礦山水文地質(zhì)的重要性探討

劉才云，董龍騰

（河北省地礦局第九地質(zhì)大隊，河北 邢臺 045000）

現(xiàn)階段邯邢地區(qū)各個領(lǐng)域得到了不斷的發(fā)展，在這個過程中對能源資源的需求量也變得越來越高。就從目前情況看來，礦產(chǎn)資源在實際開采過程中會受到很多方面的影響，從而導(dǎo)致各種危害的出現(xiàn)，其中最為重要的就是礦山水害。所謂的礦山水害，簡單的來說就是各種不同形式的水源通過一些途徑進入到礦井當(dāng)中，進而對礦山開采過程帶來很大程度的影響。為此，相關(guān)單位要對水文地質(zhì)勘查工作予以足夠重視，在此基礎(chǔ)上來對該工作進行充分應(yīng)用，這樣才可以達到礦山防治水的效果。

1 礦山水文地質(zhì)的重要性

1.1 水文地質(zhì)勘查是保障礦山安全生產(chǎn)的前提

在礦山行業(yè)發(fā)展生產(chǎn)過程中永恒不變的主體就是安全，這也是礦山行業(yè)進行穩(wěn)定生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。礦山行業(yè)與其他行業(yè)之間有著較大的差距，前者在實際開采過程中有著較高的危險性，所以，相關(guān)管理人員要對礦山安全管理工作予以足夠重視。在通常情況下，礦山發(fā)生災(zāi)難性事故的主要原因就是礦山水災(zāi)害，現(xiàn)階段邯邢地區(qū)發(fā)生礦山災(zāi)難最主要的原因就是煤層上部分含水層及下部分巖溶水發(fā)生突水和淹井現(xiàn)象，再加上部分開采單位并沒有對水文地質(zhì)勘查工作予以足夠重視，這樣就會導(dǎo)致水災(zāi)害的危害程度進一步巨大。所以，水文地質(zhì)勘查工作是礦山防治水工作的基礎(chǔ)，相關(guān)開采單位要提高對水文勘查工作的重視程度。

1.2 水文地質(zhì)勘查為礦山防治水工作提供科學(xué)依據(jù)

在通常情況下，礦山開采區(qū)域的水文地質(zhì)各種數(shù)據(jù)和信息可以為礦井工作面的布置及巷道布置工作提供有效的參考依據(jù)，對礦區(qū)工作面及巷道設(shè)計工作會帶來一定程度的影響。水文預(yù)報與水文勘查有著相同的作用，開采單位加強開采區(qū)域的水文地質(zhì)勘查工作和水文地質(zhì)預(yù)測工作可以進一步降低開采區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)透水等災(zāi)害性事故發(fā)生的概率，而且還可以對礦山的生產(chǎn)安全進行有效的保障。另外，水文地質(zhì)勘查還可以對開采過程中可能出現(xiàn)的各種地質(zhì)問題進行準(zhǔn)確預(yù)測，工作人員可以對周圍環(huán)境和安全隱患進行全方位的排查，這樣才可以達到良好的水質(zhì)觀察效果。

1.3 預(yù)測礦井涌水量，促進礦山防治水工作的開展

礦山涌水量是判斷礦床水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度的重要指標(biāo)，礦井設(shè)計部門可以根據(jù)對礦井涌水量的預(yù)測來對相應(yīng)的防治水措施和和排水設(shè)備進行科學(xué)的制定和選擇。工作人員要嚴(yán)格按照防治水措施來開展各方面的工作，并且對排水設(shè)備進行合理的操作，進而可以對礦山防治水工作起到促進作用。與此同時，邯邢地區(qū)有著較多擱置或淹井的礦山，導(dǎo)致這些問題出現(xiàn)的主要原因就是礦山開采過程中礦山涌水量出入，這樣就會導(dǎo)致實際涌水量要遠遠超出預(yù)期的涌水量，在這時候采用防治水措施和排水設(shè)備也不能達到良好的處理效果。所以，工作人員要對水文地質(zhì)勘查過程中得到的數(shù)據(jù)和信息進行充分分析，在此基礎(chǔ)上來對不同階段的涌水量進行準(zhǔn)確預(yù)測，進而對礦床進行科學(xué)的勘查，礦山防治水工作整體的效率和質(zhì)量也會得到進一步提高。

2 基于水文地質(zhì)勘查的礦山防治水工作

2.1 提升礦山開采工作人員防治水工作意識

邯邢地區(qū)礦山安全生產(chǎn)的關(guān)鍵準(zhǔn)則是以人為本，在確保開采工作人員生命安全的同時，將礦山的經(jīng)濟效益和安全效益進行提高。為了能夠讓礦山企業(yè)得到更好的發(fā)展，礦山開采工作人員就要不斷提高警惕水災(zāi)害的能力。為此，礦山企業(yè)要根據(jù)實際情況來定期開展防治水知識教育培訓(xùn)，在這個過程中可以讓相關(guān)的礦山開采工作人員對防治水工作基礎(chǔ)知識進行充分了解，與此同時還要開展井下水災(zāi)害應(yīng)急救援演練，進而能夠提高開采工作人員的防治水工作能力和抵御水災(zāi)害的能力。礦山開采工作人員要對先進的防治水技術(shù)和設(shè)備進行充分了解，并且對這些技術(shù)和設(shè)備進行充分應(yīng)用，這樣才可以提高整體的礦山防治水效率和質(zhì)量。

2.2 增加水文地質(zhì)勘查系統(tǒng)的建設(shè)力度

礦山水文地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容可以分為兩個方面，這兩個方面分別是靜態(tài)內(nèi)容和動態(tài)內(nèi)容。靜態(tài)內(nèi)容就是相關(guān)工作人員在實際的礦山開采工作之前要將水文地質(zhì)勘查工作落實到實處，進而可以對礦區(qū)周圍情況進行充分的了解，對監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息進行及時的記錄整理，為后期工作提供有效的參考依據(jù)。除此之外，施工人員可以對這些監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息進行充分分析，進而對礦山開采方案和計劃進行合理的制定，對提高礦山施工整體的質(zhì)量起到一定的促進作用。在靜態(tài)勘查的基礎(chǔ)上開展動態(tài)勘查，工作人員要對水文地質(zhì)的動態(tài)變化進行實時監(jiān)測，根據(jù)這些動態(tài)數(shù)據(jù)來對礦山開采區(qū)域的實際水文地質(zhì)情況進行充分了解，礦山防治水工作也可以正常開展。

2.3 收集頻發(fā)水災(zāi)害情況，做好防控

為了能夠?qū)⒌V山防治水工作的效果進行充分提高，工作人員要對水災(zāi)害發(fā)生的各種隱患進行充分掌握，利用先進的技術(shù)和設(shè)備來對水災(zāi)害進行科學(xué)的判斷，這樣才可以提高水災(zāi)害預(yù)測和處理的效率。工作人員可以對相關(guān)的設(shè)備來對礦井及臨時礦井都水災(zāi)害情況進行統(tǒng)計，針對一些水災(zāi)害發(fā)生頻率較高的區(qū)域進行監(jiān)控，在掌握不同階段水文情況的基礎(chǔ)上，在緊急情況出現(xiàn)的第一時間來采取相應(yīng)的措施進行處理，這樣可以有效的對人員進行疏散，水災(zāi)害的危害程度也會得到有效的控制。與此同時，礦山企業(yè)要對同類企業(yè)先進的礦山防治水經(jīng)驗進行不斷學(xué)習(xí)，結(jié)合實際來建立水文地質(zhì)勘查機制，進而提高水文地質(zhì)勘查整體的效果，不僅工作人員的生命安全得到有效的保障，礦山企業(yè)也會得到相應(yīng)的經(jīng)濟效益。

3 礦山水文地質(zhì)勘查方法

3.1 水文地質(zhì)測繪

水文地質(zhì)測繪是水文地質(zhì)勘查的最基礎(chǔ)手段，水文地質(zhì)測繪范圍一般應(yīng)包括一個完整的水文地質(zhì)單元。人們可以運用合理、有效的勘查方法(應(yīng)充分研究利用物探遙感進行大范圍的水文地質(zhì)調(diào)查)，從區(qū)域水文地質(zhì)背景來研究勘查區(qū)的水文地質(zhì)問題，確定勘查區(qū)位于水文地質(zhì)單元的分區(qū)位置、含水層的邊界條件及區(qū)內(nèi)各地段水文差異情況，查明含水層的補給條件和天然補給量，并研究天然流場在礦床開采后可能產(chǎn)生的變化，然后以基本輪廓為基礎(chǔ)，指導(dǎo)其他點的水文地質(zhì)工作(如抽水孔布置、長期觀測站的布設(shè)等)。各種比例尺的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘查和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作內(nèi)容、精度要求均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范、規(guī)程的相應(yīng)勘查階段對礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作的要求。

3.2 長期觀測

長期觀測是布置抽水試驗孔及開展其他水文地質(zhì)工作的依據(jù)。為了解地下水動態(tài)變化及其所反映的水文地質(zhì)特征，人們要加強長期觀測及其資料的分析研究，尤其是水文地質(zhì)條件復(fù)雜的大水井田(礦區(qū))，必須建立地下水動態(tài)長期觀測網(wǎng)，了解地下水自然流場情況，綜合研究地下水與地表水的動態(tài)，充分揭示地下水天然流場的特點。結(jié)合工作區(qū)的地貌、第四系、地質(zhì)構(gòu)造、巖性分布和各種水文地質(zhì)現(xiàn)象，人們要特別注意對地下水集中排泄點的調(diào)查，在地下水以大型泉水為集中排泄方式的地區(qū)，對其進行長觀，開展長時間大流量的天然抽水試驗，以便查清邊界條件、含水層各區(qū)段的富水性變化、強徑流帶的位置，明確地下水、地表水、各含水層段間的相互關(guān)系，彌補專門抽水試驗時間的不足，這是計算水文地質(zhì)參數(shù)、礦坑涌水量的重要依據(jù)。

3.3 簡易水文地質(zhì)觀測

利用鉆孔進行簡易水文地質(zhì)觀測，是煤田地質(zhì)鉆探中的一項經(jīng)常性工作。將鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測的資料進行綜合整理、分析后，人們可以概略地了解勘查區(qū)含水層的層數(shù)、厚度、分布規(guī)律和含水層性質(zhì)等，同時可以將其作為勘查區(qū)評價水文地質(zhì)條件的資料和布置專門水文地質(zhì)鉆孔的參考資料。鉆孔簡易水文觀測是在鉆進過程中隨時進行的，應(yīng)觀測的項目有如下幾方面。

第一，鉆孔水位的測量。鉆孔水位是指沖洗液在鉆孔內(nèi)液面和孔口某一固定位置的距離。觀測水位的目的是了解含水層的深度、地下水的壓力大小和確定地下水的動態(tài)。根據(jù)水位觀測資料，人們可以編繪等水位線圖，分析地下水流向。對于水位測量，一般在提鉆后、下鉆前各測一次水位。第二， 沖洗液消耗量測量。通過測量沖洗液消耗量，人們可以對巖層透水性、裂隙發(fā)育程度等做出初步評價。沖洗液消耗量需要每小時測一次。第三，鉆孔涌水量測量。鉆孔發(fā)生涌水后，應(yīng)馬上提鉆并記錄涌水孔深，下入套管，然后從孔口向上接長套管，觀測涌水量和水頭高度。第四，水溫測量和其他測量。地下水溫過高或過低時，人們要根據(jù)地質(zhì)需要，測量水溫。地質(zhì)人員檢查簡易水文觀測原始記錄時，應(yīng)著重檢查嚴(yán)重涌漏水層段的近似穩(wěn)定水位，涌水量，沖洗液消耗量和涌、漏層位置的觀測記錄是否齊全準(zhǔn)確，簡易水文觀測次數(shù)是否已超過應(yīng)觀測次數(shù)的80%，觀測點分布是否均勻。

3.4 水文地質(zhì)工程地質(zhì)鑒定描述

在鉆探過程中，水文地質(zhì)方面，人們應(yīng)觀察和描述下述內(nèi)容。第一，沖積層。除觀察和描述沖積層的成層結(jié)構(gòu)、顆粒分選性外，還應(yīng)注意其中含水層和隔水層的層數(shù)、厚度、水位和水量的變化。特別要注意沖積層與基巖分界面附近有無黏土層存在，并應(yīng)測得該黏土層的厚度及水位變化，以了解其隔水作用的大小。第二，裂隙帶。在鑒定和描述巖芯時，要觀察和統(tǒng)計構(gòu)造裂隙，主要內(nèi)容包括測定裂隙的數(shù)量、大小、產(chǎn)狀、位置和均勻性等。同時，要對裂隙中有無水銹斑跡及后生充填物進行觀察，充填物描述的方面有性質(zhì)、充填程度、成分及是否受溶蝕等。第三，斷層。人們要注意觀察和描述斷層現(xiàn)象，同時觀測斷層帶附近的涌漏水情況和水位變化。第四，巖溶。對于石灰?guī)r中的溶洞，有的儲水，有的透水。在鉆探過程中，如遇巖溶現(xiàn)象，應(yīng)測定其埋藏深度和發(fā)育情況，若其中有充填物，應(yīng)鑒定充填物的成分和充填程度。同時，要觀察和記錄涌、漏水?dāng)?shù)據(jù)及其變化情況。

3.5 抽水試驗

抽水試驗一般在詳查后期和勘查階段進行。工程布置應(yīng)考慮生產(chǎn)和礦井設(shè)計的需要，水文地質(zhì)鉆孔主要布置在以下部位：一是第一水平內(nèi)直接充水含水層富水性強、礦井初期采區(qū)和斷裂比較發(fā)育的部位；二是補給邊界附近及強徑流地段。斷裂帶抽水試驗鉆孔的布置主要考慮水文地質(zhì)特征和斷裂構(gòu)造的發(fā)育程度，其通常布置在主要井巷穿過的主要斷裂帶部位的兩側(cè)、井田內(nèi)對礦井充水有影響的主要斷裂帶的兩側(cè)、水文地質(zhì)邊界斷層的兩側(cè)。對于露天煤礦，水文地質(zhì)鉆孔應(yīng)著重布置在露天開采初期的拉溝地段、需要疏干的地段、煤層露頭以外至附近地表水體之間的地段。

4 結(jié)語

由此可見，水文地質(zhì)勘查在礦山防治水工作當(dāng)中占據(jù)著非常重要的地位，這就要求礦山企業(yè)要對水文地質(zhì)勘查進行充分的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上來提高礦山防治水工作整體的質(zhì)量和效率。