水文地質

礦山水文地質工作的內容

  礦山水文地質工作因開采方式和礦山水文地質條件的不同,其工作的內容各不相同。在水文地質條件一般的礦山,其工作內容是在原水文地質工作的基礎上,設置必要的防水設施,組織排水疏干和日常監測;對于水文地質條件復雜的礦山,應進行專門性的水文地質勘探,并設計一定數量的大口徑群孔抽水試驗或結合開拓方案與生產、設計部門共同進行放水、堵水試驗。
 
  1. 露天開采礦山水文地質工作  露天礦山的主要特點是采掘范圍大、露天巖層多、工作面寬闊、進出運輸方便,但開采深度一般均較地下礦山小。由于露天礦坑直接暴露面積大,大量降水可直接降入或匯入礦坑內。此外,如若地下水涌入礦坑,對礦山采掘的主要影響則表現為突然潰水淹沒礦坑,影響爆破和礦巖運輸效率和露天邊坡的穩定性。應分別根據其特征和開采要求,有針對性的開展工作。
 
  對地下涌水(或暴雨)可能淹沒礦坑的露天礦,必須建立完善的放排水系統。如在深凹的露天采礦場,一定頻率的暴雨徑流量,往往大大超過地下涌水量,成為淹沒礦坑的主要因素之一,故對這類礦山,首先應計算礦坑涌水量和暴雨徑流量,以便確定防排水系統的排水能力。暴雨徑流量取決于暴雨頻率的選擇和允許淹沒深度與天數。對進入礦坑的降水和地下水,要盡可能分段攔截、分段排出,以減少排水揚程和耗能。這類礦山水文地質工作的主要任務是進一步查明主要充水巖層與礦體的疏干排水條件,建立可靠的排水疏干系統和觀測檢驗系統,進行疏干塌陷及其它環境工程地質問題的預測與防治的研究,條件允許時,可采取措施封堵主要充水巖層、礦體與地表水體的水力聯系。
 
  2.  地下開采礦山的水文地質工作  地下礦山的采掘范圍小,揭露巖層主要為礦體及其圍巖,工作面狹窄,出入通道既小又少,且受提升能力的影響。因此地下水對采掘生產的危害,往往比露天礦山嚴重。地下水然潰入,造成的淹沒事故,在一些礦山中時有發生。伴隨著潰水或坑下涌水,常有大量泥沙涌入和冒頂、片幫、低鼓、斷面收縮等不良工程地質現象。由于采礦造成采礦場頂板巖層的沉陷波及地面還會產生陷落和疏干塌陷,還會溝通上部含水層、地表水體,引起地表水。地下水和大氣降水的下滲與潰入。此外,酸性水還會對井巷中的金屬部件和設備,產生強烈的腐蝕性。
 
  坑道突然潰水,常發生在開采深度大。地下水壓高,主要含水層的強透水性裂隙或巖溶、裂隙發育的礦山。突水時,地下水以極大的壓力和速度沖入巷道,易造成災害事故。產生突水淹井的原因,主要是對礦山水文地質條件未查清,用水量預測不準,防范措施不利等原因造成的。為了防患于未然,首先,盡可能準確的預測礦坑涌水量,并據此確定合理的水倉容量和水泵的數量與規格;超前探水(放水),必要時還要進行坑道超前疏干和地表群孔預先疏干等措施與工作。此外,為了檢驗礦山用水量和設計疏干手段的可靠性。有效性,可在基建時利用已建成的工程進行坑道放水(疏干)試驗。
 
  對因坑道涌水造成泥沙潰入、坑道變形的地段,可采用超前疏干,預先降低地下水位。預先疏干的方式除前述者外,對滲透性較差、用水量不大的松散含水層,可用打入式過濾器、真空過濾器放水,配合巷道疏干,以提高坑道的穩定性。
 
  采礦和疏干引起的地面變形(沉降、開裂、塌陷)對地下水的影響,主要是形成了溝通地面和地下巷道的各種形式的通道,它們將導致大氣降水的匯集與下滲;地表水的下灌及上部含水層地下水的下泄,從而使巷道涌水量增加,甚至造成災害,這部分水量,在勘探階段是無法預測的,只有在礦山設計與施工中,根據所確定的采礦方法。設計影響開采范圍和降水量,計算降水滲入量。同時,要在生產實踐中,不斷積累礦山開采影響范圍、降雨量和巷道涌水量的增加值之間的動態關系,修正降雨滲入量,通常的治理辦法是回填塌洞、河流改道和在采礦崩落區外設排水溝,以減少滲入量。  地下水對管道及排水設備的腐蝕,是和有色金屬硫化物礦床含酸性地下水密切相關的。對此類涌水量不大,酸性水危害嚴重的礦山,應定期采取水樣分析,掌握水質變化規律與發展趨勢,與環保部門配合,搞好污水處理,廢水中的有益元素,應進行回收。