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水文地质在矿山地质勘查中的重要性分析论文

发布时间:2024-01-06 14:14:01 文章来源:SCI论文网 我要评论














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        摘要 :随着国民经济的发展,对矿产的需求量也越来 越大。矿山地质环境十分复杂,为了确保矿山的正常生产, 必须对矿山进行地质调查、勘查、测试及综合评价,为矿 山基建、生产各类矿山项目的选址与设计等工作奠定基础。 在矿山地质工作中, 水文地质状况是一个非常重要的问题, 它具有很强的岩溶、流砂、崩塌等特性, 矿山地质工作中必须充分发挥其应有的作用。通过对水环境与矿区环境的相 互影响,可以提高矿区环境质量,促进矿山开采行业的长 期稳定发展。

       关键词 :水文地质 ;矿山地质勘查 ;重要性

       水文地质工作是矿山地质勘探工作中的一个重点,与 矿山的地质勘探工作有着直接的联系,而地下水作为其主 要成分,其作用既决定着岩土工程的基本性质,又关系到 整个项目的施工安全。在工程地质勘查中,常常忽略了水 文地质工作,严重影响了工程建设和工程后的总体稳定。 近几年,我国建设工程出现过重大的意外事件,并引发了 重大的生命和财产的重大损害,对整个行业的发展而言十 分不利。本文从理论上对矿业开发中的水文地质问题进行了研究。

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       1  水文地质工作的重要性

       1.1  提高矿山地质勘查精度


       在进行水文地质调查之前,存在着资料录入错误、测 量信号受环境因素影响、测量工具落后等问题。这些问题 在某种意义上导致了我国矿山的地质勘探工作准确性低 下,从而制约了其进一步的发展。然而,随着水文地质工 作的开展,通过野外调查,获得了大量的野外数据,从而 提高了矿山的勘探工作准确率。通过深入研究水文地质工 作,我们可以发现观测信号最薄弱的地区,并克服对观测 结果的干扰,提高观测的准确率。此外,目前我国的水文 地质工作已经日益完善,主要得益于技术的发展以及越来 越多智能仪表和装备的引进。先进设备的引入使得矿山的 勘探仪器更具现代化的信息技术,可以更好地应用于勘探 资料的分析与加工,并提高准确率。重点研究该区域的地 下水动态,探讨其分布、形成规律等,以全面掌握勘探区 和周边地区的水属性、组成要素等重要信息。这些数据的采集将对未来各种矿藏的最佳利用规划产生更为有利的 影响。在地下活动存在的情况下,进行水文地质工作,可 以更好地预防和治理矿山的地质灾害和安全事件。根据目 前进行的几个水文地质调查结果显示,目前大多数地下水 的酸碱度都在 7 以下,说明大多数地下水都是酸性物质, 因此矿区受到侵蚀风险越来越高。由于持续的开采,地下 水活动会导致整个矿区的构造变化,长期受压还会加剧地 层活动, 进而对勘探工作产生不利的影响。在勘探过程中, 继续进行水文地质工作,可以对勘探资料进行更深入的核 实,从而提高勘探成果的准确性和可信度。通过对水矿物 成分的研究,可以对其进行准确的预测,进而获得更完整 的勘探成果和结论。

       1.2  对环境具有保护作用

       对矿区的水文地质环境进行细致调研,全面研究矿区 的开发状况,并对其进行初步评价。由于地质勘探,造成 了地质条件的变化,也对生态系统的动态性产生了一定程 度的破坏。一旦水位过高,矿洞就可能被淹没,导致人员 伤亡风险增大。若不尽快进行排涝措施,土地资源将受到 侵蚀,已利用的土地还可能发生崩塌。某些矿物通过水流 流失,地下水和放射性物质从土地中流出。采取相应的环 境保护措施后,可以找到对其影响的主要原因,进行有效 处理, 使其得到充分利用并降低污染程度。

       1.3  增加矿产开采经济收益

       矿山生产的主要目标是实现最大的经济利益,而影响 矿山生产的因素有很多,其中包括侵蚀、沉降和崩塌等。 由于矿山地下存在大量水流,地下水流会对矿石和土体产 生冲击, 导致基础发生变形, 对矿山的生产产生不利影响。 由于地下水对矿石的冲刷,会降低矿石品质,水流的冲刷 也会导致矿山崩塌。同时,水文地质等因素对矿山的经济 发展也产生重要影响。通过对矿山进行水文地质调查,可 以全面了解矿山的水文地质状况,并根据矿山的实际需 要,采取有针对性的防治措施,尽量减小其对矿山安全的 影响, 保证矿山的正常开采, 为矿山的发展创造有利条件。

       1.4  有效增加对地质灾害的控制能力

       地质灾害包括地震、崩塌、滑坡、地面沉降和地面裂 缝等多种类型,由于矿山具有特殊的开采方式,对富含矿藏的山体进行开采和改建,因此矿山行业相比其他行业更 容易遭受地质灾害。在矿井的发展过程中,如果出现地质 灾害,不仅会对矿井的基础建设和财产造成重大损害,还 会危及矿工的生命安全。矿山开采存在多种类型的地质灾 害,严重威胁到工人的人身安全和财产安全,因此必须重 视矿山的治理工作。水工环地质技术在当前的工作中起到 了至关重要的作用,该技术相较于常规方法具有显著优 势,并且整体工作质量也较好。水工环地质技术是近年来 广泛应用于矿井中的一种新技术,极大改善了矿井的安全 性,使得矿井的安全运行更加可靠。

       水工环技术在地质灾害防控方面的推广,极大提高了 控制工作的准确性,确保了矿井的安全和稳定。当前矿井 施工中,信息化水平不断提高,与水工环地质技术相结合 的工作已成为制约矿井安全生产发展的重要因素。根据我 国“绿色矿井”的目标,采用水工环地质技术,提高了矿井 整体的安全性和控制水平,提升了矿井的管理水平,并充 分发挥了信息化的作用,保障了矿井的施工作业。水工环 地质技术在煤矿的推广和管理中的应用,极大促进了矿井 地质工作的发展。当前,水工环地质技术已成为煤矿地质 灾害治理中不可或缺的关键技术,是保证矿井安全的重要 手段。

       2  矿山水文地质勘查存在的问题

       2.1  水文地质勘查工作不到位


       首先,矿山企业在进行矿产地质调查时,往往忽视了 矿产资源的开发利用,从而造成了矿产资源开发利用上的 不足。其次,由于矿山企业缺乏对地下水的预测与分析, 仅关注水文地质条件的研究,忽略了矿山的开采效果,必 然会对地下水及水源的开发、岩体的稳定性产生不利的影 响,增加了矿山生产的危险性。

       2.2  缺乏对区域范围水文地质水径流特性的勘查

       要正确了解矿山内的水量及水位的变化,就需要对矿 山中的地下水进行深入挖掘和分析,从而进行精确的监 测。根据对矿区的水文地质调查结果,发现矿山生产作业 中对井下作业数据的掌握程度较低,导致生产作业中出现 的安全风险较大,因此,必须进行水文勘探已超过了正常 生产作业的范畴。在矿山外围开展水文勘探工作,既要耗 费大量的勘探资金,又要受多种外界因素的干扰,使开采 工作无法正常进行。但在矿山生产中,地下水、水文资料 十分匮乏, 导致矿山企业对其地下水流特性知之甚少。

       2.3  缺乏完善的监督管理机制

       水文地质勘查是一种综合性的评估工作,在实施的时 候要考虑多种因素,如果有一个环节出错,将会对勘查工作造成很大的负面影响。实际工作不能完全按照实际操 作,而领导的专业水平、职业素养和工艺形式的选择将直 接关系到水文地质勘查的建设和监管制度的建设。建立健 全的监测与管理制度,为开展水文地质调查工作奠定了坚 实的基础。然而,在实施中,由于矿山企业对水文地质调 查工作的关注不够,致使其监管体制不完善。一些企业虽 然建立了相关的制度,但并没有真正融入到工作中去,很 多地方的规范都是空洞的,不能真正落实,这将会严重影 响到水文地质勘查工作的顺利进行。

       2.4  缺少对水文地质的动态监测

       地下水的水位、流向、矿物质含量、酸碱度等都会对 基体的稳定造成一定的不利影响。由于受经费、技术等方 面的限制,有的矿山仅根据目前的水文、地质情况来进行 调查,并对其进行预测和分析,缺乏对其进行动态监控和 管理, 从而给今后的项目带来了潜在的风险。

       3  矿山水文地质问题的防治措施

       3.1  提高对水文地质勘查的重视程度


       水文地质的状况直接关系到矿山的安全,同时也会对 矿山的水环境和地质环境产生影响,从而威胁到矿山基础 设施的稳定。为确保矿山生产的经济利益和矿山建设的正 常进行,必须加强对水文地质调查的研究。矿山地质勘探 工作属于综合性、复杂性的工作,受多种因素影响,容易 产生勘探资料的偏差。为保障勘探工作的正常开展,需要 制定科学、合理的勘探方案。全面分析水文地质调查资料, 有助于编制合理的工作方案和保证后续工作的科学性。在 矿产资源勘探规划中,应及时制定相应的事故处理方案, 最大限度减少水文地质环境变化对矿山造成的冲击。在进 行水文地质工作时,需要做到以下几点 :首先,施工单位 要做好地下水的动态监测,及时预警并采取应对措施,提 高工程的安全性 ;其次, 在进行水文、地质调查等工作时, 要根据具体施工条件进行详细的分析,以便在开采过程中 进行参考。而在进行地质调查时,应从整体、全局的视角 综合、真实地评估地下水位,以真实客观地反映地下水的 影响。

       3.2  提高勘查人员综合素养

       勘查工作的有效性和质量取决于勘查人员的技术素 养,因此需要从勘查设计人员中进行严格筛选,以确保其 技术水平。探矿工作必须熟练掌握勘探仪器的使用技术, 严格遵守勘探技术规范,重视资料采集,保证勘探工作的 准确性。

       3.3  及时修复被破坏的地质结构

       为了有效降低矿山周边可能发生的泥石流、滑坡、崩塌等地质灾难,及时修补矿山周边的地质构造,防止矿山 地质构造的进一步损害。首先,在大裂缝和塌方地面附近 设置刺线栅栏,并放置醒目的安全警示板。其次,在裂隙 和坍塌处使用邻近方法进行土壤充填,通过土壤充填稳定 地质结构。最后,对崩塌的位置加强支持,以防止崩塌和 滑坡等情况发生。

       如果矿山中存在坍塌或有坍塌危险,可以采用防滑挡 墙、减重挡墙等治理方法,利用抗滑杆、预应力锚杆等设 备提高不稳定斜坡的稳定性,并将挡墙和拦渣坝置于矿山 坡底, 以防止矿区地质灾害对居住区造成损害。

       同时,防灾措施结合了生物措施和工程举措。工程措 施主要包括排水工程、拦阻工程和防护工程,生物措施包 括植树法、植被修复法等。两者相互结合,达到了防灾减 灾的目的。

       3.4  资源化管理废水

       对于矿山地质勘探开采中产生的废弃物、废水和污 水,为了防止矿山环境污染,必须实行资源化的管理。必 须始终遵循循环利用废水和污水的原则,降低优质水资源 的使用频率,并确保废弃物的充分回收。废弃物和废水必 须按照我国的排放标准进行科学、有序的排放。

       同时,对于一些给水井段的止水问题,必须采取措施 进行治理。在封堵水源时, 将水源井口作为主要的分水岭, 并进行灌浆和压力试验,以确保施工过程的安全。针对受 污染的矿区地区,可以使用微生物降解、生态复合系统、 垂直墙、颗粒沉降等技术来清除矿区环境中的污染物,达 到保护和治理矿山地质环境的目的。

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       3.5  明确地质勘查人员的职责,建立完善有效评价机制

       明确地质勘查人员的职责,并建立完善有效的评价机 制,可以提高地质勘查队伍的工作能力和责任感。必须加 强对水文地质工作的全面管理,使地勘单位的工作更加明 晰,更加主动参与调查工作。通过构建科学合理的评估体 系,可以使我国的水文地质调查人员不断积累经验,提升 业务能力。

       3.6  建立健全勘查工作体系

       为了确保矿产勘查工作的正常进行,必须建立一个严 谨、标准、符合相关法律法规、行业标准、勘查流程和勘查 系统最佳化的体系。在此基础上,应引入技术、设备等方 面的支持,以确保工程的顺利进行、降低差错,并实施规 范化管理。同时,必须确立问责机制,配备适当的监察和 操作人员, 确保工作的质量, 并处理差错和意外事件。

       3.7  重视对水理性质的测试和研究

       矿山的水文地质特性对矿山的水力学性质产生一定影 响,例如渗水、保水、融水等,这与岩石的固态状态、气态 状态有关。因此,应每年两次进行水质取样,分别在干旱 季和丰水期进行,根据具体条件可以适当增加取样数量, 以全面了解环境的变化。矿山中存在多种类型的水,根据 其埋藏条件可分为承压水、潜水和上层水三种。不同类型 的地下水其水力学特性差异较大。通过对矿山水力学特性 的研究,可以为实际水文勘探工作和工程情况提供研究依 据。结果表明,矿山的水力学特性对矿山的抗压能力会产 生很大影响,从而导致结构变形,对工程的稳定起重要作 用。因此,在进行矿山勘查时,必须充分关注水力学特性, 保证矿山地质勘查工作的顺利进行。

       3.8  矿山涌水的治理措施

       针对矿山涌水问题,采取防、排、堵结合的综合管理 方针,并选择合理的治理方法和处理手段,确保矿山排水 畅通。随着环保要求的提高,一旦矿山涌水量过大,必须 采取“以堵为主、限量排放”的方式进行应对。由于矿山 容量较大,区域内植被众多,因此,主要采用堵塞措施, 适度进行排放。具体措施包括采用水泥混凝土和水玻璃双 重注浆法,堵塞岩体裂缝,并结合环形排水盲管和引排技 术解决初期渗漏问题。同时,铺设防水板,将水引入垂直 的矿山排水沟中, 并采用环形导流和引排技术解决早期渗 漏问题。

       4  结论

       矿山项目大多位于环境污染严重的区域,其施工与开 采过程中的地质状况对安全产生一定威胁,可能导致人身 财产和财产损失。为确保矿山工程的安全,必须在施工前 期和施工期间进行全面的工程勘察,并对水文地质情况进 行全面调查, 为选址、基础设施建设和采矿工作奠定基础。 由于水文地质环境对矿山安全具有重要影响,水文地质勘 查工作复杂且综合性高,在施工中受多种因素限制。如果 调查结果不准确,不仅会对公司的经济发展不利,也会对 社会发展带来负面影响。因此,应加强对水文地质勘查工 作的规范化监管,不断提升水文地质勘查技术水平,为矿 山建设和持续发展提供良好环境。 
 
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