廖荷茵

（湖南中核建設(shè)工程有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410119）

礦山開(kāi)采對(duì)于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要影響，但就目前來(lái)看，在我國(guó)礦山開(kāi)采過(guò)程中，人員傷亡事故依然屢屢出現(xiàn)，水害問(wèn)題是造成此類事故產(chǎn)生的主要因素。因?yàn)槲覈?guó)各個(gè)地區(qū)具有不同的水文地質(zhì)條件，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，此類水文地質(zhì)條件、地下水因素會(huì)對(duì)具體開(kāi)采工作造成影響。

1 礦山水文地質(zhì)類型

依照不同標(biāo)準(zhǔn)可以將礦山水文地質(zhì)劃分為不同類型。僅依靠礦山水文地質(zhì)中的孔隙特征以及涌水量影響因素進(jìn)行劃分，固體礦山巖可以劃分為三種主要類型：

（1）以溶洞巖為主的礦山。溶洞發(fā)育情況、地質(zhì)構(gòu)造以及充填情況等自然地理?xiàng)l件對(duì)于涌水量具有決定意義。

（2）以裂隙巖層為主的礦山。巖體結(jié)構(gòu)、裂隙力學(xué)性質(zhì)、裂隙發(fā)育寬度、構(gòu)造復(fù)合狀況等自然地理?xiàng)l件對(duì)于涌水量具有決定意義[1]。

（3）以孔隙巖層為主的礦山。巖層孔隙率大小、孔隙分布范圍以及巖層厚度等自然地理?xiàng)l件對(duì)于涌水量具有決定意義。

從水文地質(zhì)、工程地質(zhì)綜合來(lái)看，依照礦山含水量可以劃分礦山水文地質(zhì)為五種主要類型，即：

（1）極其簡(jiǎn)單。含水量極少，開(kāi)采中需注意事項(xiàng)相對(duì)較少。

（2）簡(jiǎn)單。含水量較少，僅需注意常規(guī)開(kāi)采技術(shù)。

（3）中等。在礦山勘測(cè)中，需要對(duì)常規(guī)問(wèn)題予以注意，水文地質(zhì)及地下水對(duì)礦山勘測(cè)工作影響較小，但同樣需要注意。

（4）復(fù)雜。礦山內(nèi)具有一定含水量，礦山內(nèi)部結(jié)構(gòu)以孔隙巖為主，會(huì)對(duì)勘測(cè)工作造成影響。

（5）極其復(fù)雜。礦山具有較高含水量，礦山內(nèi)部有孔洞存在，具有疏松內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

2 礦山水文地質(zhì)及地下水對(duì)采礦影響分析

礦山水文地質(zhì)中，地下水對(duì)于采礦工作的安全性、平穩(wěn)性具有重要影響，地下水變化等因素可能會(huì)讓礦山開(kāi)采出現(xiàn)災(zāi)害，對(duì)礦山開(kāi)采人員人身安全帶來(lái)威脅。如在2005年8月，梅州市大興煤礦就曾發(fā)生特大透水事故，造成121人死亡，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)4000萬(wàn)元；如在2012年12月，七臺(tái)河市福瑞祥煤炭八井就曾發(fā)生重大透水事故，造成10人死亡，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)2600萬(wàn)元，此類透水事故的產(chǎn)生和前期勘測(cè)工作不到位、人員操作不規(guī)范等現(xiàn)象具有密切關(guān)聯(lián)。

2.1 地下水變化

在自然環(huán)境中，地下水因礦山開(kāi)采操作以及其他自然環(huán)境因素的影響可能會(huì)出現(xiàn)水位上的升降變化，如果水位變化至一定程度，就有可能造成采礦危害、引發(fā)采礦事故。如在礦山開(kāi)采期間，降水量劇增、氣溫變化、施工破壞或是人工灌溉等現(xiàn)象的出現(xiàn)，就有可能讓地下水水位上升，讓土壤出現(xiàn)鹽堿化情況，進(jìn)而腐蝕礦山建筑物。與此同時(shí)，地下水水位上升，可能會(huì)引發(fā)較為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害事故，如滑移事故、斜坡崩塌事故等，這些事故都會(huì)破壞礦山項(xiàng)目；除此之外，地下水水位上升會(huì)讓礦山土層出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，降低土層強(qiáng)度，進(jìn)而影響礦山項(xiàng)目整體穩(wěn)定性。

水位下降現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是人為操作，在礦山開(kāi)采中，如排除地下水、河水改道等行為均會(huì)讓地下水水位下降，在此現(xiàn)象產(chǎn)生后，礦山土層硬度會(huì)提升，會(huì)讓地面出現(xiàn)沉降現(xiàn)象與開(kāi)裂現(xiàn)象，進(jìn)而破壞礦山所在區(qū)域原有地質(zhì)條件，影響礦山開(kāi)采項(xiàng)目的正常開(kāi)展。而在自然環(huán)境、人為操作的多重影響下，地下水位可能會(huì)有反復(fù)變化情況出現(xiàn)，對(duì)于礦山施工造成巨大危害[2]。

2.2 地下水壓力

在礦山水文地質(zhì)中，礦山開(kāi)采操作行為會(huì)對(duì)地下水壓力造成影響，如灌溉活動(dòng)、開(kāi)礦活動(dòng)，均會(huì)破壞原有的地下水壓力平衡性，進(jìn)而讓局部壓力增大，如果在礦山開(kāi)采中遭遇粉土層，就會(huì)讓管涌、流沙等情況出現(xiàn)的可能性增大，進(jìn)而讓礦山基礎(chǔ)產(chǎn)生位移、變形，讓邊坡穩(wěn)定性受到影響。

3 礦區(qū)現(xiàn)階段防治水狀況

3.1 積水是威脅礦區(qū)安全的重大隱患

根據(jù)對(duì)礦區(qū)以往水事故的分析和最新水文資料，老空水是礦區(qū)充水的主要水源。雖然無(wú)法確定老窯的具體水位，但過(guò)去的采空區(qū)大多位于礦區(qū)前部的煤層中，內(nèi)水容易被自然降水補(bǔ)充。特別是近年來(lái)隨著煤礦開(kāi)采量的不斷增加和開(kāi)采深度的不斷擴(kuò)大，礦區(qū)與采空區(qū)的空間關(guān)系變得極其復(fù)雜。大多數(shù)礦山需要用到礫石和尾礦，這些就需要占用大量的土地，對(duì)土地的表層造成破壞，浪費(fèi)了大量的土地資源。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，礦山利用土地總面積已經(jīng)達(dá)到600萬(wàn)公頃，其中被利用的耕地面積就有160萬(wàn)，速度正逐年增長(zhǎng)。同時(shí)，隨著礦產(chǎn)資源不斷開(kāi)發(fā)，草原不斷得到延續(xù)，礦區(qū)地表裸露現(xiàn)象嚴(yán)重，非標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)采廢渣使土壤的侵蝕力度加強(qiáng)，尤其是在礦產(chǎn)開(kāi)采嚴(yán)重的地區(qū)，由于水土流失和泥沙的堆積，形成了溝壑。溝壑進(jìn)一步導(dǎo)致水土流失，對(duì)生態(tài)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的破壞。另外，礦區(qū)碎屑粉塵隨處可見(jiàn)，導(dǎo)致周圍環(huán)境中固體懸浮物的增加，造成了空氣污染，使礦山周圍地質(zhì)環(huán)境保護(hù)變得更加復(fù)雜。

在者有些礦山并沒(méi)有遵守國(guó)家相關(guān)開(kāi)采規(guī)定，導(dǎo)致礦山邊坡陡峭，出現(xiàn)崩塌，使得邊坡失去穩(wěn)定性，出現(xiàn)滑坡，泥石流，崩塌等問(wèn)題。礦山開(kāi)采的力度加強(qiáng)，礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞，導(dǎo)致災(zāi)害的程度加大。由于人員對(duì)礦產(chǎn)資源的不合理開(kāi)采，導(dǎo)致地下出現(xiàn)采空區(qū)，地表穩(wěn)定性減弱，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，給當(dāng)?shù)丨h(huán)境，人們生活帶來(lái)嚴(yán)重影響。

3.2 基礎(chǔ)水文地質(zhì)工作不足

通過(guò)對(duì)礦區(qū)多個(gè)煤礦水文地質(zhì)資料的專項(xiàng)檢查，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)水文地質(zhì)資料存在勘探不清、保存不好等問(wèn)題。再加上相鄰煤礦之間的數(shù)據(jù)交換很少，以及過(guò)去許多小煤礦的重復(fù)傳輸，水文地質(zhì)數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺乏，這不僅使煤礦無(wú)法了解歷史采空區(qū)的范圍，而且現(xiàn)有的數(shù)據(jù)也無(wú)法提供可靠的建議。

3.3 防止跨境非法開(kāi)采煤柱

傳統(tǒng)的采煤區(qū)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)采，煤炭資源枯竭。煤礦為了保護(hù)自身的經(jīng)濟(jì)效益，延長(zhǎng)煤礦的使用壽命，開(kāi)采甚至開(kāi)挖煤柱是非常普遍的。礦山。根據(jù)最新的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，礦區(qū)60%以上的礦山已超邊界開(kāi)采，但由于缺乏相鄰礦山的資料，超邊界開(kāi)挖往往會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

3.4 管理層對(duì)防洪重視不夠

除少數(shù)礦山外，多數(shù)礦山未建立專業(yè)的防洪部門和礦山內(nèi)的勘探排水施工隊(duì)伍。不僅缺乏必要的專業(yè)技術(shù)人員，而且現(xiàn)有的安全管理人員教育水平相對(duì)較低，缺乏相應(yīng)的防洪知識(shí)和技能。目前礦井水防治技術(shù)也非常落后。安全相關(guān)輸入不足。為了建立完善的防排水系統(tǒng)，許多礦井的主水坑容量不足，沒(méi)有水坑。同時(shí)，無(wú)需維護(hù)泵和備用排水泵，水泵排水試驗(yàn)不定期，水泵運(yùn)行性能差。防洪系統(tǒng)不是很好。有些礦區(qū)內(nèi)礦山未采取特殊的探測(cè)和排水措施，盲目施工現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí)，各礦山的水防治規(guī)章制度是一致的，不能完全結(jié)合自身實(shí)際，建立有針對(duì)性的制度體系，而且地下隧道具有高度的隨機(jī)性和高風(fēng)險(xiǎn)性。水安全問(wèn)題。水風(fēng)險(xiǎn)防控培訓(xùn)不到位，礦方未定期對(duì)生產(chǎn)人員和地下技術(shù)人員進(jìn)行防洪教育，一線工人對(duì)透水性危害的預(yù)防和控制意識(shí)和應(yīng)急處置意識(shí)不足。

4 礦山水文地質(zhì)及地下水對(duì)采礦影響防范措施

4.1 提高人員思想認(rèn)識(shí)

提高人員思想認(rèn)識(shí)是避免地下水造成不利影響的首要工作。現(xiàn)階段，在礦山地質(zhì)環(huán)境勘察中，如礦山地質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及礦山類型往往是重要勘察事項(xiàng)，但水文地質(zhì)參數(shù)卻沒(méi)有得到部分企業(yè)及工作人員的高度重視，相關(guān)企業(yè)應(yīng)改變這一現(xiàn)象，通過(guò)開(kāi)會(huì)、培訓(xùn)等多種方法提升人員思想意識(shí)，讓領(lǐng)導(dǎo)管理人員、勘察工作人員全面了解水文地質(zhì)中地下水問(wèn)題對(duì)礦山開(kāi)采工作造成的影響。與此同時(shí)，企業(yè)應(yīng)構(gòu)建嚴(yán)格管理制度，讓礦山勘察工作人員明確自身工作內(nèi)容，并構(gòu)建一定獎(jiǎng)懲條例，利用條例的激勵(lì)約束作用提升工作人員認(rèn)真意識(shí)以及礦山開(kāi)采工作人員安全意識(shí)。

4.2 明確勘察評(píng)價(jià)內(nèi)容

明確礦山水文地質(zhì)勘察評(píng)價(jià)內(nèi)容可以讓礦山開(kāi)采企業(yè)對(duì)開(kāi)采環(huán)境做到心中有數(shù)，一般情況下，如地下水類型、地下水變動(dòng)幅度、地下水水位以及隔水層、含水層厚度均是重要勘察評(píng)價(jià)內(nèi)容。在礦山勘測(cè)期間，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)礦山水文地質(zhì)情況、地下水情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，應(yīng)組織相關(guān)工作人員，針對(duì)勘察結(jié)果以及可能產(chǎn)生的危害制定預(yù)防處理方案，完善水文地質(zhì)資料，讓地下水問(wèn)題出現(xiàn)可能性得以降低。與此同時(shí)，在礦山水文地質(zhì)勘察中，需要對(duì)礦山開(kāi)采基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及施工環(huán)節(jié)予以緊密結(jié)合，評(píng)價(jià)地下水作用以及地下水造成危害[3]。

4.3 構(gòu)建隱患排查機(jī)制

針對(duì)礦山水文地質(zhì)事故隱患，礦山開(kāi)采企業(yè)應(yīng)構(gòu)建隱患排查機(jī)制，在隱患排查中，需要結(jié)合定期與非定期兩種形式。一方面，需要根據(jù)勘察報(bào)告以及類似礦山開(kāi)采事故情況明確水文事故重點(diǎn)區(qū)域，做到經(jīng)常性排查，讓排查工作開(kāi)展常態(tài)性、制度性得到保證；另一方面，針對(duì)隱患排查中發(fā)現(xiàn)的事故隱患點(diǎn)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)登記，讓信息可視化。在具體排查中，還應(yīng)積極使用信息監(jiān)測(cè)技術(shù)、智能遙感技術(shù)等，保證工作開(kāi)展效率[4]。

4.4 科學(xué)制定防治水措施

不同的礦山具有差異化的水文地質(zhì)情況，應(yīng)針對(duì)自身水文地質(zhì)條件以及地下水情況科學(xué)制定防治水措施，讓防治水工作落實(shí)到礦山開(kāi)采全過(guò)程之中。首先，在建井期間，可應(yīng)用防治水措施為：

（1）疏堵結(jié)合。在建井期間，可以應(yīng)用疏堵結(jié)合的施工方法，以我國(guó)山東省某礦山開(kāi)采項(xiàng)目為例，在巷道開(kāi)拓中，就采用了鉆探注漿堵水、鉆場(chǎng)疏水降壓等治水方案，并取得了良好的防治水效果。

（2）探、注、放結(jié)合。需要保證礦井探測(cè)、探水注漿等工作的高效開(kāi)展，貫徹“有疑必探”的根本原則，保證防治水工作開(kāi)展全面性。

（3）建設(shè)水文觀測(cè)系統(tǒng)?？梢岳媒涤炅孔詣?dòng)觀測(cè)系統(tǒng)，對(duì)天氣環(huán)境進(jìn)行全面觀測(cè)，明確天氣環(huán)境對(duì)礦山開(kāi)采的影響。

其次，應(yīng)提升礦井防排水能力，一方面，需要針對(duì)排水泵等設(shè)備進(jìn)行檢查，保證排水泵工作穩(wěn)定性、高效性；另一方面，需要提升管路能力，科學(xué)規(guī)劃水倉(cāng)容積，保證排水設(shè)施可以讓礦井防治水安全要求得到滿足[5]。

最后，需要做好工作面開(kāi)采輸排水工作。如果工作面開(kāi)采后其具有較大涌水量，下平巷無(wú)法讓自然疏水工作得以完成，就可以將臨時(shí)排水泵房設(shè)置在下平巷處。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地下水變化以及地下水壓力會(huì)對(duì)礦山開(kāi)采工作順利進(jìn)行造成影響，通過(guò)提高人員思想認(rèn)識(shí)、明確勘察評(píng)價(jià)內(nèi)容、構(gòu)建隱患排查機(jī)制以及科學(xué)制定防治水措施的主要策略，可以讓此類不利影響得到有效規(guī)避，進(jìn)而為礦山開(kāi)采項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供保證。