王 蘋

（云南德成規(guī)劃設(shè)計有限公司，云南 昆明 650000）

礦坑涌水量預(yù)測是水文地質(zhì)工作者最重要的一項(xiàng)工作之一，預(yù)測結(jié)果要力求準(zhǔn)確，如果預(yù)測結(jié)果小于實(shí)際涌水量，則可能會出現(xiàn)淹井事故，對礦坑設(shè)備造成損壞，如果預(yù)測結(jié)果偏高，可能會增加礦山疏干排水的費(fèi)用，造成資金的浪費(fèi)。

1 礦坑水文地質(zhì)

礦區(qū)位于區(qū)域水文地質(zhì)單元的補(bǔ)給徑流區(qū)，大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來源。礦床充水含水層沿北東南西向展布，呈狹長條帶狀，具層間徑流的特點(diǎn)。南北走向的東頭斷裂橫切礦床充水含水層，受東頭斷裂上盤裂隙徑流（富水）帶的控制，地下水總體由北向南徑流至礦區(qū)南部巖溶泉集中排泄，是主要排泄區(qū)。根據(jù)水樣分析結(jié)果，地下水礦化度低、硬度低，以及離子含量低，也是礦區(qū)地下水循環(huán)劇烈，補(bǔ)給、徑流、排泄條件良好的一個佐證。

2 礦坑涌水量預(yù)測

2.1 裘布依公式簡介

裘布依公式在推廣使用時，需要對礦坑條件進(jìn)行如下的假定。

①假設(shè)含水層各個方向巖層性質(zhì)差異很小，厚度相等，方向?yàn)樗剑?/p>

②地下水運(yùn)動不間斷，流束平行，滿足達(dá)西定律；

③靜水位為水平；

④承壓水的頂?shù)装迮c水完全隔離，潛水的井邊水力坡度小于0.25；

裘布依公式為：

式中：Q為井水涌水量，m3/d；K為潛水含水層滲透系數(shù)，m/d；H為潛水層厚度m；S為井中穩(wěn)定的水位降深，m；R為穩(wěn)定時漏斗半徑，m；r為井的半徑m。

2.2 涌水量計算

該礦礦層賦存在二疊紀(jì)砂巖含水層以下，砂巖具有承壓水。斷層從從中間橫穿礦層和地層，斷層透水性能較好，但富水性不強(qiáng)。經(jīng)過水文地質(zhì)調(diào)查，獲得以下數(shù)據(jù)：坑道系統(tǒng)面積引用半徑r0=590m，影響半徑R=910m，滲透系數(shù)為0.2m/d，砂巖含水層厚度30m，地層傾角13°，平均水頭高度H=100m，坑道系統(tǒng)位置處于隔水巖層上方，采用裘布依公式計算其礦坑涌水量：

2.3 礦坑涌水量測量

對礦坑涌水量進(jìn)行測量，可以驗(yàn)證和校核水文地質(zhì)勘探時期礦坑充水因素的分析與預(yù)測涌水量的準(zhǔn)確程度，為礦山排水和擴(kuò)建預(yù)測排水量等提供可靠資料。主要方法有以下幾種：

（1）根據(jù)水溝水流速度測量涌水量

這種方法原理基于利用坑道中的排水溝來進(jìn)行測量，一般測點(diǎn)選在坑下水倉入口處，選擇較為合適的已知過水?dāng)嗝鍲的排水溝地段上，涌水量為水流速度的0.8倍，為了消除誤差，一般需要在同一水溝中進(jìn)行多次測量。

以產(chǎn)教融合培養(yǎng)模式改革為重點(diǎn)，積極爭取把遼東學(xué)院—中興通訊ICT產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地建設(shè)成為“教育部—中興通訊ICT產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地”，將創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育融入教育教學(xué)的全過程，整合專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，調(diào)整、修訂各本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案，探索校企合作、中外合作、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、項(xiàng)目教學(xué)等人才培養(yǎng)模式。同時，按照教育行政主管部門對應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的專業(yè)評價指標(biāo)，積極開展專業(yè)自評，加強(qiáng)電子信息工程、信息管理與信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等本科專業(yè)水平的各項(xiàng)指標(biāo)建設(shè)，從而提升專業(yè)競爭力。

（2）根據(jù)水溝安設(shè)堰板測量涌水量

在垂直水流方向設(shè)置水流流量堰板，然后測量水流流過堰口的高度，通過公式或者查表求得流量。

（3）根據(jù)儲水池內(nèi)水位上升量測定涌水量

這種方法是通過將要測量的礦坑水引入已知截面積的儲水池，根據(jù)水位上升的高度，可以獲取準(zhǔn)確地涌水量這種方法較為靈活，可以充分地利用水倉、沉淀池以及儲水池。

目前礦坑涌水量測定方法發(fā)展迅速，朝著自動化的方向發(fā)展，比較先進(jìn)的有設(shè)計無人值守的水倉和水泵房，里面配有眾多儀器和儀表，可以自動記錄礦坑涌水量。

3 礦坑水害防治技術(shù)

礦坑涌水存在諸多危害，不僅會沖毀礦山設(shè)施，還會使得地下水流失，影響水源的穩(wěn)定，使得地下水頭壓力、礦山壓力與圍巖之間失去平衡，產(chǎn)生地下采空區(qū)冒落、巷道底板底鼓、露天采場邊坡滑動等環(huán)境工程地質(zhì)問題。因此很有必要對礦坑涌水進(jìn)行預(yù)防和治理。防治措施分為以下四種。

3.1 礦區(qū)地面防排水

當(dāng)?shù)V區(qū)地勢較為平坦或處于山麓時，大氣降水會順流涌水礦區(qū)，滲入巖層下方破碎帶，此時需要在礦區(qū)垂直來水方向修筑溝渠；對井下塌陷區(qū)、含水層露頭區(qū)等易于水通過的區(qū)域進(jìn)行防滲處理；當(dāng)有河流經(jīng)過礦區(qū)時，在經(jīng)過合理的論證之后，可以對影響礦區(qū)生產(chǎn)安全的河流進(jìn)行改道。

3.2 礦床地下水疏干

3.3 注漿堵水

在礦區(qū)主要進(jìn)水通道建造地下注漿帷幕，阻斷外界水流的流入，另外還有井筒注漿堵水、巷道注漿、注漿升壓等方法。

3.4 漏水鉆孔封堵

地面施工的各類勘探鉆孔一般進(jìn)行了封堵，但有部分封孔質(zhì)量不高的鉆孔存在涌水現(xiàn)象，可以向孔內(nèi)注入泥漿進(jìn)行止水。同時可以對坑內(nèi)施工的各種勘探孔進(jìn)行永久封堵，在孔內(nèi)下入止水器，注入水泥水玻璃雙液漿。

4 結(jié)語

礦坑涌水量的計算是水文地質(zhì)工作中的重要一步，準(zhǔn)確地預(yù)測涌水量，并根據(jù)礦山實(shí)際情況有針對性地提出水害防治措施有利于維持礦山正常生產(chǎn)，降低成本。