矿区开采诱发的水文地质效应分析范文

摘要：矿区开采易引起水文地质变化，对区域矿区结构形成不利影响，阻碍了矿床资源开发与利用。结合工案例，对水文地质不良效应进行总结，提出科学的改造处理方式。

关键词：采矿；水文地质；效应；对策

矿区生产需坚持科学开采机制，按照地质环境变化情况进行调控，才能科学地开发与利用矿区资源。[1]由于矿区开采生产规模不断扩大，区域地质环境也面临着诸多安全风险，不良地质效应对采矿造成诸多危害性。因此，需对该矿井田范围及其周边进行了水文地质调查，基本查明了该区域的水文地质条件及主要水情水害隐患，对预防和减少生产矿井遭受水害威胁提供了依据[2]。

1工程概述

镇艺某矿位于六盘水市城区北西22km，属钟山区汪家寨镇管辖，有公路直达矿区。交通方便。矿区地理坐标：东经104°50′08″～104°54′15″；北纬26°39′48″～26°45′38″。矿区范围由9个拐点圈定，矿区面积0.7422km2。

2区域水文地质概况

镇艺某矿位于长江水系乌江支流上游大河流域区，南西方向靠近地表分水岭。与矿区地下水和地表水直接相关的地表水系为大河[3]。从地质结构布局来看，水文地质层次分布错乱，对实地矿区开采生产造成诸多不利影响，限制了矿区水文地质结构分布，导致区域资源开发与生产达不到预期标准，这些都是矿区生产开采中需要考虑的问题；碎屑岩分布地带多形成侵蚀，剥蚀中低山地貌。在区域水文地质单元上，矿区处于大河边向斜北西翼中段水文地质单元。按照单元布局特点，区域水文地质分布相对稳定，主要平台包括：○1三叠系中统关岭组（T2g）、三叠系下统永宁镇组（T1yn）及二叠系中统茅口组（P2m）碳酸盐岩层，其地下及地表岩溶发育，富含岩溶水；○2三叠系下统飞仙关组（T1f）、二叠系上统龙潭组(P3l)及二叠系中统梁山组（P2l）碎屑岩则含碎屑岩基岩裂隙水、富水性中等至弱。

3矿区开采引起的水文地质效应

3.1老窑透水

据访查，矿区范围内老窑众多，开采历史悠久，但基本上都在1600m水平以上开采，长期开采作业形成了透水区域，这些都是老窖开采过程需要注意的问题，以免水文地质结构受损而引起地质灾害。

3.2地表水

由于顶板厚度较薄，地表水将通过裂隙、顶板冒落带及导水裂隙带等通道直接进入井下，形成矿井涌水。3.3基岩裂隙水采矿活动使围岩体平衡受到破坏产生后生裂隙，其裂隙贯穿某矿层上覆基岩裂隙含水层时，地下水将通过后生裂隙（或断层裂隙、溶裂）直接进入井下，形成矿坑涌水。

4水害综合防治措施

4.1探放水措施

探水眼的布置一般呈放射状布置，中间眼方向为巷道方向：超前距离不得小于30m，岩层中不得小于20m，探眼的数量不得少于3个。我国采矿作业建设步入现代化阶段，构建新型开采水害防治体系是不可缺少的，对区域交通改造起到了关键性作用。由于开采监管体制缺失，矿区开采质量尚未达到理想化标准，阻碍了水害防治工作有序进行。为了更好地开展开采管理工作，必须严格按照水害防治标准进行全面调度，实现质量规划与改造的一体化。

4.2防水措施

必须及时查清矿区及附近地表水系的汇水、渗漏情况，疏水能力和有关水利工程情况，掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水、排水系统。采矿作业建设关系着区域交通发展水平，必须按照行业标准进行优化控制，才能实现开采质量水平最优化。鉴于早期矿区开采存在的质量隐患，要构建新型开采管理作业机制，为区域交通规划与改造提供保障。因此，开采单位要编制切实可行的水害防治方案，从多个方面展开水害防治改革，发挥监理单位在开采水害防治中的作用。

4.3堵水措施

采用我国GIS和GPS等多系统联合定位检测，同时进一步保障和提高了整个系统检测的安全性、稳定性和可靠性。同时，设计装架检测系统要考虑技术条件，分别设定针对性控制系统作为平台，确保指挥工作的有序进行。为了更好地实现检测人员操控目标，可结合GPS技术构建系统运作平台，对采矿区域地质作业综合调度。井口附近或塌陷区内外的地表水体可能溃入井下，必须采取修筑沟渠、排泄积水等措施。

4.4截水措施

鉴于采矿作业工程病害风险的多发性特点，开采前期要做好采矿作业开采工作，为采矿作业工程改造开采提供科学指导。采矿作业开采水害防治体制建设，不仅关系着矿区项目建设与发展，对整个行业规划改造也具有指导性作用。根据矿井涌水量、突水量及透水量大小，在矿井下修建水仓，截断及缓冲矿井涌水、透水对工作场所的危害。

4.5排水措施

为了更好地开展项目开采任务，必须全面落实水害防治原则，按照行业标准进行优化控制，实现矿区开采与质量规划的一体化发展。对于传统矿区开采存在的问题，要发挥建设单位、开采单位、监理单位等三方面机构作用，构建统一性的开采水害防治平台。井下排水设施保证完好，水仓、水沟及时进行清理。根据设计规范，要求水仓能容纳8小时的正常涌水量，本矿的正常涌水量为40m3/小时，要求水仓容量必须满足生产需要。

5结论

矿区生产是为了更好地开发资源，保持采矿生产作业符合工程建设标准，提高水文地质区域作业水平。由于地质环境特殊性，生态采矿面临着诸多风险隐患，尤其是水文地质效应产生结构性病害，往往诱发地质灾害风险，需要实施综合规划与改造措施，才能增强矿区结构的稳定性。因此，结合实际生产与开发标准，做好水文地质改造建设，才可避免地质效应及风险隐患。

参考文献

[1] 岩溶裂隙水探查方法优化与工程治理研究[J]. 刘人太,李术才,张庆松,张霄,葛颜慧,韩伟伟.  岩土力学. 2011(04)

[2] 潘榖,刘勇,曾献奎,吴吉春.徐州东部废弃矿井地下水流场演化模拟研究[J].水文地质工程地质.2017(02)

[3] 浅层地下水地球化学特征及环境质量评价[J]. 代杰瑞,王存龙,庞绪贵,曾宪东,陈磊,郑伟军.物探与化探. 2012(02)

作者：敖前勇1；卢波1；韩小虎1；张健2；张凤碧2 单位：1.贵州省地矿局一一三地质大队，；2.六盘水市国土资源局钟山分局