矿产开发中水文地质研究的作用

时间：2024-11-06

张贻亮

（湖南华中矿业有限公司，湖南长沙 410000）

矿产作为人们生活中的重要能源，矿产开发时刻牵动着国民经济发展与社会安全。水文地质作为其开发的主要研究内容，地质环境影响着其开发工作能否顺利进行、作业人员生命安全。所以，加强水文地质研究是其必然环节，制定可行性方案降低事故问题，提升其开发率，从而企业实现经济效益最大化[1]。

1 矿产开发水文地质状态及内容研究

水文地质研究是矿产资源开发的先决条件，也是矿开采工作的基本保障[2]。因此，矿产开发中进行水文地质研究有着重要意义。一直以来，很多企业因为没有重视水文地质勘察而给其开发带给诸多困难和不便，甚至引发安全事故。水文地质危害主要集中于两方面：第一，地下水位提升；第二地下水压力变化。地下水位上升可能导致土壤盐碱化、沼泽化，增加对矿产开发腐蚀性。地下水位下降较大可能引起地面下沉、坍塌，地下水源干枯影响施工作业[3]。

矿产开发时，水文地质研究是重要环节，关系着企业经营发展与作业安全。伴随着矿产开发力度的增大，矿产开发逐渐趋于深层化、复杂化[4]。因此，进行水文地质研究具有必要性。随着水文地质研究逐渐增多，一些矿产水文地质研究获得了一定成效，如：水文地质极复杂分布数量约80、复杂分布数量830、中等分布数量4141、简单分布数量6458。目前，水文地质分型较为简单，具有开发简单、安全性可控的特点，有利于其开发与经济进步。

现阶段，水文地质研究内容集中体现在以下几方面：第一，地下水资源分布。矿产开采时不仅需要重视瓦斯浓度，还要重视水文地质环境。一直以来，由于地下水引发的安全事故数不胜数，因而做好地下水资源分布和矿井基础分析有着重要作用，为煤炭资源开采提供数据保证[5]。第二，地层结构和岩土成分。矿井开发往往需要深入地下百米作业，地质环境复杂且危险因素不可估量。所以，水文地质研究过程中要注意岩土成分的制约，注意矿井开发进度和生产安全。随着煤炭资源深层化开发，地质结构逐渐趋于复杂化，需要投入更多时间、精力研究水文地质环境。而只有做好水文地质研究才能保证矿产开发有效进行，顺应煤炭资源开发作业需求。第三，制定水文地质报告。进行水文地质调查也是水文地质研究最后环节，是勘测结果的汇总。制成水文地质报告需进行水文地质数据验证，保证数据科学合理从而为水文地质报告提供保证。其中包含：地下水资源、地层结构、岩土成分、水文地质数值等。

2 矿产开发中水文地质研究的影响要素

针对具有共性的水文地质研究课题，基于国家科技支持、专项资金的基础上展开分析。设置企业科技发展基金的方式和机构联合攻关，坚持科技兴煤，安全发展的持续战略方针。加强基础工作，提高质量标准化管理水平。把安全质量标准化摆到生命工程的高度，及时总结经验，培育典型，树立安全质量标准化的模范团队和班组，召开现场会进行评比表彰，通过典型事例、以点带面，引导和带动质量标准化工作的积极性和主动性，全面提升质量标准化建设水平。第一，影响作业进度。矿产开发时，矿道中地下水涌出就会影响作业进度，影响后续开发的顺利进行。第二，地质环境。水文地质较差会影响矿山地质环境，例如：溶岩富集区域，排水时带有泥沙，泥沙影响矿区力学稳定性导致地表水从坍塌位置深入矿道，威胁作业安全。第三，矿井冒顶事故。软化岩与软化围岩地质条件中，地质环境不稳定。水流被冲击后导致结构层变化，内部颗粒分散，岩石总体强度降低，此时如果仍然进行矿产开发就会发生冒顶现象。

3 矿产开发中水文地质研究的重要作用

在矿山的建设过程中，矿产防治水工作起着十分重要的作用，而要想保障工作人员的人身以及财产安全，保障企业的可持续发展，就要对水文地质在矿产开采中的重要性引起充分的重视，并将防治水工作落实到位。接下来，笔者结合实践研究，对水文地质研究的重要性展开分析，希望工作人员能够提高对水文地质研究认识的重要性。

3.1 保证矿产开发安全性

安全是一切工作开展的基础前提，尤其是矿产开发这种高危险工作。矿产防治水是一项复杂的工程，断层、隐伏导水裂隙带、陷落柱等地质问题，进一步增加了矿产水文地质准确评价困难性，加之受矿压影响、无序开发使其问题更加复杂。为保证其开发安全性必须要做好水文地质研究，深入设计、作业、生产进行水文地质研究。

结合规程要求，开采前做好各项手续办理，技术人员展开水文地质调查、总结，确定安全后才可准备开发工作。水文地质分析根本目标是了解开发区域地质环境，结合水文地质分析结果编制开发流程。该环节，掌握开发区域地质结构，预估钻探、作业深度及危险隐患，预测岩煤层结构变化，确保开发稳定。相关部门也要给予高度重视，掌握水文地质条件有利于控制开采区域的积水状态，避免发生透水事故。

3.2 保证矿产开发技术稳定

众所周知，不同的区域水文地质环境不同，矿区岩石属性差异明显，矿山煤层状态和生产范围也不同。所以，展开水文地质研究是其开采的基础前提，研究水文地质环境为矿产设计提供事实依据，结合矿区实际状态科学规划。

水文地质研究还能够帮助设计师搜集各项数据信息，便于后续研究分析，结合矿区地质环境编制施工计划。此外，作业时要求工作人员根据标准要求进行矿区地质环境预测，这对后续作业安全具有重要意义。

例如：偏远地区，侵蚀地貌、剥蚀地貌、地质环境复杂下就要注意水文地质研究。一直以来，由于水文地质环境引起的安全事故不胜枚举，例如：某地区在六平巷6上山作业的拖煤工突然感觉有一股冷风从当头冲出、并听到大水响声，同时闻到酸臭味，意识到发生了透水事故。大喊“穿水了”并马上向外逃跑。正在附近的作业人员随之大喊并分别指挥工人撤离。突水持续10分钟左右停止。作业人员跑到6平巷口见水没有继续流过来又返回，在1上山口帮助11人脱离险区。事故发生后，井下共有31人逃出，12名人被困。该起事故主要原因是：没有调查、收集、掌握矿区老窑情况和有关水文地质资料，没有编制并实施防治水措施，继而引发安全事故。

3.3 关系着企业经济效益

水文地质研究是矿产开发基本工作，做好水文地质研究保证矿产安全生产、确保矿产开采经济效益。日常作业时，遇到断层地质结构、巷道淋水等现象展开水文地质研究，能够对前方含水状态科学评测，保证矿产开发作业安全、顺利。加之，其开发劳动强度大、高危险率，科学的水文地质研究有利于矿产开采有效展开，确保作业安全与作业效率，做到发现问题及时处理，情节严重的立即停止作业整改，确保施工安全，降低损失将至最小。

3.4 严格落实水害防治责任

单位做好水文地质研究，落实主要责任人，明确分工，对矿区水文地质灾害全面负责。技术人员作为水文地质研究责任人需做好地质调查研究。企业创建水文地质防治工作责任制，优化责任，做好日常矿井水文地质调查，一旦发现水害隐患及时处理，采取应急预案与防治措施。此外，企业还可以通过引进先进技术，如：钻探技术、物探技术等掌握矿区地质环境，学习科学的技术，发展高效、可靠的水文地质研究工作。通过地质工程学、地球信息探测技术等专业方法，全面保证开发工作安全、顺利。