礦山水文地質類型及地下水對采礦的作用及影響淺析

陳勇

（山東省核工業二四八地質大隊，山東 青島 266000）

0 引言

近年來，隨著煤炭開采業的不斷發展，各種類型礦山的發展不斷加速，安全問題更加惡化。在嚴重的礦山洪水事故中，若是不能迅速精準地控制礦山的水文地質危險因素，不但會影響生產期間人員和財產的流失，而且會影響礦區的生態環境，對經濟社會將表現出更強大的影響力。在這方面，分析礦山的水文地質類型和防止其對地下水開采產生影響的預防措施在實踐中相當重要。

我國是自然資源豐富，礦產資源豐富的國家，但是不能過度開采，要保持資源的可持續發展。采礦項目只能在國家政策許可的條件下開發，采礦工程不是隨便的工程，是一項復雜的技術過程，不合理的操作和其他自然因素在采礦過程中會導致各種安全事故發生，安全事故的發生會影響采礦項目的進展，在嚴重的情況下會影響采礦人員個人的安全以及礦山周邊居民的生命財產。原有礦山地質結構會被采礦項目而破壞，降低礦山和周圍山脈的穩定性，并導致山體滑坡的事故發生。特別是，水文地質類型的不同有可能造成水文事故。所以，需要采取科學預防措施以確保采礦安全。

1 地下水對采礦的影響

在采礦過程中會經常發生采礦事故。一般而言，造成采礦事故的原因大多為人為因素和物理因素。無論何種因素，對采礦人員和周邊居民造成的損害都非常大，并且會影響采礦項目的進度?？紤]到多種因素，政府和礦產開發公司必須采取適當的防范措施和處理計劃，以最大程度地減少人為因素和物理因素對采礦項目的影響，并減少采礦事故的發生，以下是對導致采礦水文事故的各種因素的具體分析[1]。

1.1 地下水對礦山基礎的影響

在開采過程中，有必要認真分析地下水對礦山基礎的影響并進行適當的調查。除非有特殊要求，否則規劃人員在規劃采礦項目的基礎時需要確定基礎結構的位置，一般安裝在地下水位之上，如有特殊要求，應在地下水位之下安裝必要的基礎設施，采取防水措施，并采取必要的防腐處理，以在一定程度上提高礦山的穩定性。在承壓水層中安裝基礎設施時，必須嚴格控制地下水水位高度，利用降低水位的方法盡量防止地下水噴出現象發生，并確保采礦工程進展順利。

1.2 物理因素

在水文地質類型采礦項目中，物理因素是造成水文事故的主要原因之一。物理因素經常與礦山本身的地質和結構特征以及環境和采礦氣候有關，這是造成水文事故的主要原因。如果要減少水文事故發生的可能性，則需要將其從根源上排除，但是不可能徹底消除事故根源，只能更好的控制。礦產資源的水文地質類型，要求在正式開采之前做好預測和水文事故安全風險應急措施。在水文地質礦山中經常有大量的地下水蓄積，把沉積的地下水的排出是采礦過程的重要步驟。要排除地下水，必須首先確定地下水沉積物的詳細位置，以使礦井中的地下水不會失衡。氣候因素主要是陰雨天氣對采礦施工的影響，而采礦期間出現大雨則會導致滑坡等事故。因此，在開采之前，有必要預測和了解施工期間的天氣狀況，并與當地氣候局聯系以獲取真實的氣候數據，從而避免在雨天開采。

1.3 地下水變化影響礦山

地下水位受物理環境和人為因素的影響而波動，但隨著當前采礦業的飛速進步，許多地方的地下水都受到人工開采的影響，因此發生了很大變化。加入在礦山土壤層的支撐能力之外，便會造成嚴重的破壞，出于這個原因，導致地下水位上升表現為降水增加、溫度變化、人工灌溉和建筑破壞。地下水位的持續上升會直接在土壤中出現鹽堿化現象，從而導致礦山建筑物嚴重腐蝕，并增加發生安全事故和安全問題的可能性。另外，地下水位呈上升趨勢后，將會發生許多邊坡塌陷、滑坡等地質災害。人類無法抵抗自然災害，但是為了有效地預防自然災害，有必要在以后的工作中進行大量的研究和分析。導致地下水位下降的因素主要是人為因素，例如排除地下水和改變河流流向。當地下水下降時，礦山的巖石和土壤固化，將會引起嚴重的問題，諸如地面塌陷和裂縫，非常影響礦山的地質狀況并阻礙礦山的開采工作。由于這些因素，地下水位的反復變化，會使礦山的地基變形[2]。

2 地下水對采礦工作的影響以及作用

2.1 礦山土質層

采礦過程中地下水的變化可能會對采礦基礎設施工程產生嚴重影響。開采時，如果沒有特別需要，可以根據地下水的上升位置設置監測點并進行監督，而且可以根據地下水的變化采取預防措施。在此過程中，采礦工作會對周圍的巖層造成不同程度的損害，因此需要保護和處理巖層以增加穩定性。同樣，較高的地下水壓力也可能導致涌水和噴發，對于這樣的突發狀況，需要填充基礎設施并有效管理地下水位。

2.2 加強防治意識以及安全隱患排查

采礦過程中具有許多潛在的安全風險，如果要減少發生水文安全事故的可能性，就要消除隱患。消除潛在安全風險，可以從以下方面進行：首先，建立完整的安全風險消除工作體制，為整個工作制定詳細而具體的計劃，然后根據計劃執行各項任務，從而盡快高效的完成任務，其次，在調查潛在安全風險的過程中，需要記錄和分析有關數據和信息，以利于后續操作。最后，對于所調查的所有隱性安全風險，應采取相應的解決方案，以防止因處理不及時而導致嚴重的后果，那么消除安全風險工作就沒有效果[3]。

2.3 加強安全隱患的排查，增加資金投入

建立積極的觀念，并且增加資本投資，大致可以分為以下幾個方面。（1）建立積極的觀念，增加水文地質事故管理預算的資金投入。為了確保采礦工程的順利展開，政府和企業都必須不斷增加資本投資并，用資金保障來減少安全風險事件的發生。（2）合理解決水文事故中搬遷補助費與治理預算資金的關系，加大投入資金的力度。如果發現潛在的安全風險時，必須及時避免和管理。不論發生任何地質或水文事故，都需要做好全面管理和安撫工作。諸如，需要及時向受影響的居民提供財政補助，并且要抓好礦業權管理，做好包容性治理工作，確保市場秩序穩定，提高礦產資源服務的綜合效益。（3）發生的水生地質事故必須根據治理、搬遷的成本因素進行處理，選擇合適的方法進行處理。此外，加強采礦權的管理，科學合理地制定地方采礦權設置計劃，嚴格規范地方采礦權。從源頭上改善采礦權市場的機制，以提高市場運作和資源管理服務的水平。從安全機制的角度出發，有必要最大程度減少安全事故的發生，企業要做好全面防范潛在安全隱患，加強水文地質條件的監測檢查，避免各種安全隱患的工作。在資源開采過程中，要預防和管理較為容易發生的地質水文事故，增強對礦產資源的保護，重視環境維護工作。為了保持礦產資源更好的開采，必須及時分析水文地質事故發生的可能性，與此同時要調查重大風險問題和潛在的安全風險，提高調查和處理工作效率。對于事故頻發的地區，列為重要的研究部分，企業工作人員必須實時了解礦產的條件狀況，在工作過程中收獲工作經驗，并完成調查工作。在調查期間，應注意設備、人員和地理環境等影響因素。此外，必須使用多種監督方式來監督礦井的具體狀況并適當地收集數據，進行分析和處理。實時監測巖石變形和位移狀況，檢測周圍的巖石，以短信的形式提供全面的分析和報告監測信息，以防止發生潛在的安全問題。

2.4 水文地質監測

必須加強水文和地質監測，以減少發生地下水安全事故的可能性，及時發現可能由地下水因素引起的潛在安全風險，并立即找到有效的解決方案。例如：2015年以后的礦業公司中，為防止發生安全事故，將相關人員分配到要調查的檢測區域和經常發生地下水安全事故的區域，并在現場進行監控，通過監測系統可以實現全面的綜合測量[4]。

礦山的水質特性對水文地質調查有一定影響。水質性質是與固體、液體和氣態巖石的性質密切相關，例如水溶性、持水性和透水性等，這些性質在礦山與地下水的相互作用下表現出來。水質的常見頻率是在每年淡水季和豐水季期間，采樣兩次地下水，可以針對特定情況適當增加采樣頻率。了解水質變化的規則后，也可以每1至2年進行一次采樣。礦山中的地下水種類很豐富，根據埋藏條件的不同，可分為上層停滯水、潛水和承壓水。此外，根據水層的各種孔隙特征，可以將其分為孔隙水、裂隙水和巖溶水，不同形式的地下水對水的物理性質有不同的影響。

通過測試和分析有關水物理特性的數據，可以為水文研究礦井中地下水位和體積的變化提供基本的設計依據。根據研究水理特性，不僅改變了礦山的強度，而且還引起礦山變形，直接影響建筑物的穩定性。通過了解水理特性在礦山地質調查工作中的作用和影響，可以確保礦山地質調查和評價工作的綜合性，進一步推動礦山地質調查工作的順利開展[5]。

2.5 機制創新

要及時創新管理機制，依據實際情況制定科學合理的應急管理措施，并建立一支高度專業化的采掘隊伍，對已經發生的一些安全事故，要及時進行預防和管理。礦井周圍可能會修建水庫，因此有必要集中精力加強對水庫的固定，從而保持一定程度的生態平衡。相關工作人員需要建立防范觀念，在問題發生之前加以預防，經常性注意一些危險區域，并及時關注天氣情況的變化。如果遇到下雨的天氣，則需要及時采取措施以確保采礦安全，從而有效地避免災難。由于礦產資源開發中經常發生地質水文事故，所以有必要提高對采礦工作的防治水平，以確保生態環境的可持續發展。在有效利用礦產資源的同時，也要考慮采礦對環境的影響。在礦產資源產業發展的進程中，資源價值不斷體現出來，經濟的飛速增長受到一定程度的抑制，礦產資源的有償開發能夠有效地防止過度開采的發生，在市場上也可以采取一些措施，進行市場控制。為了健全安全生產控制機制，需要嚴格遵守法律法規，取得安全生產許可證。除此之外，將加強對安全生產和安全管理的監督，使礦業公司得到有效的監督和管理。第一，安全監督部門必須開展工作，開展研究工作，明確煤礦公司的安全水平，以利于安全許可證的審批和管理。第二，必須完善責任和權利機制，利用約束責任和權利的方法，適當獎勵在采礦業安全管理中表現良好的員工，并且采取提高工資的措施來激勵員工。

3 結語

在進行任何采礦工作之前，有必要對礦山的水文地質和地下水進行調查，進行充分的準備工作，掌握礦區的地質條件，實施相應的預防措施，并使用先進的高科技技術進行測量和測試，并嚴格遵守這些規定。在采礦過程中，必須嚴格按照安全管理的要求，并針對每種環境選擇不同的采礦手段和措施，只有強化管理安全控制，從而積累采礦經驗，才能減少礦山的水文地質類型和地下水對采礦的影響，進一步提高采礦的安全性和效率[6]。