Địa chất thủy văn mỏ

 http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/18706

Địa chất thủy văn mỏ nghiên cứu nguồn gốc thành tạo, quy luật phân bố, tính chất vật lí, thành phần hóa học, động lực, động thái nước chảy vào các mỏ khai thác khoáng sản cứng, dầu khí, nước trong vỏ trái đất; 

Nghiên cứu sự thay đổi chế độ dòng chảy tự nhiên do hoạt động khai thác mỏ tạo ra; Nghiên cứu tổ chức thoát nước mỏ, tháo khô mỏ và xử lý các sự cố do nước mỏ gây ra, bảo vệ môi trường mỏ .

Khai thác mỏ là hoạt động khai thác khoáng sản hoặc các vật liệu địa chất từ lòng đất, thường là các nguồn tài nguyên không tái tạo. Theo phương thức khai thác có: mỏ lộ thiên (open pit); mỏ hầm lò (under ground); mỏ khai thác qua các lỗ khoan (boring holl). Theo dạng tồn tại của khoáng sản có: mỏ khoáng sản cứng (kim loại đen, kim loại màu, sắt, urani, than, kim cương, đá vôi, đá phiến dầu, đá muối, kali cacbonat..); mỏ dầu khí (dầu, khí tự nhiên..), mỏ nước dưới đất (nước nhạt, nước khoáng, nước nóng).

Hoạt động khai thác mỏ bao gồm: tìm kiếm, thăm dò, xây dựng mỏ, khoan nổ mìn, xúc bốc, vận tải, đổ đắp, sàng tuyển, chế biến, tiêu thụ…

Khai thác mỏ theo phương thức nào cũng tạo ra khoảng trống trong lòng đất làm cho nước (khí và đất đá) xung quanh có xu thế dồn tới lấp kín khoảng trống lập lại cân bằng tự nhiên . Nước mỏ hình thành từ nước mưa, nước mặt (suối, sông, ao, hồ, biển), nước dưới đất, nước trong công trình khai thác cũ (moong, hầm lò, bãi thải…) chảy vào mỏ và nước đưa vào mỏ để khai thác (khai thác thuỷ lực, dập bụi, khoan..). Nước chảy vào mỏ làm suy giảm độ ổn định đất đá, gây ra biến dạng, tụt lở, sập đổ công trình mỏ, bục nước, làm thiết bị mỏ bị ăn mòn, hư hỏng. Mưa bão, lũ, triều cường làm cho mỏ có thể bị ngập lụt do nước chảy vào vượt quá năng lực bơm thoát nước. Nước mỏ có tính kiềm hay a xít tuỳ loại quặng và đất đá vây quanh. Phòng chống nước mỏ rất quan trọng trong khai thác mỏ khoáng sản cứng…Phòng chống nước mỏ bằng hai phương thức: thoát nước mỏ và tháo khô mỏ.

Thoát nước mỏ là hoạt động thu gom mọi nguồn nước chảy vào mỏ để tự chảy thoát ra hoặc bơm cưỡng bức lên bề mặt địa hình chảy ra ngoài. Khi mỏ khai thác khoáng sản ở cốt cao hơn mức xâm thực địa phương thì mọi nguồn nước chảy vào mỏ tự chảy thoát ra ngoài. Khi mỏ khai thác sâu hơn mức xâm thực thì thu gom nước tự chảy về các hầm chứa tập trung rồi bơm lên địa hình thoát ra ngoài. Bơm mỏ thường chế tạo bằng các hợp kim chịu ăn mòn, có thể bơm được nước có 5% bùn, bơm được các hạt đất đá có đường kính tới 9mm. Bơm chìm chịu ngập nước là loại bơm thoát nước mỏ hiệu suất cao nhất

Tháo khô mỏ là hệ thống thiết bị, công trình chủ động tháo nước ngầm tàng trữ trong đất đá mỏ, hạ thấp mực nước ngầm, áp lực nước gia tăng độ ổn định đất đá mỏ. Những mỏ quá sũng nước, phải tiến hành tháo khô mỏ trước và trong quá trình khai thác. Hoạt động tháo khô mỏ chỉ có hiệu quả khi hệ số thấm của đất đá chứa nước lớn hơn 2÷5m/ngày. Thông thường mỏ được khai thác chỉ khi nào đánh giá so sánh về mặt kinh tế, chi phí tháo khô, thoát nước nhỏ hơn giá thành khai thác quặng

Bảo vệ môi trường nước mỏ. Khai thác mỏ làm thay đổi môi trường địa chất trên diện tích và chiều sâu lớn. Khai thác mỏ có thể làm cạn kiệt nước ngầm của khu dân cư xung quanh mỏ (mỏ Khánh Hoà, Thái Nguyên 2011); Nước thải mỏ a xít gây tổn hại cho môi trường (mỏ Khe Chàm năm 2000, mỏ pyrit Giáp Lai, Phú Thọ);