水文地质条件复杂的地下水防治

  1. 地下水的预先（超前）疏干

 

  地下水的预先疏干是利用专门的排水系统，将地下水位提前降至工作中段（平台）以下，使采矿场处于干燥状态，常用的方法有地表群孔疏干与地下巷道疏干法、明沟疏干法和联合疏干法。疏干方法的选择应考虑：矿山水文地质条件和采掘生产的要求；有效地降低采矿场的地下水位，形成稳定的疏干降水漏斗并显著改善矿山作业条件；施工条件好，建设投资少，周期短；经营管理方便，费用低。

 

  地表群孔疏干  是在地表施工穿透主要含水层，揭露强透水裂隙或岩溶带的大口径孔群，用深井泵或潜水泵抽水，以形成超前的相互干扰的深大降水漏斗或直接拦截地下水流，使被保护区处于疏干状态。此法适用于含水层渗透性好、含水丰富的矿山，但受水泵扬程的限制，疏干深度一般不能超过300米。

 

  地下巷道疏干

 

  是直接利用专门的巷道辅以坑下放水孔，拦截涌向矿坑的地下水流，或预先降低矿坑地下水的疏干方法，它以截流和疏干为主要特征而与一般巷道排水相区别，此法应用范围较广：它不受含水层深度、性质、渗透性和富水性大小的限制，既可疏干强水层，也能疏干弱含水层；既适用于地下矿山，也可适用于露天矿山。

 

  明沟疏干  在厚度小，埋藏浅（不超过15—20米）的含水层，开挖超前疏干明沟，拦截涌向露天采场的地下水。在地下矿山，可防止浅层孔隙水涌入矿坑，此方法多作为辅助疏干手段。联合疏干  凡一个矿山采用两个或两个以上疏干方法，称为联合疏干。适用于水文地质条件复杂的矿山。

 

  2. 注浆堵水

 

  注浆堵水是将具有充填。胶结性能和较高强度的材料配制成浆液，压入岩层的裂隙或空洞中，以局部或全部堵塞矿坑充水的通道，加固岩层、减少矿坑涌水量，预防塌陷。此法是矿山防治水害的重要方法之一。此法可分预注浆堵水和后注浆堵水两种。前者是指开凿井巷前预先注浆封堵构造破碎带、岩溶裂隙和松散透水岩层；后者则是在掘砌井巷后注浆，处理井壁漏水、加固井壁岩层和恢复被淹矿井。

 

  3. 矿山排水工程

 

  有许多矿山，在矿坑中直接排水和设置必要的防护工程。它包括地面防水工程和矿坑防排水工程两类。地面防水工程有防水堤坝、截水沟、防渗工程；矿坑防排水工程有超前探水放水孔，防水门和挡水墙，水仓、水泵房及排水管线及监测系统；露天矿防排水工程，如各台阶临时或永久性集水沟渠、水泵房、水仓及排水管线。

 

  4. 矿床疏干引起的塌陷及其防治

 

  隐伏的浅部岩溶发育区，由于疏干排水或井下突水，地下水位大幅度下降，使地下水对上覆土层的浮托力减少甚至完全消失，地下水运动过程中的潜蚀作用，溶洞充填务被携带流失形成心的空洞，以致在真空吸蚀力和重力的作用下，从沉降、开裂进而发展成塌陷。塌陷的产生，恶化了矿区的工程地质条件，导致地表水涌入矿坑，造成淹井事故。

 

  因此，应加强对塌陷分布的研究以便做好塌陷的预防工作和采取疏干塌陷的防治措施。 疏干塌陷的分布有以下特征：多产生在构造破碎带，硫化矿体、岩浆岩体与可溶岩的接触带，特别是浅部岩溶强烈发育的地带；质纯厚度大的可溶岩层；第四系厚度较小、颗粒较粗的地层中易发生塌陷；一般情况下，降水漏斗中心部位的塌陷多于边缘部位；多分布于地下水的主要径流方向；岩溶水与地表水了联系密切的河床及地形低洼地段。

 

  疏干塌陷的防治措施：塌陷前的预防一般在预测的塌陷区内，不得布置重要的工业设施和建筑工程，避免造成损害；对已受影响的原有建筑和设施应视其重要程度。危害大小分别采取搬迁、加固和拆除等措施；为减少疏干塌陷主要应减少岩溶充填物和上覆盖层被潜蚀，为此应逐渐加排、放水量、减缓地下水下降速度，避免动水位急剧下降；在疏干孔、放水孔安装过滤器，力争清沙；对可能塌陷地段进行局部或帷幕注浆；此外，还可采取改河道、地表防洪分流、回填低洼塌陷区等措施，以防地表水渗漏、倒灌，加剧潜蚀作用，同时应加强动态观测。