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水文地质资源勘查对矿山地质工程的影响及防范措施

2022-11-21常利敏

中国金属通报 2022年3期
关键词:水文水文地质勘查

常利敏

社会各领域对于矿产资源的需求逐步提高,加快矿山工程的建设,是推动社会经济发展的关键,因此应该逐步提升生产效率及质量,同时保障作业安全性,增强资源开采及利用成效。在工程建设中,需要做好全面的资源勘查工作,了解区域内的水文地质状况,在此基础上才能采取相应的技术工艺,促进工程项目的顺利推进。然而,在水文地质资源勘查工作中也会存在诸多问题,导致对矿山地质工程产生不良影响,严重时会引发地质灾害,不仅会导致资源开采工作受阻,也会威胁人们的生命财产安全。因此,应该强化对勘查全过程的严格控制,使其达到相关操作要求及技术标准,降低对矿山地质的影响,维护矿山的良好生态环境,提高企业的生产经营效益。

1 水文地质资源勘查概述

地质构造和水位状况、未来变化趋势及特点、规律等,都可以通过水文地质资源勘查工作来获取,为矿山地质工程项目建设提供必要的支持,以便在工作中采取有效的预防及控制对策,防止对其整体性造成干扰。特别是当前矿山地质工程的规模逐步扩增,在不同区域内的水文地质条件具有较大差异性,给勘查工作带来了较大的难度。传统勘查方式具有滞后性问题,无法适应新时期矿山工程的建设要求,不仅效率低下,而且会对周围的生态环境造成破坏,影响生态系统的稳定性。在设置地质勘查报告时,未能明确水文地质的重要性,导致相关数据缺失,影响了后续工作的规范化开展。同时,未能采取先进的勘查方法,导致获得的数据缺乏真实性和精确性。因此,必须对水文地质资源勘查工作予以高度重视,了解勘查的流程及要点,降低意外因素的影响。

2 水文地质资源勘查对矿山地质工程的影响

2.1 评价内容

应该严格遵循相关规范要求,明确水文地质勘查的内容和程序等,在提高勘查质量的基础上,推进矿山工程的建设进程。受到传统思维理念的限制,在施工中未能考虑到整体建设要求,存在一定的盲目性问题,未能科学评估工程建设对地下水的影响状况。在评估地下水和地表水状况时,要提前了解建设区域的地质构造特点,分析水文变化可能对地质结构的影响及未来变化趋势,以便在科学预测的基础上实施防治。以整体性控制理念为依托,科学评价地质结构和水文状况的影响程度及规律,做好重点评估工作,尤其是要对含水层的情况予以实施监测,实现对开挖工艺的不断改进及优化,避免在工程建设中造成严重的突涌问题。在做好精确计算的基础上实施全方位控制,确保风险指数在合理范围之内,促进工程项目的长效实施。

2.2 危害分析

地下水的变化,是危害矿山地质工程的主要原因,动压力也会随着地下水的不断流动而发生不同程度的改变,如果未能实时获取其变化情况,则有可能对施工产生影响。尤其是地下水位的突然下降,是造成地质危害的关键因素,引发地面的不均匀沉降、塌陷和崩裂等,这是威胁矿山生产作业的常见现象。随着地下水位的变化,也会对水质产生影响,无法达到相关标准要求,引发环境恶化的问题。当地质条件发生改变时,容易影响工程结构的稳定性,严重时引发安全事故。此外,矿山地质工程也会受到地下水动压力的影响,尤其是在基础建设中的强度和承载力不足,引发严重的开裂和倾斜等状况。

2.3 影响因素

地下水动压力和地下水位超过限值后,会导致多种地质灾害的发生,特别是当前人类活动逐渐加剧,在过度排水和矿床拦截地下水等因素的影响下,使得灾害发生的概率增大。随着地下水位的不断升高,使得矿山施工安全受到威胁,通常表现为矿山基础的不断软化和地基的隆起等。此外,基础中若存在较多的黏性土,则会使其含水率降低,在工程建设中容易出现地基破裂的问题。管涌问题也是地下水因素引发的常见问题,进而引起砂土液化的情况。长期未能对地下水实施控制,则会对地质造成腐蚀。

3 矿山地质工程中水文地质勘察的重要性

3.1 提升矿山地质勘察的精准度

在进行矿山的地质勘查中,需要针对矿山的地质、地形以及矿山的各种数据进行精准的测量,以保证后续开采工作的顺利进行。但是在进行勘查的过程中,水文条件的复杂性就会对矿山造成很大的影响,所以就需要在事先针对矿山的水文进行勘查。相关人员在勘查的环节,需要对矿区地下水的变化、运动、分布以及形成规律进行了解,然后分析矿区地下水的性质以及构成元素,了解其可能会对矿山勘查造成的影响,然后寻找最优的地下水资源利用方案,并做好由地下水引起的地质灾害以及安全事故的防治工作。在经过详细的调查之后,相关人员就需要在发展的过程中促进相关矿山勘查和水文勘查的结合,采用对比的方式,结合相关水文的数据,检查出矿山勘查存在的不足。通过这种方式,能够使得矿山地质勘查精准度提高到百分之八十左右,而且还能不断的进行完善和补充,进一步提升精准度。

3.2 减少环境的污染

在现代化的发展过程中,由于矿山开采会对环境造成很大的影响,就需要在事先进行矿山的地质勘察,制定合理的开采策略。所以说矿山地质勘察是矿山资源开采的前提条件,而要想保证矿山地质勘查的质量,就需要进行水文地质的调查工作。这样一来,就能针对矿山开采环节可能造成的环境污染问题进行制约,从而保证周围的环境。现阶段社会对环境的重视力度不断加深,在矿山开采过程中进行环境保护已经成为基本流程。另一方面,矿山的水文条件在和矿产的接触过程中就会侵蚀矿石,并且伴随着流动将碎石带出矿山,从而造成环境的污染。进行水利工程的勘查,就能够通过对水文流向和流量的信息调查,计算出可能存在的此类现象,从而采取相应措施对其进行有效控制,以减少环境污染。而且进行水利资源的勘查,还能够简化矿山开采流程,降低开采难度,实现资源的节约,促进环境保护。

3.3 增加矿产开采收益

地下水对矿山造成的影响主要包括侵蚀、沉降、崩塌以及地基变形等,这些因素的存在的,不仅会对矿山造成影响,还会在很大程度上影响矿产开采的经济效益。一方面,水文因素如果流经矿山地区,就会对矿山的地基产生冲击,从而造成地基质量下降,不利于开采工程的建设;而且还会对矿产造成侵蚀,影响矿产的质量;另一方面,水文通过对矿洞的侵蚀,还会影响矿山的土壤质量,从而产生塌陷等问题,造成工程的停滞,对相关人员造成巨大的经济损失。通过水利工程的勘查,就能够对水流情况进行整体的了解,然后针对可能出现的风险进行及时的处理,从而降低风险发生的概率。这样一来,就能减少地下水对矿产资源的腐蚀,加强对地下水资源的有效利用,降低因为防治地下水而产生的成本支出,从而实现矿产开采收益的有效增加。

4 水文地质勘探对矿山地质造成的危害

4.1 造成矿山内部结构崩塌

在影响矿山地质的因素中,水文对其的影响十分巨大,一方面就是会造成矿山的内部崩塌。在部分矿山的地质条件中,含有较高的碳酸碳成分,如果矿山的土壤地质较为疏松,矿山范围内的内下水系就会对矿层造成严重的侵蚀,经过长时间的冲击,降低了矿山底部地基土壤的质量和稳定性,就会对矿山造成显著的破坏,进而引发矿山的崩塌。这种现象虽然是由于自然因素造成的,但是人为的勘探也有可能造成此类现象的发生。矿山内部的水文条件较为复杂,在相关人员进行水文情况勘探的过程中,需要对整体的水利流向和流量进行了解,以方便后续矿山开采工作的进行,但是在水系繁杂因素的影响之下,就很容易在该环节对水文的流向和河道造成一定的改变,从而引发矿山内部塌陷的问题。

4.2 造成矿山地区的沉降

随着现代社会的不断发展和人民生活水平的不断提升,工业的发展和生活的需要就对矿山开采产生了很大的需求,就要求相关人员加大矿山的开采力度,以满足现阶段社会的发展需要。但是在矿山开采的过程中,大部分的矿产资源都深埋地下,需要向下进行挖掘,而且很容易和地下水系接触,对开采造成很大的影响。所以就需要在事先针对矿产周边地区的水文条件进行勘探,在详细的了解水文特征之后,进行处理。现阶段大部分的水利勘探会对矿山地下水造成很大的影响,需要进行地下水的改道或者是截流,这就在一定程度上破坏了当地的水文环境,地下水的缺失,就很容易引发大规模的地质沉降情况。

4.3 造成地基的变形

在进行矿山的开采环节,需要进行各种建筑的建设,用来支撑或者是进行矿产的开发。但是矿山内部的地质较为复杂,建筑就很容易受到水文条件的影响。一方面,建筑需要仰赖地基,矿山中一旦有地下水流经,就会对矿山的地下层进行侵蚀,造成相关地基的结构破坏,从而影响地基的质量,造成建筑的安全隐患。另一方面,相关人员在进行水利条件勘探的过程中,也需要借助相关设备进行检测,在水利条件复杂的环境中进行设备的搭建,很容易就会造成水文条件的变迁,对矿山的地基造成影响。

4.4 造成岩溶塌陷

在进行水文勘察的过程中,由于天然形成的水文矿洞或者是河道具有一定的稳定性,一旦受到外力的印象概念股,就很容易破坏受力平衡,造成岩溶崩塌。在自然界的水文条件中,相关环境会在发展过程中逐渐趋于平衡,就造成矿山地质和水文条件的平衡。相关人员要想进行水文勘察,就需要深入到矿山的内部,跟随山水文流向进行勘察,这一过程中人为地活动和设备的使用都会对矿山的岩层和水系造成影响,最终产生坍塌。

5 水文地质资源勘查中的防范措施

5.1 做好调查工作

全面而详细的调查工作,是制定防范方案的关键,应该获得可靠的水文地质信息,加强对水文地质现状的分析和未来变化状况的预测,以便在制定预防和治理措施时更具针对性。在工作中应该严格遵循相关标准和要求,确保调查工作的规范性,防止数据精确性及真实性受到影响。尤其是在我国地质勘探行业的发展中,制定了相应的法律法规,应该在实践勘查工作中落实相关要求,保障整个过程的合法性及合规性。明确水文地质勘查的内容、任务要求和目的等,在针对水文和地质状况实施评价的过程中要明确其标准细则。提高对调查工作的重视程度,增强工作人员的责任意识,深入阅读相关规范和文件等,了解地下水位的变化特征和排泄条件等。如果对矿山地质工程建设造成影响,则应该制定相应的水压试验方案,以便预防突涌和管涌等状况,切实保障工程建设的安全。

5.2 完善制度体系

水文地质资源勘查工作涉及较多的内容,而且用到不同的技术工艺,因此应该建立完善的制度体系,实现对每一个工作环节的控制,避免操作不当而对工程建设造成威胁。由于矿区位置的差异性,也会导致水文地质条件有所区别,在制度建设中应该保持适用性的原则,实现对各项制度的细化,以指导实践工作的推进,防止在勘查工作中造成混乱状况。尤其是水文地质资源勘查涉及不同的部门及人员,应该构建可靠的责任机制,使工作人员能够了解自身的职责范围,防止态度消极而影响水文地质的数据可靠性。针对制度的执行状况实施评估,获取充足的反馈信息,以便在今后工作中予以改进,避免酿成严重的事故问题。奖惩机制的建设,是提高工作人员积极性的关键途径,同时要采取量化考核的方式使工作人员分析过往工作情况,在未来水文地质资源勘查中不断提升工作水平。

5.3 引入先进技术

勘探技术是决定数据质量的关键要素,传统勘探技术已经无法满足新时期工作要求,必须在实践作业中予以创新,在保障作业安全的前提下提高勘探效率和质量,防止出现较大的数据误差。流量测井技术在实践中的应用效果较好,能够掌握矿层的深度,同时对于水位状况及其渗透性的了解更加全面,在了解隔水层基本情况的前提下开展工程建设。相较于传统技术手段而言,可以大大提高各项数据的精确度,增强水文地质数据的应用成效。钻孔透视仪在勘探工作中的作用也十分显著,借助于电磁波的传播作用能够分析不同地层的特点,从岩溶发育的角度出发实施控制。此外,瞬变电磁法在水文地质勘探中的应用,能够通过二次涡旋电磁场来观测地质结构和水文状况,了解不同区域的物性特点,达到定量分析的要求。此外,流量测井法能够获得更加全面的数据,包括了含水层厚度、断面流量和渗透性参数等等,了解水文地质分布特点。

5.4 加强现场监管

现场监督及管理工作的开展,也能提高水文地质资源勘查的成效,以便保障工作的规范性。尤其是在现场作业中会用到较多的设备及仪器,应该做好仪器的校正工作,确保其精度达到作业要求,保障勘查工作的质量。工程建设方案应该以勘查数据为依托进行编制,同时要根据实时变化情况予以调整,防止对工程进度、质量和安全造成负面影响。注重对各类设备的更新换代,以便在工作中减少数据的误差,降低客观因素的干扰。制定相应的监管机制,强化对数据的审核,及时剔除其中的异常数据。

5.5 提高人员素养

勘查工作人员的专业能力及素养,也是决定实际工作成效的主要因素,因此应该使勘查人员掌握丰富的专业知识及技能,在工作中保持高度责任意识,降低勘查工作对工程建设的影响。在新时期水文地质勘查中,对于工作人员的综合素养提出了更高的要求,要针对多种先进设备的操作方法和技巧进行学习,以便降低操作中的失误。特别是引入新设备后,应该增进技术人员和操作人员之间的交流,明确操作过程中的重点及难点,避免凭借经验操作而引发的数据错误和遗漏等。此外,还应该加强工作人员的职业素养教育,使其在岗位工作中保持高度责任心,主动发现水文地质勘查中的问题,构建高水平的专业勘查队伍。

6 结语

水文地质资源勘查工作具有复杂性和综合性的特点,会受到诸多因素的影响,如果未能采取有效的控制措施,则会对矿山地质工程造成威胁,不利于矿山企业的长远发展。尤其是由于勘查工作缺乏规范性,会导致地下水位的变化,引发各类地质灾害问题,导致矿山的作业安全受到影响。为此,应该通过做好调查工作、完善制度体系、引入先进技术、加强现场监管和提高人员素养等途径,逐步提升水文地质资源勘查的工作水平,创造良好的生产环境及条件,降低生产作业中的风险。

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