摘 要：水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作是項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作中一個(gè)重要組成部分。本文旨在介紹一種水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作的思路，按此思路進(jìn)行水文地質(zhì)工作，能夠在全面掌握水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，使地下水防治設(shè)計(jì)能夠做到有的放矢，采礦設(shè)計(jì)工作能夠順利開(kāi)展。
關(guān)鍵詞：水文地質(zhì) 設(shè)計(jì) 防治
水文地質(zhì)設(shè)計(jì)主要是在分析水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上做出水文地質(zhì)條件復(fù)雜的防治水設(shè)計(jì)，從水文地質(zhì)角度保障該類在基建和生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中的安全。解析水文地質(zhì)資料，首先應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行研讀，在此基礎(chǔ)上根據(jù)《水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB12719-91）對(duì)水文地質(zhì)條件的勘探類型進(jìn)行劃分，根據(jù)礦床主要充水巖層與礦體的相對(duì)關(guān)系及其復(fù)雜程度來(lái)闡述水文地質(zhì)條件。另外應(yīng)對(duì)地質(zhì)報(bào)告中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，為地下水防治方案的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備工作。
1 水文地質(zhì)工作的意義
水文地質(zhì)工作在資源開(kāi)發(fā)中，具有重要地位。因?yàn)榈叵滤苯踊蜷g接威脅采掘作業(yè)的安全，影響經(jīng)濟(jì)效益，而且在排水疏干期間，還會(huì)改變環(huán)境地質(zhì)條件，對(duì)附近城鄉(xiāng)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與建設(shè)造成一定的影響。合理治理地下水，開(kāi)展地下水的綜合利用，對(duì)于的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。眾所周知，地下水較大的疏干排水工程投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用是巨大的。遼寧五龍金礦一個(gè)月的疏干排水費(fèi)用就接近200萬(wàn)元。據(jù)我國(guó)南方部分有色金屬的不完全統(tǒng)計(jì)，在20世紀(jì)70年代初，每采一噸礦石需排水30～55 t。泗頂鉛鋅礦日最大涌水量競(jìng)高達(dá)430 t。而在地下開(kāi)采中，突水常常伴隨著大量涌砂、流泥涌出以至冒頂、崩塌，一旦備用排水能力不足，輕則影響局部生產(chǎn)，重者造成礦井被淹。地下水活動(dòng)，還會(huì)大大惡化礦坑的工程地質(zhì)條件，降低露天礦采場(chǎng)邊坡或坑道頂?shù)装宓姆�(wěn)定性，引起滑坡、崩塌與冒頂、塌方、泥砂潰人等現(xiàn)象。江西武山銅礦在南礦帶-40 m探礦坑道掘進(jìn)中，多次穿過(guò)構(gòu)造破碎帶。其中11號(hào)穿脈工作面因突水和泥砂潰入，堵塞了至少50 m坑探、波及地表農(nóng)田，造成地表塌陷。在巖溶，大規(guī)模的疏干排水引起區(qū)域地下水位下降，井泉干枯或流量銳減，使農(nóng)田灌溉和城鎮(zhèn)供水發(fā)生困難；尤其嚴(yán)重地是，疏干排水常常引起大規(guī)模的地面塌陷，對(duì)附近城鄉(xiāng)人民的生活、生命財(cái)產(chǎn)安全和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大的威脅�？拥乐械乃嵝运葘�(duì)各種金屬設(shè)備具有強(qiáng)烈的腐蝕性，排放后又會(huì)污染環(huán)境。由上可見(jiàn)，開(kāi)展水文地質(zhì)研究和礦坑水的防治與綜合利用，對(duì)保證生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，保護(hù)環(huán)境都有著非常重要的意義。
2 水文地質(zhì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容
開(kāi)發(fā)階段的水文地質(zhì)工作因不同的開(kāi)采方式和水文地質(zhì)條件的不同，其工作內(nèi)容往往有很大的差異。但總的來(lái)說(shuō)，在水文地質(zhì)條件一般的，其工作內(nèi)容是在原水文地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，設(shè)置必要的防治水設(shè)施，組織排水疏干和日常監(jiān)測(cè)；對(duì)水文地質(zhì)條件復(fù)雜的，往往由于原勘探工程量和工作深度的限制，所取得的水文地質(zhì)資料難以滿足開(kāi)發(fā)的需要，故應(yīng)結(jié)合的實(shí)際，在建設(shè)前期到生產(chǎn)的初期進(jìn)行補(bǔ)充（或?qū)ｉT性）水文地質(zhì)勘探與試驗(yàn)。必要時(shí)，還應(yīng)建立專業(yè)的防治水隊(duì)伍，進(jìn)行防排水工作的研究、設(shè)計(jì)、施工工作。
2.1 露天開(kāi)采水文地質(zhì)設(shè)計(jì)
露采的主要特點(diǎn)是采掘范圍大、揭露巖層多、工作面寬闊、進(jìn)出運(yùn)輸方便，但開(kāi)采深度一般均較地下小。由于露天礦坑直接暴露面積大，大量降水可直接落人或匯入礦坑內(nèi)。此外，如若地下水涌入礦坑，對(duì)采掘的主要影響則表現(xiàn)為突然潰水淹沒(méi)礦坑。影響爆破和礦巖裝運(yùn)效率和露天邊坡的穩(wěn)定性。應(yīng)分別根據(jù)其特征和開(kāi)采要求，有針對(duì)性的開(kāi)展工作。對(duì)地下涌水（或暴雨）可能淹沒(méi)礦坑的露天礦，必須建立完善的防排水系統(tǒng)，首先應(yīng)計(jì)算礦坑涌水量和暴雨徑流量，以便確定防排水系統(tǒng)的排水能力。暴雨徑流量取決于暴雨頻率的選擇和礦坑允許淹沒(méi)深度與天數(shù)。對(duì)進(jìn)入礦坑的降水和地下水，要盡可能分段攔截、分段排出，以減少排水揚(yáng)程和能耗。這類水文地質(zhì)工作的主要任務(wù)是進(jìn)一步查明主要充水巖層與礦體的疏干排水條件，建立可靠的排水疏干系統(tǒng)和觀測(cè)檢驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行疏干塌陷及其他環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題的預(yù)測(cè)與防治的研究，條件允許時(shí)，可采取措施封堵主要充水巖層、礦體與地表水體的水力聯(lián)系。在凹陷露天采礦場(chǎng)，地下涌水（大氣降水）會(huì)使松散或軟弱巖層構(gòu)成的工作面與道路變得泥濘，嚴(yán)重影響裝運(yùn)的效率。工作面和爆破深孔中的地下水，會(huì)影響爆破效率。還有些，由于地下水滲流，可能導(dǎo)致冬季道路和工作面結(jié)冰，給采掘作業(yè)和運(yùn)輸?shù)陌踩珟?lái)很大影響。故對(duì)這些，應(yīng)采用預(yù)先疏干方式，把地下水位降低至最低采掘工作面以下。地下水對(duì)露天邊坡穩(wěn)定性的影響，主要表現(xiàn)為大大降低邊坡的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成大面積的片幫、滑坡、崩落等一系列工程地質(zhì)問(wèn)題，威脅人員、設(shè)備的安全。由松散、松軟地層或遇水軟化的巖層構(gòu)成的邊坡尤其嚴(yán)重。為此，必須查明邊坡各含水層，特別是弱含水層分布范圍、產(chǎn)狀、厚度、分層的巖性及其透水性、地下水的補(bǔ)給排泄條件，進(jìn)而研究其疏干條件，建立疏干系統(tǒng)和邊坡加固措施。
2.2 地下開(kāi)采的水文地質(zhì)設(shè)計(jì)
地下的采掘范圍較小，揭露巖層主要為礦體及其圍巖，工作面狹窄，出入通道既小又少，且受提升能力的影響。因此，地下水對(duì)采掘生產(chǎn)的危害，往往比露天嚴(yán)重。地下水突然潰入，造成的淹沒(méi)事故，在一些中時(shí)有發(fā)生。伴隨著潰水或坑內(nèi)涌水，常有大量泥砂涌入和冒頂、片幫、底鼓、斷面收縮等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。由于采礦造成采礦場(chǎng)頂板巖層的沉陷波及地面還會(huì)產(chǎn)生陷落和疏干塌陷，還會(huì)溝通上部含水層、地表水體，引起地表水、地下水和大氣降水的下滲與潰入。此外，酸性水還會(huì)對(duì)井巷中的金屬部件和設(shè)備，產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕性。預(yù)先疏干的方式除前述外，對(duì)滲透性較差、涌水量不大的松散含水層，可用打科式過(guò)濾器、真空過(guò)濾器放水，配合巷道疏干，以提高坑道的穩(wěn)定性。
3 問(wèn)題及建議
由于各方面的原因，目前水文地質(zhì)勘探工作很少能按GB12719-91規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行，致使不少地質(zhì)報(bào)告的水文地質(zhì)部分難以滿足水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作的需要。因此水文地質(zhì)設(shè)計(jì)者應(yīng)一一指出基礎(chǔ)資料的不足部分，并提出一些補(bǔ)救措施和進(jìn)一步工作意見(jiàn)，對(duì)可能造成安全隱患的問(wèn)題應(yīng)特別提醒，主要有以下內(nèi)容：（1）若發(fā)育有斷層破碎帶，但設(shè)計(jì)階段勘探過(guò)程中并未對(duì)破碎帶的水文地質(zhì)特征進(jìn)行工作，可建議在下一設(shè)計(jì)階段前針對(duì)破碎帶進(jìn)行勘探工作或者生產(chǎn)過(guò)程中在此破碎帶附近應(yīng)進(jìn)行超前探水等工作，避免發(fā)生生產(chǎn)安全事故。（2）對(duì)水文地質(zhì)邊界條件尚未查清的，要求在下一步勘探過(guò)程中查清，以便修改地下水防治方案。（3）若附近老窿情況尚未查清，要求在下一步設(shè)計(jì)工作前查清，避免發(fā)生老窿突水事故。如確實(shí)無(wú)法查清，一定要在設(shè)計(jì)中考慮周到的探、放水措施。通過(guò)以上工作，基本可以對(duì)一個(gè)的水文地質(zhì)情況有所掌握，當(dāng)然在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須與采礦、地質(zhì)、礦機(jī)等專業(yè)進(jìn)行多次結(jié)合才能做出適合水文地質(zhì)條件的防治水方案。
參考文獻(xiàn)
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