席政，席德美

(1.毕节市应急管理服务中心，贵州 毕节市，551700；2.盘州市水务局，贵州 六盘水市，561601)

0 引言

坑探工程是为后期采矿所作的前期准备工作，在地下井巷施工作业中风险性较大，常常伴有水灾、顶板、爆炸等事故的发生，其中水灾事故是造成人员伤亡和财产损失的主要风险之一。因此，必须开展坑探设计、探放水设计，成立防治水机构、配齐专业技术人员、加强管理等[1-2]，目前，国内许多工程技术人员对井巷综合防治水安全工作开展了大量的研究。如高林等[3]提出了“四位一体”综合防治水措施在贵州某煤矿的应用；贺静兵[4]对某煤矿区防治水进行分析并提出相应治理措施；王荀勇[5]分析了煤矿水文地质类型的划分并提出防治水工作建议；贾伟[6]分析了矿井水文地质类型划分并对防治水工作提出建议。

本文主要对贵州省威宁县梁山铅锌矿详查探矿权勘查区地下勘探坑道水文地质资料进行详细分析，并提出有效的综合防治水安全技术措施，为该项目安全生产工作服务。

1 水文地质分析

贵州省威宁县梁山铅锌矿详查探矿权勘查区位于贵州省威宁县云贵乡群丰村，现探矿矿权面积为6.54 km²，现基本查明矿（化）体产状及控（容）矿构造类型、产状特征，收集有关矿体、矿化体的资料，总结矿脉特征，矿体的产出规律。

本次坑探工程采用竖井-斜井联合开拓系统进行探矿设计。竖井井口标高为1852 m。以90°倾角向下掘252 m，至+1600 m 标高，在+1600 m 标高设置井底车场。从+1600 m 车场口向南西方向掘进1600 运输大巷（东）260 m，再向北西方向掘进1600运输大巷（西）574 m，与+1600 m 回风平巷贯通，形成通风系统。回风斜井以317°方位角、22°倾角向下掘进至+1600 m 回风平巷，与竖井形成通风系统。

1.1 水文地质

（1）水文、气象。探矿区内地表水系发育有豆芽沟小溪，自西向东流出矿区汇入格拉河，枯水季节流量约1 L/s，小溪洪水期流量可达3000～5000 L/s；梁山矿段扎塘小溪，自南向北流出矿区汇入格拉河；扎塘小溪枯水季节流量约0.25 L/s，洪水期流量可达900 L/s。年降雨量约1150 mm，多集中在6～8 月，最大暴雨量约为77 mm。

（2）区域水文地质。探矿区区域水文地质单元属大寨岩溶大泉系统，区域断裂构造发育强烈，含水层呈带状展布；地形切割较强烈，地表水系较发育，地下水循环交替强烈，且多为深埋藏，地表常干旱缺水。区域地下水类型可分为碳酸盐岩类岩溶水、碎屑岩裂隙水及松散岩类孔隙水3 大类。

1.2 含水隔水层的划分

1.2.1 含水层

（1）尧梭组（D3y）：浅灰、灰白色中厚层状亮晶生物屑灰岩，缝合线构造发育。中下部见铁锰质白云岩。厚＞120 m。岩溶较发育，富含岩溶裂隙水，属富水性中等偏强的含水岩组。

（2）革老河组（C1g）：灰、深灰色中厚层状泥灰岩夹泥岩，厚＞65 m。岩溶较发育，富含岩溶裂隙水，属含水不均一富水性中等的含水岩组。

（3）汤粑沟组（C1t）：灰、深灰色中厚层状泥灰岩与灰岩互层，厚＞85 m。岩溶较发育，富含溶隙水，属富水性中等偏强的含水岩组。

（4）祥摆组（C1x）：深灰色粉砂岩、细砂岩夹泥岩及煤层，厚＞50 m。富水性弱，属弱含水层。

1.2.2 隔水层

上述各含水岩组中所夹的泥、页岩在矿床内可视为隔水层。

1.3 地下水补给和径流及排泄

整个矿床属地下水补给区，大气降水是唯一的补给源。矿床内所施工钻孔水位多高于矿区北东部格拉河的河床标高(+1430～+1525 m)，即地下水补给地表水，施工的所有坑道仅在雨季见裂隙滴水，无集水、涌水现象。大气降水通过岩石裂隙、岩溶漏斗、落水洞渗入地下补给地下水。地下水通过岩溶管道及暗河径流，在低洼处以泉的形式出露地表，或在溶洞的出口处排泄，区内地下水总体由北西向南东径流。

1.4 地表水和地下水特征

根据对丰水期季节开展动态监测工作，较好地掌握了矿区地下水、地表水的动态特征。动态观测结果说明地表水流量的动态是随季节变化而变化的。矿区地下水、地表水动态特征见表1，157 点号动态曲线见图1。

表1 矿区地下水、地表水动态特征

图1 157 点动态曲线

从图1 和表1 可以看出,丰水期降雨增大，流量也增大；枯水期降雨减少，其流量也随之变小。

1.5 矿床充水因素

（1）充水水源。探矿区充水水源主要是尧梭组（D3y）、革老河组（C1g）及汤粑沟组（C1t）之溶隙、溶洞水及构造裂隙水。

（2）充水通道及充水方式。探矿区内矿层大部分分布于河流侵蚀基准面之上，矿层底板尧梭组（D3y）的地下水在采掘过程中可能通过构造裂隙涌出，发生突水现象；矿层本身为含水不均一、富水性中等的含水岩组，一旦开采，其地下水将会渗出，造成矿坑积水；矿层顶板为铁锰质白云岩，属相对含水层，开采中如遇断裂构造，其地下水将会沿裂隙、破碎带渗入，造成矿坑涌水。虽然矿层为顶、底板直接充水矿床，但由于含水层均为富水性中等含水岩组，因此，顶板充水及底板突水的水量一般较大，对开采可能会造成严重影响。

（3）构造对矿床充水的影响。探矿区位于被F1 断层破坏了的云贵桥背斜南东端近核部，地层露头走向总体呈北西—南东，倾向北东，倾角多为30°～50°。区内断裂及褶皱构造较为发育。区内断层较发育，规模较大的主要有F1 及F7 断层，其将对矿床充水产生影响。在矿床开采中，于断裂带附近，尤其是F1 断裂带附近，有产生矿坑突水的可能性。因此，矿区内构造对矿床充水影响较大，在断裂带附近开采时，有产生局部突水的可能性。

（4）地表水对矿床充水的影响。区内地表河流较发育，矿层标高高于河流侵蚀基准面标高，对矿床充水影响较小。

综上所述，威宁县梁山铅锌矿矿体分布在地下水位和当地侵蚀基准面以上，地形起伏较大、地表水系不发育、开采矿体主要充水岩层为岩溶裂隙水，充水途径主要为断层裂隙、矿坑开采引起的冒落带和导水裂隙带，属顶底板进水为主的岩溶裂隙充水矿床，为“水文地质条件简单类型”矿床。

2 综合防治水安全技术措施

2.1 加强水文地质基础工作

坑探工程在施工建设时要定期收集、调查和核对坑探系统周边其他相关矿山的开采情况及水文情况，并按要求填绘出规范的坑探矿区水文地质图；加强与有资质的服务机构单位合作，开展水文地质调查和矿井水害防治方案的编制，同时可以开展三维地震勘探工作，补充查明探查范围内落差大于 5 m 的断层位置、性质、导水性以及老窑、采空区的大致位置和积水分布情况。

2.2 完善防治水管理体系

必须建立健全矿山防治水专门机构；配备专门的防治水专业技术人员和专业探放水设备；完善各相关设施，配备足够的排水设备，储备足够的防洪抢险物资；完善矿井防治水有关的管理制度，每年编制年度防治水计划和中长期防治水规划；矿井应编制年度水害防治计划和水害应急预案；加强培训，让各级管理员和井下操作员工懂得各种水害类型的突水征兆，特种作业人员必须持证上岗，其他从业人员必须经培训考核合格后方可上岗作业。

2.3 划分突水危险区域

（1）突水危险区域：临近浅部小窑的所有巷道；岩溶含水层中的井巷掘进；穿过含水层的集中径流带；水文地质条件复杂区，穿过断层周围。

（2）无突水危险区域。主要是指远离浅部老窑及无含水地层中掘进时，在弱含水层中可能局部存在少量裂隙水，基本上不会造成水害事故。

2.4 做好局部防治水工作

矿山必须做好水害分析预报，坚持“物探先行、钻孔验证、预测预报、有疑必探”的探放水原则，还必须做到有疑必停，密切关注透水征兆；每一循环的施工掘进必须认真分析并按要求编制探放水设计，按规定留设探放水允许掘进距离，严禁“超挖超掘”，施工作业出水点位置作标记，并整理到井上下对照图及采掘工程图上，做好综合分析；配齐配足探放水设备，必须配备1 台便携式物探和2台探水钻。

2.5 做好区域防治水工作

严格落实地面防治水、断层防治水等综合措施，建立和健全防排水系统；严格按“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则采取安全防治水措施；建立地下水动态观测系统，做好地下水的动态观测和水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治水措施。

2.6 强化防排水系统建设

（1）正常排水系统建设。该矿采用分级排水，主竖井施工时，+1600 m 泵房3 台排水泵，水泵流量为280 m3/h，水泵扬程为301 m。斜井施工时采用3 台水泵，水泵流量为280 m3/h，水泵扬程为301 m。在+1600 m 井底车场施工两个水仓，每个水仓长为27 m，断面面积为6.59 m2，总容量为335 m3，同时安装水泵、排水管路形成完整的排水系统。掘进工作面及沿脉平巷的水自流到+1600 m 水仓。

（2）应急排水系统建设。选用先进的矿用大型潜水泵及匹配自动化控制系统，可选用较为先进的抗灾潜水泵代替现有的矿用主排水泵。该类型潜水泵最大的优点是不怕被水淹，可直接安装在水仓内。矿井可设计4 台潜水泵，设置排水管路3 趟。正常涌水量时1 台泵工作，最大涌水量时3 台工作，1 台备用。同时，可设计由地面控制的潜水泵供电和启动系统，即使井下中央变电所被水淹没，仍然可由地面计算机自动控制系统启动潜水泵进行应急救灾排水，提升了矿井排水系统的可靠性。

3 结语

根据近年来金属非金属矿山透水事故的发生情况，贵州地下铅锌矿山的防治水形势不容乐观，一些矿山水文地质资料评价分析不全面、综合防治水措施不到位的现象屡见不鲜，导致透水事故时有发生。因此，对金属非金属地下矿山而言，制定完善而行之有效的防治水措施显得尤为重要。该矿在《安全生产法》《金属非金属地下矿山防治水技术规范》[7]《矿区水文地质工程地质勘查规范》[8]《金属非金属矿山安全规程》[1]等法律法规的指导下，结合矿山自身条件以及区域水文地质条件，通过认真全面地分析，提出一系列综合防治水措施，在矿山井巷工程实际生产建设中取得了良好的效果，可为同类型的矿山提供参考。