论矿山水文地质类型及地下水对采矿影响的防范措施

廖荷茵

（湖南中核建设工程有限公司，湖南 长沙 410119）

矿山开采对于我国社会经济的发展具有重要影响，但就目前来看，在我国矿山开采过程中，人员伤亡事故依然屡屡出现，水害问题是造成此类事故产生的主要因素。因为我国各个地区具有不同的水文地质条件，在煤矿开采过程中，此类水文地质条件、地下水因素会对具体开采工作造成影响。

1 矿山水文地质类型

依照不同标准可以将矿山水文地质划分为不同类型。仅依靠矿山水文地质中的孔隙特征以及涌水量影响因素进行划分，固体矿山岩可以划分为三种主要类型：

（1）以溶洞岩为主的矿山。溶洞发育情况、地质构造以及充填情况等自然地理条件对于涌水量具有决定意义。

（2）以裂隙岩层为主的矿山。岩体结构、裂隙力学性质、裂隙发育宽度、构造复合状况等自然地理条件对于涌水量具有决定意义[1]。

（3）以孔隙岩层为主的矿山。岩层孔隙率大小、孔隙分布范围以及岩层厚度等自然地理条件对于涌水量具有决定意义。

从水文地质、工程地质综合来看，依照矿山含水量可以划分矿山水文地质为五种主要类型，即：

（1）极其简单。含水量极少，开采中需注意事项相对较少。

（2）简单。含水量较少，仅需注意常规开采技术。

（3）中等。在矿山勘测中，需要对常规问题予以注意，水文地质及地下水对矿山勘测工作影响较小，但同样需要注意。

（4）复杂。矿山内具有一定含水量，矿山内部结构以孔隙岩为主，会对勘测工作造成影响。

（5）极其复杂。矿山具有较高含水量，矿山内部有孔洞存在，具有疏松内部结构。

2 矿山水文地质及地下水对采矿影响分析

矿山水文地质中，地下水对于采矿工作的安全性、平稳性具有重要影响，地下水变化等因素可能会让矿山开采出现灾害，对矿山开采人员人身安全带来威胁。如在2005年8月，梅州市大兴煤矿就曾发生特大透水事故，造成121人死亡，经济损失超过4000万元；如在2012年12月，七台河市福瑞祥煤炭八井就曾发生重大透水事故，造成10人死亡，经济损失超过2600万元，此类透水事故的产生和前期勘测工作不到位、人员操作不规范等现象具有密切关联。

2.1 地下水变化

在自然环境中，地下水因矿山开采操作以及其他自然环境因素的影响可能会出现水位上的升降变化，如果水位变化至一定程度，就有可能造成采矿危害、引发采矿事故。如在矿山开采期间，降水量剧增、气温变化、施工破坏或是人工灌溉等现象的出现，就有可能让地下水水位上升，让土壤出现盐碱化情况，进而腐蚀矿山建筑物。与此同时，地下水水位上升，可能会引发较为严重的地质灾害事故，如滑移事故、斜坡崩塌事故等，这些事故都会破坏矿山项目；除此之外，地下水水位上升会让矿山土层出现软化现象，降低土层强度，进而影响矿山项目整体稳定性。

水位下降现象产生的主要原因是人为操作，在矿山开采中，如排除地下水、河水改道等行为均会让地下水水位下降，在此现象产生后，矿山土层硬度会提升，会让地面出现沉降现象与开裂现象，进而破坏矿山所在区域原有地质条件，影响矿山开采项目的正常开展。而在自然环境、人为操作的多重影响下，地下水位可能会有反复变化情况出现，对于矿山施工造成巨大危害[2]。

2.2 地下水压力

在矿山水文地质中，矿山开采操作行为会对地下水压力造成影响，如灌溉活动、开矿活动，均会破坏原有的地下水压力平衡性，进而让局部压力增大，如果在矿山开采中遭遇粉土层，就会让管涌、流沙等情况出现的可能性增大，进而让矿山基础产生位移、变形，让边坡稳定性受到影响。

3 矿区现阶段防治水状况

3.1 积水是威胁矿区安全的重大隐患

根据对矿区以往水事故的分析和最新水文资料，老空水是矿区充水的主要水源。虽然无法确定老窑的具体水位，但过去的采空区大多位于矿区前部的煤层中，内水容易被自然降水补充。特别是近年来随着煤矿开采量的不断增加和开采深度的不断扩大，矿区与采空区的空间关系变得极其复杂。大多数矿山需要用到砾石和尾矿，这些就需要占用大量的土地，对土地的表层造成破坏，浪费了大量的土地资源。据调查数据统计，矿山利用土地总面积已经达到600万公顷，其中被利用的耕地面积就有160万，速度正逐年增长。同时，随着矿产资源不断开发，草原不断得到延续，矿区地表裸露现象严重，非标准的开采废渣使土壤的侵蚀力度加强，尤其是在矿产开采严重的地区，由于水土流失和泥沙的堆积，形成了沟壑。沟壑进一步导致水土流失，对生态结构造成严重的破坏。另外，矿区碎屑粉尘随处可见，导致周围环境中固体悬浮物的增加，造成了空气污染，使矿山周围地质环境保护变得更加复杂。

在者有些矿山并没有遵守国家相关开采规定，导致矿山边坡陡峭，出现崩塌，使得边坡失去稳定性，出现滑坡，泥石流，崩塌等问题。矿山开采的力度加强，矿山地质环境的破坏，导致灾害的程度加大。由于人员对矿产资源的不合理开采，导致地下出现采空区，地表稳定性减弱，导致地质灾害的发生，给当地环境，人们生活带来严重影响。

3.2 基础水文地质工作不足

通过对矿区多个煤矿水文地质资料的专项检查，发现矿区水文地质资料存在勘探不清、保存不好等问题。再加上相邻煤矿之间的数据交换很少，以及过去许多小煤矿的重复传输，水文地质数据严重缺乏，这不仅使煤矿无法了解历史采空区的范围，而且现有的数据也无法提供可靠的建议。

3.3 防止跨境非法开采煤柱

传统的采煤区经过长时间的开采，煤炭资源枯竭。煤矿为了保护自身的经济效益，延长煤矿的使用寿命，开采甚至开挖煤柱是非常普遍的。矿山。根据最新的调查统计，矿区60%以上的矿山已超边界开采，但由于缺乏相邻矿山的资料，超边界开挖往往会导致安全事故的发生。

3.4 管理层对防洪重视不够

除少数矿山外，多数矿山未建立专业的防洪部门和矿山内的勘探排水施工队伍。不仅缺乏必要的专业技术人员，而且现有的安全管理人员教育水平相对较低，缺乏相应的防洪知识和技能。目前矿井水防治技术也非常落后。安全相关输入不足。为了建立完善的防排水系统，许多矿井的主水坑容量不足，没有水坑。同时，无需维护泵和备用排水泵，水泵排水试验不定期，水泵运行性能差。防洪系统不是很好。有些矿区内矿山未采取特殊的探测和排水措施，盲目施工现象严重。同时，各矿山的水防治规章制度是一致的，不能完全结合自身实际，建立有针对性的制度体系，而且地下隧道具有高度的随机性和高风险性。水安全问题。水风险防控培训不到位，矿方未定期对生产人员和地下技术人员进行防洪教育，一线工人对透水性危害的预防和控制意识和应急处置意识不足。

4 矿山水文地质及地下水对采矿影响防范措施

4.1 提高人员思想认识

提高人员思想认识是避免地下水造成不利影响的首要工作。现阶段，在矿山地质环境勘察中，如矿山地质、地质结构以及矿山类型往往是重要勘察事项，但水文地质参数却没有得到部分企业及工作人员的高度重视，相关企业应改变这一现象，通过开会、培训等多种方法提升人员思想意识，让领导管理人员、勘察工作人员全面了解水文地质中地下水问题对矿山开采工作造成的影响。与此同时，企业应构建严格管理制度，让矿山勘察工作人员明确自身工作内容，并构建一定奖惩条例，利用条例的激励约束作用提升工作人员认真意识以及矿山开采工作人员安全意识。

4.2 明确勘察评价内容

明确矿山水文地质勘察评价内容可以让矿山开采企业对开采环境做到心中有数，一般情况下，如地下水类型、地下水变动幅度、地下水水位以及隔水层、含水层厚度均是重要勘察评价内容。在矿山勘测期间，相关工作人员应对矿山水文地质情况、地下水情况进行现场勘察，应组织相关工作人员，针对勘察结果以及可能产生的危害制定预防处理方案，完善水文地质资料，让地下水问题出现可能性得以降低。与此同时，在矿山水文地质勘察中，需要对矿山开采基础设计以及施工环节予以紧密结合，评价地下水作用以及地下水造成危害[3]。

4.3 构建隐患排查机制

针对矿山水文地质事故隐患，矿山开采企业应构建隐患排查机制，在隐患排查中，需要结合定期与非定期两种形式。一方面，需要根据勘察报告以及类似矿山开采事故情况明确水文事故重点区域，做到经常性排查，让排查工作开展常态性、制度性得到保证；另一方面，针对隐患排查中发现的事故隐患点，应对其进行及时登记，让信息可视化。在具体排查中，还应积极使用信息监测技术、智能遥感技术等，保证工作开展效率[4]。

4.4 科学制定防治水措施

不同的矿山具有差异化的水文地质情况，应针对自身水文地质条件以及地下水情况科学制定防治水措施，让防治水工作落实到矿山开采全过程之中。首先，在建井期间，可应用防治水措施为：

（1）疏堵结合。在建井期间，可以应用疏堵结合的施工方法，以我国山东省某矿山开采项目为例，在巷道开拓中，就采用了钻探注浆堵水、钻场疏水降压等治水方案，并取得了良好的防治水效果。

（2）探、注、放结合。需要保证矿井探测、探水注浆等工作的高效开展，贯彻“有疑必探”的根本原则，保证防治水工作开展全面性。

（3）建设水文观测系统。可以利用降雨量自动观测系统，对天气环境进行全面观测，明确天气环境对矿山开采的影响。

其次，应提升矿井防排水能力，一方面，需要针对排水泵等设备进行检查，保证排水泵工作稳定性、高效性；另一方面，需要提升管路能力，科学规划水仓容积，保证排水设施可以让矿井防治水安全要求得到满足[5]。

最后，需要做好工作面开采输排水工作。如果工作面开采后其具有较大涌水量，下平巷无法让自然疏水工作得以完成，就可以将临时排水泵房设置在下平巷处。

5 结语

综上所述，地下水变化以及地下水压力会对矿山开采工作顺利进行造成影响，通过提高人员思想认识、明确勘察评价内容、构建隐患排查机制以及科学制定防治水措施的主要策略，可以让此类不利影响得到有效规避，进而为矿山开采项目的顺利进行提供保证。