浅述矿山水文地质条件分析与防治

申子通，梁冲冲

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院，河南 郑州 450000）

矿山水文地质条件分析是矿山资源开发利用的基础，也是设计运矿巷道的基础依据，对矿山安全建设起着重要的作用。因此，在开始矿山开采建设之前，需要对矿山水文地质条件进行分析，及时查明矿山水文地质条件，进而针对矿山水文地质问题制定相应的治理措施[1]。基于此，本文以某有色多金属矿山为例，讲述该矿山的水文地质条件，并据此基础相应的防治对策。

1 矿区水文地质特征

1.1 矿区概况

某有色多金属矿床海拔高约1000m～1058m，相对高差一般为30m，最大高差约90m。矿区所处位置海拔相对较低，且相对高差较低，因此矿区地形切割也较小，属于浅切割区域。矿区山脊总体走向与区域构造迹线一致，均呈北东东向展布。矿区属于大陆性气候，较为干燥、多风、降雨量极少，而蒸发量极大[3]。矿区地表水系以暂时性洪流水系为主，向矿区低洼地带汇集。

1.2 矿区地下水类型

矿区内地下水类型较为简单，其含水岩组也较单一。第四系冲洪积物零星展布于矿区沟谷及低洼地带，未形成统一的含水层。基岩裂隙水的潜水水位埋深较深，约2387m，根据野外泉点调查资料显示，单位涌水量约0.24ml/s·m，总体上属于无水区域。地下水类型为Cl--Na+-Ca+型水，矿化硬度一般为12g/L，属于盐水。

1.3 矿区含水岩组

矿区含水岩组较为单一，根据赋存特征可以划分为两类，一是冲积淤积砂砾石透水层组，二是基岩风化裂隙含水岩组[2]。矿区内第四系不发育，主要以零星状展布于矿区沟谷及低洼地带，由于第四系出露面积较小且极为分散，导致第四系未能形成统一的含水层，加之矿区内第四系沉积物厚度较小，难以形成较为稳定的冲积淤积砂砾石含水层，因此，矿区内第四系冲积淤积砂砾石为主要的透水层。

基岩风化裂隙水，矿区内基岩裂隙水的潜水水位埋深约为2387m，根据泉点资料显示，单位涌水量约0.24ml/s·m，总体上属于无水区域。因此，矿区内基岩风化裂隙水对矿体的开发影响不大。

1.4 矿区地下水动态变化规律

根据前文可知，矿区内第四系冲积淤积砂砾石层为矿区内主要的透水层，而矿区内地表水系以洪流水系为主，因此，矿区地下水的动态变化受大气降雨控制明显，具有地下水为变化随大气降雨变化而变化的特征，使得矿区地下水的潜水水位变化幅度较大，在降雨集中的时段内，地下水潜水的水位明显升高，当处于枯水期时，地下水潜水的水位显著降低。因此，矿区地下水水位的变化受大气降雨影响明显，具有明显的周期性，即夏季水位变化幅度明显高于冬季的水位变化。

1.5 矿区地下水的补给排条件

根据矿区水文地质调查发现，矿区暂时性洪流主要从矿区由东向西径流，地下水的形成与补给方式与区域补给方式一致，受地形控制和大气降雨控制明显。矿区地形地貌具有西低东高的特征，因此，矿区西侧地下水受矿区东侧地下水的补给。矿区属于大陆性气候区，具有干燥、多风、降雨量少、蒸发量大的特征，因此，矿区地下水的排泄主要以地表蒸发为主，而以地下水向西潜流流出矿区外次之。

2 矿床充水因素分析

由上文可知，该有色多金属矿区中矿体展布于1019m～200m之间，而井下最低排泄标高为1010m，因此，地下水对矿山的开发具有一定的影响。根据平硐等涌水点调查发现，虽然地下深部具有涌水现象，但其涌水量极小，对矿产资源的开发利用影响不大。根据上文所述可知，矿床充水来源主要有两个方面，一是大气降水，二是基岩裂隙水。研究区位于大陆性干旱气候区，年降雨量小而蒸发量大，因此，综合分析认为地下水对矿产资源的开发有轻微的影响，不妨碍资源的开发利用。

3 矿山水文地质防治策略

根据前文可知，地下水对矿山资源的开发利用有轻微的影响作用，因此，为了防治地下水对矿产资源的开发利用，可以加强以下几个方面的治理工作。

3.1 地下水防治对策

地下水防治是矿山安全生产的基础，不同的矿山水文地质条件存在较大差异，导致矿床充水因素存在差异，因此，在定制防治对策是必须了解地下水充水水源等规律。在进行开采之前，要对巷道涌水量进行预测，对于涌水量大的矿山，可以采用排水钻孔等方式将地下水疏出，可以有效的的减少涌水、突水等灾害。本文研究所涉及的有色多金属矿山因坑道涌水量较小，因此，对矿山生产影响不大，可以采用坑道排水措施进行疏排。

3.2 矿坑塌陷防治对策

矿区塌陷问题是矿山开采过程中普遍面临的安全问题，主要诱导因素有三个方面：一是采矿活动形成采空区，致使矿坑上覆岩层支撑力发生变化而引起塌陷；二是在疏出地下水资源的过程中致使含水层的赋水特征发生变化，导致岩层收缩而产生塌陷；三是岩溶区域因地下水过度抽取而导致塌陷[3]。对于前两类塌陷而言，其发展较为缓慢，可以通过支护等方式进行支护，改变上覆临空岩层受力特征；后者在岩溶区域较为常见，可以采用回填密封的方式进行处理。矿坑塌陷也是该矿山常见的灾害之一，尤其是在矿坑断裂破碎带附近，加强支护工作是提高矿坑安全的基础。

3.3 露天滑坡处理

露天滑坡灾害是矿山生产过程中常见的灾害，主要表现在以下几个方面：一是深部开采导致上覆岩层受力状况改变而引起地表滑坡；二是地表开采过程中，工作面设置不合理造成滑坡。基于常见滑坡诱因，可以修建挡土墙、设置防滑桩等措施进行防治。此外还可以通过减小工作面边坡角度，将坡面修建成台阶状等方式治理。

4 结语

综上所述矿产资源的开发利用对矿山周边的工程地质条件影响较大，对深部岩层的稳定性影响也较大，地下采空区、过度抽取地下水等都可以诱导地表山体滑坡、地下塌陷等灾害，不仅严重的威胁着矿山工作人员的安全和制约着矿山生产效率，还对矿山周边的环境带来了较大的破坏。因此，在矿山建设之前进行矿山水文地质条件研究显得尤为重要。本文以某有色多金属矿山为研究对象，讲述了水文地质条件包含的研究内容，并对常见矿山灾害治理进行了简要的分析，为提高矿山生产安全提供参考。