及環境質量評價[J]. 代杰瑞,王存龍,龐緒貴,曾憲東,陳磊,鄭偉軍.物探與化探. 2012(02)

作者：敖前勇1；盧波1；韓小虎1；張健2；張鳳碧2 單位：1.貴州省地礦局一一三地質大隊，；2.六盤水市國土資源局鐘山分局