礦井水文地質(zhì)特征分析及地下水害防治措施探討

趙國(guó)鵬

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì)，山東 煙臺(tái) 264000）

一直以來(lái)，礦產(chǎn)都是我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)的主要應(yīng)用能源，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著不可代替的作用。但是由于管理與技術(shù)能力不足，部分礦產(chǎn)企業(yè)所掌握的水文地質(zhì)資料不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致在實(shí)際開采的過(guò)程中水害問(wèn)題嚴(yán)重，影響了正常的開采進(jìn)度，同時(shí)也對(duì)作業(yè)人員的人身安全造成了威脅。因此，礦產(chǎn)勘查單位必須要重視礦產(chǎn)水文地質(zhì)的勘測(cè)與管理，為礦產(chǎn)的順利開采提供保障[1]。

1 水文地質(zhì)特征及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

水文地質(zhì)條件，主要指的是在自然界環(huán)境中地下水的變化、運(yùn)動(dòng)情況。在開采的過(guò)程中，礦產(chǎn)勘查單位需要全面了解、掌握礦區(qū)的水文地質(zhì)特征，結(jié)合礦產(chǎn)自身的地質(zhì)特點(diǎn)，以及地下水情況及其循環(huán)規(guī)律，制定合理的開采計(jì)劃，為礦產(chǎn)的開采工作提供依據(jù),為礦產(chǎn)生產(chǎn)的穩(wěn)定、有序進(jìn)行，以及施工人員的人身安全提供保障[2]。首先，礦產(chǎn)勘查單位要對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)情況進(jìn)行勘查，并根據(jù)勘查結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，做出一個(gè)科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)，為安全生產(chǎn)做準(zhǔn)備；其次，運(yùn)用自然因素及相關(guān)資料，綜合分析礦井地下水狀況，并根據(jù)地下水的分布以及是否具有腐蝕性等特點(diǎn)對(duì)礦井進(jìn)行合理建設(shè)，盡量減少地下水害對(duì)日常生產(chǎn)造成的不良影響。

在進(jìn)行礦產(chǎn)開采時(shí)，是否帶壓與生產(chǎn)安全有著非常直接的影響，因此礦產(chǎn)勘查單位還需要提前對(duì)承壓含水層的水動(dòng)力情況進(jìn)行測(cè)算。在實(shí)施開采之前，礦產(chǎn)勘查單位需要充分考慮到生產(chǎn)人員活動(dòng)對(duì)礦井環(huán)境的影響，因此還需要對(duì)地下水不滲透情況，以及富水情況進(jìn)行測(cè)試，為礦產(chǎn)生產(chǎn)安全提供更加全面的保障。目前，我國(guó)大多數(shù)礦產(chǎn)勘查單位在礦井水文地質(zhì)勘查方面的重視程度不夠，再加上技術(shù)水平有限，在實(shí)際勘查時(shí)存在很多問(wèn)題和缺陷。

2 礦井水害發(fā)生的原因

礦產(chǎn)開采屬于難度系統(tǒng)比較大的施工種類，礦產(chǎn)開采單位在開采施工時(shí)，需要用到多種施工工藝，而施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境又很復(fù)雜，如果處理不當(dāng)，很容易造成災(zāi)害事故，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，威脅施工人員的人身安全。為了減少施工生產(chǎn)過(guò)程中的災(zāi)害，我們國(guó)家一直都很重視礦井施工生產(chǎn)安全的研究，在地下水害方面已經(jīng)取得了一定的成果。通過(guò)對(duì)這些研究資料進(jìn)行分析和總結(jié)，可以得出造成礦井水害的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）盲目選址、盲目施工。目前，部分礦產(chǎn)勘查單位還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)環(huán)境對(duì)生產(chǎn)安全的重要性，在礦產(chǎn)開采前沒(méi)有對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)特征進(jìn)行全面、詳細(xì)的勘查，甚至有些單位認(rèn)為沒(méi)有必要進(jìn)行水文地質(zhì)勘探，在選擇開采地時(shí)只關(guān)注哪些地方煤炭含量高，在實(shí)際施工時(shí)也沒(méi)有制定水害防范措施，導(dǎo)致開采過(guò)程中安全事故時(shí)有發(fā)生，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，給生產(chǎn)人員的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)威脅，影響生產(chǎn)的正常開展。

（2）沒(méi)有確定合理的預(yù)測(cè)、勘查方法。造成礦井水害發(fā)生的原因有很多，但是最主要的原因在于礦產(chǎn)勘查單位沒(méi)有制定合理的方案，對(duì)礦井的位置、地下水分布情況，以及水文地質(zhì)特征進(jìn)行詳細(xì)、全面的勘查及預(yù)測(cè)，沒(méi)有做好合理的水害防范措施。在確認(rèn)礦井位置、地下水分布以及水文地質(zhì)特征方面，如果沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的勘查和預(yù)測(cè)，會(huì)導(dǎo)致所收集到的信息不準(zhǔn)確，無(wú)法真正掌握地下水源的分布及水量，在建立導(dǎo)水通道時(shí)很容易出現(xiàn)偏差異，從而導(dǎo)致水害的發(fā)生。

3 礦井水害的防治措施

礦產(chǎn)開采是一項(xiàng)很復(fù)雜，難度很高，而且具有很大危險(xiǎn)性的工作。為了提高礦產(chǎn)生產(chǎn)的安全性，最近幾年我國(guó)相關(guān)部門加大了這方面的管理力度，對(duì)原有的管理制度進(jìn)行了進(jìn)一步的完善。尤其在礦井地下水文特征勘測(cè)方面，進(jìn)行明確的規(guī)定，要求相關(guān)單位必須全面、準(zhǔn)確的掌握地下水的分布情況。

礦井所在區(qū)域的地質(zhì)特征以及巖土特征等，并制定合理的措施，盡量減少礦井水害的發(fā)生。

3.1 進(jìn)行水文地質(zhì)特征勘查

探查礦產(chǎn)水文地質(zhì)特征可用多種方法進(jìn)行，其中多數(shù)用水文勘查鉆鉆孔。在實(shí)施礦產(chǎn)開采之前，礦產(chǎn)勘查單位需要借助于現(xiàn)代化的技術(shù)方法和勘查儀器，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘查，通過(guò)分析研究勘查結(jié)果，對(duì)可能發(fā)生水害的區(qū)域進(jìn)行確認(rèn)，并制定完善、合理的施工計(jì)劃，最大限度降低水害的發(fā)生系數(shù)。礦井下巷道掘進(jìn)過(guò)程中突、涌水可能性較大，如不采取防治水技術(shù)措施，將給工程進(jìn)度、安全和工程投入等帶來(lái)了諸多不利的影響，因此，必須在巷道掘進(jìn)過(guò)程中實(shí)施超前探水工程，以確保巷道的安全順利掘進(jìn)，同時(shí)，巷道掘進(jìn)超前探水鉆孔的施工，也可以進(jìn)一步查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件。

3.2 進(jìn)行全面的水量觀測(cè)

礦產(chǎn)勘查單位在進(jìn)行礦井地下水水量觀測(cè)時(shí)，一定要全面，對(duì)地下水的位置、深度、流向、壓力以及水質(zhì)狀況等都要進(jìn)行全面的檢測(cè)，并詳細(xì)記錄檢測(cè)結(jié)果。同時(shí)，還要對(duì)礦道的通風(fēng)情況，以及瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行全面的檢查，確保礦井排水一直保持暢通。目前，在礦井水害的防治方面，主要采取的方法是在工作區(qū)域與水害區(qū)域之間預(yù)留防水煤柱，在實(shí)際開采時(shí)，嚴(yán)禁碰觸防隔水煤柱這根紅線，同時(shí)在發(fā)生水害時(shí)，防水煤柱能夠有效阻隔水源，保障作業(yè)人員的人身安全，避免人員傷亡。

3.3 堵截水源治理礦井水患

堵截，指的是礦產(chǎn)企業(yè)利用堵水材料，把礦井地下水的出水位置與相關(guān)通道圍堵起來(lái)。這種方法能夠有效攔截水源，避免流入作業(yè)區(qū)，減少水害的發(fā)生。這種方法之前已經(jīng)有礦產(chǎn)企業(yè)使用過(guò)，在礦井水害防治中效果比較明顯。

3.4 建設(shè)水閘墻、水閘門

水閘門和水閘墻也是礦井水害防治中常用的方法。它們的作用，主要在于當(dāng)?shù)V井發(fā)生地下水水災(zāi)時(shí)，可以對(duì)水流進(jìn)行控制，控制水害的范圍，避免水源進(jìn)入到其它開采區(qū)，影響正常作業(yè)。同時(shí)，建設(shè)水閘墻和水閘門還能夠保障礦井里設(shè)置的中央配電室的安全。在建立水閘墻時(shí)，主要有兩種模式：一是臨時(shí)性水閘墻，二是可以永久性水閘墻。臨時(shí)性水閘墻，主要是為了搶險(xiǎn)暫時(shí)建立的，在完成搶險(xiǎn)工作后需要重修。永久性水閘墻可以長(zhǎng)期關(guān)閉，用于擋水。

4 結(jié)語(yǔ)

礦產(chǎn)是我們國(guó)家非常重要的自然資源，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了巨大的作用，為人們的日常生產(chǎn)和生活提供了很多的便利。但是，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需求量不斷增加，傳統(tǒng)的開采手段已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今社會(huì)的需要，因此，必須要對(duì)傳統(tǒng)的礦產(chǎn)開采手段進(jìn)行改革與創(chuàng)新，而礦產(chǎn)開采與水文地質(zhì)條件有著非常密切的聯(lián)系，因此需要加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)勘查力度及監(jiān)管力度，最大限度避免水害的發(fā)生，為礦產(chǎn)的安全生產(chǎn)及作業(yè)人員的人身安全提供保障，為我國(guó)礦產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。