杨 超

（甘肃省地矿局第一地质矿产勘察院，甘肃 天水 741000）

随着我国市场经济发展进程的不断加快，各行各业对矿产资源的使用量需求越来越大。然而，水文地质问题一直是影响矿产资源生产开发效率的主要因素。基于此，相关人员应加大金属矿产水文地质类型划分与特征方面的研究力度，即在明确不同水文地质类型特点的情况下，找出具有应用准确性的金属矿产水文地质类型划分结果。这是促进地区进行现代化经济建设背景下金属矿产资源开发建设行业快速稳定发展的重要课题，研究人员应将其重视起来。

1 矿区水文地质特征

根据矿区近些年的水文地质情况和对实地勘察，笔者发现该矿区的主要特征是岩溶含水层充水；因地下水和矿床岩溶含水层有着紧密的联系，矿床受岩溶层发育状态、岩溶缝隙特点及岩溶特性结构等因素的影响，会导致矿床地下水赋存情况存有明显差异，再加上矿山的矿层与岩溶之间，也有着不同的层次区分，导致岩溶富水情况和其充水水位受其影响十分显著。矿区内构造情况和矿山规模决定着矿床赋存地带和青箬与岩溶成长的状态等都有着关键性的影响。矿区地下水的补给工作，主要是以大气降水量的方式进行，矿区岩层竖直运动是岩溶缝隙上方地下水运动方式，矿区地下水在花岗岩上进行渗透时，其运动状态才呈现为水平特征。花岗岩因为其本身特别坚硬，所以其形态会对地下水流动，有着控制作用。花岗岩存在存在多个相比较突出的情况下，形成此区域局部某位置的分水岭，在这情况下岩溶含水层系统整体形成后，会在各个板块之间出现独立的特征。矿区的地下水存在于大多数矿床赋存的水文地质单元内，矿区矿井涌水量的突出特性，会引发突水事故，很难准确对该矿区内突水事故进行预测，再加上矿区的开采疏水方式，较为烦琐复杂。矿区天然形成的断裂带、人为开采造成的裂痕与导水陷落柱等因素，使矿井涌水起到疏通作用。与此同时，人为的勘探打钻孔以及部分岩溶脱落，也可以为矿井中涌水提供重要作用。矿区岩溶洼地上方会存在第四系覆盖，这些覆盖会极大地影响大气降水对其进行渗透。然而矿区中岩溶裂痕出比较突出的裸露部分，大气的降水可以通过这些裂痕进行渗透。

2 造成地质灾害的水文地质因素

2.1 沙土液化现象导致地质灾害发生

沙土液化现象就是沙土紧密程度有所变化，从原本固体状态变为松散的状态。导致沙土液化的原因有多种，其中水文因素是导致沙土液化的主要成因。大自然中地震的破坏力是有目共睹的，所以在地震过后地质结构中会有诸多含水量较高的沙粒和粉末状物质相互参合，进而导致沙土液化现象。松散的土粉与一些含水量高的物质参合在一起后，就会形成类似洪流不断地向下流淌，不断地冲刷矿区地下矿物质最后形成空洞，而且空洞还会逐渐的变大，这样就极易导致塌陷发生。

2.2 地基变形因素

地基是保障矿区安全及生产的重要基础设施，地基的变形多是受水文因素的影响，导致建筑稳定性能大打折扣。因此，矿区的地基经常会选择软土建造，虽然软土的硬度不足，稳定性方面也远比不上其他材料，但其侵蚀防护能力较强，手地下水影响较低。虽然矿区地基软土有良好的抗水压力，但小孔中仍然存在水压力，影响地基的稳定性。

2.3 水文因素造成地面沉降

人们的过渡开采，是地质灾害发生的重要原因之一，我国地下水资源并非取之不尽，用之不竭。由于部分开发商对地下水的过度开发，会使矿区地下水位出现下降的现象，为矿区安全生产埋下隐患，地下矿层空间的压力变小，情节严重就容易出现矿区塌陷的情况。

3 矿区水文地质灾害预测防治措施

3.1 矿水害防治对策

（1）地表水防治。①对于地表水体进行定期开展详细调查，同时分析区内河流情况，以及回采过程中引发的塌陷问题，废弃井与河床裂缝等，在多雨时节来临之前，对裂缝进行充填，避免地下水的入渗。②针对地下水情况设置有效的防治方案与技术规范，针对地下水情况设置有效的防治方案与技术规范，工程师应当对防治水方案进行严格把关，同时上报集团公司，得到批准后才可具体应用。③矿区开采过程中，应当对《年度雨季“三防”计划》进行严格遵守，科学合理地进行护坡加固和清理水沟，做好防渗和防洪工作。

（2）开矿点水防治。①和周边的一些采矿点进行定期图纸交换，对开矿点的具体情况进行实际测量，对邻近矿点涌水问题进行结合分析。②针对于一些存在较大隐患矿点开采过程中，应当针对水患问题制定科学合理的水情报互通制度，并针对水患问题制定相应的防止措施。③有效监管矿界防水柱，依照临近矿井水文地质情况以及围岩特征与开采技术手段矿层赋存情况的进行充分综合分析，充分的保留防水柱。④对实际了解到的采掘情况进行充分分析，同时也不能放过有关人员在此方面提出的一些看法和认识，并在采矿工程采掘平面图中进行标注。⑤加强采矿工作人员的培训工作，使其能够更好的判断透水预兆。

（3）承压水防治。①坚持技术管理法：不仅要抓宣传工作，还要更好地落实培训工作，对组织结构进行不断完善，加强技术管理，做好承压水防治。②并和科研院所建立紧密的联系，通过先进的水文地质勘查手段，充分调查区内的水文地质情况以及承压水情况，特别要针对一些导水构造以及奥灰岩岩溶水水源分布情况，开展详细的调查研究工作。③加强观测奥灰水动态情况，通过地面联合抽水试验，详细调查奥灰含水层的分布特征，对其变化情况进行严密监控。

3.2 地质灾害的防治措施

由于西北地区的这一矿区储量丰富，逐渐加大了对该矿区的开采强度和开采深度。在大规模的勘探开采下，矿区地层构造遭到破坏，经监测结果可知，该矿区采空区域的上层顶板厚度小于38m、采掘宽度小于12m，因此不断有地面沉降以及局部塌陷的情况发生；在加上该矿区由于植被覆盖率差、土地沙漠化严重、地层内的含水量较少，枯水期来临时，更是令含水层与隔水层之间的距离变大，对于土层结构不能起到强有力的支撑作用，令大力开采后的矿区土层架构更加不稳。因此需要根据预测结果，结合上述水文地质特征做出相应的防治措施。已知结合该矿区在上述两方面的问题，提出下述几项防治措施。

（1）从开采过程中来看：要安排合理的抽汲技术，以此适当地处理地下水，并设置防水、防砂安全煤柱，有效防止地下水缺失导致的地面塌陷，同时根据疏降水位、水体补给来源两方面，采取合理的水体处理措施，减少塌陷的可能。

（2）从充填方式上：在施工过程中，可以预先运用充填法来管理顶板，减小对矿体的有效开采厚度，大幅度减少地面下沉量和其他变形值，令岩层平缓移动，阻止地表下沉。

（3）再从开采方式上来看：采用条带式开采方式，尽量将矿区开采以采一条留一条的形式进行，设置的条带宽为22m ～28m，以此将矿层划分成条带相间的形式。

（4）同时在开采过程中要注意消除开采边界的影响，尽量以协调的方式开采，确保各个工作面之间错开一定距离，相互抵消或部分抵消由地面拉伸和压缩引起的变形，从而减少地面的变形量。

（5）由于西北矿区山坡高坡陡，切割较强烈，斜坡上的碎石粘性土、强风化砂泥岩及泥岩软弱结构面形成临空面，在重力以及地壳活动的作用下，容易产生土质或土岩质滑坡、崩塌。所以要尽量减少人工开挖边坡，在斜坡上修建载水排水沟；并在坡体临空面前缘，采取挡土措施，防止坡体滑动。

（6）利用矿区体积大、数量多的固体废物，对塌陷区作回填处理。种植绿植，提高该矿区的植被覆盖率，减轻土地沙漠化的问题，稳固矿区地层结构。矿区地面沉降塌陷的预测和治理，是做好该矿区地质灾害防御的重要环节，所提出的防治对策，为矿区的勘探与开采，提供强有力的技术支持。

3.3 做好水文观测工作

为了更好地达到矿区防治水的目的，做好水文观测是重要的工作，也是必要的手段，水文观测常见的措施有3 个。①做好水文观测，首先要掌握科学详细的水文地质资料，充分考虑到气象、降水量分布和补给排泄等影响因素，考虑分析洪水泛滥的形成及影响因素。②在矿区内部，利用先进的技术设置水文观测孔，对水压、水位以及水量的变化进行严密的监测和观察，总结变化的规律，明确矿区内部多种水的来源以及相互关系。③矿井涌水量也是观测的要点，要重点监测并总结季节变化的规律。

4 水文地质类型划分结果分析

据某次全国调查统计结果显示，金属矿产水文地质类型复杂和极复杂型的金属矿产共有905 个，主要分布在贵州、山西、安徽、河南以及重庆等9 个省区，占全国金属矿产复杂与极复杂矿井总数的74.3%。经勘查，上述9 个省区的金属矿产资源开发建设过程常受水文地质问题的影响发生重特大突水货透水事故，研究人员应将其作为金属矿产防治水工作的重点监督管理以及监督检查对象，从而最大限度的提升我国金属矿产资源的开发建设效率。如表1 所示，全国金属矿产水文地质类型复杂和极复杂矿井统计表。针对上述金属矿产水文地质复杂及极复杂影响问题，研究人员应强化防治水机构、人员及设备保障措施的研究力度。但在目前，金属矿产水文地质专业技术人员数量平均到每个金属矿产，不到两人，对于金属矿产开发较少的省区，每个金属矿产防治水专业技术人员配备不到1 人。同样，防治水机械设备，如专用探放水钻机的配备数量仅为2.07 台，个别省份，如广西、甘肃等地平均到每个金属矿井设备仅不到一台。为此，相关建设人员应根据水文地质类型划分及特征情况，配备相应的防治水专业技术人员与机械设备，从而不断健全防治水机构。这是满足当前现代化经济建设背景下，各行各业对金属矿产资源开发使用需求的关键，研究人员应将其作用于实践，以加快金属矿产资源开发行业的快速稳定发展进程。

表1 全国矿区水文地质类型复杂和极复杂矿井统计表

5 结语

通过对矿区水文地质特征的有效分析，实时、精准的预测矿区中会发生地质灾害的位置，并及时采取相应的措施防治，以此降低地质灾害发生的可能。灾害的预测方法与防治手段，为矿业的勘探、开采开发提供了有力的技术保证，保障作业安全的同时，提升了工作效率，确保生产的有序进行。