礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)工作的方法探究

仲雪辰

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛中地質(zhì)大隊，江西 南昌 330000）

資源是社會經(jīng)濟發(fā)展以及國民日常生產(chǎn)生活活動正常運作的重要基礎(chǔ)。改革開放的數(shù)十年中，我國人們經(jīng)濟收入水平及物質(zhì)生活質(zhì)量均有很大提升，其對水資源機其他地址資源的需求也隨之增長。探查礦區(qū)地址生態(tài)實際條件，強化對礦區(qū)水工環(huán)地址勘探力度，進而獲得更多客觀數(shù)據(jù)信息，擬定更科學合理的煤炭開采方案，提高煤炭資源生產(chǎn)質(zhì)量與效率。雖然業(yè)內(nèi)很多人員認識到做好礦區(qū)水工環(huán)地址勘探工作的必要性，但是在技術(shù)方法應(yīng)用上還是暴露出一定不足，這是令人堪憂的，鑒于此本文水工環(huán)地質(zhì)工作相關(guān)方法加以探究。

1 水工環(huán)地質(zhì)工作的主要內(nèi)容

縱觀當下我國煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，基本上是依照當下現(xiàn)實工作需求與礦區(qū)所屬類型去設(shè)定地質(zhì)勘探工作內(nèi)容，并且各項工作流程具有一定依據(jù)，受到相關(guān)規(guī)定的管束。針對水工環(huán)地質(zhì)工作，我國相關(guān)部門已經(jīng)頒發(fā)了一定的規(guī)范標準，要求礦區(qū)內(nèi)開展的水工復(fù)制勘探工作均要嚴格執(zhí)行有關(guān)標準，確保預(yù)測、判斷及分析的科學性[1]。針對該項工作而言，其核心內(nèi)容大多數(shù)是依照本地實況，全面觀測靜止水位，參照地質(zhì)狀況完成測繪工作，并檢測水樣成分以及記錄相關(guān)數(shù)據(jù)信息等。

2 水工環(huán)地質(zhì)工作現(xiàn)狀及存在的主要問題

2.1 生態(tài)環(huán)境

縱觀國內(nèi)礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)工作運作現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)其面對著自然環(huán)境帶來的嚴峻挑戰(zhàn)。因礦區(qū)生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，對廣大群體日常生產(chǎn)生活形成負面影響已經(jīng)是不可推翻的事實。且礦區(qū)生產(chǎn)階段，多數(shù)礦山企業(yè)過度重視煤礦資源開采效率，而沒有關(guān)注開采質(zhì)量及自然生態(tài)環(huán)境保護相關(guān)問題，長此以往，導(dǎo)致礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞問題愈發(fā)嚴重。

2.2 科技創(chuàng)新力度不夠

技術(shù)創(chuàng)新是確保各項工作順利推進及高質(zhì)量落實的重要基礎(chǔ)，也是礦山水工環(huán)地質(zhì)工作取得良好成效的重要支撐[2]。當下，采用利用勘探技術(shù)開展礦山水文地質(zhì)工作階段暴露出一些問題，主要表現(xiàn)在沒有更先進的技術(shù)知識做引導(dǎo)，對該項工作的管理與評審情況形成不良影響，不利于地能、水能資源高效開采與開發(fā)。

2.3 人才梯隊尚不完善

只有在專業(yè)性強、實踐經(jīng)驗豐富的人才梯隊輔助下，礦山水文地質(zhì)勘探任務(wù)方能保質(zhì)保量完成，在最短的時間內(nèi)解除工作實踐中滋生出的各類問題。但當下尚未建設(shè)完善、專業(yè)性較強的人才梯隊去開展水文地質(zhì)工作。從事礦區(qū)地址勘探的工作人員專業(yè)技術(shù)與理論知識匱乏，外加水工環(huán)地質(zhì)工作相關(guān)人才教育培訓(xùn)力度不足，勢必會影響到該項工作質(zhì)效。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘探方法研究

3.1 地質(zhì)測繪

從原則上分析，礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)工作中測繪的水文地質(zhì)單元應(yīng)是完整的，其采用的測繪比例在1：50000：10000 之間。地質(zhì)測繪內(nèi)容主要有了解礦區(qū)所在地氣象特征、自然地理、環(huán)境特點及地質(zhì)災(zāi)害常見類型等相關(guān)資料，也要掌握本地地形地貌，地下水走向和地下水污染程度，巖石堅硬度與完整性，自然和人工邊坡穩(wěn)固性，不良地質(zhì)現(xiàn)象分布特征及采空區(qū)等情況。

礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)測繪工作要點有[3]：①測繪范疇應(yīng)含有完整的補、徑、排的地質(zhì)單元，不應(yīng)受到礦區(qū)邊界的約束。②探尋到適宜的實測剖面:特別是在礦區(qū)地質(zhì)條件模糊不清的工況下，實測剖面能夠在無需鉆探狀況下大體感知礦區(qū)主要地層的巖性、產(chǎn)狀、分層狀況等信息，對后期工作順利、高效率推進能發(fā)揮導(dǎo)向性作用。實踐中，剖面要盡量選定在和地層走向相垂直，構(gòu)造簡單、地層裸露完整的區(qū)段。③設(shè)定適宜度較高的路線：礦區(qū)地質(zhì)勘查測繪基本上會采用穿越與追索結(jié)合法進行。野外測繪時需結(jié)合當下地形條件，利用追索法對關(guān)鍵水文點、不良地質(zhì)點、礦層露頭作出詳盡闡述記錄，穿越法適用于巖層裸露較好的區(qū)段。合理結(jié)合穿越法與追索法能進一步提升地質(zhì)測繪工作質(zhì)量。④積極采用既有工程：野外作業(yè)階段，覆蓋層會覆蓋很多關(guān)鍵地層與礦脈信息，工作人員應(yīng)善于使用既有的老硐、探洞等去更好的控制礦層。⑤科學選擇測繪儀器：考慮到野外測繪工作的便捷性，通常選用手持GPS 對地質(zhì)點進行定位，但其精確度有限，特別是當?shù)刭|(zhì)點密集分布時對定位精度會形成較大影響，故而建議在特殊工況下選用RTK 采點或高精度手持GPS 完成定位。

在野外調(diào)查實踐中，推薦選用局部代表性較強的泉水進行取樣，進行水質(zhì)化學全分析等情況；探查地表水的水源以及走向。了解礦區(qū)地貌特征及土質(zhì)實況，調(diào)查分析礦區(qū)周邊地貌特征，掌握巖層結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律機所屬類型、斷層具體方位、當下破碎程度等，并解讀其和礦區(qū)地震活動之間的相關(guān)性。

3.2 鉆孔靜止后水位測量法

在礦區(qū)內(nèi)，在鉆孔施工工序結(jié)束后，要組織人力立即測量礦區(qū)的水位。礦區(qū)水位測量時間間隔是初始后的5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min，測得礦區(qū)水位數(shù)據(jù)后，勘測人員應(yīng)詳細記錄，而后每隔1h 測量并記錄1 次，直至水位不在改變，其穩(wěn)定標準是4h 中水位差異范圍＜5cm[4]。對于從事礦區(qū)勘探工作的人員而言，在工作實踐中，應(yīng)參照礦區(qū)鉆孔結(jié)構(gòu)特征，有針對性的調(diào)整原有的水位檢測法，針對存在偏差的水位數(shù)據(jù)，需要及時作出調(diào)整，特殊情況要組織二次測量工作。在抽水工作整體結(jié)束后，工作人員需認真觀測抽水效果，比如某抽水試驗實施的13h 內(nèi)平均用水量為105m3/h 之內(nèi)，其主孔會下降一定高度，觀測度的波動始終被控制在6mm ～13mm 區(qū)間內(nèi)，整個過程推進階段沒有出現(xiàn)過深狀況，這也預(yù)示著分層止水抽水符合有關(guān)參數(shù)要求。綜合如上的信息可以認定該礦井裝備渡河礦區(qū)現(xiàn)實生產(chǎn)需求，實用性與可靠性均處于較高水平上。

測量礦區(qū)鉆孔靜止水位時，勘探人員應(yīng)予以如下幾點問題一定重視：①扎實掌握礦區(qū)水文測量流程，若察覺到礦區(qū)內(nèi)存有漏水情況，則應(yīng)盡早采取堵漏措施進行處理；②參照礦區(qū)內(nèi)礦采資源開采實況，調(diào)整初有的水位測量流程，客觀分析水位測量數(shù)據(jù)，借此方式確保礦區(qū)鉆孔靜止后水位測量工作順利推進。

3.3 鉆孔觀測礦區(qū)地質(zhì)

鉆孔是礦區(qū)工程建設(shè)施工中的重要一環(huán)，于礦區(qū)內(nèi)開展水工環(huán)地址勘探工作階段，若出現(xiàn)滲水、孔內(nèi)涌水、掉渣及孔洞塌陷等問題，則一定要組織專員整體錄入相關(guān)信息，比如現(xiàn)象具體發(fā)生日期、部位等，也要詳實記錄任何起鉆、下鉆的動水位及間隔時間等信息[5]?？斩淬@進工作暫緩時間較長時，若再對其進行鉆孔操作，那么就需要二次測量孔洞的內(nèi)水位數(shù)據(jù)。

3.4 連續(xù)觀測地下水地下動態(tài)

具體是將10d 設(shè)定為一個時間周期，對礦區(qū)河溪、泉水和坑道進行鉆孔建設(shè)流程，觀測其溫度與水位，并依照不同季節(jié)內(nèi)降雨量的不同，分別取樣去分析水質(zhì)。

3.5 水質(zhì)全分析

選擇礦區(qū)內(nèi)代表性較強的水樣，檢測與分析其成分。具體是將水樣安放在2L 塑料瓶內(nèi)，石蠟將瓶口封實，制作好對應(yīng)標簽并粘貼于塑料瓶表面，標簽上的內(nèi)容有取樣時間、取樣地點與編碼，而后將其送到化學實驗室內(nèi)進行分析和檢測。檢測的內(nèi)容有水溫、味道、pH 值、硬度、雜質(zhì)含量、透明度、CO32-、SO42-、Cl-、HCO3-、Cu2+、Fe2+等[6]。

3.6 采集氣象資料

和水質(zhì)分析方法存在差異，采集氣象資料主要是勘探人員參照礦區(qū)所在地近些年的氣象狀況，在此基礎(chǔ)上科學設(shè)定礦產(chǎn)資源的開采范疇。為使礦區(qū)礦產(chǎn)資源開采工作高效率推進，地質(zhì)勘探人員一定要認真落實氣象資料的采集工作，并有效整理，結(jié)合近些年間礦區(qū)的最大（?。┙涤炅恳约氨緟^(qū)域氣溫、濕度及蒸發(fā)量等氣象信息，對礦區(qū)礦產(chǎn)資源的開采方向做出科學判斷。通過科學應(yīng)用礦區(qū)氣象資料采集方法，提出相關(guān)技術(shù)要求，能夠協(xié)助水工環(huán)地址勘探人員對自身工作職責有更清晰認識，竭盡所能提升礦區(qū)資源的開采效率，將資源的損耗量降至最低。

3.7 巖土樣品測試

通過試驗過程檢測巖土特性、巖土體和工程環(huán)境的相關(guān)性、監(jiān)測建筑物和邊坡等形體改變、檢驗巖土工程治理的成效等，進而為巖土工程設(shè)計提供更可靠資料，確保巖土或基礎(chǔ)工程施工活動順利推進。巖土室內(nèi)試驗是常用的測試形式，其中篩分法優(yōu)勢常用的方法，其具體操作可以做出如下闡述：選用一整套孔徑存在差異的篩子，依照由上至下的方向篩孔逐漸減小安放，把事前稱重的烘干土樣進行過篩處理，稱量出留置于各篩孔上的土體質(zhì)量，而后測算出其在總土粒質(zhì)量中所占百分率。

4 結(jié)語

礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)工作是勘探技術(shù)常用方法之一，對礦產(chǎn)作出科學、精確測評，是優(yōu)化地質(zhì)勘探工作質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。在實踐中，工作人員應(yīng)嚴格把控水工環(huán)地址工作進度，全面掌握工地質(zhì)工作流程，加強工作過程監(jiān)督管理等，進而使礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)工作質(zhì)量得到更大保障，促進水工環(huán)地質(zhì)勘探工作高效率推進過程，也能為礦區(qū)生產(chǎn)提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。