矿区水文地质特征及防治水措施研究

矿区水文地质特征及防治水措施研究

任江波1王慧徳2张斌3

1.2.3陕煤集团神木红柳林矿业有限公司陕西省神木市719300

摘要：矿作为我国资源结构中尤为重要的一环，矿资源能否安全、持续的供应，对我国资源安全起着至关重要的作用。探查矿井中的水文地质状况、掌握矿山井下水文地质形态对整个矿山水害防治工作的特有价值性，开展好煤矿生产中水害的防治工作，是扼制矿山井下水害问题发生的必要条件，同时亦为确保职工作业安全、保卫国家矿藏资产、实现煤炭矿山生产安全稳定运行的基本路径。本文针对煤炭矿山防水治水工作进行一定的探讨。

关键词：矿区水文地质；特征；防治水措施；研究

1矿区水文地质特征

1.1地下水类型及岩层含水岩性

矿区内主要出露有二叠系、三叠系及第四系地层，参照含水特点、介质、水流量等情况，井田地下水类型多样，主要包括：松散岩类孔隙水、岩溶水、碎屑岩基岩裂隙水等。其中松散岩类孔隙水仅在第四系松散岩层中赋存；岩溶水主要赋存于二叠系中统茅口组（P2m）、三叠系下统永宁镇组（T1yn）含水地层中；碎屑岩基岩裂隙水赋存于二叠系上统宣威组（P3x）、二叠系中统梁山组（P2l）及三叠系下统飞仙关组（T1f）中。

1.2地下水的赋存与补、排条件

大气降水是本区岩溶水的主要补给来源。矿区南侧的二叠系中统茅口组（P2m）碳酸盐岩分布地势较高，其接受降水的补给条件较好。由于各种因素的影响，如地形、裂缝等，导致岩溶水整体结构走向低洼区域，影响了地下水流的变化趋势。本区域内，基岩裂缝水源自于大气降水的供给，整个基岩区域处于相对倾斜的状态，与地质滑坡层结构存在着密切的关联性，这些都是影响裂隙降水补给的主要因素。而碎屑岩裂隙水则是源自于风化裂隙带，整体径流受到地势高低的影响，呈现了不同类型的重力作用，这些也会影响到径流走向及变化规律。

2现阶段煤矿水害防治工作面临的问题

2.1水文地质勘测工作不深入，未提供完善的地质状况资料

现阶段，绝大多数地方煤矿的地质勘查及水文状况的勘测过程做得均不够扎实，伴随着当今我国大部分煤矿生产运行中安全指标的不断提升，以往所采集的水文地质状况材料已经达不到现时生产的需求。一段时间以来，有部分煤矿在其安全整改活动中对其本矿地质情况报告以及水文条件报告又做出了补编工作，但是其绝大多数的内容并未达到指导性和对应性的要求，总体上十分肤浅，况且有的报告内容还是仅停留在表面文章上，不曾有具体的依据效能，其中的务实性仍待提升。

2.2矿山水文地质勘查工作做得不到位

近些年来，我国大多数煤矿的矿山水文地质勘察工作做得都不到位，有关矿山水文地质状况的技术文件编录得也相当不完整，实际观测到的数据资料极其短缺，针对于每一具体矿井的水文资料档案既不详实也不齐全，总体上各个矿井的矿井冒水量现场观测亦未真正实施。

2.3未能掌握水害发生的类型以及隐患的存在情况

现阶段，在一些煤矿的矿山水文地质结构勘察工作中，整体地显现出未能确切掌握水害发生的地域、种类和隐患实况等一些具体性的问题，在井下采掘作业面上的水害预报中，时常表现出预报过程滞后，未能针对于存在着严重冒水危险的采矿地区做出严密的观测，在监测管理制度的建设上亦亟待着给与强化，而且尚未构建出完备的水害治理方案，少数矿井还存在着严重的突发冒水隐患，随时可能引发各类事故的出现

3矿水害防治对策

3.1地表水防治。①对于地表水体进行定期开展详细调查，同时分析区内河流情况，以及回采过程中引发的塌陷问题，废弃井与河床裂缝等，在多雨时节来临之前，对裂缝进行充填，避免地下水的入渗。②针对地下水情况设置有效的防治方案与技术规范，针对地下水情况设置有效的防治方案与技术规范，工程师应当对防治水方案进行严格把关，同时若在采矿平硐内存在较多的粉土层，则可能出现流砂现象，造成粉土层的形变、位移等。此外，若开采平硐与地下含水层比较靠近时，由于地下水的压力相对增大，可能引发地下水压爆围岩而发生突水等现象。因此，在进行矿山水文地质调查过程中，要确定充水因素是否为承压水，并且要查明承压含水层的空间位置，防治突水等问题的出现。

3.2地下水水位变化对矿山的影响

自然条件下地下水中的潜水水位、局部上层滞水水位等随着地表大气降水的变化而发现较大幅度的变化，而承压地下水一般具有相对稳定的地下水位。因此，仅分析浅部潜水和上层滞水水位对矿山开采的影响。由于受到人类采矿活动以及自然因素的双重作用下，矿山区域地下水水位会发现明显的变化，表现为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气降水，当降水量增多时，通过地表裂隙等下渗，导致水位上升，此时对开采造成较大的影响，如开矿平硐注水等问题的出现，并且随着水位上升，可能诱发崩塌等地质灾害的发生率，对矿山安全生产造成威胁。地下水水位下降受采矿活动影响和地表大气降水共同影响，当地表大气降水量减少时，地下水水位会明显下降，加之采矿活动设计的排水设施，使得地下水水位下降较明显，即切断了地表水体的补给来源，增大了地下水的排泄量，此时容易使得矿山土层的硬度逐渐增加，使得原有的工程地质条件发生明显改变，矿山基础设施形变严重，不利于矿山安全生产。

3.3地下水对矿山开矿基础设施的影响

地下资源的开发过程是复杂的，在开采过程中必须考虑地下水的影响作用，因此，在设计矿山基础设施时必须将其设置于当地地下水平均水位之上，对于某些矿山开采需要，在地下水水位之下也可设置相应的基础，但必须进行相应的防护处理。矿山基础设施的稳定、安全性能直接关系着矿山开采的安全性能，需对矿山基础设施进行保护。但是，随着地下水水位等的变化，使得原来位于地下水水位上部的基础设施位于地下水中，使得基础设施的损耗速率明显增强，甚至严重影响着设施的正常使用，严重者造成井下安全事故的发生。因此，地下水对矿山基础设施的影响较大，间接的影响了矿山的安全生产。

4结束语

水文地质会对煤矿开采工作带来直接影响，如果没有在煤矿开采前分析充水条件，可能会导致在煤矿作业中发生水害，水害会直接降低煤矿开采质量，同时带来巨大的经济损失。因此，提高中国水文地质探究分析的整体水平能够有效提高煤矿作业的质量，提高煤矿事业的经济效益。

参考文献：

[1]赵龙，贾军峰，李应宗.矿区水文地质研究进展及中长期发展方向[J].世界有色金属，2017（19）：222+224.

[2]崔江宏.煤矿水文地质勘探现状及新型勘探技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2017（21）：23+44.

[3]王玉，李永成.水文地质与环境地质的地质构造分析[J].世界有色金属，2017（16）：230+232.

[4]李强.矿区水文地质勘察的技术应用分析[J].低碳世界，2017（30）：88-89.