礦區(qū)供水水源設(shè)計與水文地質(zhì)勘探有關(guān)問題探討

楊 凱

(山西省第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，山西 侯馬 043000)

?

礦區(qū)供水水源設(shè)計與水文地質(zhì)勘探有關(guān)問題探討

楊 凱

(山西省第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，山西 侯馬 043000)

基于礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的目的，介紹了水文地質(zhì)勘探的任務(wù)，并針對水文地質(zhì)勘探中存在的問題，提出了電測井資料收集與分段壓水試驗兩種解決措施，提高了礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的質(zhì)量。

礦區(qū)，水文地質(zhì)勘探，壓水試驗，含水層

目前，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，各地區(qū)都加大了對于礦產(chǎn)資源的開采。事實上，隨著礦產(chǎn)資源的不斷開采，其一方面推動了我國經(jīng)濟的發(fā)展，但另一方面也對礦區(qū)的供水問題造成了一定的影響?；诖?，就使得礦區(qū)的相關(guān)部門為了更好的推動該區(qū)供水水源設(shè)計，加強了對于水文地質(zhì)的勘察作業(yè)。事實上，相關(guān)部門在開展相關(guān)作業(yè)的過程中，往往遇到了一些問題。對此，本文主要分析探討礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的目的以及任務(wù)，并就礦區(qū)供水水源設(shè)計提出了相關(guān)的觀點。

1 水文地質(zhì)勘探的目的

目前，我國礦區(qū)的相關(guān)部門逐漸加強了對于水文地質(zhì)的勘探作業(yè)。事實上，該勘察作業(yè)的開展能夠有效的推動相關(guān)科技部門對于當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件的研究[1]。

現(xiàn)階段，相關(guān)部門在開展水文地質(zhì)勘察作業(yè)的過程中，主要依托水文地質(zhì)測繪而展開相關(guān)的工作。其主要的勘探目的就是在于揭露礦區(qū)的深部水文地質(zhì)條件。在實際的水文地質(zhì)勘探工作開展的過程中，需要相關(guān)的技術(shù)人員加強對于礦區(qū)的水文地質(zhì)類型、地貌以及自然地理狀況等方面的信息采集，繼而由此實現(xiàn)對于該區(qū)水文地質(zhì)條件的查明[2]。

2 水文地質(zhì)勘探的任務(wù)

在相關(guān)部門進(jìn)行水文地質(zhì)勘察的過程中，需要有關(guān)部門加強對于水文地質(zhì)勘探任務(wù)的完成。關(guān)于水文地質(zhì)勘探的任務(wù)，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下[3]：

首先是需要在水文地質(zhì)勘察的過程中加強對于礦區(qū)的含水層以及隔水層的劃分，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行編號，并對相關(guān)的情況進(jìn)行具體的描述。其次就是在實際的勘探作業(yè)過程中加強對于含水層組的數(shù)目、層位、厚度、巖性、產(chǎn)狀、構(gòu)造以及富水性、透水性等狀況的查明。再者就是在實際的勘察作業(yè)過程中，查明在礦井周邊的石灰?guī)r地區(qū)的進(jìn)水口以及該區(qū)域主要徑流帶的具體空間位置以及徑流量等相關(guān)信息[4]。除此之外，在相關(guān)的勘察作業(yè)過程中，還需要相關(guān)的技術(shù)人員加強對于控水構(gòu)造以及水文地質(zhì)邊界形態(tài)的了解。此外，在實際的作業(yè)過程中，還需要根據(jù)收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，推動計算地段的地質(zhì)模型以及數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。再者就是在進(jìn)行野外調(diào)查勘探的過程中加強對于煤層頂?shù)装鍘r石穩(wěn)定性等狀況的評述。最后，需要相關(guān)的工作人員根據(jù)實際的勘察作業(yè)的情況，對礦區(qū)的供水水源地、水層位、水量、水質(zhì)進(jìn)行相關(guān)的評價，并在此基礎(chǔ)上對水源處理以及防護(hù)方面提出科學(xué)、合理的建議[5]。

3 礦區(qū)水文地質(zhì)勘探存在的問題

在相關(guān)部門進(jìn)行礦區(qū)水文地質(zhì)勘探作業(yè)的過程中，由于實際環(huán)境的限制，使得相關(guān)工作的開展存在著一定的問題。關(guān)于礦區(qū)水文地質(zhì)勘探存在的問題，筆者進(jìn)行了相關(guān)的總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

3.1 劃分灰?guī)r的含水層和隔水層的難度大

在實際的礦區(qū)水文地質(zhì)勘探作業(yè)的過程中，相關(guān)部門以及勘察人員，需要在實際的作業(yè)過程中，按照相關(guān)勘察文件的規(guī)范以及規(guī)程的要求，加強對于礦區(qū)周邊相關(guān)的含水層、隔水層的數(shù)目以及厚度的了解[6]。

但是，在實際的勘察過程中，由于相關(guān)作業(yè)的開展難度較大，受到自然環(huán)境的限制較多，因而相關(guān)的技術(shù)人員難以在實際的作業(yè)過程中準(zhǔn)確的區(qū)分含水層和隔水層。筆者就近年來的礦區(qū)水文地質(zhì)勘探資料分析得知，在相關(guān)的地質(zhì)勘察過程中，對于含水層以及隔水層的區(qū)分方面，相關(guān)人員的描述過于模糊，因為缺乏一定的指導(dǎo)以及使用意義[7]。

3.2 水性在垂直方向上的變化問題

筆者在對近年來描述巖心以及巖溶裂隙的資料進(jìn)行分析過程中發(fā)現(xiàn)：目前，相關(guān)部門在進(jìn)行水文地質(zhì)勘探作業(yè)的過程中，對于巖心的描述記錄較為偏頗，只是對巖心柱狀圖及巖溶裂隙發(fā)育強弱進(jìn)行簡單的定性描述[8]。

此外，相關(guān)部門在進(jìn)行水文地質(zhì)勘探作業(yè)的過程中，往往需要進(jìn)行鉆探作業(yè)繼而收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，但是在這一過程中，由于相關(guān)技術(shù)人員的疏忽，導(dǎo)致其在相關(guān)的鉆探作業(yè)開展的過程中忽視了對于掉鉆起止深度的描述。再加上在實際的資料統(tǒng)計過程中，相關(guān)人員的統(tǒng)計方法不科學(xué)，使得在后續(xù)的分析作業(yè)過程中，相關(guān)部門難以對含水層的劃分做出科學(xué)的判斷[9]。

4 推動礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的措施

為了進(jìn)一步推動礦區(qū)水文地質(zhì)勘探作業(yè)的有效開展，相關(guān)人員在總結(jié)了實際勘探過程中的問題之后，以此為基礎(chǔ)，提出了相關(guān)的解決措施。關(guān)于推動礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的措施，筆者結(jié)合實際的作業(yè)經(jīng)驗進(jìn)行了總結(jié)，具體內(nèi)容如下。

4.1 電測井資料能反映含水層和隔水層的大致變化

相關(guān)的勘探作業(yè)實踐顯示，電測井資料的收集分析能夠在最大程度上反映出含水層和隔水層的變化。事實上，電測井在實際的運轉(zhuǎn)過程中能夠?qū)r性、水文地層單元的厚度、裂隙位置以及鉆井內(nèi)水流運動等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄?；诖耍褪沟孟嚓P(guān)人員在對電測井資料的分析過程中，能夠幫助其對于含水層以及隔水層變化的了解[10]。

作為測量自然電位以及電阻率的有效方法，電測井在實際的運用過程中主要用于充有鉆探泥漿的鉆孔之中。

4.2 分段壓水試驗

所謂的壓水試驗指的是借助高壓作用將水壓入鉆孔，并以巖體的吸水量為基礎(chǔ)來計算巖體裂隙的發(fā)育情況以及透水性的試驗。在進(jìn)行相關(guān)試驗的過程中，首先需要利用專門的止水設(shè)備將鉆孔試驗段隔離出來，其后再借助高壓將水注入到鉆孔之中。最后再依據(jù)鉆孔的滲入水量，對巖體透水性的強弱進(jìn)行判斷。

目前，分段壓水試驗在實際的運用過程中能夠?qū)駥踊規(guī)r含水性在垂直方向上的變化規(guī)律等方面的研究進(jìn)行可靠的證實以及驗證。在試驗的過程中，需要相關(guān)的技術(shù)人員自上而下地分段進(jìn)行試驗。在這一過程中確保相關(guān)的段長在 5 m～15 m之間。

在實際的試驗的過程中，相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)壓水試驗的壓力、注入量等相關(guān)數(shù)據(jù)，計算出單位進(jìn)水量。不僅如此，在后續(xù)的分析過程中，對大量鉆孔分段壓水試驗的分析過程中，其還可以實現(xiàn)對于厚層灰?guī)r中的含水層以及隔水層的區(qū)分。在這一過程中，相關(guān)人員通過采用井下流速儀以及測定孔內(nèi)不同深度的水流速度和孔壁照相等方法，確定含水層的厚度。

5 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長以及社會生活的日漸繁榮，使得社會生產(chǎn)、生活對于礦產(chǎn)資源的需求量日益增長。在這樣的背景之下，我國的相關(guān)部門逐漸加強了對于礦產(chǎn)資源的開采。但是在這一過程中也導(dǎo)致了礦區(qū)水源問題的出現(xiàn)。對此，需要相關(guān)技術(shù)人員加強對于水文地質(zhì)的勘探。本文主要分析了水文地質(zhì)勘探的目的以及任務(wù)，并就礦區(qū)水文地質(zhì)勘探存在的問題進(jìn)行了相關(guān)的探究，最后分析了推動礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的措施。筆者認(rèn)為隨著相關(guān)工作開展目的以及任務(wù)的明確，我國的礦區(qū)水源設(shè)計以及水文地質(zhì)勘探工作必然能夠取得新的進(jìn)展。

[1] 武 強.我國礦井水防控與資源化利用的研究進(jìn)展、問題和展望[J].煤炭學(xué)報,2014(5):795-805.

[2] 韋方圓.新疆鄯善縣帕爾崗鐵礦水文地質(zhì)勘探類型劃分的探討[J].地下水,2014(3):179-180，191.

[3] 高 柏,王廣才,周來遜,等.華北型煤田巖溶水水文地球化學(xué)研究進(jìn)展[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2012(3):59-63.

[4] 傅耀軍,華解明,方向清.試論煤田(礦)水文地質(zhì)問題及勘探技術(shù)方法[J].華北科技學(xué)院學(xué)報,2012(4):7-10.

[5] 蔣向明.山西壽陽超深水位巖溶區(qū)供水勘查方法及開發(fā)利用——以娘子關(guān)泉域壽陽巖溶區(qū)供水勘查為例[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2013(2):207-212.

[6] 唐 玥,張 林,楊寶全,等.非穩(wěn)定流抽水試驗在農(nóng)村安全供水工程中的應(yīng)用[J].水利科技與經(jīng)濟,2011(4):66-69.

[7] 王海波,李 磊.淮南市朱集東礦井新生界松散層地下水開采保證程度評價[J].中國煤炭地質(zhì),2011(9):42-44，51.

[8] 徐書勇,盧曉華,彭 文,等.福建省水文地質(zhì)學(xué)科發(fā)展研究報告[J].海峽科學(xué),2013(1):3-10.

[9] 2012年國家自然科學(xué)基金批準(zhǔn)項目一覽表(地球科學(xué)部分)[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2013(1):94-186.

[10] 華解明,傅耀軍,白喜慶.我國煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘查與環(huán)境地質(zhì)評價現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].煤田地質(zhì)與勘探,2016(3):40-43.

Discussion on related problems of water supply source design in mining area and hydro geological exploration

Yang Kai

(ShanxiSecondHydroGeologicalEngineeringGeologicalTeam,Houma043000,China)

Based on hydro geological exploration purpose in mining area,this paper introduced the tasks of hydro geological exploration,and according to the existing problems in the hydro geological exploration,proposed the electrical logging data collection and segmentation water pressure test two kinds of measures,improved the quality of hydro geological exploration in mining area.

mining area,hydro geological exploration,water pressure test,aquifer

1009-6825(2016)29-0066-02

2016-08-07

楊 凱(1989- )，男，助理工程師

P624

A