矿产勘查中水工环地质勘探的重要性

2021-06-23尹巍巍

世界有色金属 2021年21期

尹巍巍

（广东省有色金属地质局九三三队，广东肇庆 526060）

目前，世界很多国家发展经济主要依靠资源，资源已经成为社会发展和国家繁荣的核心推动力，所以勘查技术显得尤为重要，尤其随着生态环境的重视，水工环地质勘查的重要性更加突出。最为先进的水工环地质勘探技术，其优势在于能快速发现与资源相关的问题，且可指导矿产勘查的多个过程，是勘探领域应用最广泛的技术之一。但是，在矿产探查过程中然存在着难以解决的问题，需要通过加强水工环地质勘探来不断提高勘查质量。

1 水工环地质勘探在矿产勘查中的重要价值

在开展水工环地质勘探环境分析阶段，要对其实施因素考虑在内，在水工环地质勘探阶段，处理好地下岩层组织结构、开采区域的水文环境、资源挖掘工程建设环境等方面的关系。与传统的施工方式相比，该技术在管理和具体施工中的协调度更高，安全性也令人满意。基于上述，在矿产探查时水工环地质勘探的优势更突出。

2 水工环地质勘探技术

水工环地质勘探技术主要有两种类型，一是传统水工环地质勘探技术，一是近代水工环地质勘测技术，这两种类型的水工环地质勘探技术有相同之处也存在一定差异，具体在以下几方面：

（1）传统水工环地质探测技术：①水文地质；②工程地质；③环境地质。

（2）近代水工环机制勘测技术：①水文地质；②工程地质；③环境地质；④灾害地质。从上述分类中可看出，该项技术在矿产资源勘查及开发过程中，地质类型划分更全面。

3 矿产开采中容易遇到的水工环地质问题

（1）矿坑涌水。地下采掘过程中矿坑产生水，地下矿井工作场地分布较为分散且数量较多，大多数情况下处于封闭状态，参加井下开采的人员较多。矿坑涌水产生的负面影响较大。常见水文地质情况如图1所示。

图1 常见水文地质情况图

（2）冒顶片帮。在矿产开采中，冒顶、片帮是两个不同含义的名称，同时也是两方面问题。井下采掘过程中，矿道受岩体挤压造成巷道顶端碎石与岩体出现不同程度的脱落现象，这便是矿产勘探中的冒顶，两者产生原因相似，一般情况下两种情况会同时发生。

（3）自然灾害问题。在上文中对我国的常见地质类型进行了列举，同时地质类型大多以山地为主。我国常见的地质灾害中主要有：山体滑坡、地震和泥石流等。但是发生任何一种地质灾害都会对矿产开发产生较大影响，造成的损失难以预计。因此，矿产勘探工作人员需要在工作过程中严格做好水工环地质勘查各项工作，在最大程度上降低自然灾害所产生的影响。

（4）矿产开发形成的灾害。矿产开发引起的灾害问题一直是治理难点，随着资源开采，山体结构破坏，造成了地下水体系统破坏、地表地形地貌破坏，容易引起井下透水等事故，而地表也表现出滑坡、崩塌、地裂缝、地面沉降、泥石流等灾害。这类灾害的发生影响更大，损失也更大，而且极易造成人员伤亡、地表建筑破坏，一旦发生损失是难以估计的。因此，工作人员需要在前期的矿产勘查工作过程中，严格做好水工环地质勘查各项工作，掌握更准确的数据，从而在指导生产过程中提前做好防范工作，最大程度上降低地质灾害所产生的影响。

（5）环境的破坏与污染。在全面开展矿产资源评估和开发时，人民的生活环境由于矿产开发而造成了一定负面影响，因矿产开发所衍生的地面塌陷、土地盐碱化、沙漠化等问题越来越突出。

4 水工环地质勘探在矿产勘查中的具体应用

在开展矿产勘探过程中，水工环地质勘探价值不断显现，同时其技术操控实践方法与之关联度也较大，根据现有资料，现将水工环地质勘探的应用要点归纳为以下几点。

4.1 地质背景条件勘查中的应用

一方面，在矿产勘探时，以地质环境为基础，根据探矿区域的地质条件变化，对采掘方法进行严格论证，保证矿产资源得到高效开采，避免出现浪费现象；另一方面，在进行矿产勘探过程中，为保证勘探区域建设的实际需求，应进行兼容式数据分析模型，对矿产勘探区域的土层/岩层厚度、水文情况全面探查。

（1）矿产勘探单位在开展资源勘探时，地质技术人员需对勘探区建立矿产自然环境勘查模型、地下和地表水文环境分析模型及矿产挖掘工程勘查评估模型，其目的是对涉及该项工作的具体情况进行深入研究，保证其经济性。

（2）将水工环方面的评估数据进行汇总，然后根据三点相互融合的原则，对其进行准确地环境勘察条件梳理，确保实现开发与建设的实际需求，保证矿产资源开发的社会效益和经济效益，避免出现厚此薄彼情况。在重视资源优化整合的现在，生产态势合理调节安排更加突出，对其产生的冲击较大，避免出现破坏环境的情况发生，实现资源开发与保护环境并行，达到可持续发展的目的。

4.2 成矿规律特征勘查中的应用

矿产勘查工作中水工环地质勘探工作是重要环节，勘查区域环境下的成矿规律是工作人员各项工作的参考和指导。在传统的矿产勘查方式中，单方面勘查是该项工作的主要方式，对其进行环境领域分析在很多方面具有很多局限性。但是引入水工环地质勘探工作后，从工程实践环境、地质环境以及矿产开采水文区域三方面，对资源开发情况进行全面评估，该勘查方式保证了资源开发的经济性和合理化，实现了科学开采。对矿产资源的成矿规律进行全面了解和分析，为后续的开发提供参考，为采掘工作提供了可靠的数据支撑，降低了无效采掘，提高了采掘工作的质量，为矿企提高经济效益提供了保障。

（1）开展水工环工作期间，涉及矿产资源勘查方面，一是充分利用好“地质填图”的智能化程序，对勘查区域的地质环境资料进行全方位整理；二是借助“智慧化学、智慧地理、智慧工程检验”等手段，确定水工环地质勘探环境相匹配的工程实践结构，为下一阶段的开发工作提供参考。

（2）在矿产勘查中运用水工环地质勘探，突破了以往单区域地质资源开发的局限，以全新的方式对矿产资源进行立体、综合的勘探，并对其开发方式进行精准分析，顺应了当前我国资源优化整合的理念，减少因矿产资源开发对环境的影响。

4.3 应用于矿坑涌水问题

矿区水文地质勘探中地下水和地表水勘测是重要环节，地质人员需要全面对勘查区域的水文情况进行勘测，内容有：坑道内渗入的水、河流溪水、矿区泉水等，对其造成的影响进行评估。在数据分析过程中，作为勘察方案的重要参考，数据要具备科学性和合理性，保证真实地反映出现场实际情况。技术人员还要精准确定水文监测的周期。当进入雨季，水文监测的时间要根据气候变化做出合理调整，因为降水量剧增会对水文地质将产生不可预计的影响，在监测方面要保证效率，避免出现矿井积水。

4.4 应用于冒顶片帮

对矿产资源开发区域的地质情况进行勘察，对该区域的地质构造全面掌握，为实际生产提供支持，确保达到预期。在勘查过程中能进一步确定矿井存在的问题，采取针对性措施进行加固，保证矿井的稳定性，为安全生产提供保障，防止出现事故。在运用水工环地质勘探技术过程中，要注意及时消除不稳定因素，从根本上消除安全隐患，为现场工作人员提供保障，从而提升矿产资源开发效率。

4.5 应用于地质灾害问题

地质灾害产生的危害主要有两方面，一是对地产勘查工作产生负面影响，二是对生产现场工作人员的生命造成危害，因此，需要在日常工作中加以防范。在开展水工环地质勘探中，要树立安全意识，全面细致勘察各区域的水文地质、岩层工程地质、环境地质及灾害地质，尤其是对事故高发区域的岩层进行深入勘察。通常情况下，钻孔施工方法是勘查工作的主要方式，帮助工作人员进一步了解岩层硬度、种类、结构等信息。与此同时，预防工作也要做到位，地质灾害的发生伴随着负面影响，预防措施到位能降低人员和财产的损失。同时，技术人员对岩层信息汇总分析，确定钻井位置，降低现场人员工作难度，避免无效施工。

4.6 应用于环境污染问题

保护生态环境已成为了我国的基本国策，在矿产勘查中要注重环境保护，实现生态效益和经济效益兼得，避免发生生态事故。一是从勘查技术入手。传统的勘查技术已不适合新时期矿产资源勘查工作，需要进行创新。二是树立员工环保意识，在过去，矿产资源勘查以牺牲生态环境为代价，短期内能够获得理想的经济效益，但是从可持续发展的角度上看，暴露的问题很多。