水文地質(zhì)勘察地下水問題及對策
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【摘要】由于水文地質(zhì)條件會在很大程度上對礦山的開采產(chǎn)生影響，因此在礦產(chǎn)開采之前，相關(guān)人員便應(yīng)該對所在地的地質(zhì)條件進(jìn)行全面了解，詳細(xì)掌握采礦區(qū)地下水問題，并采取針對性措施，避免在后續(xù)礦山開采過程中出現(xiàn)各類突發(fā)情況。
由于礦產(chǎn)資源的開采會在很大程度上改變最初的自然環(huán)境和礦山地質(zhì)以及水文地質(zhì)條件，進(jìn)而可能引發(fā)各類水文地質(zhì)災(zāi)害因素，導(dǎo)致水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)入不穩(wěn)定時期，在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中會引起大量的水文地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，進(jìn)而對礦產(chǎn)資源帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境破壞，因此探討礦產(chǎn)資源開采中水文地質(zhì)勘察過程存在的地下水問題及對策具有重要意義。
1礦山水文地質(zhì)勘察的種類
跟普通的工程的地質(zhì)勘察相比，礦山水文地質(zhì)勘察工作更為復(fù)雜，且種類更多，主要可以將其分為類的劃分和型的劃分。因此，要想提高對礦山水文地質(zhì)勘察種類的判斷，首先就應(yīng)該掌握礦山水文地質(zhì)勘察的不同分類方法和分類內(nèi)容。
1．1類的劃分
就礦山水文地質(zhì)勘察類的劃分來看，主要可以將其劃分為六種類型:(1)空隙礦山水，這類主要指的是礦山內(nèi)部有空隙，空隙充水之后形成的;(2)巖溶充水礦山。巖溶水作為一類常見的地下水，會對礦山的開采過程產(chǎn)生較大的影響;(3)裂隙充水礦山。這類型常常出現(xiàn)在有裂隙的礦山中，是裂縫充水之后形成而來;(4)老空水充水礦山。這種類型主要是因為礦山無序開采導(dǎo)致的，也是近年來才出現(xiàn)的一類礦山充水類型，嚴(yán)重影響礦山的順利開采;(5)地表水充水礦山。礦山的開采主要在地下進(jìn)行，但是在地表水下滲的作用下，影響礦山正常開采;(6)混合充水礦山。對礦山來講，充水并非單一性的，有可能是多種因素導(dǎo)致的，如此便形成了混合充水礦山。
1．2型的劃分
較類劃分而言，礦山水文地質(zhì)勘察型的劃分則更為簡單，歸納起來主要有四種:(1)簡單型。這種指的是地質(zhì)和水文條件比較單純的水文地質(zhì)勘察，僅通過簡單的手段便可以進(jìn)行勘察，并且治理起來難度也較低;(2)中等型。跟上種相比，中等型在水文條件方面稍微復(fù)雜，并且有少量的老空水，勘察起來也比較簡單;(3)復(fù)雜型。其復(fù)雜主要體現(xiàn)在礦山充水較多，并且地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，在開展水文地質(zhì)勘察過程中，不能確定準(zhǔn)確的范圍，只能掌握規(guī)模，因此勘察起來難度較大。(4)極復(fù)雜型。由于這種類型的礦山常常含有很多老空水，含水量較大，并常常伴有塌陷等嚴(yán)重現(xiàn)象［1］。
2礦山水文地質(zhì)勘察過程中地下水問題分析
2．1地下水變化給礦山帶來危害
在自然環(huán)境和人為因素的影響下，引起地下水的水位出現(xiàn)升降變化，待其水位變化到一定程度后，便會對礦山的土層帶來危害，進(jìn)而影響整個礦山項目。歸納起來，引起礦山地下水上升的主要因素有氣溫變化，當(dāng)?shù)亟邓吭黾?，人工灌溉，施工破壞等。?dāng)?shù)叵滤乃纳仙龝r會進(jìn)一步加快土礦山土壤中的鹽堿化現(xiàn)象，繼而加大了對礦山開采施工建筑物的腐蝕，而當(dāng)?shù)叵滤乃簧仙院螅苓叺暮影?、斜坡等還可能出現(xiàn)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重破壞礦山的醒目，不僅如此，礦山地質(zhì)水位的上升還可能導(dǎo)致礦山土層體的軟化，引起土層強(qiáng)度降低，影響整個礦山項目的穩(wěn)定性。而導(dǎo)致礦山地下水水位下降的主要原因為人為因素導(dǎo)致，如:地下水排出、河流改道等，當(dāng)?shù)V山地下水的水位下降后，會引起礦山土層變硬，繼而導(dǎo)致地面出現(xiàn)沉降、開裂等現(xiàn)象，嚴(yán)重破壞地質(zhì)條件，影響整個礦山項目的正常進(jìn)行。在各種因素的綜合作用下，地下水水文會發(fā)生反復(fù)變化，如此不僅會引起基礎(chǔ)變形，而且還會因為地下水的反復(fù)便會將礦山土層中的膠結(jié)物帶走，引起礦山土層體的強(qiáng)度下降，影響礦山開采。
2．2地下水在壓力作用下危害礦山開采
在自然環(huán)境條件下，地下水幾乎不產(chǎn)生任何壓力，但是受到礦山開采等活動的影響，就會引起地下水的壓力平衡被破壞，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)大的局部壓力，一旦遭遇粉土層，便可能引發(fā)流砂、管涌等現(xiàn)象，導(dǎo)致礦山基礎(chǔ)發(fā)生變形和位移等，繼而引起邊坡失穩(wěn)，在礦山施工中容易引發(fā)各種意外事故，嚴(yán)重影響礦山項目的順利施工。
2．3地下水對礦山基礎(chǔ)產(chǎn)生的影響
當(dāng)?shù)V山開采過程中需要深埋基礎(chǔ)時，便需要重點考慮地下水變化對基礎(chǔ)產(chǎn)生的影響，所以，在設(shè)計礦山項目基礎(chǔ)時，若無特殊要求，也應(yīng)該將礦山項目的基礎(chǔ)設(shè)置在地下水的上面，若基礎(chǔ)需要埋設(shè)在地下水以下時，則需要采取必要的防水處理，進(jìn)而保證礦山的穩(wěn)定性，另外還應(yīng)該對基礎(chǔ)鋼筋混凝土做防腐處理。若礦山基礎(chǔ)埋設(shè)于承壓水層時，便需要實際情況采取合理的排水措施，將地下水的水位降低，以防在施工過程中出現(xiàn)地下水噴出的現(xiàn)象，影響礦山開采的正常開展［2］。
3解決礦山水文地質(zhì)勘察過程中地下水問題的對策
3．1高度重視到地下水勘察工作中的地下水問題
水文地質(zhì)的勘察本身是一項比較繁瑣、復(fù)雜的工作，因此在礦山開采前，需要對礦山所在地的水文地質(zhì)進(jìn)行全面、深入、徹底的研究和分析。因此要想解決地下水問題，首先需要礦山開采的管理者高度重視該問題，并將其納入整個開采施工重要工作事宜中。而從事水文地質(zhì)勘察的工作者在勘察過程中，應(yīng)該充分考慮到開采礦區(qū)所在的自然環(huán)境和條件，不僅要充分掌握當(dāng)?shù)氐乃臍庀蠛偷匦蔚孛?，還應(yīng)該考慮到自然方面的因素［3］。詳細(xì)來講，針對水文氣象相關(guān)的問題可以從氣候、季風(fēng)、天氣濕潤度等方面入手。
3．2明確礦山水文地質(zhì)勘察工作的評價內(nèi)容
開展水文地質(zhì)勘察過程中，影響的因素很多，不僅有地下水的類型，還有地下水的水位、變動幅度，更有地質(zhì)含水層和隔水層厚度、分布組合的關(guān)系以及巖層或者土層滲透輕度高度、滲透系數(shù)等。因此應(yīng)該加強(qiáng)對地下水的研究中，把握水文地質(zhì)勘察工作的評價內(nèi)容，詳細(xì)評價地下水對礦山層產(chǎn)生的作用和影響，并根據(jù)所得數(shù)據(jù)制定出詳細(xì)的預(yù)防和處理對策，以便為開展水文地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)設(shè)計和施工工作提供詳細(xì)、精確的數(shù)據(jù)資料，盡可能降低地下水問題的發(fā)生率，在水文地質(zhì)勘察報告中，要充分結(jié)合礦山地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)設(shè)計和施工過程，對地下水的作用和危害做出評價［3］。
3．3重視水理性質(zhì)的研究和測試
在開展水文地質(zhì)勘察工作中，礦山的水理性質(zhì)對勘察工作產(chǎn)生的影響是不容小覷的，水理性質(zhì)作為地下水和巖土作用下出現(xiàn)的一種特殊性質(zhì)，主要包含了容水性、透水性、持水性等，其跟巖土的固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)的特征存在緊密關(guān)系。針對普通的水質(zhì)，采樣頻率一般為一年兩次，采樣的時間為地下水的枯水期和豐水期。在采樣時，可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，適當(dāng)增加采樣的次數(shù)，在充分了解了水質(zhì)變化規(guī)律之后，便可以兩年采樣一次。由于礦山土體中存在很多地下水種類，按照不同的埋藏條件將其劃分為潛水、上層滯水、承壓水三類，按照含水層空隙性質(zhì)的不同又可以分成空隙水、巖溶水以及裂隙水三類。由于地下水形式的差異，導(dǎo)致水理性質(zhì)產(chǎn)生的影響也不盡相同，因此對礦山水理性質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和測試，可以為地下水水位和數(shù)量的變化提供基礎(chǔ)設(shè)計數(shù)據(jù)支持。
4結(jié)語
綜上所述，近年來隨著勘察技術(shù)的迅速發(fā)展，地下水問題越來越受到社會各界的廣泛關(guān)注和重視。所以，要全面、深刻認(rèn)識到水文地質(zhì)勘察工作的重要性，并總結(jié)出礦山開采中常見地下水問題，針對該問題制定詳細(xì)的解決措施，如此才能從根本上預(yù)防因為地下水問題造成的危害，最大程度上保證礦山開采的順利、安全進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
［1］黃雄．礦山開采地下水環(huán)境影響的數(shù)值模擬研究［D］．廣州:廣東工業(yè)大學(xué)，2015．
［2］崔國偉．礦山水文地質(zhì)設(shè)計探討［J］．硅谷，2013(10):123～127．
［3］王飛，金龍．淺析水文地質(zhì)問題在工程勘察中的重要性［J］．科技信息，2010(36):632．
作者：陳偉信 單位：河北省保定平安安全評價有限公司
