矿产资源开发中水工环地质勘查问题及防治对策

罗 晛，曹员兵，余 泉

（江西省地质调查研究院，江西 南昌 330030）

水工环地质为矿山地质勘查中一个最关键的环节，直接影响着矿山勘探进程，然而，基于之前技术发展水平的限制，使得水工环地质勘查中极易产生地质问题，勘查人员的人身安全在很大程度上无法得以保障，也会对矿山周边环境带来巨大污染。如今，矿山水环境地质勘查应用了比较现今的设备，使勘查中的问题得以有效解决，然而，依旧有一些问题始终存在，所以，我们需持续优化防治措施，最大程度降低风险，从而使勘探工程的进展、技术人员的安全和矿山环境拥有坚实的保障。通过勘查矿山水环境地质发现了问题，并提出防治对策，然而应持续优化防治措施，以便于使未来发生的不确定性因素得以良好解决。

1 水工环地质勘察概述

1.1 应用范围

如今，社会经济日新月异飞速发展，在此背景下，水工环地质勘查也取得了一定的进步，进步的原因主要体现在：①科技水平在持续进步及创新。②随着经济的高速发展，使得水工环地质勘查工作发展有了更多的资金支持。在当前发展的背景下，如何更好地做好水工环地质勘查工作，需有关人员对自己提出更为严格的要求。由于我国水文环境等发生了变化，因此，若想实现水工环地质勘查工作的可持续发展，有关人员必须要适当的改变工作部署，唯有如此，方能确保环境建设达标，水工环地质的发展进一步推动了社会的发展及进步，可以更好的保护自然环境。

1.2 工作内容

水工环地质勘查工作有很多内容，各行业若要良好生存，则需要进一步提高自身能力，水工环地质勘查工作中，唯有持续完善工作内容，并对有关规定进行严格遵守，方能更好的开展水工环地质勘查工作，可以促进水环境地质勘查的不断进步。

2 水工环地质勘查在矿产勘查中的重要性

矿产区，开展地质勘探工作十分重要，但之前传统的勘探技术已然不适用于如今的矿区勘探工作，并且也会影响到矿区勘探工作的开展，传统的勘探方法本身就不具全面性，有关人员在勘探矿区地质时，并未严格勘察测量矿区水文、地貌、周边环境，这反映出矿区地质勘查工作开展不到位，基于此种情况下，一旦出现事故灾害，则会严重的影响到矿产资源的开采工作，特别是矿井作业，会导致人员伤亡。

而矿区勘查中有效应用水工环地质勘探技术，可以改善此类状况，有效开展矿区水工环地质勘查工作，可以有效提升矿区勘查工作的全面性，开展此类勘探工作，可以综合且严密的勘查矿区的地质、地貌和水文等，这可以为矿产资源开采项目的建设提供准确的数据信息，能够有效提高矿产资源开采的安全性，也可充分确保矿区有关人员的安全。

在矿产资源开采前，有关勘探人员应使用现今的勘探技术，并认真仔细的勘探矿井位置，并且也需要结合有关勘探数据分析预测矿井的涌水量，开展水工环地质勘探工作，可得到矿区周围环境和水文地质的精准数据，从而使矿井工程的建设施工提供基础保障，有关人员也可结合水文数据信息建造矿井导水部分，以免矿井中产生积水和漏水等情况，进而能够降低安全隐患。

3 矿区水工环地质勘查中的问题

3.1 水工环地质勘查技术滞后

今天，我国科技持续发展及进步，使得我国地质勘测技术也展现出良好的发展态势，为此，在水工环地质勘查中也有效应用了各类高新技术，然而，基于客观层面而言，部分实验室中所研发的高新水工环地质勘查技术，没有在矿产资源勘查中得到有效应用。加之野外环境十分复杂，应用高新技术有一定的局限性，这也使水工环地质勘查效率受到了影响。水工环地质勘查的许多先进技术，在矿产勘查中应用受限，使得水工环地质勘查质量缺乏科学保证。

3.2 技术流程缺乏合理性

水工环地质勘查工作具有一定的复杂性，为此，勘查方应全面认识矿区水工环地质条件，矿山水工环地质勘查技术流程依据就是矿区勘查阶段的矿山类型，根据有关规定和不同种类的矿山矿产地质勘查规范制定的。在以前以牺牲环境为代价的粗放式矿山开发思维影响下，使得如今矿山水工环地质勘查技术流程同绿色矿山建设发展要求不符，尤其是水工环地质勘察与钻孔精致水位测量技术流程，矿业资源的高效利用和合理开采标准没有得到落实，最终使矿业的绿色发展进程受到了影响。

3.3 勘查结果应用范围窄

矿山水工环地质勘查的终极目标是对勘查结果的应用，然而，因如今的勘查结果管理水平较低，使得项目部门不能科学有效的对勘查结果进行应用。具体为：基于理论视角，项目部门需多开展种类多的勘查工作，通过对多类勘探资料的分析，计算出总体勘查结果，然而具体状况下，上面的勘查过程会受多类因素影响，尤其是勘查成结果转化困难，从而使勘查结果应用的时效性受到了影响，进而影响区域矿山水工环地质勘查的综合效益。如，现有的以水工环地质勘查结果为基础的矿山风险评估水平很低，距离预期目标较远，从而会使工程建设的安全受到影响。

3.4 勘查精准度低

基于本质而言，水工环地质勘查为一类以地下水资源、自然环境和工程建设地质为目标的勘查作业，尽管技术持续革新，理论逐渐丰富，水工环地质勘查也为矿区建设提供了帮助，然而，水工环地质勘查技术依旧有待成熟，勘查阶段很容易发生准确性不高的问题。此外，水工环地质勘查团队勘查设备相对落后，导致矿区水工环地质勘查效率较低，最终也使得矿区工程建设进程受到了影响。

4 矿山地质勘查中水工环问题的防治对策

4.1 建立绿色勘查技术流程

绿色矿山建设背景下，勘探技术人员应从工艺流程上优化调整勘探方案。如，在地质测绘技术方面，测量人员除应用现代地质测绘设备外，还应选择科学、现实的测绘比例。例如，选择1/25000的比例开展测绘，将现代勘探测绘设备与测绘工作实际相结合，探索矿区矿产资源开采线。勘查过程中发现矿区断层时，勘查人员应按照矿区断层特征，对相应区域内及周围的地质灾害进行严格监测和管理，为有效提高矿区水工环境地质填图效率铺平道路。又如，对于钻孔静止水位测量技术，勘查人员应以矿区开采任务结束时为节点，及时测量矿区水位。初始测量间隔由每5.0min一次的间隔代替，同时，最终测量时间调整为测量开始后1.0h，以确保矿区水位测量的科学发展。

基于矿区内水位数值的动态变化，为保证水位测量的准确性，测量人员应制定科学的水位稳定标准（4h振幅小于或等于10.0cm），在规定时间内对矿区内的水位进行多次测量。在整个测量过程中，测量人员应密切观察水位，并详细记录所有数据，周期为60.0min。观测过程中如发现偏差较大，应及时调整和复测，并结合矿区钻孔结构特征的差异，不断改进水位测量方法，以达到钻孔静止水位测量的目标；如果测量阶段矿区出现了漏水状况，并需要第一时间结合矿产资源开采实况应用堵漏举措，根据测量数据，分析了漏水的原因，以减少水资源的低值损失，有助于绿色矿山的建设。

另外，水质分析流程的改进是绿色勘查技术流程建设的关键内容，勘查技术人员应在矿区水资源污染传统水样成分检测、分析和判断的基础上，进一步优化采集、检测和分析模块。采集时，要求采集人员选择1.0kg石蜡密封的水样容器，并标明水样采集时间和数量的顺序，检测时，检测人员能够从水样气味及温度等方面，初步判断水样受污染情况，除了要对结果进行记录，检测人员也应结合自身专业经验，提出有效的污染防治举措，从而为绿色矿山建设贡献一己之力。

4.2 加强勘查结果应用

因矿山水工环地质勘查有诸多内容，包括水文、环境地质、工程地质等诸多方面。所以，在应用勘查结果时，相关人员需要立足多层面，对多种因素进行统筹，从而确保可以有效应用勘查结果。一方面，有关人员可以根据相关数据繁琐、数量大、容易出错的特点，收集省内多年积累的勘查、地质和测量资料，逐一核对储量、位置和基本信息。然后，基于遥感技术，对采集的数据类别进行合理划分，并以文件索引、二进制形式分别进行图片、编录后文档资料的格式转换，同时，对地质剖面进行扫描和矢量化处理。然后，根据文档特征，构建文档关系模式，见表1所示。

表1 文档关系模式

如表1所示，通过构建文档关系模式，可缩短矿区信息的搜索时间，根据文档关系模式，根据文档关系模式，可以统一的标准，分步骤将收集到的表格资料进行预处理、编码后转换入库，获取矿区位置清晰、储量丰富的资源数据库。

除此之外，完成文档关系模式和资源数据库建立后，有关人员能够按照矿山生产和工程建设要求，合理应用有关数据。如，对资源数据库中的资料进行提取，通过合理科学的方式，对水工环内地质灾害发生状况进行分析，并评价水工环境中地质灾害的潜在危害程度，划分危害等级。同时，将地质环境、水工环地质灾害有机地结合起来，分析采矿对生态环境和机械设备的负面影响。然后，结合生产和工程建设合同及相关文件的规定，从勘查工艺选择、勘查作业规范、应急预案、现场地质特征监测等方面进行分析，制定生产场地优化方案，为同时实现经济效益最大化和生态效益最大化提供支持。

4.3 提升勘查精准度

在应用传统勘探技术的基础上，为了实现准确的勘探，技术人员可按照矿山水工环地质勘查的要求，科学应用KPO定位技术，即在根据资源数据库分析历年矿区情况的同时，对矿区的经纬度进行科学规定。以矿区的经纬度为定位位置，依托无线信号测距的交汇原理，对矿区水工环勘查目标点的具体坐标位置进行划分和转换。在定位过程中，勘查人员需依靠无线传输设备将勘探信息向地面接收设备传输，基于残差法的应用，建立了误差消除矩阵，以消除残差法的不利影响，误差消除矩阵为：

（1）中，Xi的误差确定矩阵分别是Vx、Vy、-Ⅺ的转换参数。按照误差矩阵得到定位系统存在的残差率，根据单位方差原理，能够选择单位估算值的公式参数，参与计算的数值量及拟合参数分别是j、k，然后得到检测信息参数R、储量参数P和残差值w间的关系。即：

通过（2）能够计算出残差值，为勘探成果的处理提供支持，提高勘探精度。另外，在水工环勘探过程中，勘查人员能够综合运用激化勘查法，提高勘探精度。在应用激化勘查法时，勘查人员可结合如今水工环地质勘查实况，激发区域岩石、矿石中物质，判定勘查对象内部结构变化，对开采阶段易出现的安全风险进行模拟，确保能够顺利实施勘查作业。

5 结语

总而言之，开采矿产资源时，水工环地质勘发挥着十分重大的作用。必须全面对矿区内的环境进行彻查，为矿产资源开采工作打下良好基础保障。水工环地质勘时，应该全面实施水工环地质监督观察，把控水工环地质勘查工作精准性，全面提升水工环地质勘查各项工作环节质量，实现资源开采、环境保护、经济发展的协调共赢。充分展示水环境地质勘探的价值，借助强化的水环境地质资源信息，引进信息化勘探设备和勘探技术，及时收集治水工程、环境地质、勘查资源等信息，确保矿产资源的高效开采和利用。