水文地质问题在煤矿地质工程勘察中的重要性探讨

浅谈水文地质在地质工程勘察中的重要性

摘要：改革开放以来，经济快速发展，我国现代化进程的脚步不断加快，对各行各业都提出了更高质量的要求。工程的地质勘探是整个工程中极其重要的一部分，稍疏忽会影响到整个工程的质量，甚至关系到了工程目标能否实现和整个工程能否发挥其经济效益。在工程地质勘察中水文地质方面的参数，对于整个工程的设计不容小觑，本文通过探讨水文地质问题在工程地质勘察中的重要性，以谋求促进我国工程建设更好的发展。

关键词：水文地质；工程地质勘察；重要性

引言

在地质工程勘察工作中，对于勘察的细节处理会直接影响到地质工程勘查结果的准确性，也同样是保证工作效率的主要因素，但是水文地质往往会影响勘察作业中的细节处理，导致最终结果与实际情况出现误差，因此在地质工程勘查工作中水文地质的勘察工作十分重要，准确找出水文地质在工程中的总体问题，就可以使技术人员利用勘察数据推测出水文地质可能对工程造成的负面影响，在实际工程中避免该事故的发生。同时水文地质也可以明确表现出地下水水位以及水位的变化等数据，也是工程勘察中的重要基础数据，因此工作人员需要对地下水的所有条件都了如指掌，这样才可以巩固加强地质工程勘察的准确性，保证地质工程勘察工作的顺利有序进行。

1水文地质勘察的重要性

环境地质灾害在人类的发展演变中不断进行，从未停止过。在各式各样的地质灾害中，大部分灾害的形成都离不开地下水的参与。地下水与岩土体相互作用产生的地质灾害具有复杂性、多样性、广泛性、严重性等特点，分别体现在类型、机理、分布等方面。目前，对地下水导致地质灾害的重视程度和研究投入严重不足，对地下水的影响分析还在起步阶段，定性分析和定量分析还是研究的薄弱环节。因此，在环境地质勘察、监测过程中，要重视对地下水导致的地质灾害，加强该方面的认识，并且加大研究水文地质问题的投入。实践证明，水文地质问题在环境地质勘察监测中始终是一个重要且易被忽视的问题。地下水始终参与地质灾害的形成，影响岩土体的特性，如果对建筑工程来讲，还影响工程的稳定性。为提高环境地质勘察、监测的质量和可靠性，必须将水文地质勘察作为重中之重，从水文地质的影响范围、评价内容上进行分析判断，以备更好的预防控制地质灾害的发生以及环境恶化问题。

科技信息　工程技术　

浅析才【文地质问题在工程勘察【ｌ】硇重要牲　

辽宁水文地质工程地质勘察院　王飞　金龙　

［摘要］本文分析了在工程勘察和施工过程中水文地质Ｉ＇－１￣！Ｐ２常被忽视的原因，并指出其给勘察工程中带来的危害，介绍了水文地　质勘察和工程地质勘察的内容，探讨了岩土水理性质和地下水变化在工程勘察中的重要性及地下水污染勘探在岩土工程中的作用。　

［关键词］工程勘察　水文地质　岩土工程　

０．引言　

水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质　

学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下　

水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建　

设和矿山开采的不利影响及其防治等。在工程勘察、设计和施工过程　

中，水文地质问题是一个极为重要但也易于被忽视的问题。水文地质和　

工程地质二者关系极为密切，彼此互相联系相互作用。在实际的勘察工　

作中，由于很少直接涉及水文参数的利用，水文地质问题往往被认为是　

象征性的工作，在勘察中大多只是简单地作一般性评价，因而经常发生　

由地下水引发的各种岩土工程危害问题，如水库诱发地震问题、岩溶渗　

漏问题；坝基、坝肩抗滑稳定问题；枢纽区深层承压水问题等。　

为提高工程勘察的质和量，在勘察中加强水文地质问题的研究是　

十分必要的，在工程勘察中查明有关的水文地质问题，并提出合理的预　

防及治理措施，为设计施工提供必要的水文地质资料，以消除或减少地　

下水对岩土工程的危害　ｊ。　

１．工程地质勘察中水文地质评价内容　

工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质　

调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造：地貌、　

水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然（物理）地质现象和天然　

建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后，需根　

据设计建筑物的结构和运行特点，预测工程建筑物与地质环境相互作　

用的方式、特点和规模，并作出正确的评价，为确定保证建筑物稳定与　

・ｌ３２・　科技论坛　浅谈水文地质在工程勘察中的重要性　于世君　（黑龙江省第二水文地质工程地质勘察院，黑龙江哈尔滨１５００００）　摘要：测量是工程建设前期的一项必要工作，对工程建设质量有着直接的影响。而水文地质勘察作为工程测量中的一项基本工作，　其地质条件的测量参数将作为工程施工设计方案的依据，以保障工程的施工的合理性，达到提高工程施工质量，保证施工进度和施工安　全的目的。本篇文章从水文地质的评价内容分析入手，针对水文地质条件测量在工程勘察中的重要性做出详细论述，得出相关结论供同　行参考。　关键词：水文地质；工程勘察；重要性　水文地质评价是工程勘察中的一个重要组成部分。在工程勘察　和设计施工中，为了保证并提高工程的勘察质量，就必须严格按照　相关勘察规定，将工作重点放到水文地质条件测量上，加强对工程　水文地质条件的测量与评估，以便为工程设计施工方案的编制提供　有意义、有价值的参考资料。针对水文地质在工程勘察中的重要性，　本文现对其作出如下论述。　１工程勘察中水文地质的评价内容　工程勘察的主要目的是为了查明和勘探清楚工程施工现场所　存在的，可能会对施工质量造成影响的地质因素。从某种程度上说，　工程勘察是一个过程，而非一种状态，其所勘察的对象是地质条件，　具体内容包括：地质结构、地形地貌、水文条件、土层和石层的物理　学性质、天然建筑景观等等。而工程勘察中所勘察的所有地质条件，　均统称为工程地质条件。需要注意的是，在查明了施工现场的工程　地质条件之后，需要根据建筑物的设计结构以及施工特点来对测得　的工程地质条件加以分析，并在此基础上预测出建筑物和施工现场　地质条件之间的相互作用关系，给予正确的评价，为建筑工程施工　方案的设计提供有价值的参考资料。　总结以往的工程勘察经验，得出工程建设前期的水文地质勘察　与评价内容主要主要包括：（１）河流或小溪的水位、水流速度、标高　以及淹没情况；（２）施工现场中，或者施工现场附近水井的水位、水　量以及变化幅度等；（３）地下水的埋藏条件、水位变化以及变化规律　和幅度；（４）地下水的来源及类型；（５）地下水的化学成分及其对工　程结构稳定性可能会造成的影响，了解地下水对建筑工程的腐蚀程　度……从以上所例举的多出勘察评价内容中可以看出，对于工程建　设来说，如果没有在其动土施工之前对施工现场的水文地质条件作　精密的勘察，准确的评价，贸然的开工动土，那么工程在实际建设时　就很容易受到地下水或其他因素的影响，导致工程质量与安全不　保。所以，严格做好工程勘察中的水文地质条件评估，提高勘察质量　是极有必要，且必不可少的。　２水文地质在工程勘察中的作用及重要性　当前国内现行的水文地质条件测量和评价工作在具体实施时　存在一定问题，相关技术人员在评价过程中所做的测量分析工作与　具体的施工需要缺乏联系，两者之间的结合不够紧密，从而导致工　程的水文地质测量质量得不到保障，使工程在建设进和使用过程中　出现建筑基础下沉、建筑物结构开裂等质量问题。针对上述所提到　的工程勘察中的水文地质测量问题，本文认为可从以下几个方面人　手，重点分析水文地质对工程质量和结构稳定性的影响，从侧面衬　托出水文地质条件测量在工程勘察中的作用。　２．１地下水对建筑工程结构稳定性的影响　工程水文地质条件中，地下水是最影响工程质量，最易破坏工　程结构稳定性的一个外在环境因素。在自然生产生活中，土壤层的　地下水位会根据地质条件、天气气候以及人为施工等多种因素的影　响而发生相应的变化，进而对建筑工程的施工以及施工质量产生影　响，尤其是当地下水位在建筑工程地基基底下进行变化时，其对工　程施工质量的将更加严重。当地下水位在基础底面以下压缩层范围　内上升时，水能浸湿和软化岩土，从而使地基的强度降低，压缩性增　大，建筑物就会产生过大的沉降或不均匀沉降，导致建筑物的倾斜　或开裂；当地下水位在基础底面以下压缩层范围内下降时，水的渗　流方向与土的重力方向一致，地基中的有效应力增加，基础就会产　生附加沉降。　２．２地下水对桩基工程的影响　软弱地基地层很少由单一土质构成，变化相对较复杂，为此往　往采用桩基工程（包括预制桩、灌注桩、搅拌桩等）加固地基，提高地　基承载力。为了不使桩周地层松动或坍塌，提高成桩质量，选择相应　的成桩方式时必须考虑地下水的赋存运动情况。另一方面由于受地　下水的影响，当桩身下沉量小于土层下沉量时，桩周土对桩身产生　负摩擦力，严重的会影响单桩承载力。　３工程勘测过程中水文地质参数的测定　３．１测定要求　（１）在实际勘测过程中，经常遇到含水地层情况，这是就需要对　地下水水位进行测定。在测量时，一般测量静止的地下水位，在勘察　工作全部结束以后，是地下水位探测的最佳时间段，因为此时地下　水位受人为勘察活动的影响较小。在测量水位阶段，在采取泥浆钻　进方法进行钻孔观测时，应在测水位前将测水管深人到含水层中　２０ｅｍ左右最好。　（２）地下水流向和流速的测定要求。测量地下水流向时，一般采　用几何法，所钻各个空内的水流方向同时测量，据此来确定工程所　在地地下水总体的流向，避免单孔测量的偶然性。在对地下水水流　速度测定时，一般采用指示剂法，利用化学试剂及其具体表现来测　算。充电法也可用来测定地下水流向和流速。　３．２测定方法　水文地质参数的测定，主要涉及到地下水位的测定、地下水渗　透系数和导水系数的测定，以及给水度、释水系数、越流系数、吸水　率、毛细水上升高度等具体参数的测定。针对这些不同的参数，要采　取不同的方法进行测定，一般采取钻孔和借助测压管观测两种方法　进行地下水位的测定；用抽水、注水、压水试验以及采样进行室内渗　透实验的方法测定地下水的渗透系数、单位吸水率和导水系数；采　取单孔地层抽水试验、地层非稳定流的抽水试验、实地水文观测等　方法测定地下水的给水度以及地下水的释水系数。　结束语　综上所述，水文地质条件测量在工程勘察中所占据的地位是比　较高的，在工程勘察和工程施工建设中起到的作用也极为巨大。新　形势下，随着我国工程勘察技术的不断进步与提高，人们对水文地　质条件测量的重视度也随之变得越来越高，为了在工程建设前期，　切实做好水文地质勘察工作，就必须加大相关技术人员的水文地质　勘察力度，充分发挥水文地质在工程勘测过程中的积极作用，提高　工程勘察的质量与效率。　参考文献　【１】刘庆国．南水北调工程勘察中的现场水文地质试验［Ｊ】．城市建设，　２０１０，７．　『２１毛雪莲．浅析工程勘察中的水文地质问题［Ｊ】．城市建设，２０１０￣８）．　【３】王飞，金龙．浅析水文地质问题在工程勘察中的重要性［Ｊ］．科技信　息，２０１０（３６）．

科　——黑龙江——　技信总　科ｌ技Ｉ论Ｊ坛　浅析水文地质在煤矿开采中重要性的认识　刘秀敏　（中煤龙化哈尔滨矿业有限公司，黑龙江哈尔滨１５００００）　摘要：对依兰矿区水文地质条件进行阐述，介绍近年来水文地质灾害，并结合水文地质奈件进行水患综合治理，提高人们对水文地质在煤矿　开采过程中的重要性。　关键词：水文地质；重要作用；认识　１依兰矿区水文基本状况　依兰矿区位于哈尔滨市依兰县达连河镇　松花江右岸，该矿区矿床水有关的主要含水层　为第四系孔系含水层和煤系风化裂隙含水层，　地下水充沛，水文地质条件复杂。该矿区是日伪　时期老矿区，自１９７０年恢复生产后，从未进行　过专门性水文地质勘察工作，对突水渗水等原　因缺乏科学论证。该矿区曾先后多次发生过较　严重的突、渗水灾害。依兰二矿１９９０年～１９９２　年间因涌水量大淹井、淹车场停产７７天；１９９４　年因连续降雨地表水经小露天导人该矿井下造　成淹井，停产４５天；１９９５年ｌ０月２３日，二矿　发生特大透水事故，造成死亡４１人，停产达半　年之久，经济损失严重。１９９８年夏季，嫩江，松花　江流域发生历史罕见的洪水，洪水突破方正县　矿区部分防洪坝堤流人方正县煤矿废弃的露天　坑，通过裂隙溃入方正县煤矿井下，造成整个矿　井被淹。２００６年ｌＯ月５日，该矿区方正县宝兴　煤矿在掘进过程中，由于井下水文地质资料不　清，原采空区水量不详，导致保安煤柱留设不　准，又没有进行矿井水文地质分析和探测，施工　中造成透水事故，死亡９人，导致该矿井报废，　损失惨重。因此，水文地质在煤矿开采中有着重　要作用。众所周知，矿山水文地质工作是在矿山　建设和开发过程中，研究矿床水文地质条件、　矿山地下水防治和综合利用的～项矿山地质工　作。其主要任务是根据矿山设计所确定的开采　范围深度、采矿方法和技术要求，进一步查明影　响矿床充水的各种因素，校核矿坑涌水量和各　项计算参数，研究地下水处理前后的补给、逸流　和排泄条件的变化情况，修改补充防治和综合　利用地下水的设计方案，并组织实施，在生产过　程中不断检验和提高治理效果，抑制和减少地　下水的危害，以保障矿山安全生产，并化水害为　水利，综合利用地下水资源。为避免突、渗水灾　害的再次发生，保证井下作业人员的人身安全，　使财产不受损失，应采取地震、钻探、电法、测　井、抽水试验、长期动态观测等手段，对该区进　行地质、水文地质进行勘察，查明突水原因，为　提出合理防治对策提供科学依据，并通过对现　有矿区含水层及地下水的补给、排泄资料，以及　开采矿井的充水特征、充水因素的研究，提出了　下一步应做的水文地质工作。　２困扰水文地质工作在矿区生产应用中的　结症　２．１水害防治技术手段落后，防治水工作　处于被动状态。由于依兰矿区水文地质条件复　杂，矿山水害较为严重，目前还没有形成较为系　统完善的适合矿区开采的煤矿水害防治技术、　方法和和相关的仪器装备。重治理、轻防范思想　严重，又由于煤矿企业在前几年因效益不好造　成水文地质科技人员流失，造成地质及爪文地　质专业管理人员，企业的防治水技术与管理人　员力量不足，加上规范化监管力度不够，使得现　有的成熟的防治水技术和手段没有得到应用，　如突水条件的多信息监测预警技术、地震及其　它勘探资料的精细解译技术、突水水源的化学　判别与快速诊断技术等先进技术没有在矿区得　到广泛应用。煤矿水害防治安全规程中要求的　“有疑必探”的原则没有得到贯彻执行，在开采　过程中仅采取简单的防堵技术，没有从根本上　解决困扰煤矿生产中的水患问题，这必然造成　突水的重大隐患。　２．２相对落后的防治水技术手段难以满足　现代矿山生产工作的需要。随着安全生产技术　的不断进步和对煤矿生产工作的要求不断加　强，采煤工作面的空间尺度不断增大，井巷工程　的掘进速度明显提高，随着煤矿开采方式，开采　深度和工作面开采空间的变化，水害产生的条　件、水害威胁的程度以及水害形成的机理都在　发生着较大的变化。而目前防治水技术和水害　预测评价的理论基础仍然以２Ｏ世纪５Ｏ年代前　苏联的相关理论和矿井日常工作所积累的采矿　经验为主。传统的防治水技术措施已经不能完　全满足现代生产新形势的要求，矿井生产的高　产高效与防治水技术发展的相对滞后必然会造　成突水淹井等事故的反弹。　２－３水文地质探查技术与装备明显不足。煤　矿水害产生的三大因素（水源、水量、导水通道）　是大家所共识的，矿井水文地质工作的核心内　容就是要查明这三大因素。很明显，在矿井突水　的三大因素中，作为水源和水量的含水层及其　补给和排泄条件具有区域性和面状分布的特　点，往往是易于查明和先知的，但导水通道（断　层、陷落注、不良封闭钻孔等）具有及强的局部　性和难以先知性，有多少次灾害性突水都来自　于对导水通道的不可预知性。而在现实生产中，　没有探测设备进行水文地质探查。　２．４废弃的矿井产生的水患对正常生产矿　井构成威胁。近年来，随着大量小煤矿的关闭及　国有大井因资源枯竭或其它原因而废弃，使得　生产矿井周边形成了因为废弃矿井而产生的新　的水源和导水通道。由于在废弃和关闭过程中　没有采取切实可行的水害防范措施、没有进行　矿井关闭后可能诱发的矿井水文地质条件变化　的研究与评价，缺乏关闭矿井相关工程和技术　资料的系统整理与管理，对废弃矿井突水条件　的认识及防范技术准备不足，造成新旧矿井之　间安全防水煤岩柱的留设尺度问题、废弃矿井　水位回弹对正常生产矿井的水患威胁问题、废　弃矿井关井技术规程和规范问题、矿井关闭后　如何监测和监控问题，都是值得关注和亟待解　决的新课题和难点。如果不能引起各级部门和　领导的关注，不能及时加以防范和控制，就会频　繁发生灾难性的突水事故。它不仅仅会造成矿　１¨水害事故，而且会诱发严重的地质灾害和环　境污染问题。　２．５矿山企业缺乏专门的水害防治技术队　伍和水害安全专门监督检查责任落实部门。随　着矿山建设、生产体系及发展管理进入由市场　规律调节后，安全生产和安全监控体系不够健　全。并且目前我们矿区生产企业缺乏专业的矿　山水害防治技术队伍，缺乏对生产工作面、矿井　进行水害安全技术论证、技术监控和安全技术　保障体系的建立。加强了事故发生后的责任追　究制度，而忽视了对生产过程的安全技术保障　体系监管和评估。　３煤矿防治水工作的对策和建议　３．１应由煤炭公司成立水文地质专业机构，　结合本矿区水文地质工作开展现状，统一协调，　组织专业矿山水害防治技术人员对近年以来所　发生的重点水害及有代表性的突水灾害进行全　面调查、分析和研究总结。通过这项工作，力求　找出新条件下煤矿水害频繁发生的原因、特点、　趋势、规律及主要问题，为进一步做好矿山开采　过程中预防水害安全工作提供决策的基础资　料。　３．２对正常生产的乡镇小煤矿及已经废弃　的煤矿进行全面调查和分析，对于存在水害隐　患或边界不清的废弃矿井要进行专门的探测和　确认，根据调查研究结果，提出矿井水害论证报　告和水害隐患评估报告并提出切实可行的综合　治理与防范措施与建议。　３．３在总结和研究矿山水害防治技术的基　础上，结合目前矿区水害类型、水害特点和水害　威胁程度，形成具有针对性、具有指导意义的煤　矿水害调查和评估研究报告，并根据不同水害　类型的矿井提出具有操作性的水害安全保障技　术和安全措施，用以指导整个矿区的水害防治　工作。　３．４各级安监部门和行业管理部门，要做好　宣传和向导工作。要向企业推广和介绍国内外　最新成果与技术，指导企业进行水害安全防治。　要采取行政手段，要求生产企业必须具有相关　处理水患的装备和手段。　３．５依托大专院校培养地质专业人员，水害　安全防治科研工作纳入有组织的、集中群体科　研优势的矿山水害防治技术创新基地和技术依　托基地之中。　３．６建立区域性矿山水害信息网和专业化　的矿山水害救灾抢险快速反应队伍。通过安全　生产监督管理部门及煤矿生产企业对具有水害　的矿井安全保障体系进行生产全过程的监控和　检查。在目前矿山应急救援队伍的基础上增设　水文地质灾害救援，力保将灾害发生后的损失　控制到最小。　一