二、礦山水文地質(zhì)

　　水文地質(zhì)是指自然界中地下水的各種變化和運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。礦山企業(yè)自建設(shè)之日起，必須開展礦山水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作。工作的重點(diǎn)是礦坑水文地質(zhì)和礦區(qū)地表、地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期觀測(cè)。其具體工作要求如下：???

　　(一)礦坑水文地質(zhì)調(diào)查

　　工作開始前，應(yīng)匯集坑道地質(zhì)圖和有關(guān)剖面圖，坑道透水資料，礦坑排水系統(tǒng)，坑道“冒頂”資料，巖溶現(xiàn)象資料。???

　　1.出水點(diǎn)的調(diào)查

　　調(diào)查出水點(diǎn)、時(shí)間、層位、標(biāo)高、水溫以及出水量的大小變化情況。對(duì)于出水原因、補(bǔ)給來源等做詳細(xì)記錄。

　　2．?dāng)鄬悠扑閹У恼{(diào)查???

　　調(diào)查的主要內(nèi)容是：斷層的規(guī)模、產(chǎn)狀、性質(zhì)、充填物；含水性、導(dǎo)水性及隔水性；出水方式、部位和出水情況；水的理化性質(zhì)等。

　　3．巷道水文地質(zhì)調(diào)查

　　巷道通常都揭露多層含水層和隔水層，是從井下直接觀測(cè)水文地質(zhì)現(xiàn)象的好場(chǎng)所。應(yīng)著重調(diào)查：含水層、隔水層的巖性、厚度、巖石名稱、成分、產(chǎn)狀、層次；容測(cè)巖溶形狀、尺寸；巖溶含水層或其他含水層的裂隙發(fā)育狀況及其充填物；中段涌水總量。

　　4．廢坑及老窿的調(diào)查???

　　調(diào)查的內(nèi)容有：建井、停采時(shí)間和原因，坑道新揭露的地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造特征、礦種和硐口標(biāo)高，礦坑排水及對(duì)其他出水點(diǎn)的影響。災(zāi)害性透水原因、時(shí)間、部位、水量、目前礦坑總涌水量及含水系數(shù)。

　　5．工程地質(zhì)現(xiàn)象編錄

　　在井巷和采掘區(qū)的水文地質(zhì)編錄中，應(yīng)詳細(xì)記錄軟弱夾層，井巷底面、冒落、片幫、流沙，黏塑性巖土流變、管涌以及支柱變形破壞。

　　對(duì)于露天礦采區(qū)的邊坡形態(tài)，開裂、滑坡、坍塌等現(xiàn)象，地面塌陷、沉降和由此引起的地面建筑物的變形、開裂和破壞影響程度，都應(yīng)做好專門記錄。

　　(二)地表、地下水動(dòng)態(tài)的觀測(cè)

　　(1)對(duì)礦區(qū)地表、地下水進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)觀測(cè)，是為了掌握地下水動(dòng)態(tài)特征，從而判斷其與大氣降水、地表水體以及各含水層之間的聯(lián)系。分析地下水的疏干狀況與礦開采面積、深度的關(guān)系，為預(yù)防水害和利用地下水資源服務(wù)。

　　(2)地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)孔的布置，一般要求是：組成礦區(qū)觀測(cè)網(wǎng)的觀測(cè)剖面呈放射狀布置；根據(jù)觀測(cè)目的，測(cè)網(wǎng)剖面不少于兩條；每條剖面上的觀測(cè)孔(井)要有三個(gè)1)XJz，剖面上觀測(cè)孔可分為：采礦邊緣孔(距開采邊界50m以內(nèi))，中圈孔(勘探或設(shè)計(jì)所預(yù)測(cè)的疏干漏斗水力坡度發(fā)生轉(zhuǎn)折的地段)，外圈孑L(補(bǔ)給邊界和影響邊界附近)，安全監(jiān)測(cè)孔(阻水構(gòu)造、塌陷區(qū)、隔水邊界)四類。

　　(3)地下水長(zhǎng)期觀測(cè)內(nèi)容有：地下水位、坑內(nèi)水壓，地下水涌水流量，地下水溫度、水質(zhì)、含水量，以及與地下水活動(dòng)有關(guān)的工程地質(zhì)現(xiàn)象。

　　(4)地下水位的觀測(cè)方法和儀器設(shè)備有：鐘響法、浮漂式水位計(jì)、儀表式水位計(jì)、燈顯示水位計(jì)、自記水位儀等。地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)點(diǎn)一般應(yīng)每隔5—7天觀測(cè)一次水位、流量。雨季要加密觀測(cè)。

　　三、水文地質(zhì)對(duì)礦山安全生產(chǎn)的影響

　　由于水文地質(zhì)的影響，巖石的產(chǎn)狀和褶皺、斷層等構(gòu)造對(duì)地下水的靜貯量、地表與地下水間的水力聯(lián)系影響很大。水平巖層不利于地下水的匯集，而單斜構(gòu)造就有利于地下水的運(yùn)動(dòng)和聚集。褶曲緊密的背斜構(gòu)造頂部，一般裂隙比較發(fā)育，因而在山區(qū)，背斜構(gòu)造就不利于匯集地下水，卻常常成為地下水的補(bǔ)給區(qū)。向斜構(gòu)造尤其是軸部最利于地下水的聚集和貯存。因此，埋藏在向斜盆地構(gòu)造區(qū)里的礦床，地下水的天然貯量(靜貯量)就會(huì)較大。含水較少的礦床，由于斷層或其他破碎帶的影響而與含水豐富的巖層溝通，會(huì)增加礦床的含水量。

　　斷層破碎帶是地下水的導(dǎo)水通路，也經(jīng)常是礦山涌水的渠道。因水文地質(zhì)多方面因素對(duì)礦床構(gòu)造的影響，使礦山地下積水、涌水，將給礦山生產(chǎn)、安全造成如下主要影響：

　　(1)降低設(shè)備效率和使用壽命。如挖掘機(jī)在有水的工作面上作業(yè)時(shí)，其工作時(shí)間利用系數(shù)一般只達(dá)正常挖掘機(jī)的1／2—1／3。對(duì)于汽車和機(jī)車不僅降低生產(chǎn)效率，而且嚴(yán)重威脅行車安全。???

　　(2)降低礦山工程下降速度。采場(chǎng)底部匯水受淹時(shí)掘溝，會(huì)降低掘溝速度，給新水平的準(zhǔn)備造成很大困難。

　　(3)破壞邊坡的穩(wěn)定性。水是促使滑坡的一個(gè)主要因素，它能使巖體的內(nèi)摩擦角和黏聚力等物理性能指標(biāo)降低，從而削弱了邊坡巖體的抗剪強(qiáng)度。大面積的滑坡會(huì)切斷采場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)輸線路并掩埋作業(yè)區(qū)，使生產(chǎn)中斷，或?qū)е掳l(fā)生人身傷亡事故。

　　(4)引起事故、災(zāi)害，直至淹沒礦井。如山東省張家洼鐵礦南風(fēng)井施工時(shí)，在井深427m處遇到突然涌水。最大涌水量達(dá)256m3／h，致使井筒施工設(shè)備全部淹沒在井中，造成停工一年之久，嚴(yán)重影響了礦井建設(shè)周期。又如1989年遼寧省金州石棉礦豎井施工中，由于地下水的溶浸和沖刷，使溶洞泥涌人井內(nèi)，造成當(dāng)場(chǎng)死亡10人的重大事故。

　　(5)惡化礦山環(huán)境，形成公害。在巖溶充水礦床地區(qū)，由于長(zhǎng)期排水，大量細(xì)顆粒泥沙從溶洞內(nèi)流失，破壞洞內(nèi)原有的力學(xué)平衡，使第四紀(jì)沖擊層失去支撐力而塌陷，地表水、雨水又通過塌洞灌人礦井導(dǎo)致礦井淹沒。如1986年湖南常寧水口山鉛鋅礦一次地表水通過塌洞向礦內(nèi)灌人150萬m3，致使該礦井停產(chǎn)1個(gè)月。

　　(6)軟化圍巖，降低礦山巷道、采場(chǎng)頂板的穩(wěn)定性。巖石、特別是軟巖，受水浸濕后會(huì)改變其物理形態(tài)，內(nèi)部顆粒間的表面能，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。例如砂巖含水量增至4％時(shí)，強(qiáng)度約降低50％。泥質(zhì)板巖水分增到1．5％時(shí)，強(qiáng)度降低7％。由于巖石的強(qiáng)度降低，當(dāng)掘進(jìn)鑿巖、炸破作業(yè)震動(dòng)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致巷道發(fā)生冒頂、片幫事故。???

　　從上述情況看出，在礦山采礦作業(yè)過程中，水的危害是很大的，因此，礦山企業(yè)必須做好防、排水工作。
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