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摘要:在地质学研究工作中,矿山水文地质勘查工作是其中一个重要的组成部分。在矿山地质以及环境、水文等勘探工作中,水文地质勘查技术有着广泛的应用。为了确保矿山水文地质勘查工作的规范化开展,勘查单位需要将矿山水文地质勘查中所存在的问题进行深化研究,结合实际问题制定科学合理的预防策略,从而对地质生态环境进行改善,保证矿山开发实现可持续发展。
关键词:矿山水文地质;勘查;主要问题;预防策略
针对工程勘探工作,水文地质和工程勘探之间的关系呈相互制约和相互促进的关系。在这当中,水文地质主要就是对于地下水出现的变化情况进行观察和研究,这主要是由于地下水出现变化很容易造成相应的自然灾害出现,对矿山开采有着一定的影响。通过对实际勘查工作总结分析,矿山开采中,对其产生影响的原因主要就是矿山水文地质勘查不是很充分。在此基础上,就需要强化矿山水文地质勘查问题的有效研究分析,同时通过科学合理的预防策略,为矿产开采工作的有效开展奠定良好的基础。
1矿山工程地质勘查中水文地质概述
1.1水文地质的勘查内容
矿山地质勘查中,勘查目标首先是自然地理条件,其工作内容是针对矿山所处区域的地形地貌和水文特点实施调查。水文特征是对于勘查范围内的降水以及温度和气候条件等进行调查。地形地貌主要就是施工区域的实际情况,矿山工程基本上主要是在野外进行,相应的气候以及降水等对于工程的设计以及施工质量有很大的影响,并且对于矿山工程的安全性以及稳定性有直接的影响。特别是地下水文状况,矿山施工中地下水位基本都是在变化状态中,如果这种变化幅度太大,就会使得矿山工程有安全隐患存在。所以在矿山地质勘查中,需要对近些年地下水位的最高点和最低点进行了解,同时还需要掌握全年水位变化状况,对地下水位的类型以及深度分布等状态实施具体调查,这些都是矿山地质勘查中水文地质勘查的重要内容。
矿山地质勘查当中,水文地质勘查土层基本上都会存在相应的非承压含水层,还有隔离层。非承压含水层表面一般较为脆弱,其水面气压和水压能够保持平衡。矿山中,因为自然因素影响,比如,降雨比较多,就会使得地下水位出现上升,从而使得流水接近地表,使得矿山整体区域的水位升高。若是矿山地质勘查技术不合理,对水文地质没有合理分析,就很难对水位变化的实际情况做出准确调查,从而在施工中也很难提出有针对性的应对措施。
1.2水文勘查的重要性
矿山工程在建设初始阶段,首先需要做好水文地质勘查,对矿山水文地质基础要素做好全面化的勘查,然后结合勘查结果做好有效分析,这样可以为矿山工程设计提供科学合理的数据支持,也为施工方案的制定奠定良好的基础。地下水位往往会受到多方面因素的影响而出现相应的变化,若是地下水位比较高,对工程地基和地下结构有很大的影响,甚至对于矿山整体稳定性有影响。若没有准确勘查地下水位变化,在实际的矿山设计和施工中就会缺少相应的应对措施,也会出现相应的水文地质问题,对于矿山施工应用等有着很大的影响。所以,在矿山开采施工前,需要对该地区的水文地质情况作全面勘查,保证矿山工程能够顺利实施。
2矿山地质勘查中水文地质工作的作用
在传统矿山地质勘查中,因为基础设计和施工条件缺乏,对地下水危害防护工作没有做到位,因此很容易出现矿山事故。因此,在后续的矿山地质勘查过程中需要加强对水文地质勘查工作的重视,要严格按照水文地质规范要求进行,还要对矿坑涌水量进行有效判断,强化水资源的合理应用。在开采过程中,将技术要素作为要点,加强矿产开采经济效益的提升,做好水文地质的具体分析,在保证人员安全的基础上,提升勘查工作效率,减少矿山开采中可能出现的问题。
(1)将矿山地质勘查准确性提升。水文地质勘查工作,对矿山岩石的密实度不但会产生影响,同时对矿山勘查进度也会相应的影响。现阶段,随着针对水文地质深化研究分析,基于外界环境因素的影响,地下水呈酸性,对矿山有一定的腐蚀作用。同时由于地下水呈动态化运动,使得矿山内部结构很容易受到压实作用而出现变化,沉积岩具有相关透水性特点,地下水会产生一定的侧向迁移,会不断朝向压力比较小的透水层运动,对地质勘查工作有着很大的影响。所以,在矿山地质勘查中强化水文地质工作的研究有着很重要的意义。通常,相对于大部分矿床来讲,随着水体的流动,处于悬浮或者溶液状态矿物质也会流失,造成矿床周边水体矿物质含量增多。基于此,在矿山地质勘查过程中,对水体中的矿物质含量进行检测,并将检测结果与矿山实际环境结合起来,为矿山地质勘查工作提供准确的数据信息。
(2)减少污染。矿产资源在开采过程前,需要对矿山所处区域的地质条件进行勘查。在水文地质勘查中,需要结合实际环境,通过科学合理的技术手段,做好矿山开采分析工作,对矿井涌水量进行预估,从而便于在生产中采用相应的防护措施,保证矿山资源开采顺利。矿山开采过程中对于水文地质环境不可避免会产生影响,使得整体开采区域的生态系统失去平衡,也会产生环境污染状况,如果较为严重,矿井用水量比较大,对坑道会造成淹没,同样也会出现严重的人工伤亡情况,对矿井周边的农业生产以及人们的身体健康也会构成威胁。在矿产资源开采当中,若是排水工作不完善,很可能会造成地下水出现枯竭,酸性水排出以及地面坍塌等情况,特别是排出的一些发射性元素,对于周边环境会产生污染以及破坏的情况等。结合相应的水文地质资料,针对矿井地下水运动状况,涌水量往往会受到富水性含水层的影响,地下水径流以及汇流情况和含水层出现变化。加强对水文地质工作的重视,不但可以为矿山开采提供相应的技术支撑,还可以将矿山的开采难度降低,特别是矿山开采当中,加强对地下水合理的应用,可以将矿山地质勘查中出现环境污染的可能性降低。
(3)增加矿区开采经济效益。在地质勘查过程中,重视报告审批工作,确保矿山勘查的全面性以及完整性。矿产开采和市场经济支持有着密切的联系,所以,矿产开采勘查中需要遵循经济性原则,实现低投入以及高回报目标,确保矿山企业能够获得良好的经济效益。
3矿山地质勘查中水文地质危害情况
3.1地下含水层水位较高
在相关工作开展前,需要对矿山开采区域的相关地层以及含水层综合分析。对矿产地质勘查内容具体化分析,同时对于地质勘查所获取的信息数据及时的反馈到规划部门,对于后期工程开展中可能存在的问题采用科学合理的对策进行应对。对于一些隐藏的问题,通过勘查手段也很容易勘查出来,这就是地下水水位标高,在自然环境中,地下水水压状况往往会受到地层温度以及褶皱和断裂等位置的影响。若是没有受到破坏,自然环境下地下水水压通常保持在恒定的状态。然而随着当前社会经济的发展,相关工程建设数量的增多,受到人为因素影响,地下水水压也会处于不稳定的状态,特别是在采矿工程当中,首先需要对开采区域的地下水发展情况进行了解,保证所工作的区域地下水能够保持稳定。但是由于人为因素造成地下水水压不是很稳定,这就需要在矿山开采区域的选取中保持谨慎的态度,对矿区含水层以及隔水层厚度,还有位置进行了解,避免矿山工程作业中受到相应水压的影响。
3.2地下水位的频繁变化
地下水水位在短时间之内出现快速上升或者下降,相对于矿山工程是很危险的一件事情。在雨季,由于降水量大,对地层有一定的冲刷,一些区域积水情况比较严重,造成地面坍塌,这对于矿山开采有着很大的影响,会使得矿坑和矿井出现雨水淹没和坍塌的风险。通常,地下水水位往往是保持稳定的状态,但受到人为及自然灾害等因素的影响下,地下水水位会有一定的扰动,从而使得水位快速上升或者下降,因此,在工程勘查中,需要对矿山开采区域的降水以及相关水系、地下水水体等情况综合分析,从而在后期工作开展中制定相应的措施来避免产生相关安全问题。
在特殊地质环境中,矿山水文也会产生相应的变化,工程安全系数非常低,这主要是因为地下水含水层水位不断升高,将矿体作为中心,结合地形以及地貌的实际情况,在矿体周围分布。若是地下水水位出现上升或者下降,地层中土体就会接触到水,导致工作面出现冒顶等情况,工作面受到水的侵入,造成掘进困难,回采作业存在很大的安全隐患。一些承重岩土体也会受到一定的冲击,使得地质出现不稳定的变化,从而使得整体开采工作存在相应的不稳定因素。
3.3地下水的水质较差
地下水是人们生产生活的主要水源之一,若是受到污染,对于人们的正常生活生产有着非常大的影响。因此,在矿产地质勘查工作开展中,除了需要加强对水位和水压问题的重视,还需要加强对水质问题的重视。矿山开采中会导致地下水呈弱酸性,比如,高岭土矿在开采中,会使得一些深埋于地下的还原性矿石长时间在空气中暴露,在开采中矿石以及氧气和水进行接触,矿石会被氧化为三价铁离子,三价铁离子同时也进一步水解为氢氧化铁,将地下水酸性增强,还有一些硫化物矿石,从而使得矿山地下水酸性不断加剧。现阶段,在矿山井下酸性水的防治中,主要是通过预防为主以及防治结合、综合治理的方式。预防方式主要就是对矿坑水补给源的管理,地下水疏干系统,减少井下地下水存留时间等方式。地下水水质,尽管对于工程安全和进度不会有太大的危害,但是随着矿山开采以及建设工程等的不断发展,以及现代化技术水平的不断提升,我们不能仅仅只是将经济效益作为依据,来判断工程价值的标准,而是需要对自然生态环境以及社会综合效益等多方面因素进行考量,对所产生的相关水文地质危害问题做好有效规避。
4矿山水文地质勘查工作中存在的问题
4.1对勘查工作的落实程度不够深入
在矿山工程前期工作中,水文地质勘查工作作为其基础工作,其顺利实施对勘查工作是否有效落实有着很重要的影响。在矿山水文地质勘查中,对地下水问题往往忽略,勘查人员对地下水处理也缺少相应的先进经验,从而对后期相关工作的开展有所影响。勘查工作是否合理落实,对矿山工程项目的顺利开展有着很大的影响,在水文地质勘查中,在不同的区域中,由于其水文地质不同,所需要的勘查设备以及技术也不同,若是存在误差,对后期工作开展所产生的影响比较显著。目前,一些勘查工作人员在实际的勘查过程中,准备工作做的不充分,认为勘查工作在矿山工程中的作用比较小,正是这种认识,可能会对矿山工程的开展产生很大的影响。
4.2查勘人员素质的欠缺
勘查单位在水文地质勘查工作开展中,由于资金问题和工作时间安排问题等,对派遣的勘查人员自身工作能力没有深做考察,对其是否能够胜任该项工作没有考核。在勘查中,对勘查记录工作需要工作人员做好核对,但是,在实际中很多操作人员对所获取的数据信息没有准确以及详细的记录,造成所记录的数据和实际数据之间有很大的差异,这就使矿山水文地质情况很难准确的体现出来,从而对后期矿山开采工作有影响。水文地质勘查人员整体素质和工程要求不相符合,因此,就需要采用针对性的策略,做好人员管理工作。
4.3水文勘查手段过于简单化
矿山水文地质勘查工作在开展中,成本支出很大,因此,对矿山工程成本管理人员,通常都是通过相应的方式将该支出降低。目前,大部分单位都是通过对勘查方式简化的方式对成本进行控制。根据相关调查研究分析,一些水文地质勘查中,没有结合实际地形地貌深入监测,大部分测绘工作只是靠使用局部资料,对矿山整体水文条件没有监测。还有的勘查,使用的勘查技术比较单一化,勘查缺少准确性。尤其是对于一些矿山元素,分析不到位,对矿山整体平面图纸规划中的水库以及地下河等问题标注不是很明确,只是在图纸中简单的注释。对实际产生的问题分析也不到位,特别是后期产生的二次风险应对不足。所以,对上述这些问题都需要加强思考,通过相关处理对策,防止更为严重的后果出现。
5矿山水文地质勘查主要问题的防治措施
5.1重视矿山水文地质勘查工作
在矿山开采中,水文地质勘查作为很重要的一项工作任务,因此需要加强这方面的重视,矿山勘查单位和勘查人员在完成勘查工作后,需要对勘查内容以及勘查数据信息等做好校准确定,尽可能对勘查误差和有关影响因素降低。在对水位地质勘查数据信息获取后,结合勘查要求实际,并和相关勘查工作经验结合起来,将相应准备工作做好,以此来对所勘查的工作区域中地下水分布情况以及含水量等深化研究,在此基础上制定科学合理的规划方案,保证勘查数据的准确性以及可靠性。
5.2积极落实和贯彻勘查指导思想与基本原则
在水文地质勘查准备工作当中,首先需要对勘查工作的有关流程做好安排和设计,对勘查工作的实际开展情况进行预测以及分析,将勘查中所存在的相应风险做好预测,并制定完善的应急预案,对各个勘查工作落实工序合理细化处理,为后期工作的落实奠定基础。另外,在矿山资源勘查中,矿山资源开发专家需要始终有效贯彻可持续发展理念,在针对矿山资源有效开发基础上做好环境保护工作,以此将矿山开发整体经济效益有效提升,为后期矿山资源开发奠定良好的基础,从而确保人与自然实现可持续发展。
5.3勘查人员勘查技术水平的提高
在矿山资源开发中,针对水文地质勘查工作,勘查工作是很重要的关键因素,勘查人员技术水平对勘查质量和效率有着很重要的影响。因此,随着当前科学技术的不断发展以及工作理念的创新,勘查人员自身的勘查技术也相应的提升,对于新时期矿山水文地质勘查需求也能够满足。在水文地质勘查工作中,勘查单位也可以定期加强对勘查技术人员的教育培训,做好新型勘查设备的引入,从而将整体的勘查技术水平提升。除此之外,勘查单位还可以为勘查人员提供相应的交流学习机会,使得勘查人员可以积极的参与到先进勘查技术的学习以及实践当中,准确认知自身的勘查水平,从而提升自身勘查技术能力。
5.4积极运用现代科技技术提高勘查技术
科学技术的发展对社会进步有着很好的促进作用,也是确保矿山水文地质勘查技术实现创新的关键要素,加强对现代科学技术的应用,可以使得水文勘查工作便捷以及准确化。但是,目前一些勘查单位的水文地质勘查技术较为落后,这就需要加强对这方面要素的重视。在技术改革和创新当中,除了需要做好科学技术的不断研究创新,还需要积极的引入先进的科学技术,并和自身既有的勘查技术相结合,加强勘查工作任务的电子化以及机械化。除此之外,还需要做好勘查管理工作的创新以及改革,确保勘查管理工作更加的专业化以及准确化。并且,勘查技术人员还需要不断做好自身工作规范化的重视,将勘查操作行为实现规范,从而积极的探索新型勘查技术。
5.5加强环境地质问题的处理
环境保护工作作为当前社会发展的重要问题之一,但是,在矿山开采中对于环境有很大的破坏,所以,相关部门就需要做好环境地质问题的重视。在矿山开采前,加强资源开采的合理评估分析,并对矿山的地质环境情况全面化掌握,对其中所存在的地质问题做好合理分析,通过环境地质监测分析,做好矿山水文地质环境问题的深入性解析,并采用科学合理的措施进行应对。
6结语
总之,在矿山开采中,做好水文地质工作非常的重要,在开展水文地质勘查工作中,对自然环境造成的改变不可避免,因此对矿山环境的发展也会有很大的影响。基于此,勘查单位相关人员就需要加强对矿山水文地质勘查重要性的认识,和传统勘查工作以及当前所存在的勘查问题结合起来,不断加强勘查技术水平以及管理水平的提升,保证矿山开采工作能够顺利实施。
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