■黎強
(廣東省核工業地質局二九二大隊廣東河源517000)
礦坑涌水量預測的影響因素分析探討
■黎強
(廣東省核工業地質局二九二大隊廣東河源517000)
針對礦坑而言,測得各時段內的精準涌水量關乎后續的順利采掘,也關系著安全采礦。日常流程內,要慎重辨析涌水量關聯著的多樣影響,整合予以考量這樣的要素。預測可得的信息含有最大范疇的涌水量,這樣才可確認最適宜的治水思路,供應了可查驗的水文資料。推測可得礦坑在各時段的涌出水量,篩選可供查驗的若干參數。對于此,預測可得礦坑總體的涌水量,辨析影響要點。
礦坑涌水量 預測 影響因素
著手去采礦以前,先要明晰礦坑表現出來的涌水量。礦坑涌出來的水體影響著設定好的采礦進程,也關乎耗費掉的采掘總成本。精準預測涌水量,選取最適宜的預測步驟,是采礦面對著的凸顯難題[1]。辨析影響要素,要整合考量周邊布設的圍巖特性、日常補給的礦坑水體、其他關涉的要素。這樣的基礎之上,再去辨析預測可得的若干要點,設定更有成效的采礦方案。
礦坑內在巖層特性、巖層顯現的總體產狀都影響著預測得出的礦坑涌水。地表及地下經由的水體將被融匯至礦坑中,涌水關乎周邊巖體凸顯的特性。巖石圈及地殼架構內,地層巖石有著多樣的本體表征;即便為同類地層,在細分出來的各區段以內也凸顯了偏大的彼此差異。由此可見,唯有詳盡辨析了巖層若干的特性,才能便于測得涌水總量。巖層特性含有:節理孔隙及潛在的裂痕、巖體表層的特性、發育狀態下的喀斯特地勢。此外,還要測得巖層構架、日漸風化的狀態、膠結狀態及內在微粒的體積、水平及豎直走向的巖層變更。
1.1 巖層軟硬的影響
若礦坑布設了質地偏疏松這樣的巖層,則要辨析內在的累積物質,探究它的類別。例如殘積巖層、冰積及沖積得到的地段之內常常布設非均勻的這類巖層,顯現了不穩定的本體特性。有些巖層是偏硬的,要識別潛在裂痕的延展走向及規律。這是因為,裂隙的特性代表著交切形態之下的地下水流動[2]。
1.2 巖層質地的影響
礦坑涌水量還關聯著碳酸鹽特有的巖層屬性,要解析喀斯特狀態下的延展巖層,識別它的布設規律。巖層布設得并不均勻,透水屬性也有著凸顯的彼此差別。常規情形下,裂隙較為發育這樣的巖層有著更為劇烈的透水表征。在各類產狀下,巖層特性都關系著滲透進來的水體,增添了復雜情形下的涌水變更。水平延展的單一巖層常常附帶著隔水特性的底板,它表現出較為簡易的進水狀態。若巖層是豎直的,受到滲透特性的各類影響,涌入進來的總體水量也會有著差值。依循測得的滲透系數予以運算,即可獲取精準的滲透狀態。
1.3 傾斜角的影響
豎向巖層有著偏厚的傾向,含水層布設的邊緣也受到影響。針對豎直巖層,礦坑呈現著偏復雜的進水條件,兩側則有著偏弱的透水特性。豎直巖體固有厚度被局限,沿著巖層即可滲透水體。此外,豎直方位滲透進來的水體也較多。針對于傾斜構架特有的巖體,若超越了45°預設的角度則可比照豎直巖層,若沒能超越45°則相比于水平巖體。
針對篩選好的某一礦床,若采納了帶有差異的采掘流程,填充至礦坑以內的總體水量也含有差值。預測涌水量時,要解析地質狀態、自然水文狀態,也應顧及設定好的采掘方式。常規來看,開采可分井下的、露天的這兩類。若坑道總體形態為傾斜,可比照水平走向的或豎直的坑道予以運算。
露天采礦場日常涌水總量的測定依循了動靜的雙重儲量,參照了測得的影響半徑。動態儲量關聯著降水總面積、對應著的集水面積,也關乎滲透總量。有些情形下,地表滲流進來的水體也被包含在內[3]。礦區含有周邊潛藏的承壓水,順著斷裂帶即可涌入劃定的采礦區段。直接填補進來的降水也被看成涌水量,礦坑排出來的水體關乎這一時段的降水。預測總涌水量不可缺失降雨強度,模擬可獲取地下徑流特有的精準模數、均衡情形下的水力條件。
相比于露天采掘,井下采掘并不緊密關聯著直接降水,井下涌出來的總體水量涵蓋了坑道涌水、豎井部分的涌水。從水平坑道看,它填充的現有水體代表著含水的巖層特性。采礦步驟將會延展固有的巖層裂痕,頂底板充斥著足量的水,這種填充水經由斷裂構造而匯入進來,變為動態情形的總體儲量。豎井穿越了多樣厚度的不等巖層,含水也并不等同。推測這樣的豎向涌水量,還要辨析隨時變更的動態涌水,識別這樣的涌水變化。
礦坑之中含有某些含量的水,它來自流入進來的地表水。采礦進展之中,圍巖留存了足量的地下水,構成靜態的涌水儲存量。針對不同表征的地下巖層,礦坑留存了動態變更著的這種地下水。大氣降水被劃歸為間接狀態下的充水要素,它密切關系著涌水的幅度、可延展的時間、涌水的變更狀態。為此,預測礦坑之中的涌水量也要辨析延續的時間、水因素特有的強度影響。在這種基礎上,劃定了明晰的補給范疇,確認了補給必備的邊界及面積。
礦床充水關系著補給距離、埋設的水體深度、延展的降雨時段。若礦坑距離預設的補給區段較近,同時埋設也較淺,則測得的涌水總量將持續變更。到了雨季之中,涌水量會凸顯升高;進入旱季后,涌水量又將縮減。地表經由的河湖決定著礦坑的總體充水,也關系到可供應的補給水量。礦坑充水還關系著周邊覆蓋的破碎帶。破碎帶有著獨特的屬性,它關系到地表水顯現的水力狀態,要考慮突水強度[4]。
現有采礦進程之內,礦山顯現了差異的表征。礦坑獨有的水文特性、周邊地質特性等擁有著復雜的多樣要件。預測涌水量時,要識別全面范疇內的一切要素,明晰細分出來的主次成因。唯有如此,預測可得的數值才更能吻合真正的涌水量,為后續的采礦供應必備的參照。
[1]張本臣,劉喜信,孫傳斌.礦坑涌水量預測的影響因素分析 [J].吉林地質,2012(01):58-61.
[2]段鋮.新華鉛鋅礦區西采區礦坑涌水量預測及其影響評價 [J].南方國土資源,2015(04):35-37+40.
[3]李剛,楊志強,王君等.司家營鐵礦Ⅲ采場地下水均衡分析與涌水量預測 [J].水文地質工程地質,2014(02):29-36.
[4]羅穎鋒.礦山涌水量預測方法對比分析 [J].中國西部科技,2012(04):9-10.
F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-5-348-1