可持续发展理念下矿山水文地质勘查技术的实施方案
2019-12-27周海龙
周海龙
(山东省地勘局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院),山东 德州 253072)
矿山水文地质勘查是指针对某一个矿山的水文地质条件开展的研究调查工作,主要结合勘查矿山的所处区域,研究其地面土壤或地下水是否受到矿山勘查的影响及是否存在污染[1]。
矿山的开采或建筑的搭建均需要以一个良好的环境作为基础,尽管如今可持续发展战略已经实施,但一些矿山区域的水文地质环境仍然存在问题,以下将基于可持续发展背景下,开展矿山水文地质勘查技术实施方案的研究。
1 可持续发展理念下矿山水文地质勘查技术的实施方案
1.1 矿山水文地质测绘设计
水文地质测绘是矿山勘查前期最基础的工作,主要是对勘查矿山的整体外形、天气环境、蚀变情况等外界因素的分析。
将外界因素与勘查矿山的水文地质条件有机的结合到一起,分析其中的内在联系,划分合理的地貌单元。确定矿山成矿年代及矿床类型,结合矿山地下水流位置,根据一定的比例关系绘制出完整的矿山全貌图,作为后期水文地质勘查中的参考资料。
1.2 地质勘查与采样
结合上述绘制的矿山水文地质图像,以下将进行矿山水文地质的勘查及采样,结合多种物探手段在勘查点钻孔,实现监测水文地质的目的,结合矿山的成矿原理采用钻探技术对水文地质进行原位测量。
依照多种物探勘查技术成本较低的特点,有效的解决勘查中出现的多种问题,结合绘制的矿山成像图使用电磁物探设备,由勘探点发射垂直向下的电磁波,将矿山表层岩土近似的看作发生电磁波的水平面,则在地面上可检测到正向相交的电磁场,通过测量电磁场的电磁分量,可得出矿山水文地质的表层岩土电阻率。计算公式如下所示。
如上述公式所示,ρ表示为矿山水文地质的表层岩土电阻率,计量单位为Ω;f表示为电磁波的发射频率,计量单位为Hz;EX表示为地面正向电磁场分量;HY表示为地面竖向电磁场分量;由于矿山水文介质分布较不均匀,β表示为勘查中设置外界因素影响参数。实现低成本低污染的矿山水文地质勘查工作的有效开展。
1.3 原位测试
基于上述对矿山水文地质的勘查,下述将结合原位测量技术保障矿山岩土位置的稳定性。为避免勘查工作对矿山成成矿造成影响,可依照矿山工程相关指标对矿山的稳定性进行进一步检测,同时提升勘查数据的真实性。使用静力触探法借助原位测量设备,将锥形头匀速推入岩土层中,随机选取岩土样本,采用室内检测法对岩土层性质进行检测,通过提取锥头端受到的阻力及锥头侧壁的摩擦力,合理的划分土层结构。
1.4 勘查数据处理
相比传统的勘查技术,文章设计水文地质勘查技术,可采集完对应样本后,直接进行现场勘查,结合现代化背景下的数据处理技术,将物探设备收集的数据进行其物理性质而分析,提取数据中的集聚点,将处理后的数据直接标注在绘制的矿山成像图上,可获得一个网状勘查数据图,将具有相同物理性质的数据点连线,进而可获得圈定区域的水文地质概况图。
使用叠加遥感技术,可得出矿山水文地质综合情况。整理最终所得数据,提交矿山水文地质勘查报告。
2 实验验证
为了检验文章设计的矿山水文地质勘查技术实施方案的可持续性,对某矿山的水文地质情况进行了多次勘查试验,为确保实验结果的准确性,多次试验均在同一矿山、相同外界环境下进行。
设置实验组与对照组,实验组采用文章设计的勘查方案对其水文地质检测,对照组采用传统的勘查方法进行同样步骤的检测,收集两组实验排放的废弃渣料,采集5组实验数据,将数据进行分析处理,如下表1所示。
表1 排放废弃渣料数量/t
通过上述表1分析两种勘查方法排出的废弃渣料数量,可得出结论,在同种外界环境下,经过多次实验对比,文章设计的矿山水文地质勘查技术排放的废弃渣料更少,符合当下的可持续发展战略的实施,因此应加大该勘查方案在矿山工程中的应用。
3 结语
随着可持续发展战略的实施,文章开展了矿山水文地质勘查技术实施方案的研究。结合多种物探勘查手段实现对水文地质情况的概述。水土资源作为与人们生活息息相关的资源,在未来的发展中,还将以可持续发展为原则,开展后续的矿山工程建设。