淺談如何做好礦區(qū)水文地質(zhì)勘查工作

劉傳厚

[摘要]礦區(qū)水文地質(zhì)是專門研究礦區(qū)地下水的一門學(xué)科，它在礦區(qū)工作生產(chǎn)中有著不容忽視的作用。礦產(chǎn)資源勘查工作中對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘查是十分必要的，是整個(gè)勘查工作的重要組成部分。本文對(duì)目前礦產(chǎn)資源勘查中水文地質(zhì)工作進(jìn)行探討，就其中存在問(wèn)題提出了合理的解決對(duì)策。

[關(guān)鍵詞]固體礦產(chǎn) 水文地質(zhì) 勘查 策略

[中圖分類號(hào)] P345 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-165-1

1水文地質(zhì)對(duì)礦產(chǎn)資源勘查的影響

水文地質(zhì)災(zāi)害作為自然界中一種常見的地理現(xiàn)象，和自然界的發(fā)展變化有著必然的聯(lián)系。從一些地質(zhì)勘查的詳細(xì)記錄上可以看出，在通常情況下，當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生沉降、熔巖出現(xiàn)塌陷、出現(xiàn)砂土液化問(wèn)題、軟土發(fā)生變形等都可能引起地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

1.1溶巖塌陷

溶巖塌陷具有特定的形成條件。首先溶洞要成開口型，并且具有溶系的碳酸鹽巖，上層要有一定厚度的松散覆蓋，在此基礎(chǔ)上還有易于改變的地下水動(dòng)力條件，并對(duì)于地下水運(yùn)動(dòng)的均衡性形成破壞效果。一般來(lái)說(shuō)水文地質(zhì)對(duì)于溶巖塌陷的影響主要是由于水流沖刷力巨大，對(duì)于溶洞底層結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致其牢固性受損，上體抵抗力減弱后進(jìn)而形成塌陷。溶巖塌陷一般發(fā)生于陡河斷裂地帶，這些地帶的第四系統(tǒng)沉積厚度較小，基巖埋深較淺，并且受到構(gòu)造力場(chǎng)的反復(fù)作用，因此容易導(dǎo)致溶巖塌陷。

1.2砂土液化

受臨界地震的影響，出現(xiàn)疏松粉、稀砂土遭受較為嚴(yán)重的破壞問(wèn)題，飽和沙土?xí)兊梅浅５拿軐?shí)，此時(shí)孔隙水所承受的壓力會(huì)越來(lái)越大。在地震荷載周期影響下，孔隙水的壓力逐漸增大，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)土粒向上懸浮現(xiàn)象，然后逐漸演變成為一種液態(tài)形式。受不同的地質(zhì)環(huán)境的影響，會(huì)表現(xiàn)出不同的砂土變化形式，從而會(huì)對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞。由于有些地段所沉積的顆粒比較粗，孔隙水會(huì)受到液化土層變化的影響，使液化土層逐漸增大，并且要比蓋層的強(qiáng)度還要大，這樣就會(huì)導(dǎo)致具有沙粒的地下水會(huì)從地表噴發(fā)出來(lái)，就會(huì)出現(xiàn)噴水冒沙現(xiàn)象。

1.3地面沉降

地面沉降主要受自然壞境和人為因素的影響。受自然環(huán)境的影響很可能會(huì)引發(fā)海平面的上升及軟土層的沉降等問(wèn)題，但是這種災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)很少。大多地面沉降的發(fā)生都受到人為因素的影響，因?yàn)槿祟愡^(guò)度的在地下開采石油等資源，從而引發(fā)地面沉降，這種現(xiàn)象是非常常見的。同時(shí)地下水的大量使用，也會(huì)使地面出現(xiàn)沉降問(wèn)題，地面沉降的速度會(huì)受地下水位的變化而不斷改變。

1.4地基變形

地基變形作為地質(zhì)開發(fā)中所遇到的常見問(wèn)題，軟土地基的結(jié)構(gòu)是非常不穩(wěn)定的，并且容易受到地下水運(yùn)動(dòng)的影響。軟土層由于其特殊性而具有很多危害，而水文地質(zhì)因素加深了這種危害性。軟土的觸變特性再加上原狀土受到振動(dòng)，對(duì)結(jié)構(gòu)連接有很強(qiáng)的破壞，降低土的強(qiáng)度之后會(huì)有稀釋現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于初期的加載情況，極易使孔隙水的壓力增大，對(duì)于地基的強(qiáng)度有很大的影響。

2礦區(qū)水文地質(zhì)存在問(wèn)題

2.1工作認(rèn)識(shí)不夠

商業(yè)性礦產(chǎn)勘查單位在目前的社會(huì)發(fā)展之中不斷涌現(xiàn)，這種企業(yè)和單位對(duì)于地質(zhì)的勘查工作和對(duì)象多是對(duì)固體礦產(chǎn)進(jìn)行深入研究，而對(duì)于水文地質(zhì)的勘查和開采技術(shù)往往存在著偏見和錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。因此，在礦區(qū)工作開采之中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)礦床破壞的影響現(xiàn)象，進(jìn)而造成嚴(yán)重的工作隱患。一些水文地質(zhì)工作中，更是不曾對(duì)這一方面進(jìn)行勘查和設(shè)計(jì)，只是在工作中形式上提交了礦井水文地質(zhì)的勘查報(bào)告，這就給開采工作帶來(lái)了難題，給未來(lái)開采留下了隱患。

2.2水文地質(zhì)工作簡(jiǎn)單化

商業(yè)性地質(zhì)勘查因?yàn)槠滟Y金來(lái)源的特殊性，每一位礦業(yè)權(quán)人都想以最小投入換回最大產(chǎn)出，致使野外地質(zhì)工作普遍存在著簡(jiǎn)單化的現(xiàn)象，表現(xiàn)在水文地質(zhì)調(diào)查工作上尤為突出。筆者在礦業(yè)權(quán)評(píng)估和部分商業(yè)性地質(zhì)勘查成果野外驗(yàn)收工作中接觸到的礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查，大多僅局限于水文地質(zhì)測(cè)繪階段，而沒(méi)有充分根據(jù)礦區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)來(lái)選擇有效的工作方法，真正查清礦床的充水水源、充水途徑和充水水量。如有的礦區(qū)內(nèi)有水庫(kù)，僅將其范圍標(biāo)示于平面圖上，不查清影響礦床的充水因素；有的礦區(qū)只利用區(qū)域資料，忽視礦區(qū)內(nèi)工作，勘查工作量不夠，沒(méi)有查清其水文地質(zhì)條件。

3做好礦產(chǎn)資源勘查中水文地質(zhì)工作的對(duì)策

3.1把水文地質(zhì)問(wèn)題放在重要的位置

工程區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境應(yīng)該包括該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、基底構(gòu)造、底層巖性以及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等等內(nèi)容；再次，地下水位情況。水文地質(zhì)勘查中的地下水位情況應(yīng)該主要對(duì)近些年地下水位的最高值以及其變化趨勢(shì)、地下水的補(bǔ)給排泄條件、地下水與地表水之間的補(bǔ)給關(guān)系等內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)有效的分析；最后，含隔水層的情況。這一部分內(nèi)容應(yīng)該對(duì)這兩個(gè)水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位等內(nèi)容進(jìn)行勘查。另外對(duì)含水層的實(shí)際分布情況以及其厚度和深度等進(jìn)行研究。

3.2確保水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)定的準(zhǔn)確性

首先，在地質(zhì)勘查工作中，會(huì)涉及到對(duì)地下水水位進(jìn)行測(cè)定，為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)該先確定是靜止的水位還是多層含水層，根據(jù)不同的情況選擇不同的測(cè)量方法。如果是靜止的水位，則需要在穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，如果是多層含水層，在測(cè)量時(shí)就需要采取隔離措施。

其次，在對(duì)地下水的流向進(jìn)行測(cè)定時(shí)，可以采用幾何法，與此同時(shí)，對(duì)孔內(nèi)的水位進(jìn)行測(cè)定，最終測(cè)出地下水的流向。最后，壓水試驗(yàn)也是水文地質(zhì)勘查中的一個(gè)重要試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)與工程地質(zhì)測(cè)繪和鉆探資料結(jié)合起來(lái)，根據(jù)工程實(shí)際要求，將試驗(yàn)孔位確定下來(lái)，試驗(yàn)段按照巖層的滲透特性來(lái)進(jìn)行劃分，按照實(shí)際需要對(duì)試驗(yàn)的起始?jí)毫?、最大壓力和壓力基?shù)進(jìn)行確定，并將壓力與壓力入水量的關(guān)系曲線及時(shí)繪制出來(lái)，將試段的透水率計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而確定PQ曲線類型。

3.3加強(qiáng)水資源的有效利用

因?yàn)槲覈?guó)所占據(jù)的地理位置比較特殊，地下的水資源已經(jīng)面臨飽和，如果水資源的儲(chǔ)藏量太大，那么就會(huì)給地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成較大的壓力，長(zhǎng)期維持下去，很可能會(huì)導(dǎo)致各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，所以，需要有效的利用地下水資源，以增強(qiáng)地表結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4結(jié)語(yǔ)

近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在各方面都得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在處理地質(zhì)水文方面的思路和方法也不斷地更新和成熟。我們應(yīng)以這些資料為出發(fā)點(diǎn)，建立起完善的管理和查詢系統(tǒng)，從綜合的角度進(jìn)行分析，使地質(zhì)水文的數(shù)據(jù)管理工作更上一個(gè)臺(tái)階，是礦產(chǎn)水文地質(zhì)勘查工作更加規(guī)范化、科學(xué)化、體系化和準(zhǔn)確化。

參考文獻(xiàn)

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