淺析水文地質(zhì)試驗(yàn)與原位測試在礦山地質(zhì)勘查中的重要作用

吳建平，丁濟(jì)金

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊(duì)，江蘇 南京 210012；江蘇省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，江蘇 淮安 223001）

1 水文地質(zhì)和礦山地質(zhì)勘查的關(guān)系

開展礦山工程地質(zhì)勘查主要是對于建筑施工場地進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)勘查、原位測試、測繪等工作，這對于礦山工程項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及具體施工都具有一定的必要性，能夠?yàn)檫@些工作提供有效的依據(jù)以及參數(shù)指導(dǎo)[1-3]。在礦山地質(zhì)工程中，需要把握相關(guān)的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、不良地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)條件等。

2 水文地質(zhì)試驗(yàn)以及原位測驗(yàn)在礦山地質(zhì)勘查中的作用

2.1 為地質(zhì)開采技術(shù)提供必要的數(shù)據(jù)支撐

在開展礦山的開采工作之前，需要針對具體的藏礦部位范圍進(jìn)行監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上，對于相應(yīng)的成礦部位進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)，開展必要的原位測試，這樣就能夠明確具體的地下水文深度、流量、流速、壓力、壓強(qiáng)等等相關(guān)參數(shù)，這些參數(shù)對于礦山的開采工作來說都是至關(guān)重要的數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈儧Q定了在具體的礦山開采中需要使用哪些技術(shù)，具體的井下作業(yè)還是開放式露天作業(yè)，能否在相應(yīng)部位使用大型采礦機(jī)械化設(shè)備等，這些都需要提供相關(guān)的水文地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)支持。

2.2 促進(jìn)提前做好安全防護(hù)措施

在具體的礦山地質(zhì)勘查中，水文地質(zhì)試驗(yàn)和原位測驗(yàn)工作的有效開展，能夠?yàn)榈V井的安全防護(hù)方案提供參考依據(jù)，根據(jù)具體的水文地質(zhì)狀況，能夠做好礦井的支護(hù)，做好相關(guān)保護(hù)措施，避免相關(guān)的突水問題發(fā)生造成的嚴(yán)重安全事故等，還可以通過對于水文地質(zhì)試驗(yàn)和原位測試及時(shí)發(fā)現(xiàn)地下水位和壓力變化，及時(shí)調(diào)整支護(hù)方案，做好必要的安全應(yīng)急措施，提升整體的礦山開采工作的安全性[4]。

3 地下水位對于礦山地質(zhì)勘查工作的危害

研究水文地質(zhì)試驗(yàn)以及原位測試的主要目的就是要把握地下水位的具體狀況，監(jiān)測相關(guān)的數(shù)據(jù)信息和變化狀態(tài)等，以便做好相應(yīng)的措施和方案應(yīng)對，這是因?yàn)榈拖滤粚τ诘V山地質(zhì)勘查工作會(huì)產(chǎn)生一定的危害，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 地下水位升降帶來的危害

在進(jìn)行地下水文地質(zhì)試驗(yàn)的過程中，需要根據(jù)不同季節(jié)來監(jiān)測低下豎紋的變化情況，因?yàn)榈叵滤坏淖兓瘯?huì)引起對于巖層的壓力和沖擊力的變化等，需要相關(guān)礦山地質(zhì)勘查隊(duì)伍對于相應(yīng)的水文地質(zhì)變化情況進(jìn)行監(jiān)測，把握季節(jié)變化以及人文因素等對于地下水文變化帶來的影響，以此來控制水文地質(zhì)對于礦山地質(zhì)勘查工作帶來的影響[5]。

3.2 地下水位對于巖土物理性質(zhì)影響

在一定程度上，地下水位變化會(huì)造成膨脹性巖土層出現(xiàn)不均勻的收縮問題，造成巖土層出現(xiàn)地裂，這對于礦山開采工作會(huì)產(chǎn)生一定的影響，需要做好對于地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測工作，研究巖土層膨脹收縮的情況，減少地下水對于巖土層膨脹造成的影響[6]。在礦山地質(zhì)勘查工作中，在地下水位處于工程項(xiàng)目的范圍內(nèi)變化情況下，需要對于水文地質(zhì)狀況進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)對于礦山地質(zhì)工程的穩(wěn)定性和安全性影響得以控制。在地下水發(fā)生變化的時(shí)候，一般會(huì)有比較顯著的變化規(guī)律，巖土層在經(jīng)過地下水位長期的淋濾作用下，會(huì)出現(xiàn)富集鋁鐵元素的狀況，造成巖土顆粒的膠結(jié)以及填充效應(yīng)，會(huì)增大土體之間的連接力，土體較為密實(shí)，間隙小，這部分巖土層承載力能夠明顯提升。巖土層物理學(xué)性質(zhì)以及水文地質(zhì)有影響正在不斷變化中，對于工程地質(zhì)開展勘查，相關(guān)人員需要對于相關(guān)的水文地質(zhì)以及巖土層物理性質(zhì)變化進(jìn)行探究，減少對于礦山開采工作的影響。

3.3 地下水動(dòng)水壓力造成的損害

動(dòng)水壓力在一般情況下的作用力并不大，因此往往會(huì)被忽略，但是在人工的作用下則可能變得十分激烈，很容易導(dǎo)致地下水天然動(dòng)力壓力增大，嚴(yán)重危害礦山巖土工程的開展。地下水動(dòng)水壓力作用在一定程度上會(huì)造成巖土層的松動(dòng)，造成礦井突水和滲水，帶來一定的施工隱患，嚴(yán)重的情況下，還會(huì)導(dǎo)致在礦山開采中，出現(xiàn)大量的流砂、管涌現(xiàn)象，這對于建筑工程影響較大，甚至?xí)?yán)重危及相關(guān)工作人員的施工安全。綜上所述，開展礦山地質(zhì)勘查中應(yīng)用相應(yīng)的水文地質(zhì)試驗(yàn)以及原位測試工作很重要，需要進(jìn)一步強(qiáng)化相關(guān)的試驗(yàn)測試方案，提升整體的地質(zhì)勘查水平，為開采礦山工作提供可靠的依據(jù)。

4 原位測試成效分析

針對某礦山采礦區(qū)實(shí)施開采前相應(yīng)的地質(zhì)檢測，這一礦區(qū)的土層結(jié)構(gòu)主要分為：

表1 某礦山采礦區(qū)土層結(jié)構(gòu)

由表1可見，礦區(qū)各土層的變化范圍較大，說明該場地地質(zhì)條件的復(fù)雜性。針對該區(qū)域的地質(zhì)勘測工作，采取原位測試法進(jìn)行，得出在相應(yīng)的檢測曲線中并沒有明顯的極限荷載點(diǎn)，檢樁在繼續(xù)加的情況下，產(chǎn)生快速下沉，壓力不能保持。這樣就能根據(jù)相應(yīng)的曲線把握最理想的荷載點(diǎn)，掌握相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)承載力，考慮到工程樁施工要求，為避免樁體破壞，便終止試驗(yàn)。通過有效的實(shí)驗(yàn)檢測，得出該區(qū)域的地質(zhì)勘查工作的主要荷載力承受情況，能夠?yàn)檫M(jìn)一步采礦提供參數(shù)指導(dǎo)。

5 總結(jié)

水文地質(zhì)試驗(yàn)和原位測試對于礦山地質(zhì)勘查工作會(huì)產(chǎn)生較大的影響，在具體的工作中要認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)試驗(yàn)和原位測試的重要性，積極提升自身在水文地質(zhì)試驗(yàn)和原位測試中的技術(shù)應(yīng)用水平等，促進(jìn)整體水文地質(zhì)試驗(yàn)和原位測試的有效性，提升礦山地質(zhì)勘查工作效率。