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水文地质工作矿山勘查中的若干思考

2019-04-22何微

海峡科技与产业 2019年8期
关键词:矿山开采设计策略

何微

摘要:岩土工程勘察属于矿山开采的基础环节,而岩土工程勘察中的水文地质勘查是关键步骤,影响着勘察工作的整体质量。本文主要阐述了水文地质和环境地质工作的重要性,并针对水文地质工作在矿山地质勘查中的重要作用进行了全面探析,以期在增加矿区开采经济效益的基础上,满足现阶段人们对矿山勘查的高标准需求,进而为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础。

关键词:水文地质工作;矿山地质勘查;矿山开采;设计策略

中图分类号:TD15          文献标识码:A

矿山开采的快速发展对水文地质岩土工程勘察工作提出了更高的要求,水文地质勘查工作的效率直接影响施工活动的顺利开展与质量安全。基于此,如何进一步提高岩土工程勘察工作水平,做好水文地质分析评价已成为集中关注的问题。

1 水文地质评价的内容

为进一步提高水文地质勘查的效率与总体质量,系统了解水文地质评价的内容,从而引导各项工作的顺利开展,为工程施工提供科学依据:要重点评价区域内地下水对于岩土和建筑物的作用及产生的重要影响,结合勘察结果有效分析与预测可能会发生的岩土工程危害,在开展工程勘察水文地质分析的过程中,一定要紧密结合建筑物地基类型的需要,对水文地质勘查的资料进行全面细致地掌握,从而为相关部门提供地基选型需要的水文地质资料。在实践工作中,不仅要分析地下水的自然状态的影响,同时要重视对工程活动中地下水的动态变化情况的预测与分析及其可能对岩土工程及建筑物产生的影响。地质勘查工作中,相关技术人员必须从服务工程建设的角度出发,结合地下水对工程建设的影响,提出不同条件下应该重点评析的地质问题,集中包括以下几个方面:①针对矿山中软质岩石、强风化岩石、残积土、膨胀土等作为基础的持力层的建筑场地来讲,应该集中分析地下水活动过程中对于土体可能会发生的作用,如软化作用、崩解作用、涨缩作用等。②如果地基下部存在承压含水层,那么就需要集中针对基坑开挖之后承压水冲毁坑地板的可能性做出精准的预测。③如果需要在地下水位以下部位实施基坑开挖水位情况下,应该针对渗透性及富水性开展试验工作[1-2]。

2 水文地质和环境地质工作的基本概述

近年来,生态系统环境遭到了严重破坏,地质灾害问题的频发在降低企业经济效益和社会效益的同时,也给人们的生命财产埋下了巨大的安全隐患,经过大量科研数据分析,地质灾害问题发生的主要原因与环境地质和水文地质工作的整体效益息息相关。根据相关数据调查,传统勘察方式在应用过程中,存在着精准度低、环境污染严重及经济效益差等问题,不仅严重影响了企业开采作业的整体工作效益,还给人们的生命财产安全及企业的整体发展带来了极为不利的影响。在可持续发展的政策方针下,为从根本上有效弥补传统勘察方式存在的不足,推进产业经济的可持续发展,利用水文地质对矿区地质内部结构进行综合全面系统分析,在一定程度上不但能够有效地解决上述问题,还从根本上显著地增加了矿区开采的经济效益,进而为企业的进一步发展打下了坚实基础。

3 水文地质工作在矿山地质勘查中的重要作用探析

水文地质工作其实简单来说,就是在当前多元化的社会主义市场竞争环境下,企业相关人员结合矿区实际情况对矿产资源进行勘查,通过对水文地质的化验和勘探等一系列有效工作,进入矿山内部做好相关的结构勘察工作,从而保证后续作业的有序开展。当然,所有的水文地质勘查本身就是一项基础作业,相较于常规的矿山地质勘查,它不仅吸取了以往的勘查经验和教训,还能对矿坑涌水量进行科学判定,从而以此作为相关依据,提高对水资源的利用效率,进而为企业可持续发展目标的实现奠定了良好基础。与此同时,在今后的矿产地质勘查过程中,提高对水文地质工作的重要,以技术条件为突破点,通过对矿山地质环境的综合全面探析,还能显著地降低矿山开采过程中出现的问题,在保证所有勘察人员的安全前提下,对水文地质工作质量和工作效率进行有效提升,尤其是对一些地下水含量较多的矿区,在进行开采的过程中,结合水文地质工作,具有以下显著优势。

3.1 显著提高了矿山地质勘查的精准度

在矿山地质勘查过程中,提高对水文地质工作的重视,利用其水文地质方式对矿区地下水的整体情况进行科学合理的分析,不但可对坝体渗透进行全面分析,与此同时,也给企业的综合发展带来了极为不利的影响。从目前来看,相较于传统勘查方式,将水文地质工作运用于矿区地质勘查过程中,显著地提高了矿山地质勘查的精准度。根据相关数据的勘查分析,并以此为勘查依据,不仅可获取矿山地质勘查的准确信息,同时也为企业经济效益和社会效益的提升奠定了良好的基础。

3.2 减少了对矿区勘查的环境污染

在进行矿区开采过程中,从水文地质的实际环境出发,通过科学手段对矿井进行全面且系统分析,以便在开采前对矿井的涌水量做出合理预估,为相应预防措施做出科学性依据的同时,也为矿产资源的开采打下了坚实基础。与此同时,经大量科研数据分析可知,在进行实际开采过程中,倘若开采单位未能依据水文地质工作的相关信息,做出科学合理的排水工作,那么势必会引起地下水枯竭、酸性水排除及地面坍塌等问题,甚至严重污染和破坏周围的生态环境,进而危及人们的生命财产安全;倘若将水文地质工作融入矿区开采勘查作业过程中,不但可以有效地避免生产事故的发生,还能合理控制对环境的污染,保证矿业可持续发展。

3.3 增加矿区开采的经济效益,实现低投入与高收入的工作目标

帮助矿产企业获取较大的经济收益,在进行矿产勘查和开采过程中,一方面相关产业需提高对水文地质工作的重视,加强对水文报告审批的关注,以期在全面了解矿山地质勘查中水文地质控制情况的同时,为矿区开采经济效益的提高打下坚实基础;而另一方面由于矿产的开采离不开市场的经济支持,为实现低投入与高收入的工作目标,在勘查與开采过程中应遵循经济价值理念。

4 水文地质工作在矿山勘探工程中勘察设计的基本概述

经调查分析,矿山工程水文地质工作设计的科学性、合理性和有效性与否,在一定程度上影响着矿业企业的生产发展和工作效率,也对企业的经济效益和社会效益具有重要影响。因此,为从根本上对矿区的地质问题进行科学评价,做好相关的水文地质工作,一方面设计人员需明确勘察目标与任务,以任务和目标为出发点,以有效地解决其中存在的水文地质问题,从而在增强工作质量和工作效率的基础上提高开采的整体效益;而另一方面设计勘查工作人员需提高对水文地质条件与工程地质问题分析的重视,并对其进行科学系统的评价,从根本上提高问题的处理效率,进而显著地增强工作效率[3-5]。

5 关注岩土水理性质的测评

所谓岩土水理性质是指岩土与地下水发生相关作用的过程中所呈现出的现象与性质。岩土水理性质与物理性质都是工程地质性质的重要指标,其不仅会对岩土的自身强度和变形情况产生重要影响,同时会对矿区的结构稳定性与使用安全性带来影响。在过去的实践工作中,对于岩土的物理力学性质的重视程度比较高,对岩土的勘察工作常常被忽略,所以很多的研究项目很难去的突破的进展。基于此,在日后的工作实践中,应该高度重视岩土水理性质的评价,以下针对评价过程中的常用方法做出介绍。

地下水赋存形式及对岩土水理性质的影响:通常情况来讲,按照赋存形式这一标准可以将地下水分为结合水、毛细管水及重力水3种,而结合水又可以分为强、弱结合水两种。①强结合水也被称为吸湿水,受到分子力的影响,强结合水被吸附在岩土颗粒周围,进而形成比较薄的水膜,所以其是与颗粒表面最近的水,也是与颗粒结合最为牢固的水层,吸附力通常可以达到10 MPa,在强压力的作用下,强结合水的密度通常为普通水的两倍,甚至更高,具备黏滞性与弹性强的特点,虽然可以抗剪切,但是一般情况下都不受重力的影响。弱结合水也被称为弱薄膜水,主要在吸着水的外侧,一般情况下弱结合水的吸附力都要小于强结合水的吸附力,所有的水源都在颗粒之间缓慢地流动,一旦受到外界的影响,就可以发生变形,但是不会受到重力因素的影响,同时也不能有效传递静水压力。结合水是黏土当中地下水的主要储存形式,而在沙土当中的含量比较小。结合水与黏土产生相互作用的过程中呈现出的性质,如膨胀性、收缩性等统一归为黏土的力学性质当中,因为其会受到强压力的作用,所以活动范围有限,对于岩土的水理性质不会带来过多的影响。②重力水简单来讲就是在重力的作用下能夠在岩土的空隙当中自由运动的水,其是狭义上的地下水。重力水不会受到分子力的影响,抗剪切无法实施。由于重力水受到自然与人为因素的影响下,表现出的渗流活力极强,所以其对水理性质将会带来重要的影响。基于此,重力水也成为水文地质勘查过程中集中关注的对象。

总而言之,随着社会工业化建设进程不断加快,矿产资源的勘查工作都在按部就班地有序进行,所有的科研工作也从未停止,为从根本上满足人们对矿山勘查的高标准需求,勘查过程中,加强水文地质方面的工作是矿产资源合理开发与利用的重要途径。

参考文献

[1] 刘师婷.矿山地质勘查中水文地质工作的重要作用[J].世界有色金属,2018,33(23):151,153.

[2] 罗丽,公方彬.矿山地质勘查中水文地质工作的重要作用剖析[J].中国金属通报,2019,27(2):150-151.

[3] 周连.水文地质因素对矿山地质的影响分析及治理对策[J].世界有色金属,2019,34(6):269,271.

[4] 蔡建.水文地质因素对矿山地质的影响及治理解决策略[J].世界有色金属,2019,34(12):122,124.

[5] 徐红晶.水文地质工作在矿山地质勘查中的重要作用[J].科学技术创新,2019,23(10):184-185.

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