礦山水文地質及水綜合防治工程研究

（甘肅煤田地質局一四六隊，甘肅 平涼 744000）

對于礦山工程而言，在開采過程中礦山地質條件成為影響整體工程主要因素，因此地質勘查工作在礦山工程中有著不可替代的特殊性。在礦山開采前對水文地質勘查如果出現結果不準確或者有注意到地下水實際情況，在礦山開采過程中會增加滲漏或塌方等事故的風險[1]。

同時在礦山開采過程中會對地下水源造成一定程度的污染，對礦山周圍覆蓋植被也造成一定破壞，從而引起礦山周圍出現泥石流或滑坡等地質災害。因此，對礦山周圍水文地質進行勘查成為目前礦山開采過程中最需要注意的問題，需要對礦山水文地質水綜合防止工作進行重視，從而確保礦山開采工程的整體質量。

1 礦山水文地質水綜合防治工程主要方向

1.1 地面塌陷防治工程

礦山水文地質水綜合防治工程中排水系統(tǒng)的構件會對礦山灰?guī)r的裂縫巖融水水位出下降的情況，導致溶洞內出現填充物同時產生壓密沉降的現象，從而形成溶洞上方空腔形成。

在溶洞上方空腔的形成，會使溶洞上方土質層失去依靠，缺少支撐物，同時空腔的出現缺少其他物質的及時補充，在空腔中會形成一種真空狀態(tài)，對溶洞上方土層造成吸蝕情況[2]。除此之外，融水水位的大幅度下降過程中會由于土層本身滲透性所帶來的限制，在后期出現下降速度緩慢的情況，形成水頭差，造成一定程度滲透坡降，而且對上層覆蓋土層產生潛蝕。由于真空與潛蝕的雙重影響，在一定程度上會導致溶洞上方相應位置在失去支撐的情況下土粒向溶洞內流失，形成土洞。地下水位的不斷下降，會導致土洞不斷向上發(fā)展，土層不斷變薄。當土層厚度減少到一定程度時，在應力作用下，地面會出現坍塌現象。這種坍塌現象在土層薄的地區(qū)更容易出現。在礦上地質土洞發(fā)展到一定程度時，一旦出現連續(xù)降雨的情況，土層自身抗壓能力減小，同樣會造成塌陷。

1.2 地裂縫防治工程

由于地下水會給礦山地質帶來溶蝕作用，因此地質基巖頂面會出現較大的起伏情況，上層覆蓋土層結構不均勻，在基巖頂部出現上拱部位[3]。

由于地質在這種情況下，土質層較薄，尤其在對于一些粉質黏土層與軟塑狀黏土層來說，會很快變薄消失。礦山開采過程中，礦坑在進行排水后會出現水位下降的情況，土層中水壓會慢慢減小，效應力逐漸增加。這時土粒之間縫隙變小，土體出現壓縮情況，導致沉降事故發(fā)生。由于土層的不均勻分布，在發(fā)生沉降時情況也會有所差異[4]?；鶐r面上拱情況出現區(qū)域，其沉降量最小。且除上拱區(qū)域的其他部位出現沉降較大，在土層上拱區(qū)域出現一定拉張應力，從而導致地面裂縫的出現。

2 礦山水文地質水綜合防治對策

2.1 地下水防治

礦山水文地質水綜合防治工作主要針對豎井工程防治、主體井巷工程防治以及含水層與導水構造進行。針對豎井工程防治部分，需要嚴格相關標準進行，在驗收期間同樣需要針對工程勘查過程進行詳細規(guī)范。針對實際井筒實際地質條件進行掌握后，對井筒結構與涌水量進行了解；在對主體井巷工程進行地下水防治工作中，需要在施工進行前對礦山底下水文地質情況進行了解，同時制定好礦山水文地質預測圖，對需要使用區(qū)域進行了解。在進行井巷施工前需要對該地區(qū)水文地質情況進行勘查，并根據實際地質情況對原有計劃進行修改。

同時了解含水層與導水構造的基本情況，制定相應防治措施；對含水層與導水構造來說，在對其勘查前需要合理利用超前探水孔。

2.2 露天滑坡礦防治

礦山水文地質水綜合防治工程中最大難度在于對露天滑坡礦的防治工作。露天滑坡礦出現的主要原因為在露天礦的巖體由于一定重量容易出現滑坡的情況。但是由于礦山整體結構存在一定穩(wěn)定性，整體結構會存在一定下滑力與抗下滑力。當抗下滑力小于下滑力時，重力會影響到露天礦巖石導致其下滑。因此需要針對礦山抗滑動支撐與巖體物質性質變化兩方面進行研究[5]。

在構件抗滑動支撐方面，能夠在一定程度上能夠降低巖體剪應力，主要采取整平斜角坡、構建擋土墻以及打防滑樁等手段；在促使巖體物質性質變化過程中，通常會采用地下與地表水同時作用使巖體性質發(fā)生變化。因此，主要采取修建明溝與暗溝的方式使地下水排出，最大程度減少礦山巖石中的含水量。同時做好礦山地質表面截水溝的修建工作，對截水溝進行合理設計，并對排水溝進行充分利用，及時排出礦山巖體中的地下水。

3 結語

在對礦山水文地質水綜合防治工程研究過程中，通過對于礦山生產與建設中會出現的坍塌與地裂縫等地質情況作為水綜合防治工程主要方向。礦山水文地質水綜合防治工程會對礦山所在地區(qū)的地質環(huán)境、植被環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境產生較為嚴重的影響。想要確保礦山開采工作的順利開展，需要通過礦山水文地質水綜合防治工程對周圍地質與環(huán)境進行有效保護，提高對其工程研究并制定可行對策，解決開采過程中存在的問題。