楊浩舉
(平頂山天安煤業(yè)股份有限公司五礦,河南 平頂山 467000)
目前,主要將礦山水文地質(zhì)勘查工作分成兩個(gè)方面 :一是水文地質(zhì)勘查。這項(xiàng)工作是通過(guò)對(duì)地下水位分布狀況的了解來(lái)搜集一些水文數(shù)據(jù),再利用搜集到的數(shù)據(jù)來(lái)分析與預(yù)估地下水的發(fā)展?fàn)顩r,從而結(jié)合勘查出的水文問(wèn)題與未來(lái)可能發(fā)生的改變研究出合理的解決措施;第二是對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境的勘查。該項(xiàng)工作的主要目的是保護(hù)礦山環(huán)境,通過(guò)了解礦山工程所在地的環(huán)境情況,并詳細(xì)記錄當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境破壞情況和資源分布情況,發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題所在,進(jìn)而采取合理的解決措施,實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。雖然礦山開(kāi)發(fā)能夠?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展帶來(lái)較大的效益,但是,相關(guān)政府、單位、機(jī)構(gòu)等也需要重視礦山水文地質(zhì)勘查工作,加強(qiáng)礦山開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境破壞問(wèn)題的預(yù)防與治理,提高對(duì)礦山開(kāi)發(fā)區(qū)的環(huán)境保護(hù),加強(qiáng)資源可持續(xù)發(fā)展原則的貫徹。
根據(jù)劃分的原則不同,礦山水文地質(zhì)類型的劃分也不同,一般按照礦山的充水與礦山水文地質(zhì)的復(fù)雜程度其進(jìn)行劃分。
按照地址勘察的結(jié)果,根據(jù)地下水的含量條件進(jìn)行水文地質(zhì)類型劃分主要有以下幾種類型:①孔隙型的地下水,也是最常見(jiàn)的一種類型,這種情況的地下水都存在密集的巖層孔隙中;②巖溶型的地下水,這種類型主要是在碳酸鹽巖層分布較廣的區(qū)域,地下水主要存在于溶洞和溶蝕裂隙中;③裂隙型的地下水,這種地下水與礦區(qū)的導(dǎo)水結(jié)構(gòu)關(guān)系較為密切,主要存在于構(gòu)造帶的破碎帶和裂隙中;④地表型,這種實(shí)在開(kāi)采的過(guò)程中容易下滲,可能會(huì)引發(fā)大量水體的類型,主要指的是地表的湖泊等水體;⑤老空水型地下水,通常由于開(kāi)采過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)范開(kāi)采所致;⑥混合型,是上述幾種地下水類型的組合,條件比較復(fù)雜,對(duì)開(kāi)采的影響較大。
在地址勘察過(guò)程中,根據(jù)充水因素等條件具體劃分為以下幾種類型:①簡(jiǎn)單型,指的是地質(zhì)水文條件相對(duì)簡(jiǎn)單,充水因素單一,對(duì)于礦山的開(kāi)采影響小容易消除;②中等型,是的是礦山的充水因素有一定的復(fù)雜性,充水有多方面的來(lái)源,但是比較容易勘察到;③復(fù)雜型,指的是水文和地質(zhì)條件都比較復(fù)雜,充水因素多,難以勘察或者難以準(zhǔn)確了解;④極復(fù)雜型,指的是地下水的含水量大,補(bǔ)充因素多,礦山的開(kāi)采有很大的風(fēng)險(xiǎn),容易冒水和坍塌。
地下水指的是存在于地下一定深度以下的水體。這部分水體一般都具有承壓的特點(diǎn),處于兩個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的受力隔水層之間。如果外界的條件沒(méi)有發(fā)生明顯的改變,那么上部的巖層對(duì)于地下水的靜壓力以及地下水的承壓力是相同的,互相平衡且不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)壓力的變化。當(dāng)開(kāi)始采礦時(shí),設(shè)備對(duì)地質(zhì)進(jìn)行了擾動(dòng),地下水上部的巖層不斷剝落,使得地下水的靜壓力受到了變化,因此受力不再平衡,這就導(dǎo)致局部區(qū)域的地下水承壓力高于上部的靜壓力,就形成了冒水事故。如果在采礦的平峒內(nèi)土層分布中存在比較多的粉土層的時(shí)候,由于地下水的滲流還會(huì)造成流沙現(xiàn)象,沙土的流失導(dǎo)致粉土層發(fā)生形變與位移。另外如果開(kāi)采礦物的平硐與地下水存在的含水層距離比較接近的時(shí)候,由于地下水的壓力增加還可能引發(fā)周圍的地下水壓爆圍巖造成突水事故。所以,在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí),必須核實(shí)充水因素是否為承壓水,而且應(yīng)當(dāng)查明承壓水存在的位置,并加以標(biāo)注,避免出現(xiàn)突水冒水等事故。
自然條件下地下水中的潛水水位、局部上層滯水水位等隨著地表大氣降水的變化而發(fā)現(xiàn)較大幅度的變化,而承壓地下水一般具有相對(duì)穩(wěn)定的地下水位。因此,僅分析淺部潛水和上層滯水水位對(duì)礦山開(kāi)采的影響。由于受到人類采礦活動(dòng)以及自然因素的雙重作用下,礦山區(qū)域地下水水位會(huì)發(fā)現(xiàn)明顯的變化,表現(xiàn)為地下水水位的上升和下降。其中地下水水位上升主要受控于地表大氣降水,當(dāng)降水量增多時(shí),通過(guò)地表裂隙等下滲,導(dǎo)致水位上升,此時(shí)對(duì)開(kāi)采造成較大的影響,如開(kāi)礦平硐注水等問(wèn)題的出現(xiàn),并且隨著水位上升,可能誘發(fā)崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率,對(duì)礦山安全生產(chǎn)造成威脅。
由于地下礦山資源的開(kāi)采過(guò)程比較復(fù)雜,在開(kāi)采過(guò)程中必須考慮地下水的影響,因此在進(jìn)行礦山基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)計(jì)在地下水的平均水位之上。如果有特殊的情況,必須把基礎(chǔ)設(shè)置在地下水位之下,也可以適當(dāng)設(shè)計(jì)考慮,但是必須做好相關(guān)的防護(hù)措施,因?yàn)榈V山基礎(chǔ)設(shè)施的安全直接影響著礦山開(kāi)采的安全性能,因此必須對(duì)礦山基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行保護(hù)。但是,隨著礦山開(kāi)采過(guò)程的進(jìn)行,地下水水位在不斷變化,可能使得原先在地下水水位上面的設(shè)施再一次處于水位以下,增加設(shè)備的磨損率,甚至影響著設(shè)備的正常使用功能,造成安全事故的發(fā)生。所以,地下水對(duì)礦山基礎(chǔ)設(shè)施影響比較大,間接影響著礦山的安全生產(chǎn)。
綜上所述,礦山的水文地質(zhì)類型對(duì)于地下礦產(chǎn)的開(kāi)發(fā)和使用影響較大,復(fù)雜的水文地質(zhì)特點(diǎn)給礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和使用帶來(lái)了一定的困難,本文主要對(duì)地下水的類型進(jìn)行了介紹,并對(duì)地下水對(duì)礦山開(kāi)采可能造成的影響進(jìn)行了研究,地下水可能會(huì)造成巖層冒水、突水事故,水位變化可能造成設(shè)備設(shè)施的壓力增加,也可能壓爆圍巖,地下水也會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施造成一定的影響,因此,在實(shí)際開(kāi)采中,應(yīng)當(dāng)針對(duì)上述的問(wèn)題采取措施。本文對(duì)地下水可能影響礦山開(kāi)采的幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了分析,對(duì)于提高礦山開(kāi)采安全有一定的現(xiàn)實(shí)意義。