矿山水文地质工作的几个技术问题-精品文档

1、矿山水文地质工作的几个技术问题1、地下水的测量1.1 矿坑涌水量的预测准确预测可能流入矿坑的水量非常重要， 如预测的涌水量小于实际涌水量， 就可能导致矿坑涌水量超过排水能力， 使矿坑积水太多而影响正常生产， 甚至发生淹井事故； 如预测的涌水量大于实际涌水矿床被误认为水量太大而不能开采。 较为常用的预测方法主要有坑道系统的水动力学法、 水均衡法和水文地质比拟法等方法。1.2 矿井涌水量的实测矿井涌水量的实际测量， 是矿山开采期内的重要水文地质工作。由于测量矿坑水的水量变化规律， 能够验证水文地质勘探时期分析矿坑充水因素与预测涌水量的准确程度， 为预计矿井突水的可能性、排水和防探水工作等提供可靠的

2、涌水量数据。（1）根据水沟水流速度测量涌水量。此法是应用巷道中的排水沟来测量涌水量。 其测量方法一般是在水仓的入口处， 选择较为合适的已知过水断面， 测量排水沟中水流的速度， 以计算涌水量。（2）根据水沟安设堰板测量涌水量。在排水沟中，垂直水流方向设置水流流量堰板， 然后测量水流流过堰口的高度， 通过公式计算或者查表求得流量，此种方法即堰测法。（3）根据储水池内水位上升量测定涌水量。此法是在一定的时间内，把要测量的矿井水引入已知水平截面积的储水池中，根据水位上升的高度， 即可测出准确的涌水量。 要根据具体情况，利用水仓、各种巷道中的沉淀池以及地面上的储水池等进行测量，该法也称为容积法（4）根据

3、水仓水泵观测法测定涌水量。此法的步骤是：先用水泵抽水， 将水仓内的原来水位降低到一定深度， 随即停止水泵运转，让水仓进水；待水位恢复到原来水位时，记下所需的时间；再开动水泵将水排到原来深度，并记录所需时间；根据水泵每小时实际的抽水量及抽水时间，就可以计算出涌水量。2、矿山生产水文地质工作矿山生产水文地质工作， 主要通过矿山水文地质调查，正确、全面掌握矿区水文地质条件，合理布置矿山防治水工程，以指导煤矿采掘作业，确保矿坑生产作业的安全，促使矿产资源、地下水资源得以科学合理的开发利用，以提高矿山经济效益。2.1 矿床充水的自然因素主要包括：大气降水；地形条件；地表流水和湖泊、河流、池塘的水；透水基

4、岩出露程度和隔水层的厚度；矿区的地质构造；围岩性质；岩层透水性等。2.2 地下水害的治理对形成矿井水的各种水源和通道等，一定要采取有效防范和治理措施。其防治方法主要有：矿坑水预测、矿区地面防水、矿山排水、矿床预先疏干、注浆堵水等。（1）矿区地面防水的主要方法有：井巷口布置在距离最高洪水位 3m以上处；修筑渠道、截水沟，对矿区有影响的洪水导出并远离矿区；矿井留有保安矿柱，避免裂隙产生；在小河或灌渠下铺设防水层，避免河渠水渗入；注浆封堵。（2）矿床疏干矿床疏干是采用各种排水工程和排水设备排出矿床水的方法，降低开采地区的地下水位。常用的疏干方法有：深井泵疏干法即地表疏干法。 这种方法的优点是： 施工

5、简单，工期短；安全条件好；灵活性强。其缺点是：受疏干深度和含水层渗透条件的限制，在使用上有局限性；泵运转可靠性差，效率低，管理和维修较为复杂；供电故障可能影响疏干效果。地下疏干法。 它是直接用巷道或通过不同类型的疏水钻孔来降低地下水位的方法。它的优点是：适用范围较广；疏于强度较大，比较彻底。排水设备运转可靠性强，检修及管理方便，效率高；水仓可以容纳一定量的地下水， 暂时停电时不影响疏干效果。此法的缺点是：施工条件较差；工期较长，投资较大。明沟疏干法。 在地表上开挖明沟， 以拦截流入采场的地下水的疏干方法。其优点是：结构简单、节省材料、施工较快、投资不大。联合疏干法。 就是在矿区水文地质条件复杂

6、时， 可合理联合使用适合于具体条件的两种以上疏干方法。2.3 透水前的征兆及防水措施井巷透水的征兆。 岩壁或顶板突然渗出水珠， 岩层突然松散发潮；工作面温度下降，空气变冷或工作面，有雾气；工作面顶板淋水量增大，底板突然涌水；工作面顶板来压、掉渣、冒顶，或发生支架倾倒、折梁断柱的现象；水的气味也出现变化。防水措施是探水前进。出现突水征兆时，要立即停止工作，探水前进。2.4 注浆堵水（ 1）硅酸盐类型浆液。 如单液水泥浆、 水泥 - 水玻璃双液浆。在水流较大时， 注入骨料后使用水泥水玻璃双液注浆， 效果较好，能减少地下水对浆液的稀释、携带作用。（2）化学类型浆液。这种浆液是为克服水泥浆液缺陷而发生

7、的新型注浆材料， 现在普遍应用的是有机高分子化合物， 它们是不含颗粒的溶液，凝胶时间能够控制，黏度低，可灌性好。3、地面河流的防渗方法3.1 渗压计法。通过观测河水对预埋在河床底部的渗压装置的渗透压力，监测河床、湖泊的防渗情况。3.2 地下水位观测法。在河流、湖泊两岸，采用物探的方法探测地表下的断裂构造位置，再在断裂构造的对应位置建立一定数量的长期水文观测孔， 通过定期观测孔的水位变化，分析河水、湖泊断裂破碎带与地下水是否存在水力联系。常用的测量方法有：万用表法；自记水位仪法；水化学分析法等。4、塌陷区水文地质工作采用崩落法。 采矿的矿山地表塌陷， 塌陷形成了采区通往地表的天窗， 改变了原有岩

8、石的结构及渗透性， 大气降水成为矿坑地下水强大的补给来源。 改变地表塌陷区域的径流方向、 要将流向塌陷坑的降雨汇水尽量排走、 测算降雨渗入量， 这是塌陷区水文工作的重点。4.1 常用的排水方法。（1）导流堤法，即建立防洪挡水墙。为防止地表汇水直接流入塌陷坑而进入井下回采工作面，可在塌陷区周围建立导流堤，将流向塌陷区的水排走。（2）防洪排水沟法。修建塌陷区防洪排水沟，改变地面水径流方向。（ 3）预先疏干地表水。（ 4）及时放顶，加强空区管理。井下回采空区能否及时被上覆围岩充填， 即上覆围岩是否及时垮落是减少巷道顶板压力的有效途径。4.2 塌陷区水文地质工作。（ 1）了解并圈定地表崩落区的界限与面积；了解潜水、降雨在崩落区的渗漏情况及其渗漏规律；了解降雨在地表崩落区周围汇集、延流的情况。（2）通过各种手段，观测地