礦山地下水災(zāi)害的表現(xiàn)形式及其防治措施

張維東，袁燕飛

（甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

我國(guó)礦產(chǎn)資源異常豐富，同時(shí)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也非常頻繁，不僅具有非常多樣的地質(zhì)災(zāi)害類型，而且在全國(guó)內(nèi)具有非常廣泛的分布特點(diǎn)，有地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)的破壞異常嚴(yán)重，常常造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，病嚴(yán)重威脅著人類的生命安全。礦山地質(zhì)災(zāi)害也有非常多的類型，尤其是地下水害，對(duì)礦山建設(shè)的影響巨大，這類災(zāi)害的發(fā)生與礦山開(kāi)采活動(dòng)有著最為直接的關(guān)系。此類災(zāi)害發(fā)生時(shí)不僅具有突發(fā)性的特點(diǎn)，即便是無(wú)人員傷亡情況的出現(xiàn)，這類事故的出現(xiàn)，進(jìn)行救援其困難也相當(dāng)?shù)拇?，造成的?jīng)濟(jì)損失不可估量[1]。

1 礦山地下水害的表現(xiàn)形式

（1）突水淹井。這種礦山地下水害是由于獎(jiǎng)勵(lì)采礦通道過(guò)程中，地下水迅速的對(duì)采礦通道進(jìn)行灌入，造成嚴(yán)重財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡的礦山地下水害。視水害量的大小，不僅給礦井順利開(kāi)展造成非常大的影響，導(dǎo)致工期延長(zhǎng)。

（2）地面塌陷。在疏干導(dǎo)流地下水階段，因極具的水位變化，或者導(dǎo)致上部土層含水量出現(xiàn)的變化給土體力學(xué)造成很大影響，使其性質(zhì)產(chǎn)生巨大變化，因此地表位置出現(xiàn)開(kāi)裂塌陷，出現(xiàn)的不良現(xiàn)象。

（3）井下泥石流。疏干礦井內(nèi)水的過(guò)程中，因其具有非常復(fù)雜的地下水環(huán)境，特別是遇到不良地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域，巖溶或者斷層切割破碎巖體等結(jié)構(gòu)時(shí)，就極易導(dǎo)致地下水和碎石以及泥土等進(jìn)行混合大量的涌入礦井，發(fā)生進(jìn)行泥石流，這種水害對(duì)礦井工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全威脅極大。

（4）其它水害形式。①滑坡。露天開(kāi)采時(shí)，斷裂以及淤泥層和流砂等松軟的地層結(jié)構(gòu)，在遭受地下水不斷的侵蝕過(guò)程中非常容易發(fā)生邊坡失穩(wěn)情況繼而出現(xiàn)滑坡水害。②片幫、崩落。地下水不斷對(duì)采場(chǎng)以及巷道松軟結(jié)構(gòu)以及松散巖體進(jìn)行影響，受其水壓的作用，導(dǎo)致片幫、崩落等情況發(fā)生于喊道的頂板以及側(cè)幫位置上。③海水入侵。在接近海邊采礦作業(yè)階段，海水受含水構(gòu)造的影響，發(fā)生侵蝕，對(duì)水源地造成破壞。

2 礦山地下水災(zāi)害防治措施

2.1 礦井突水防治

（1）地面防治水。為有效的減少地表水對(duì)礦區(qū)場(chǎng)地進(jìn)行涌入或者地下水對(duì)采礦區(qū)造成的影響，進(jìn)而對(duì)井口以及井下造成滲漏，做好礦井吐水事故防治成為重點(diǎn)。加強(qiáng)地面水害的防治，對(duì)礦井水害的預(yù)防有著至關(guān)重要的影響。而要對(duì)其進(jìn)行有效防治，必須要對(duì)地表水的性質(zhì)有一個(gè)全面的了解，掌握它的特點(diǎn)，與變化情況，結(jié)合礦區(qū)的氣候條件以及地貌特征，加緊防水工程建設(shè)[2]。

（2）井下防治水。①對(duì)通道以及水源進(jìn)行詳細(xì)查明。掌握沖擊層的具體組成和厚度，分析其透水性以及含水性等。

掌握斷層情況以及裂隙的特點(diǎn)，對(duì)隔水層以及含水層情況進(jìn)行詳細(xì)了解，開(kāi)展作業(yè)區(qū)是否存在老窯，其位置大小積水情況等。②對(duì)水文水文觀測(cè)工作一定要做好：對(duì)當(dāng)?shù)氐臍庀筇卣饕约敖邓闆r河流水文特征進(jìn)行調(diào)查，對(duì)地表水情況急性詳細(xì)查明，利用相關(guān)工程探測(cè)對(duì)地下水源區(qū)域的水位及其壓力和水量變化情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，掌握其規(guī)律，為礦井水害防治提供參考。③井下探水。發(fā)現(xiàn)疑問(wèn)必須要進(jìn)性探測(cè)，徹底弄清其井下水情況，然后實(shí)施放水。④疏放水。依照相關(guān)探測(cè)對(duì)礦井水源進(jìn)行徹底了解后，依照其類型特征，通過(guò)有效的方式進(jìn)行放水作業(yè)，降低水害的發(fā)生。⑤截水。有的水源不具備放水條件，也或經(jīng)放水但存在不合理性時(shí)，通過(guò)巖柱以及放水閘門或防水墻等進(jìn)行有效的截水，將水源與礦區(qū)進(jìn)行有效阻隔，避免對(duì)海對(duì)礦井生產(chǎn)造成影響。⑥該法簡(jiǎn)單易行，對(duì)防治礦井水害有著重要的作用，可以有效地降低礦井涌水造成的影響。

2.2 地面塌陷防治措施

①塌陷的預(yù)防。對(duì)水位進(jìn)行有效的控制，通過(guò)靜壓主講注漿以及河床防滲，攔砂濾水等多種措施對(duì)水位下降進(jìn)行有效的控制。②塌洞口封閉。針對(duì)基于揭露的塌陷洞口，通過(guò)廢車皮或者石板與砼等措施對(duì)其洞口進(jìn)行有效封閉，有效減少塌陷造成的危害。③塌洞埋管回填注漿。該方法不用進(jìn)行鉆孔作業(yè)，通過(guò)注漿以及回填等措施將便宜的漿材灌注到塌陷洞中，對(duì)此類病害有很好的防治效果。④修筑高噴樁基礎(chǔ)的人工河床。通過(guò)該方法能夠有效地預(yù)防河床使其免受塌陷影響，并將這些水源鄉(xiāng)塌陷區(qū)之外的區(qū)域進(jìn)行轉(zhuǎn)移，有效的控制了水源對(duì)工作區(qū)造成的危害。⑤注漿封堵塌洞口。這種方法可以分為兩種一種為普通注漿一種為孔內(nèi)注漿等，前者通過(guò)便宜的粘土漿以及粉煤漿等對(duì)洞口進(jìn)行有效封堵。后者在孔內(nèi)通過(guò)高壓噴射技術(shù)對(duì)洞口進(jìn)行封堵，防治效果良好。

（6）高噴樁拱體封閉塌洞口。對(duì)隱伏塌陷洞的防治有著非常重要的作用，效果良好。⑦隱伏土洞治理。通常對(duì)此類病害進(jìn)行有效的防治，能夠很好的降低塌陷情況的發(fā)生。應(yīng)當(dāng)通過(guò)物探措施對(duì)土洞進(jìn)行有效的探測(cè)，聽(tīng)過(guò)一定的布孔注漿將隱伏洞口進(jìn)行封堵，也可利用插管將洞內(nèi)的壓力進(jìn)行釋放，降低塌陷情況的發(fā)生。

2.3 井下泥石流的防治措施

對(duì)于此類水害，可以通過(guò)相關(guān)的清碴后支護(hù)以及隔水墻封閉等工程手段對(duì)其進(jìn)行治理。提前做好工程預(yù)防，通過(guò)對(duì)松散破碎帶進(jìn)行高壓注漿等措施進(jìn)行防治。

3 結(jié)語(yǔ)

礦井生產(chǎn)過(guò)程中，水害的發(fā)生是一項(xiàng)非常嚴(yán)重的災(zāi)害類型，破壞性極大，因此，必須要對(duì)其加強(qiáng)研究，對(duì)其發(fā)生原因以及機(jī)理進(jìn)行掌握，發(fā)現(xiàn)其水害發(fā)生的規(guī)律性，并做好相關(guān)的預(yù)測(cè)工作，為礦山安全生產(chǎn)提供幫助。