王義武　李小兵

[摘要]隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)的興盛，人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求，使得社會(huì)對(duì)礦山建設(shè)和生產(chǎn)的需求越來越大，而礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作則是礦山建設(shè)和生產(chǎn)的重要前提，能否做好礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作關(guān)乎礦山建設(shè)和生產(chǎn)工作的正常有序運(yùn)作。因此我們應(yīng)該加大對(duì)礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)的重視程度，增加對(duì)礦山水文地質(zhì)的認(rèn)識(shí)。本文即對(duì)礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)中現(xiàn)存的問題進(jìn)行了粗淺的分析，并提出相應(yīng)的對(duì)策，以供方家探討。

[關(guān)鍵詞]礦山 地質(zhì)資料 預(yù)測(cè) 防治 設(shè)計(jì)

[中圖分類號(hào)] P64 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-1-1

0前言

在礦山建設(shè)和開發(fā)過程中，礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作是研究礦床水文地質(zhì)條件、礦山地下水防治和綜合利用的一項(xiàng)工作。其主要任務(wù)是根據(jù)礦山設(shè)計(jì)所確定的開采范圍深度、采礦方法和技術(shù)要求，進(jìn)一步查明影響礦床充水的各種因素和校核礦坑涌水量和各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)以及研究地下水處理前后的補(bǔ)給、逸流和排泄條件的變化情況等等。

1項(xiàng)目水文地質(zhì)資料解析

1.1礦體與當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面的關(guān)系

若礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，地形有利于自然排水，則礦山地下水防治設(shè)計(jì)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，只需通過平硐將地下水排出即可。若地形條件不利于自然排水，則需考慮能否用工程措施將地下水引往地勢(shì)較低處自流排出。

1.2礦區(qū)含水層特征及地下水賦存條件

礦區(qū)地下水主要賦存在含水層中，含水層的富水性是評(píng)價(jià)一個(gè)含水層是否富水的指標(biāo)。在熟悉此部分內(nèi)容過程中，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)掌握：①含水層所處的地質(zhì)年代、巖性，地下水水位埋深；②含、隔水層的劃分及平面分布、垂向展布情況；③斷裂帶平面分布、空間展布及透、隔水性特征；④地表水體的平面分布及下伏含水層水文地質(zhì)特征；⑤巖溶地層巖溶發(fā)育規(guī)律及溶洞充填情況等。

含水層所處的地質(zhì)年代以及巖溶發(fā)育規(guī)律、溶洞發(fā)育規(guī)模及充填情況直接決定著防治水方案疏、堵設(shè)計(jì)中一些參數(shù)的選取，而且決定著注漿帷幕頂?shù)捉缭O(shè)計(jì)及注漿工程參數(shù)的抉擇，可謂意義重大。地下水位埋深、含水層空間分布、富水性又可為礦坑地下水涌水量的計(jì)算提供參數(shù)。含、隔水層的平面分布及垂向發(fā)育情況、含水層與礦體的相對(duì)位置關(guān)系則是帷幕注漿設(shè)計(jì)中帷幕平面范圍及帷幕深度設(shè)計(jì)需考慮的內(nèi)容。

在巖溶發(fā)育礦區(qū)，第四系地層的巖性、厚度及平面分布也是防治水設(shè)計(jì)中需要了解的內(nèi)容。在第四系為松散土層且厚度較厚的地區(qū)，地面由于疏干排水引起的破壞相對(duì)嚴(yán)重；厚度較薄的地區(qū)，地面破壞程度相對(duì)較輕。在第四系為粘性土層且厚度較厚的地區(qū)，地面由于疏干排水引起的破壞程度相對(duì)較輕；粘性土層厚度較薄的地區(qū)，地面破壞程度則比較嚴(yán)重。

2礦坑涌水量預(yù)測(cè)

設(shè)計(jì)頻率暴雨入滲量一般通過設(shè)計(jì)頻率暴雨量、地表入滲系數(shù)及入滲區(qū)面積三個(gè)參數(shù)進(jìn)行估算。地表入滲系數(shù)選取時(shí)要考慮對(duì)地表的破壞程度、隔水層厚度以及頂板巖石性質(zhì)選取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。一般通過礦山規(guī)模確定設(shè)計(jì)暴雨頻率，然后通過查當(dāng)?shù)乇┯旰樗?jì)算手冊(cè)確定暴雨量。露天礦山大氣降雨徑流量及暴雨徑流量的計(jì)算方法幾乎相同，不同之處是露天礦山采用的是徑流系數(shù)而非入滲系數(shù)。

地下水補(bǔ)給量的計(jì)算在水文地質(zhì)學(xué)上有比擬法、解析法、數(shù)值法等。比擬法的應(yīng)用條件是待比擬礦山的水文地質(zhì)條件與參與比擬的礦山水文地質(zhì)條件類似或相同。在實(shí)際計(jì)算過程中，計(jì)算方法及參數(shù)主要參考地質(zhì)報(bào)告，但個(gè)別參數(shù)需要在專業(yè)人員對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，結(jié)合采礦設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。數(shù)值法需要借助專業(yè)軟件進(jìn)行，目前應(yīng)用比較多的是MODEFLOW。。

3礦山地下及地表水水防治設(shè)計(jì)

礦山防治水設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括地下水防治及地表水防治兩部分。地下水防治包括礦坑涌水量計(jì)算、礦床疏干設(shè)計(jì)及注漿防滲帷幕堵水設(shè)計(jì)；地表水防治包括截水溝設(shè)計(jì)、河流改道設(shè)計(jì)、防洪堤設(shè)計(jì)和河床防滲設(shè)計(jì)等。

3.1礦床疏干設(shè)計(jì)

礦床疏干法應(yīng)用普遍，包括：

（1）用降水孔、明溝、吸水孔、露天礦水平孔等；（2）用巷道、束狀放水孔、直通式放水孔及降壓孔等；（3）地表與地下聯(lián)合疏干。

對(duì)礦床進(jìn)行疏干時(shí)，要制訂地下水排、供結(jié)合和減輕地面塌陷的措施，主要工作包括：（1）研究礦區(qū)水文地質(zhì)勘探報(bào)告和疏干試驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)行礦床疏干必要性和可行性論證；（2）按照礦區(qū)水文地質(zhì)條件和開采工藝要求選擇疏干方法，進(jìn)行疏干方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)方案；（3）疏干水文地質(zhì)計(jì)算；（4）疏干工程布置和疏干工程結(jié)構(gòu)類型的確定；（5）疏干設(shè)備選型和數(shù)量確定；（6）礦坑水的利用；（7）礦區(qū)水文地質(zhì)觀測(cè)系統(tǒng)的建立。

3.2注漿防滲帷幕堵水設(shè)計(jì)

其主要內(nèi)容是：

（1）研究礦區(qū)水文地質(zhì)勘探報(bào)告和注漿試驗(yàn)報(bào)告，提出注漿防滲帷幕堵水必要性和可行性的論證；（2）注漿防滲帷幕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）注漿工程及注漿工藝設(shè)計(jì)；（4）施工設(shè)備的選擇及配置；（5）堵水效果的檢驗(yàn)和采區(qū)局部排水設(shè)施的建立。

3.3截水溝設(shè)計(jì)

主要包括：（1）截水溝的平面布置及截水溝型式選擇；（2）確定防洪標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算洪峰流量；（3）斷面設(shè)計(jì)，包括斷面型式及水力計(jì)算；（4）確定截水溝的砌護(hù)類型；（5）研究設(shè)置跌水或陡坡等消能設(shè)施的必要性；（6）跌水、陡坡工程布置，水力計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.4河流改道設(shè)計(jì)

（1）河流改道必要性和可行性的論證；（2）改道線路起點(diǎn)和終點(diǎn)的確定，改道線路的選擇和平面布置；（3）確定防洪標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算洪峰流量；（4）對(duì)地形及工程地質(zhì)條件復(fù)雜的礦區(qū)的改道線路，應(yīng)通過多方案比較，確定技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)方案；（5）新河道斷面設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)原則、斷面形式及水力計(jì)算；（6）河流改道附設(shè)的水工構(gòu)筑物設(shè)計(jì)。

3.5河床防滲設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：（1）河床滲流防治的必要性和可行性論證；（2）河流滲漏量的確定；（3）防滲河槽種類的選擇及工程布置；（4）防滲工程量計(jì)算。

4結(jié)論

礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作則是礦山建設(shè)和生產(chǎn)的重要前提，能否做好礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作關(guān)乎礦山建設(shè)和生產(chǎn)工作的正常有序運(yùn)作。因此我們應(yīng)該加大對(duì)礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)的重視程度，增加對(duì)礦山水文地質(zhì)的認(rèn)識(shí)，拓展對(duì)礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)的研究范疇。但限于才力，本文難免紕漏眾多 貽笑大方，不足處敬請(qǐng)海涵指正。

參考文獻(xiàn)

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