礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查關(guān)鍵技術(shù)研究

李 鮚

（甘肅省地礦局地質(zhì)礦產(chǎn)勘察院，甘肅 蘭州 730000）

水工環(huán)地質(zhì)包括三方面內(nèi)容，即水文、環(huán)境以及工程。礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查是一項十分重要的工作，尤其是在礦床開采的過程中必須有相關(guān)的水工環(huán)地質(zhì)資料作為基礎(chǔ)。因此礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作結(jié)果的準確性十分重要，要對關(guān)鍵技術(shù)進行研究，以提高勘查結(jié)果的精確程度[1]。保證礦床的開發(fā)利用按照正確的方向發(fā)展，對礦區(qū)的評價也更加客觀。水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果還會對地質(zhì)災害時的應(yīng)急處理措施的設(shè)定起到一定影響，如果數(shù)據(jù)的誤差較大，將造成嚴重的后果[2]。因此相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)也要逐步更新，保證礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果的準確性。

1 礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)要求

礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)勘查比例尺通常為1：10000～1：2000?？辈榉秶ǖV床開采可能造成的礦山地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境改變。要求礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查關(guān)鍵技術(shù)重點查明與礦床開采有關(guān)的水工環(huán)地質(zhì)條件，其勘查路線可以將穿越法和追索法相結(jié)合，一般按照垂直巖層、構(gòu)造線走向和沿地貌變化的方向規(guī)劃，對重要地質(zhì)體、接觸帶、斷層帶、軟弱夾層、地質(zhì)災害、不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育地帶、河谷、溝谷和地下水露頭多的地方進行勘查、記錄以及描述。還需要對一定區(qū)域范圍內(nèi)的水資源進行勘查，了解水資源的來源與走向，其次對地質(zhì)性質(zhì)進行研究，了解巖石之間相互作用產(chǎn)生的動力[3]。若想使礦區(qū)水工環(huán)勘查工作順利進行，相關(guān)工作人員需要具有一定的理論知識，能夠更好的對關(guān)鍵技術(shù)進行應(yīng)用，其流程研究如圖1所示。

鉆孔靜止水位測量是在鉆孔停工后開始進行水位觀測，每間隔5min觀測記錄一次，直至穩(wěn)定，穩(wěn)定標準為4h內(nèi)水位波動范圍不會超過5cm。

水質(zhì)全分析是選擇區(qū)內(nèi)有代表性的泉水、地表河溪、坑道和抽水鉆孔進行采樣，其中泉水、地表河溪、坑道分枯雨季采樣，全分析項目包括水的物理性質(zhì)、耗氧量、總硬度、暫時硬度、永久硬度、焙干殘渣、灼熱殘渣等。地表水地下水動態(tài)觀測是對河溪、泉水和坑道等進行流量、水溫以及氣溫的觀測，鉆孔進行水位和氣溫的觀測。一般每月觀測3次，遇到雨水天氣需要增加觀測次數(shù)。

圖1 技術(shù)流程

2 分析礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查關(guān)鍵技術(shù)

隨著時代的發(fā)展與社會的進步，對水工環(huán)也有了不同的定義，除了水文、環(huán)境以及工程三個方面，還要對自然災害進行勘查。因此水工環(huán)勘查工作的綜合性越來越強，范圍廣泛，與各行各業(yè)都有著密切的聯(lián)系。礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查關(guān)鍵技術(shù)也有了改變，整個工作過程都不能以破壞環(huán)境為代價，但仍要保證勘查結(jié)果的準確性。

2.1 GPS技術(shù)

礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查過程中常會用到GPS技術(shù)，需要配備相應(yīng)的信號接收設(shè)備，將GPS傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行收集，相關(guān)工作人員根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)定位。確定基準站的具體方位，并通過坐標的方式表達出來，便于觀察與更改。GPS技術(shù)將整個數(shù)據(jù)傳輸過程形成一個完整的系統(tǒng)，并通過一些已知信息對勘查結(jié)果進行預測。通常僅需要三個位置點，就可以用GPS技術(shù)對相應(yīng)位置進行具體確定。根據(jù)這一規(guī)律，相關(guān)工作人員對地質(zhì)中的未知點進行測定。GPS技術(shù)使用過程中離不開接收機，當接收機受到GPS信號時，根據(jù)3種以上的衛(wèi)星信號，確定待勘查點與衛(wèi)星的距離，通過三維坐標的計算方法對勘查點進行計算。通過這種方法，勘查點的具體方位就可以測定出來。GPS技術(shù)還能夠?qū)ΦV區(qū)水工環(huán)地質(zhì)的實時狀態(tài)進行測量，接收設(shè)備對多個衛(wèi)星進行觀測，并將數(shù)據(jù)進行傳輸，傳送到基準站后再進行整合，得到更加準確的礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果。

2.2 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)是相關(guān)人員利用信息系統(tǒng)的方法使GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的誤差降低。通過RTK技術(shù)的糾正，衛(wèi)星定位誤差可以控制在厘米之內(nèi)。這種相位測量方法可以分為多個不同的相位差，這是RTK技術(shù)常見的一種測量方式。三種不同的相位差分也存在一些相似之處，都能夠?qū)?shù)據(jù)進行傳送，并對其進行更改，使地質(zhì)勘查結(jié)果更加準確。RTK技術(shù)也需要接收設(shè)備進行支持，基準線放置一臺接收設(shè)備即可，同時要在流動站中多設(shè)置一些接收設(shè)備。這種分布方式，符合RTK技術(shù)的工作理念。相關(guān)工作人員通過接收設(shè)備接收衛(wèi)星發(fā)出的信號，將收到的數(shù)據(jù)進行分析比對，通過相位差分進行誤差更改，從而得到詳細的三維定位坐標。RTK技術(shù)不但在水工環(huán)地質(zhì)勘查中有顯著效果，在災害預測、環(huán)境保護等工作中同樣能夠起到重要作用。RTK技術(shù)是目前礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中的關(guān)鍵技術(shù)，要更加深入研究，以獲得更好的效果。

3 結(jié)語

隨著時代的發(fā)展與進步，礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作也逐步走向完善，推動當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，并將災害預防、環(huán)境保護等理念融入其中，與我國追求的可持續(xù)發(fā)展相符合。近年來，人們的生活質(zhì)量提高的同時，也提出了更好的要求，尤其是對能源的需求量越來越大，在這一背景下，相關(guān)工作者為緩解能源不足與日益增長的需求之間的矛盾，提倡節(jié)能減排的同時，加強能源的合理開發(fā)。從礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查的關(guān)鍵技術(shù)入手，準確的找到礦產(chǎn)資源的位置，避免因定位錯誤而造成的資源浪費。通過多年發(fā)展，我國水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)已經(jīng)有了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)與體系，得到良好的效果。但在實施過程中仍然存在許多不足，還需相關(guān)技術(shù)工作者不斷提高自身專業(yè)水平，對關(guān)鍵技術(shù)進行研究，使我國礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作得到更好的發(fā)展。