矿山水文地质对采矿影响及其防治措施

杨 帆

（河南中源化学股份有限公司，河南 南阳 474750）

地下水资源影响和制约着矿山开采行业的发展，在矿山开采之前必须对地下水资源进行勘测，否则将会出现水层破坏使得发生水灾，导致矿井坍塌事故的发生，给矿山开采过程带来不可磨灭的经济损失和影响。矿山开采在某种程度上对地下水资源的生态性造成破坏，进而影响矿井区域植被资源的空间分布，使得许多自然灾害的发生，如泥石流、滑坡等，不但影响矿山开采工程的进度，更危害着周边居民的生命财产安全。因此对矿山水文地质的勘探和治理势在必行。

1 矿山水文地质重要性分析

随着矿藏开采的不断加深，地下空洞越来越大，这导致岩体原本的结构平衡被打破，可能引起岩层从下到上的位移，因此地下采矿很可能诱发一系列的地质问题，诸如山体崩塌、断层、滑坡、地面沉降，雨天还可能出现泥石流等等突发的大面积的且危害巨大的地质灾害。长久显现出来的影响可能是，土地荒芜，水循环破坏，致使该片图片彻底废弃，给人类发展带来极大不利的影响[1]。地下采矿对于矿山的地质环境是长期而且连续性的大范围、重复性的破坏活动，其会引发、加剧以至直接形成地质灾害。

地下水资源对于矿山开采有着重要的影响，地下水资源勘探不准确或者地下水改道常常导致矿山生产过程中矿井渗漏、塌方等事件，严重影响矿山安全生产。而且由于矿山生产过程以及日常生活等对地下水资源的污染，还将导致矿山周边地区绿化植被遭到破坏，造成矿山地区泥石流、山体滑坡等情况，进而影响矿山的安全生产[2]。加强矿山水文地质勘探与污染治理，降低矿山水文地质对矿山安全生产的影响已经成为矿山生产企业目前面临的最大问题。

2 矿山水文地质对采矿的影响

2.1 地面裂缝

矿坑排水工作导致地下水水位下降，同时使得土层中的水压力降低，导致其有效应力不断增加，进而造成因土粒间隙体积减小而带来的土体沉降。由于不同土层之间的厚度不同，导致土体在沉降过程中表现出明显的差异性；基岩面之上为拱起，其下沉量最小，其他地方较大，所以拱起部位土层出现拉张应力，出现地裂缝。

2.2 地面塌陷

由于真空吸蚀和地下水潜蚀的作用，溶洞上方土层变化明显，土粒不断流向溶洞中，由此溶洞变成了土洞。伴随着地下水水位的持续下降，土洞逐渐不断向上扩展，土层厚度逐渐变薄，达到一定程度之后，产生地面塌陷。由此可见，土层厚度越薄，塌陷形成的速度越快。并且，在土洞西鞥陈发展过程中，在强降雨的影响下，土层的抗剪强度逐渐降低，加剧塌陷的发生。

2.3 矿坑突水

矿坑突水同样也是影响水文地质勘探的又一重要因素。矿山开采中对含水层的人为破坏，使得大量地下水倒灌入矿坑，发生矿坑突水事故，在某种程度上阻碍了矿山开采的顺利进行以及危害工作人员的人身安全。随着近年来矿山开采安全意识的不断提高，降低矿坑突水事故的发生在实际工作中显得尤为必要，并且也成为矿产开采重点建设的方向。在实际开采过程中，对矿山水文条件比较复杂的区域应先停止施工，在相关技术部门勘测分析完其地质环境和条件之后，在根据实际分析结果决定是否进行开采和怎样开采，确保开采工作的安全进行。并且要制定好矿坑突水事故发生的紧急处理办法，比如建设防水矿柱、构筑水闸门、注浆堵水等措施降低事故带来的危害。

2.4 地表水影响

尽管地下水对矿山开采工作具有重要的影响，但由于自然界水循环的存在，使得地下水受到地表水的影响和制约，地表降水、坑道积水等因素影响矿区地质结构，进而使已经探明的矿山水文地质情况发生改变，影响矿区生产安全，并且对矿井工作人员的生命安全造成威胁。

3 矿山水文地质灾害防治措施

不同地区的矿山因形成条件不同，有不同的水文地质特点，在防治地质灾害的措施上，也各不相同，但是针对地质灾害的主要类型，也可以采取相应的有效防治手段。

3.1 施工之前进行全面的勘测

在矿山实际开采过程中，应对矿井的位置选择进行科学合理的分析研究，有效估算矿井内的地下水水位及水量分布情况，同时必须全面勘探矿井区的水文地质结构和条件，通过设备模拟绘制其结构图，并根据实际开采过程不断调整施工方案和措施，与上级主管部门多交流协商，开采过程必须由相关部门进行检查。

对事先勘测出的含水区域，必须全面科学的分析其位置与井巷的距离，预先制定合理的排水应急方案。对矿山开采过程中可能出现自然灾害，如滑坡、泥石流等，必须及时进行勘查分析，并做好预防与善后工作。

3.2 做好防治工程的设计

矿山开采方案的实际必须全面考虑各种自然灾害以及地质条件，科学合理的对开采过程出现的问题进行分析，进而提出针对性的措施，确保矿山开采工作的顺利开展。严格监控矿山开采事故高发区，并提出有效地应对和解决措施；建立危险事故预测报警系统，在矿区附近安装相关监控设备，将风险遏制在其摇篮中，有效的降低风险的发生。矿山开采前，必须要通过专家对其进行安全评价，以及事故防治工程进行验收，以确保矿山开采安全有效的发展。

3.3 施工中应该采取的工程防治措施

矿山开次过程中必须要做好应急防控机制。矿区周边尽早建立排洪渠，以保证矿坑内部积水能够有效快速的排除，减少事故的发生；在对矿区开采的设计中，禁止矿区不规则的开采，比如伞形矿坑，这种矿坑开采方式加剧了事故的发生率，必须从上而下对矿体进行台阶状开采；在矿区内的巷道必须通风，要通过技术设备有效监控巷道内的甲烷浓度；在巷道内进行矿体爆破时，必须注意爆破点的选择；在开采完成后，应及时清理巷道周围的危岩，并且在破碎面周围设置警戒线，以避免误伤别人。

4 结语

矿山开采是一项相当复杂的工作，对技术性、安全性、稳定性、准确性的要求都极高。矿山水文地质设计工作贯穿整个矿山工程项目，不同的阶段工作的主要内容也不尽相同。

由于科学技术的不断发展以及人们对水文地质工作的关注度不断增加，同时国内水位地质研究理论不断扩大和充实，使得矿山水文地质发展前景一片光明。