浅析水文地质试验与原位测试在矿山地质勘查中的重要作用

2019-06-13吴建平

世界有色金属 2019年8期

吴建平

（江苏省地质矿产局第一地质大队，江苏南京 210012）

1 水文地质和矿山地质勘查的关系

开展矿山工程地质勘查主要是对于建筑施工场地进行相关的地质勘查、原位测试、测绘等工作，这对于矿山工程项目的规划设计以及具体施工都具有一定的必要性，能够为这些工作提供有效的依据以及参数指导[1,2]。在矿山地质工程中，需要把握相关的地形地貌、地质构造、地层岩性、不良地质现象、水文地质条件等。

2 水文地质试验以及原位测验在矿山地质勘查中的作用

（1）为地质开采技术提供必要的数据支撑。在开展矿山的开采工作之前，需要针对具体的藏矿部位范围进行监测，在此基础上，对于相应的成矿部位进行水文地质试验，开展必要的原位测试，这样就能够明确具体的地下水文深度、流量、流速、压力、压强等等相关参数，这些参数对于矿山的开采工作来说都是至关重要的数据，因为它们决定了在具体的矿山开采中需要使用哪些技术，具体的井下作业还是开放式露天作业，能否在相应部位使用大型采矿机械化设备等，这些都需要提供相关的水文地质勘查数据支持[3]。

（2）促进提前做好安全防护措施。在具体的矿山地质勘查中，水文地质试验和原位测验工作的有效开展，能够为矿井的安全防护方案提供参考依据，根据具体的水文地质状况，能够做好矿井的支护，做好相关保护措施，避免相关的突水问题发生造成的严重安全事故等，还可以通过对于水文地质试验和原位测试及时发现地下水位和压力变化，及时调整支护方案，做好必要的安全应急措施，提升整体的矿山开采工作的安全性。

3 地下水位对于矿山地质勘查工作的危害

研究水文地质试验以及原位测试的主要目的就是要把握地下水位的具体状况，监测相关的数据信息和变化状态等，以便做好相应的措施和方案应对，这是因为低下水位对于矿山地质勘查工作会产生一定的危害，主要表现在以下几个方面：

3.1 地下水位升降带来的危害

在进行地下水文地质试验的过程中，需要根据不同季节来监测低下竖纹的变化情况，因为地下水位的变化会引起对于岩层的压力和冲击力的变化等，需要相关矿山地质勘查队伍对于相应的水文地质变化情况进行监测，把握季节变化以及人文因素等对于地下水文变化带来的影响，以此来控制水文地质对于矿山地质勘查工作带来的影响[4]。

3.2 地下水位对于岩土物理性质影响

在一定程度上，地下水位变化会造成膨胀性岩土层出现不均匀的收缩问题，造成岩土层出现地裂，这对于矿山开采工作会产生一定的影响，需要做好对于地下水位动态监测工作，研究岩土层膨胀收缩的情况，减少地下水对于岩土层膨胀造成的影响。在矿山地质勘查工作中，在地下水位处于工程项目的范围内变化情况下，需要对于水文地质状况进行分析，以实现对于矿山地质工程的稳定性和安全性影响得以控制。在地下水发生变化的时候，一般会有比较显著的变化规律，岩土层在经过地下水位长期的淋滤作用下，会出现富集铝铁元素的状况，造成岩土颗粒的胶结以及填充效应，会增大土体之间的连接力，土体较为密实，间隙小，这部分岩土层承载力能够明显提升[5]。岩土层物理学性质以及水文地质有影响正在不断变化中，对于工程地质开展勘查，相关人员需要对于相关的水文地质以及岩土层物理性质变化进行探究，减少对于矿山开采工作的影响。

3.3 地下水动水压力造成的损害

动水压力在一般情况下的作用力并不大，因此往往会被忽略，但是在人工的作用下则可能变得十分激烈，很容易导致地下水天然动力压力增大，严重危害矿山岩土工程的开展。地下水动水压力作用在一定程度上会造成岩土层的松动，造成矿井突水和渗水，带来一定的施工隐患，严重的情况下，还会导致在矿山开采中，出现大量的流砂、管涌现象，这对于建筑工程影响较大，甚至会严重危及相关工作人员的施工安全。综上所述，开展矿山地质勘查中应用相应的水文地质试验以及原位测试工作很重要，需要进一步强化相关的试验测试方案，提升整体的地质勘查水平，为开采矿山工作提供可靠的依据。

4 原位测试成效分析

针对某矿山采矿区实施开采前相应的地质检测，这一矿区的土层结构主要分为：

表1 某矿山采矿区土层结构

由表1可见，矿区各土层的变化范围较大，说明该场地地质条件的复杂性。

针对该区域的地质勘测工作，采取原位测试法进行，得出在相应的检测曲线中并没有明显的极限荷载点，检桩在继续加的情况下，产生快速下沉，压力不能保持[6]。这样就能根据相应的曲线把握最理想的荷载点，掌握相应的标准承载力，考虑到工程桩施工要求，为避免桩体破坏，便终止试验。通过有效的实验检测，得出该区域的地质勘查工作的主要荷载力承受情况，能够为进一步采矿提供参数指导。