水文地質(zhì)

礦山水文地質(zhì)工作的內(nèi)容

  礦山水文地質(zhì)工作因開采方式和礦山水文地質(zhì)條件的不同,其工作的內(nèi)容各不相同。在水文地質(zhì)條件一般的礦山,其工作內(nèi)容是在原水文地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上,設(shè)置必要的防水設(shè)施,組織排水疏干和日常監(jiān)測;對于水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦山,應(yīng)進(jìn)行專門性的水文地質(zhì)勘探,并設(shè)計一定數(shù)量的大口徑群孔抽水試驗或結(jié)合開拓方案與生產(chǎn)、設(shè)計部門共同進(jìn)行放水、堵水試驗。
 
  1. 露天開采礦山水文地質(zhì)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(jìn)出運(yùn)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(nèi)。此外,如若地下水涌入礦坑,對礦山采掘的主要影響則表現(xiàn)為突然潰水淹沒礦坑,影響爆破和礦巖運(yùn)輸效率和露天邊坡的穩(wěn)定性。應(yīng)分別根據(jù)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(tǒng)。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(yīng)計算礦坑涌水量和暴雨徑流量,以便確定防排水系統(tǒng)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(shù)。對進(jìn)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(yáng)程和耗能。這類礦山水文地質(zhì)工作的主要任務(wù)是進(jìn)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(tǒng)和觀測檢驗系統(tǒng),進(jìn)行疏干塌陷及其它環(huán)境工程地質(zhì)問題的預(yù)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(lián)系。
 
  2.  地下開采礦山的水文地質(zhì)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(chǎn)的危害,往往比露天礦山嚴(yán)重。地下水然潰入,造成的淹沒事故,在一些礦山中時有發(fā)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(zhì)現(xiàn)象。由于采礦造成采礦場頂板巖層的沉陷波及地面還會產(chǎn)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(shè)備,產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕性。
 
  坑道突然潰水,常發(fā)生在開采深度大。地下水壓高,主要含水層的強(qiáng)透水性裂隙或巖溶、裂隙發(fā)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(zāi)害事故。產(chǎn)生突水淹井的原因,主要是對礦山水文地質(zhì)條件未查清,用水量預(yù)測不準(zhǔn),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(zhǔn)確的預(yù)測礦坑涌水量,并據(jù)此確定合理的水倉容量和水泵的數(shù)量與規(guī)格;超前探水(放水),必要時還要進(jìn)行坑道超前疏干和地表群孔預(yù)先疏干等措施與工作。此外,為了檢驗礦山用水量和設(shè)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(jìn)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(yù)先降低地下水位。預(yù)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(wěn)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(dǎo)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(zāi)害,這部分水量,在勘探階段是無法預(yù)測的,只有在礦山設(shè)計與施工中,根據(jù)所確定的采礦方法。設(shè)計影響開采范圍和降水量,計算降水滲入量。同時,要在生產(chǎn)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(tài)關(guān)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(qū)外設(shè)排水溝,以減少滲入量。  地下水對管道及排水設(shè)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(guān)的。對此類涌水量不大,酸性水危害嚴(yán)重的礦山,應(yīng)定期采取水樣分析,掌握水質(zhì)變化規(guī)律與發(fā)展趨勢,與環(huán)保部門配合,搞好污水處理,廢水中的有益元素,應(yīng)進(jìn)行回收。