礦山地質勘查中水文地質結構問題分析

隨著經濟社會的不斷進步和發(fā)展，社會不同層面對于資源的需求只增不減，這在很大程度上推動了能源生產業(yè)的進步，但對采礦工作而言，其中面臨的風險卻越來越多，尤其是礦井水害問題變得愈發(fā)嚴重，不僅阻礙了采礦工作的進展速度，更是對采礦人員的生命安全構成極大地威脅。導致礦井水害事故發(fā)生的原因一個是因為與頂?shù)装鍘r體結構的運動效應之間的關系，還有一個原因是因為承重水因素的影響。水文地質結構主要有地質結構系統(tǒng)和地下水系統(tǒng)兩部分組成，它的結構好壞是影響礦井水害發(fā)生的主要原因，因此研究礦山地質勘查中的水文地質結構問題，對于減少礦井水害事故、提高防控水平、保證礦山安全都有著重大的意義。

1 礦山水文地質結構

礦山水文地質結構具體指的就是在開采過程中采煤層、含水層、各類充水水源、隔水層、導水通道、采掘空間及水文地質邊界之間的空間位置以及組合關系等。分析研究礦山水文地質結構，可以清晰地掌握這些因素之間實際位置以及具體的組合方式，同時研究礦山水文地質結構，對采掘活動時考量數(shù)值也有著極為重要的影響。合理科學的開采地下水，不僅可以加強礦山開采的穩(wěn)定性，同時還能有效降低安全事故的發(fā)生。在礦山開采時，影響井下開采的因素有很多，比如自然條件的變化、含礦特征、地下水運動的變化等，如果忽視了水文地質勘查工作，那么會直接影響后期礦山開采的進度和效率。在目前地質勘查過程中，人們只是對地下水資源做了簡單的了解和檢測，忽略了水文地質勘查的重要性，導致在實際開采工程中出現(xiàn)很多的安全問題，造成嚴重的經濟損害，因此人們要加強度對水文地質勘查環(huán)節(jié)，這是確保礦山開采的基礎環(huán)節(jié)。

2 礦山水文地質結構的水害類型劃分

在勘查礦山水文地質結構之前，一定要清楚水文地質的類型，看它屬于簡單、中等還是復雜的，簡單和中等的水文地質相對而言較為安全一些，而較為復雜的水文地質環(huán)境，地下水位和水壓的變化是非常頻繁的，如果不能夠及時關注，那么很可能影響后期的礦山開采工作。下面就對礦山水文地質結構的水害類型進行了劃分，主要分為以下幾種。

2.1 大氣降水害

地下含水層的補給主要是依靠地表水和大氣降水，在這一類型中，大氣降水害指的就是礦井充水源補給主要是以大氣降水為主，按照時間角度分析，礦井水害與降水強度之間的關系極為密切；按照礦山水文地質結構分析，為了防治因為大氣降水造成的水害問題，所以要對大氣降水、開采過程形成的地面裂縫、導水縫隙和坡面徑流等都要采取隔絕措施，這也是避免水害發(fā)生的重要方法

2.2 地表水害

通常河流、水庫、湖、海等地表大型水體的分布都較為集中，水量也較大，如果開采這些水體下方的煤層，其中所承擔的風險非常大，一旦在采礦活動中破壞了水文地質結構的隔水性，那么就會與地表水體之間形成水力聯(lián)系，造成水害事故的發(fā)生。針對這種情況，我們要科學合理控制采動影響效應，這樣可以有效避免因為導水裂縫而造成的水害，與此同時還可以通過填充形式，限制導水裂縫帶的高度，能夠有效確保隔水層的完整性。

2.3 頂板水害

攔河壩防滲瀝青混凝土心墻頂高程2982.3m，瀝青混凝土心墻通過開挖截滲槽坐落于強風化基巖上，基座下部巖石采用帷幕灌漿進行防滲處理。壩體瀝青混凝土心墻與壩基防滲帷幕形成完整的防滲系統(tǒng)。

管棚灌漿鉆孔采用YG-80潛孔鉆機鉆進；孔向應符合洞軸線方向；鉆孔孔徑不小于146mm。鉆進過程中對鉆進的地層及異常情況連續(xù)觀察，及時記錄。因為是水平孔鉆孔，因此鉆孔不測斜，主要為過程控制。

畜牧局是政府的一級附屬機構，它肩負著全縣的畜牧業(yè)發(fā)展的關鍵，承擔著其范圍的牧業(yè)生產、防疫、醫(yī)藥、草業(yè)、飼料生產和加工、畜禽經營管理和產品的安全等等，對這項內容都有著職權和義務責任。隨著國家對畜牧業(yè)的重視，我國畜牧業(yè)的發(fā)展比較迅速，各級行政部門也對此傾注了很多精力來發(fā)展畜牧業(yè)的發(fā)展，為此，作為畜牧局的檔案管理工作也隨著不斷地發(fā)展和完善，從過去的不健全走向比較完善的程度。雖然我們取得了一定的成績，但是還是存在著很多的不足和需要改進之處。具體表現(xiàn)如下幾個方面：

2.4 底板水害

英國創(chuàng)新核退役工程中心(CINDe)近期在沃金頓(Workington)正式投運。該中心的目標是成為創(chuàng)新和工程服務領導者，為坎布里亞郡西部的核退役工作提供支持。

2.5 貫通性水害

因為陷落柱、斷裂結構以及鉆孔封閉不良等問題，在開采過程必然會對水文地質結構造成一定的影響，加劇了水害發(fā)生的頻率。我們了解到在水害事故中因為斷層導水的概率達到了80%以上，其中最主要的就是因為導水陷落柱原因，要想治理貫通性水害可以采用注漿封堵的形式來進行有效控制。

在采礦工作中，頂板含水層、導水裂縫帶波和采動垮落帶等都與采動之間有著極為密切的聯(lián)系，一旦采動出現(xiàn)狀況，那么必然會增加頂板水害事故發(fā)生的頻率。當前頂板突水事故的類型主要分為單層組合型與離層水害，在區(qū)別水害類型過程中，一定要考慮到基巖層與松散層之間的組合關系，因為礦井的主要充水水源大部分都是來自巖溶水、基層裂縫水以及松散層孔隙水中的。在開采薄基巖的時候，因為開采而影響上方富水沙層，導致發(fā)生突水潰沙事故，確保隔水層的完整性是預防水害發(fā)生的關鍵所在

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2.6 老空水害

在研究水文地質問題的時候，首先要做的就是掌握地下水的基本情況，根據(jù)具體情況采用科學合理的方式進行開采，這樣可以減少安全隱患的發(fā)生。如果地下水位較低的話，那么不管是土壤的松軟程度還是承載能力都會降低，對于采礦作業(yè)的安全運行都是極為不利的，也很容易造成安全事故的發(fā)生。因此，一定要重視采礦工程前的水文地質檢測問題，這樣不僅確保采礦作業(yè)的安全進行，還可以加強建筑物的自身穩(wěn)定性

。

3 水文地質問題在礦山地質勘查中的重要性

如果從礦山地質勘查角度分析的話，那么水文地質勘查工作是極為重要的，在進行水文地質勘查工作時，可以對地下水資源的具體情況有個基本的掌握，能夠大大降低開采過程中地質風險發(fā)生的概率，同時還可以有效控制生態(tài)環(huán)境不受污染破壞，因此水文地質勘查在礦山地質工程勘查中有著極為重要的意義。

3.1 采礦工程的安全性

采空區(qū)形成是因為水充填而形成的積水，在開采作業(yè)中如果因為操作不當，擾亂了采空區(qū)，那么也會引發(fā)突水事故的發(fā)生。再加上由于采空區(qū)與開采煤層空間位置的不同，經常出現(xiàn)老空水害，因此在防治過程中，一定要考慮到當前區(qū)域水文地質結構的具體情況。

電氣自動化不僅促進了生產力的進步，也極大地改變、改善了人類的生活。放眼未來，在電氣自動化的發(fā)展中，以下趨勢越來越明顯：

3.2 施工質量評價

地質因素是影響地下水位變化的重要原因，在采礦工程進行中，會抽取不定量的地下水，這樣就造成水源無法得到及時的補給，雖然這樣可以降低用水的壓力，但同樣的也會影響地位水位的下降，地下水位無法支撐當前的壓力，從而出現(xiàn)土地沉陷區(qū)坍塌等問題，對后期的礦工開采安全存在著極大的隱患。

4 現(xiàn)階段地下水運動對礦造成的影響分析

為什么要重視水文地質問題呢？因為地下水位并非固定的數(shù)值，它會隨著外界等因素不斷的變化，如果不能及時掌握這些變化數(shù)值，那么會影響采礦工作的進度。

每個人從小接觸的環(huán)境，是從家庭到學校，從學校到社會，都沒有刻意營造一個有關財商知識的教育或培訓。因此，很多人只能通過碎片化的、快餐式的學習過程，去填補財富領域的知識匱乏。然而這么做的結果卻是：渴望財富，卻很少去仔細研究如何才能擁有財富；渴望財務自由，卻不知道通過什么途徑去實現(xiàn)。

4.1 地下水水位變化導致塌陷

在水文地質勘查工作的進行中，一方面可以確保采礦工作的順利進行，另外一方面也可以發(fā)現(xiàn)水文地質存在的安全隱患和問題，才能有針對性采取相關措施，確保問題可以及時得到解決。還有就是在采礦工程質量評估方面也有較為重要的影響，在進行采礦工作前，一定要加強施工人員的專業(yè)培養(yǎng)，讓每位施工人員都能夠掌握基本專業(yè)知識和操作方法。

4.2 地下水變動頻繁降低地面承重能力

在礦山開采過程中，一旦地下水位變化得較為頻繁，很有可能出現(xiàn)地面形變的問題，如果不能及時解決該問題，造成變動面積不斷擴大，不僅影響地面建筑物的穩(wěn)定性，同時對人民生命財產安全和能源開采都有著極大的影響

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5 礦區(qū)加強水文勘查，解決水文地質災害的措施

在雨季到來之前，及時對當前地區(qū)礦井防治水工作進行排查檢測，及時排除防治水工作中存在的隱患，制定相應的整改措施和策略，將水害扼殺在萌芽中。同時根據(jù)當前礦區(qū)水害的危害程度、具體特征制定出對應的方案，合理安排防治水工作中的各個環(huán)節(jié)，確保能源開采可以順利的實施進行。

經過脫氧烏頭堿對照品、脫氧烏頭堿浸泡24 h樣品和脫氧烏頭堿加熱720 min樣品的對比，可確定脫氧烏頭堿在浸泡過程中未發(fā)生水解反應，經過加熱以后水解生成了4種新成分；準分子離子m/z 588在36 min出峰，為去氧烏頭次堿，是脫氧烏頭堿C-8位酯鍵水解的產物；準分子離子m/z 484在32 min出峰，結合烏頭堿的加熱情況，認為m/z 484離子為去氧烏頭原堿；準分子離子m/z 570在54 min出峰，確定其為去氧烏頭原堿；離子m/z 466在9 min出峰，確定其為焦去氧烏頭原堿，離子m/z 630為脫氧烏頭原堿。

5.1 堅持“預防為主、安全第一”的原則

在礦山開采過程中，首先要做好的就是“雙基建設”，加強基礎建設，嚴格按照水文地質勘查的實際情況做好防治水工作，將防治水工作作為基礎工作的首要任務，加強防治水的管理工作，健全相關的管理體系，針對當前具體工作情況定期開展技術人員培訓工作，及時總結近幾年發(fā)生重大水災事故的原因、規(guī)律，提前做好預防措施，為礦山的開采工作打下堅實的基礎。

5.2 深化對水文地質基礎工作的研究

不斷細化水文地質基礎勘查工作，全面分析相關數(shù)據(jù)，積極加強勘查工作，有計劃、有組織的對水文地質基礎工作進行分析研究。一般水文地質勘查中使用的方法主要有鉆探和物探兩種，升級優(yōu)化觀測技術，建立含水層水質數(shù)據(jù)庫，及時分析研究該地區(qū)的水文地質信息工作，繪制出巷道、石門等立體圖，對其中的水文地質情況進行詳細的標注，一定要做到有疑必探、先治后采、先采后掘，合理規(guī)劃防治水工作，完善其中不足和遺漏處。

5.3 做好井下防治水工作

在礦山開采過程中，相關技術人員一定要將安全放在首位，及時勘查水文地質情況的變化，進行總結分析，不斷更新技術，降低水文地質災害發(fā)生的頻率。

底板水害主要是因為底板石灰?guī)r水層含水層被破壞，分析地板石灰層的水量情況，水害的類型通常分為單層與組合型兩種。石灰層很容易發(fā)生熔巖，再加上水壓較大，因此在開采作業(yè)中，會影響下方石灰?guī)r含水層，從而增加突水事故發(fā)生的概率。防治底板水的主要目的就是為了確保底板隔水層的防水性，利用注漿形式或者是通過疏水降壓的形式來改善井下開采作業(yè)的面積。

5.4 加強區(qū)域水防治

近些年，隨著礦山勘查水防治技術的不斷成熟，人們研發(fā)出了地面區(qū)域防治水技術，這種地面區(qū)域防治水主要是通過大功率鉆機進入到井下水進行工作，具體就是在地面上方鉆孔到目標層位，然后再以傾斜角度鉆進目標層位，同時還要確保水平方向的鉆進，在鉆孔的過程中通過羽狀水平鉆孔向地面注漿，由此來改善含水層，降低井下突出事故的發(fā)生，這項技術在時間上可以將過程治理轉換為超前治理，在空間上將防治水工作從傳統(tǒng)的井下延伸到了地面之上。

6 礦山水文地質結構研究在水害防控中的意義

分析研究礦山水文地質結構和采動響應之間的關系，可以有效預防礦井水害防治工作的進行，在工作具體開展的過程中，首先要保護水文地質結構，合理利用該結構的特征進行礦山開采，比如支撐結構、阻水結構等，然后改善重構水文地質結構，加強相關的工程措施，以此來提高隔水結構的性能，確保水文地質結構隔水性的完整性。

6.1 合理保護利用水文地質結構

構建不同類型的安全煤柱，這樣可以大大降低在開采過程中開采區(qū)域的損壞程度，根據(jù)區(qū)域需求合理設置安全煤柱來減少控制地表水、地下水和水沙涌等對礦井造成的破壞。

6.2 改造含水層、加固隔水層

天然阻水結構主要是水文地質結構內部隔水性的構造和巖土體，在進行施工時要綜合考慮阻水結構的具體空間位置、厚度以及穩(wěn)定性等，還有就是和巖性組合的關系，這樣才能更加合理有效地開展水害防治工作。因此在治理水害工作中，可以利用注漿充填的形式對底板含水層、隔水層進行補充，減少含水層的富水性，提高隔水層的強度。

6.3 地下水滲流狀態(tài)的變化

設計科學合理的巷道阻水結構，避免水害發(fā)生的積累，在地下設置防滲墻，可以阻擋地下水不斷滲流，還可以利用疏放的形式降低含水層中水量的多少，以此可以避免巖土體遭受到更大的損害，改善水文地質，有效降低水害的發(fā)生

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7 結語

隨著經濟社會的不斷進步和發(fā)展，采礦行業(yè)也有了新的突破，可是隨之而來的采礦過程中安全事故發(fā)生的概率也在不斷上升。從客觀層面分析，很多內外因素都阻礙了采礦活動的發(fā)展，其中最為突出的就是不同類型的礦山水文地質結構、水文地質情況和采掘活動，這些都嚴重影響了采礦行業(yè)的發(fā)展

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因此，在礦山地質勘查過程中，要加強深化礦山水文地質結構問題的研究和分析，制定出相應的措施，預防礦山水害問題，確保礦山開采的安全性，這樣不僅可以加快礦山開采的速度，還能提高經濟效益。

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