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矿床水文地质勘查类型划分探讨论文

发布时间:2023-03-08 11:15:08 文章来源:SCI论文网 我要评论















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  摘要 :随着我国社会的不断向前发展,对于矿产资源的需 求量正在不断上涨,在矿床勘查工作过程中对于水文地质勘查 工作非常关键,直接关系到整个矿产资源后续开发工作质量和 安全性。基于此, 本文首先针对矿床水文地质勘查工作的相关内 容以及工作特点进行分析和研究,并且对矿床水文地质勘查类 型划分工作进行全面探索,保证矿床水文地质勘查工作的高质 量开展, 为后续的矿产资源开采工作打下良好的基础, 实现矿产 资源开采工作单位的更高经济效益和社会效益。

  关键词 :矿床,水文地质,勘查,类型划分

  矿床水文地质勘查工作过程中,需要对水文地质勘查工作 类型进行有效划分, 这在矿床水文地质勘查工作中非常关键, 不 但可以充分明确勘查区域对象,同时还可以通过选择性的勘查 工作方法, 对勘查实践工作进行有效部署, 是勘查设计工作的重 要途径和方法。随着我国社会经济的不断向前发展, 在矿床地质 勘查工作过程中, 所使用的各种技术也在不断完善和优化。在长 期的发展过程中, 对于各种矿产资源的开发总量不断加大, 因此 也形成了大面积纵深复杂的矿床水平地质条件,如果地质条件 没有得到全面勘查和分析, 很容易出现比较严重的安全隐患。现 阶段,我国很多地区已经产生很多类似于煤矿床水文地质条件 下产生的重大地质变化问题,说明现行的矿床的水文地质勘查 工作当中也存在一些问题和不足,无法有效反映出新时期发展 形式下所存在的各种矿床水文地质勘查问题,对此需要对矿床 水文地质勘查工作类型进行有效划分,全面提高矿床水文地质 勘查工作的整体质量和效果,推动我国矿产资源开采行业不断 朝着更高目标和方向上发展。

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  1 全面了解矿床水文地质勘查工作内容

  在矿床水文地质勘查工作过程中,作为一项综合性相对较 强的工作类型,矿床水文地质勘查工作过程中所涉及到的技术 要点相对比较复杂,要求相关勘查工作人员对矿床勘查区域的 水源情况勘查途径进行全面分析,同时还需要对水文地质条件 类型进行有效判断,勘查工作内容直接关系到整个水文地质勘 查工作的安全稳定进行。因此,在进行地质勘查工作时,作为水 文地质勘查工作人员,需要对其中多个方面问题进行总结和分 析,需要从实际工作角度出发保证矿床水文地质勘查工作的落 实。对于矿床水文地质勘查工作, 需要保证所获取的勘查工作资 料更加真实和准确,在实际工作过程中需要对其中的关键性资料信息进行收集和分析, 有效提高水文地质勘查工作质量, 保证 最终水文地质条件信息勘查的真实性和科学性。与此同时, 还需 要提高基础工作能力,通过积极的工作态度有效做好各项基础 性工作, 在实际工作安排方面需要保证, 每一个工作环节的人员 安排更加科学合理,在矿床水文地质勘查过程中需要认真对待 各项基础性工作, 在实践工作过程中不断总结工作经验, 对矿床 水文地质勘查工作内容及其勘查类型进行合理划分,有效保证 整个地质勘查工作的顺利进行。

  2 矿床水文地质勘查类型的判断方式

  2.1 对水体来源进行确认

  在矿床水分地质勘查形势的划分工作过程中,水源是其中 非常关键的判断方向, 在进行水源分析工作过程中, 需要有效提 高勘查工作人员的判断能力,对勘查区域的地形地貌以及地下 水的分布情况进行深入勘查和分析,对矿床到冲水来源进行全 面掌握。地下水与地表水是矿床水体的主要来源, 在以往的开采 工作过程中经常会形成老空水等问题,勘查工作人员需要对区 域性的水体来源进行全面掌握和分析,同时在寻找工作过程中 需要进行针对性的实验和分析工作,不断提高水源勘查工作的 精确性,为整个矿床水文地质勘查工作的顺利实施打下良好的 基础。

  2.2 确认冲水位置

  在针对矿床充水位置展开勘查的过程中,其中充水范围和 冲水总量直接影响到勘查工作的类型以及勘查工作效果,通水 部位作为直接表现需要对其进行正确判断和分析。因此, 在日常 工作过程中需要对充气工作情况进行进一步了解,有效勘查矿 床水文地质条件的具体形式, 相关地质勘查工作人员, 需要使用 先进的水文勘查工作仪器, 准确找到水源的具体位置, 然后对水 体的平均高度进行计算, 将矿床充水情况进行合理分类, 同时要 保证中水部位定位的精确性与科学性,进而有效获取更加符合 矿床地质开发条件的相关信息。

  2.3 综合资料分析

  在针对矿床水文地质条件展开勘查工作过程中,主要的工 作内容是收集各种信息资料,勘查工作人员需要为其提供更加 精确的资料数据参数,对整个地质勘查工作的顺利进行打下良 好的基础。在矿产勘查工作过程中, 需要提供矿床地质勘查工作 的条件和具体类型,为勘查区域范围内水文地质条件进行合理划分,为后续地质找矿工作提供有效引导。因此,在矿床水文地 质勘查工作当中, 需要进行必要的综合资料分析工作, 同时还需 要充分重视各种信息资料的采集与获取,有效结合更加先进的 地质勘查工作技术, 保证水文地质勘查工作更加科学合理。

  3 矿床水文地质勘查类型划分的重要作用

  矿床水文地质勘查工作过程中,对于地质勘查工作类型的 划分非常关键, 在常规的矿床水文地质勘查工作当中, 需要对勘 查工作类型进行全面分析,其中主要包含以下几个方面工作要 点 :第一, 需要充分明确水文地质条件勘查工作目标, 在地质勘 查工作过程中需要针对不同的矿床资源所对应的水文地质形态 情况进行全面了解,要保证勘查类型和勘查工作对象之间形成 有效对应。因此,作为矿床水文地质条件勘查工作人员,在实际 工作过程中必须要全面提高水文地质勘查工作效率,有效减少 地质勘查工作中存在的阻碍问题。其中, 首要的方式是借助矿床 水文地质条件信息来进行勘查和分析,通过明确勘查工作对象 保证勘查工作的精确性。第二,需要确认勘探工作方法。矿床水 文地质勘查工作方式复杂多样, 不同的勘查方法, 在使用工作效 果方面也各有不同,对于水文地质条件的勘查工作实施需要具 有较强的针对性,因此在勘查技术方法和勘查工作类型方面必 须要进行合理选择。第三,全面强化勘查工程规划。在矿产资源 的开发工作过程中, 水文地质条件的开采工作规划, 对于矿产资 源的后续开采工作有着关键性的指导性作用,矿床水文地质勘 查工作不能忽视, 需要充分明确矿产资源的勘查工作类型, 并且 通过科学有效的水文地质勘查工作的实施,进一步明确矿藏所 处区域的地质条件构成情况,有效降低矿产资源开采工作中产 生的各种问题, 保障矿产资源开采工作的正常运转。

  4 工程概况

  矿区所处区域为中低山地貌,地形切割较强烈,岩溶地貌如 溶丘、洼地、峰丛、溶斗、伏流等分布普遍。区域分部的河流主 要为鸭池河(为乌江上游),属长江流域乌江水系区域地下水主 要流向为西向或西南方向。地下河进口在北部2km左右位置, 地 下河起始流向为西北, 至矿区北侧附近后变为西向, 至水电站附 近出口流入河流。地下河大致在矿区北侧靠近矿区边缘地带发 育于P2m、T1y 、与 T21m 地层中。

  4.1 区域含水层与隔水层

  4.1.1 含水层

  区域内地下水类型有溶洞水、溶洞裂隙水、基岩裂隙水,以 及松散层孔隙水。强含水层有三迭系下统茅草铺组(T1m)、玉龙 山组(T1y2) ;二叠系上统龙潭组下段(P3l1)、中统茅口组(P2m)。 中等含水层有二叠系上统长兴组(P3c)、龙潭组上段(P3l2)。 4.1.2 茅草铺组(T1m) 强含水层地层厚度189m~757m,岩性由白云岩、灰质白云岩、灰岩组成,溶洞暗河强烈发育, 含裂隙溶洞水。暗河一般流量10l/s ~ 100l/s ; 泉一般流量10l/s~100l/s;地下迳流模数为5/s.km2 ~7/s.km2.地下 水化学类型为HCO3-Ca;矿化度为0.16g/l~0.45g/l。

  4.1.3 夜郎组玉龙山段(T1y2) 强含水层

  地层厚度 149m ~ 185m,岩性主要为灰岩,溶洞暗河发 育,含裂隙溶洞水。暗河一般流量 10l/s ~ 100l/s ;泉一般流量 10l/s ~ 80l/s ;地下迳流模数为 4/s.km2 ~ 5/s.km2.地下水化 学类型为HCO3-Ca,局部为HSO3-Ca ;矿化度为0.1g/l ~ 0.61g/l。 4.1.4 长兴组(P3c) 中等含水层地层厚度 7m ~ 38m,岩性为燧石灰岩、硅质岩,岩溶有发 育,含岩溶裂隙水。暗河一般不发育 ;泉一般流量 1l/s ~ 6l/s。 地下水化学类型为HCO3-Ca。

  4.2 隔水层

  隔水层有三迭系中统松子坎组(T2s) ;三迭系下统夜郎组九 级滩段(T1y3)、沙堡湾段(T1y1)。

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  4.2.1 松子坎组(T2s)

  地层厚度 320m ~ 541m, 岩性为灰质白云岩、泥质白云岩夹 泥岩, 岩溶不太发育, 含裂隙溶洞水。泉一般流量0.1l/s ~ 1l/s ; 地下迳流模数为 1/s.km2 ~ 2/s.km2.

  4.2.2 九级滩组(T1y3)

  地层厚度 11m ~ 35m,岩性以泥岩为主,含少量风化裂隙 水。泉一般流量 <1l/s。

  4.2.3 沙堡湾滩组(T1y1)

  地层厚度 14m ~ 61m,岩性为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥 岩,含少量风化裂隙水。泉一般流量 <1l/s。

  4.3 地下水补径排

  碳酸盐岩分布区地貌多属裸露及半裸露的基岩山区,地表 岩溶洼地、落水洞、溶斗等较发育。地下局部发育溶洞、岩溶管 道、暗河。碳酸盐岩一般富含地下水,为区域中等含水层或强含 水层。地下水主要接受大气降水的补给,通过地表岩溶洼地、落 水洞、溶斗等地形渗入地下。地下水通过岩溶裂隙、管道、暗河 进行运移,最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河出口等形式排泄 于当地河谷中。碎屑岩区近地表风化作用较强烈, 风化裂隙较发 育,含风化裂隙水,深部仅发育构造裂隙以及少量原生节理裂 隙,含少量裂隙水,碎屑岩地层富水性弱。地下水运动受地形、 地貌、岩性、构造控制。地下水主要依靠大气降水补给,受地势 影响, 一般为近源补给、就近排泄。

  4.4 充水水源

  根据本区地形地貌与矿床水文地质条件分析,矿床充水水 源主要有 :地下水、大气降水、地表水、老窑与采空区积水。

  4.4.1 地下水区内可采煤层 1 层即 7 煤层,煤层埋藏于龙潭组上段(P3l2) 地层中,上覆地层长兴组(P3c) 为中等含水层,夜郎组玉龙山段(T1y2) 为强含水层 ;下伏地层茅口组(P2m) 为强含水层。煤层 上部有夜郎组沙堡湾段(T1y1) 与夜郎组九级滩段(T1y3) 隔水层。

  4.4.2 地表水

  德政水塘是区内较大水体,储水量约2.7×104m3 (2015.9.8)。 矿山应划定足够安全的保护煤柱,否则水塘也可能会对矿井充 水。区内封闭岩溶洼地发育地带。这些地带开采一但使井上地 表水与井下相连通,封闭岩溶洼地在雨季或暴雨时就会汇集大 气降水和地表径流向地下集中灌入,对矿井充水甚至可能造成 井下突水而产生危害, 在这些地段开采时应加强顶板管理。 4.4.3 充水方式

  该煤矿矿井直接充水含水层龙潭组富水性弱,间接充水含 水层长兴组、玉龙山组富水性中等 - 强,充水通道主要以岩石原 生节理裂隙为主, 规模一般不大, 其次为采动裂隙、老窑采空区。 因此目前矿井充水方式主要以顶板渗水、滴水, 局部暴雨后见淋 水,底板以渗水为主 ;但是矿井 7 煤层采空区面积较大,一旦揭 露浅部老窑采空区,将会发生严重的透水事故。另上部老窑、采 空区积水如沟通上下部含水层承压水及地表水,矿井将可能发 生透水事故。区内岩溶管道发育,发育于含煤地层上部的长兴 组、玉龙山组和底部的茅口组灰岩地层中, 未来生产过程中一旦 揭露岩溶通道,将可能会发生严重的突水事故,因此要加强“有 疑必探, 边探边采”工作,预防突水事故发生。

  5 矿床水文地质勘查类型划分

  矿床水文地质勘查工作的类型相对比较复杂,通常情况下, 主要分为类和型的划分,但是要想进一步提高对矿床自身水文 地质条件勘查类型的辨别工作能力,需要针对矿床自身的水文 地质勘查工作内容进行深入了解。

  5.1 类型划分

  针对矿藏自身水文地质勘查,通常情况下可以将其划分成 以下几种 :第 1 空隙矿床水。所谓空隙矿泉水,主要指的是矿床 当中存在的大面积空隙,这部分的空隙主要是矿床充水完成之 后所形成。第二,裂隙充水矿床。通常情况下,裂隙冲水矿床主 要是在矿床内部出现这种矿床,在表面产生比较明显的裂缝之 后,经过外部的水体冲击会形成裂缝充水矿床。第三,岩溶充水 矿床。岩溶水自身属于一种相对比较普通的地下水环境, 在矿床 开采工作期间,岩溶水会直接影响到矿床的基础结构部分。第 四,老空水充水矿床类型。老空水主要是由于矿床盲目开采过 程中所造成的,冲水形式是现阶段刚被人们所注意到的一种矿 床充水类型, 此类矿床在开采过程中会存在很多困难和影响。第 五,地表水冲水矿床结构。在矿床的发育过程中,由于自身开采 工作期间地表水会有着比较明显的下渗作用,经常会对矿床结 构产生比较严重的影响。第六,混合形式的充水矿床。这种类型 的矿床自身冲水方式并不是单一性,某些情况下一个矿床在冲 水过程中, 经常会因为多种不同问题所形成, 进而造成混合冲水

  矿床的产生。

  5.2 类型划分

  矿床自身的水文地质勘查形式划分对比于类型的划分而言, 整个结构构成相对比较简单, 通常情况下可以将其划分成4 种不 同的形式 :

  第一种是简单型。简单型主要指的是包含地质和水文条件, 整个组分构成相对比较单一, 自身并没有相对复杂的特点, 可以 通过借助相对比较简单的方法来实施勘查工作。在实际治理工 作过程中操作难度相对较小。水文地质条件相对比较简单的矿 床结构, 在边界位置的构成也比较简单, 同时老空积水区域相对 较少, 或者不存在。

  第二,中等型矿床。对于中等型水文地质条件在构成方面相 对比较复杂, 其中包含着一定量的老空水, 但是在整个勘查工作 进行方面相对比较顺利,可以有效地判断出其规模与范围情况, 水文地质条件表现为中等,同时矿体的边界位置构成相对比较 复杂, 其中经常会存在一部分的老空积水, 同时对其位置积水范 畴以及积水总量等,通过使用一些先进的勘查技术方法可以比 较容易的评估和分析。

  第三,复杂性。复杂性的水文地质勘查工作形式,主要表现 在勘查区域范围内, 矿床充水量偏多, 同时矿床所处区域地质结 构构成相对比较复杂。在实际勘查工作过程中很难对整个勘查 区域范围和勘查工作规模实施有效掌控,整个勘查工作开展难 度相对较大, 此类的水文地质条件边界的确认很难明确, 同时还 存在一些区域出现大面积的老空积水区,难以形成非常明确的 积水范畴。

  第四,极其复杂型。对于极其复杂型,主要指的是出现很多 的老空水,并且含水总量相对较大伴随着严重坍塌问题的产生。 在对其实施勘查工作过程中,由于位置和积水总量很难进行确 认, 因此这种水文地质条件很难对其进行评价和分析。

  6 结语

  整体而言,由于矿床自身水文地质勘查工作内容相对比较 复杂, 在类别划分工作过程也存在一定的难度, 但是该项工作是 煤矿开采工作过程中非常重要的工作环节。现阶段,我国已有 的矿床水文地质勘查类别划分当中,仍然存在一定的问题和不 足,在很大程度上影响到了整个矿床水文地质勘查工作质量和 效果。因此, 要求我国矿产开采以及地质条件勘查工作的相关人 员,必须要不断强化对矿床水文地质勘查类别的划分, 同时引进 更加先进的地质勘查技术, 对该项工作加以充分重视, 有效得出 更加适宜矿床水文地质勘查的分类工作标准,为我国矿产资源 的开发工作打下良好的基础,推动我国社会经济的快速转变发 展。

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