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水文地质勘查类型对绿色矿山开采的影响研究

2019-03-04

世界有色金属 2019年22期
关键词:岩层水文地质矿区

何 涛

(安徽省地质矿产勘查局324地质队,安徽 池州 247100)

对于水文地质勘查,其划分原则不同,类型也不一样。通常情况下根据矿山的充水量与水文地质的复杂程度,对水文地质勘查类型进行划分。根据地下水含水量可以将水文地质勘查类型分为孔隙型、岩溶型、裂隙型、地表型四种,其中空隙型水文地质勘查类型是最常见的一种,该种类型的地下水主要存于密集岩层的空隙中;岩溶型水文地质勘查类型的地下水主要存于溶洞或溶蚀裂缝中,该类型水文地质具有比较广的碳酸盐岩层分布;裂隙型的水文地质与导水结构具有密切的关系,其地下水主要存在于断裂带与构造带的缝隙中;地表型水文地质勘查类型由于地下水主要存在地表的湖泊中,在后期开采过程中地下水容易下渗,可能会导致水量流失[1]。根据水文地质复杂程度可以将水文地质勘查类型分为简单型、中等型、复杂型、极复杂型,简单型是指勘查区域水文地质条件较简单,充水因素单一,对于绿色矿区开采影响较小,采取的应对措施较简单;中等型是指勘查区域具有比较复杂的充水因素,地下水来源较多,但是在勘查过程中容易被勘查到;复杂型是指矿区地下水来源与水文地质条件较复杂,具有一定的勘查难度;极复杂型是指矿区地下水水量充足,且充水因素较多,矿区的开采具有一定的风险,容易出现冒水或坍塌等事故[2]。所以此次对水文地质勘查类型对绿色矿山开采的影响进行了深入研究,为后续绿色矿区开采提供部分参考。

1 水文地质勘查类型对绿色矿山开采的影响

水文地质勘查类型主要是反映不同复杂程度的矿区地下水情况,所以此次探究地下水对绿色矿区开采的影响,其中包括引发绿色矿山岩层危害、威胁绿色矿山安全开采、加大绿色矿山开采基础设施损耗[3]。如图1。

图1 水文地质勘查类型对绿色矿山开采的影响

1.1 引发绿色矿山岩层危害

不同的水文地质勘查类型,在绿色矿山开采过程中其地下水水压都会对矿山岩层产生一定的危害。通常情况下,地下水文地质结构都具有一定的承压特征,如果不受到外界因素的影响,地下水会在两个隔水层之间保持一定的稳定状态,上覆岩层会对地下水产生一个静压力,其与地下水的承压力使相互抗衡的。随着绿色矿山开采活动的开展,改变了矿山水文地质结构,上覆岩层会逐渐剥落,此时地下水的承压力大于上覆岩层给予的静压力,水文地质结构发生改变,地下水承载压力失衡,容易引发绿色矿山岩层危害,在绿色矿山开采过程中出现冒水事故[4]。如果在矿山岩层分布中存在较多的粉土层,由于水文地质勘查类型的不同,在绿色矿山开采过程中将会改变矿山岩层结构,会造成不同程度的流沙现象,从而引发岩层危害,如上文提到的冒水、突水事故。所以在矿山水文地质勘查时,需要严格核实在绿色矿山开采过程中出现的矿区充水是否是承压水引起的,如果是还需要勘查出矿山承压水存在的具体位置,并且制定出相应的应对措施。

减小水文地质勘查类型对绿色矿山岩层危害,从而避免在矿山开采过程中突水、冒水等事故的发生,推动矿山的绿色开采。

1.2 威胁绿色矿山开采安全

通常情况下,水文地质结构如下图所示。

图2 水文地质结构图

受自然条件的影响,水文地质结构的含水层水位会有所变化,比如自然降水,含水层水位升高,但是承压水的水位会比较稳定,随着开采活动的展开,矿山周围地下水水位会提高,水体会通过开采产生的缝隙向上涌出,可能会诱发矿体塌方等事故,会对绿色矿山的开采产生一定的威胁,所以在开采前需要对矿区的地下水水位进行勘查,复杂的勘查类型会严重威胁到绿色矿山的开采安全。

1.3 加大绿色矿山开采基础设施损耗

水文地质勘查类型的简单与复杂不仅会影响到绿色矿山的开采安全,还会影响到矿山开采基础设施的完善,因为开采过程中需要把基础设施设置在地下水之下,矿山开采会影响到地下水变化,同时也就间接影响到了基础设施的使用,基础设施的安全将影响到矿区的开采效率以及资源的开采效果,绿色矿山开采的最根本目标是实现资源开采最大化[5]。由于受到水文地质的影响,随着地下水水位的不断变化,导致基础设施难以稳定,增加设备的磨损率,还会影响到基础设施的正常使用功能,使矿区开采效率与质量严重下降,难以实现绿色矿区开采,所以在开采之前需要对水文地质勘查类型准确划分,减少由于水文地质对矿山开采基础设施的影响,实现矿山的绿色开采。

2 结语

绿色矿山开采是一个非常复杂的系统工程,与传统矿产资源开采不同,绿色矿山开采注重的安全、环保、节能等绿色开采行为,水文地质勘查类型代表着实现绿色矿山开采的难度、复杂程度。若要实现绿色矿山开采,就必须以矿山水文地质特征勘查为前提,最大精准度的了解到矿山开采区域的水文地质特征,以此来帮助到绿色矿区开采的顺利实施。

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