礦山水文地質勘查的問題及解決對策研究

訾小妮

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院，甘肅 天水 741025）

礦山水文地質勘查是確保礦山安全生產和正常運營的基礎工作之一，從礦山選址到生產運營的全過程，科學準確的水文地質勘查可以保障礦山生產的高效率，及時發(fā)現(xiàn)和排除安全隱患，還可以保障最低程度地對生態(tài)環(huán)境造成破壞及影響。目前，許多礦山的水文地質勘查工作存在諸多問題，需要各相關單位高度重視、結合實際情況認真研究解決對策。

1 礦山水文地質勘查的重要性

礦山是國家的寶貴資源，也是企業(yè)賴以安身立命的主要生產資料。近年來，隨著國家及有關部門對各類礦山的安全生產的高度重視，我國的礦山生產大多進入了良性循環(huán)的狀態(tài)。但是依然有一些企業(yè)在生產過程中存在麻痹思想與僥幸心理，重視經濟效益而輕視科學規(guī)律及安全生產，造成了不同程度的礦山災難。

這其中許多的問題都是由水文因素而引起，由于水文地質勘查不到位，不能充分掌握礦山周邊地表水和地下水的數(shù)據(jù)及變動情況，形成巨大的安全隱患，一旦發(fā)生礦山涌水等現(xiàn)象，很容易造成極其嚴重的后果。因此，必須要及時精準地開展礦山水文地質勘查工作，針對問題及時發(fā)現(xiàn)、及時解決。礦山的領導及各相關部門應該對該項工作高度重視，提高礦山水文地質勘查水平。

2 礦山水文地質勘查問題的解決措施

解決礦業(yè)勘探中的水文地質問題，需要對實際礦業(yè)勘探中的相關水文地質問題給予足夠的重視，制定相應的水文地質問題解決方案，確保礦產資源得到開發(fā)利用。

（1）加強礦山水文地質勘查的重視程度。只有對水文地質研究給予足夠的重視，才能認真負責地對待水文地質研究的開展，才能減少水文地質研究數(shù)據(jù)的錯誤率。因此，礦業(yè)地質學家對水文地質研究的日益重視是解決礦床勘探中水文地質問題的重要前提，如圖1所示。此外，通過建立健全的制度和政策，礦產勘查人員可以進一步細化工作職責，加大對水文地質勘探的重視。在實際勘查礦山之前，礦山勘查單位和參與礦山勘查的人員應當對水文地質研究的內容進行統(tǒng)籌規(guī)劃，做好相應的準備工作，以免錯過勘測階段和勘測資料，利用以實際行動表達水文地質調查。

圖1 礦山地質結構勘查

（2）積極引進先進的水文地質勘查技術。為提高調查數(shù)據(jù)的可靠性，保證礦山水文地質調查的順利進行，減少誤判和誤判的數(shù)量，必須積極改進和引進礦山地質調查技術創(chuàng)新。要大力引進遙感技術、先進電磁波技術、水流測井等適合水文地質研究的先進技術和設備。這些先進技術的使用，不僅有助于提高礦山水文地質調查數(shù)據(jù)的準確性，還能顯著縮短水文地質調查時間，節(jié)省了經濟與時間，礦山水文地質調查質量全面提升。

（3）加強對礦山地下水的監(jiān)測分析。礦山資源的過程中，水害事故發(fā)生時常發(fā)生。而這勢必會影響到礦山資源的實際程度。因此，需要對礦山資源進行實時監(jiān)測，才能及時采取有效措施。首先應用先進的勘探技術探明礦山地下水的分布情況，然后再對地下水的分布情況進行詳細的分析，根據(jù)實際情況所獲得的數(shù)據(jù)設置深水警戒線，當?shù)V山資源開采至警戒線在確保安全的情況下，需先暫停施工，進行打鉆防水。

3 礦山水文地質勘查中應采用新技術提高勘查工作水平

3.1 加強高新技術的運用

隨著科技水平的不斷提高，為礦山水文地質勘查工作帶來了許多積極影響。同時，隨著經濟發(fā)展和社會發(fā)展的強勁需求，礦產資源的需求量和開采難度也在不同程度地加大，因而導致了對礦山水文地質勘查范圍和強度的加大。因此，加強礦山水文地質勘查工作的技術創(chuàng)新和手段創(chuàng)新成為了重要選擇。

目前，可用于礦山水文地質勘查的高新技術與方法眾多，相關單位根據(jù)具體的情況，因地制宜地積極采用各類新技術新方法，是提高礦山水文地質勘查水平的重要手段，比如遙感技術、瞬變電磁法等多種新技術，均可以充分應用于相關工作。在5G領域，我國已處于世界領先水平，5G技術的高速、高效和低延時等特點，均可對提高礦山水文地質勘查的精準度與時效性產生積極影響，因此，加強5G技術與物聯(lián)網(wǎng)技術在礦山水文地質勘查中的技術研發(fā)與應用，可進一步提高礦山水文地質勘查的精度和廣度，服務于礦山生產管理和礦山的安全管理。

3.2 加強對數(shù)據(jù)的科學積累與分析

礦山水文地質勘查工作既是科學的專業(yè)工作，同時也需要豐富的經驗數(shù)據(jù)積累以形成對具體勘探工作內各項參數(shù)的準確客觀認知，形成對實際礦山生產工作的數(shù)據(jù)依據(jù)。通過實際勘查探測，礦山的水文地質勘查均積累了豐富的經驗與數(shù)據(jù)，這些都是礦山的寶貴資料。而運用現(xiàn)代高科技手段對其進行整理與運用，通過大數(shù)據(jù)技術將礦山的各類數(shù)據(jù)進行縱向分析并與同類礦山的相關數(shù)據(jù)進行橫向比較與分析，可以實現(xiàn)對礦山水文地質數(shù)據(jù)的動態(tài)分析和管理，進而對礦山的生產過程中可能遇到的地質變化形成預測與管控，建設數(shù)字化條件下的水文地質指導體系。該項工作還可以通過對礦山及周邊區(qū)域的地表水和地下水的變化規(guī)律，根據(jù)豐水期、枯水期、地下水位、水質等數(shù)據(jù)變化，建立水文地質周期變化模型，以有效地對礦山的后續(xù)生產和安全進行預測及指導。

4 礦山水文地質勘查過程中的環(huán)境保護問題

黨的十八大以來，生態(tài)文明的概念深入人心，環(huán)境保護問題也一直是社會關注的焦點。眾所周知，礦山生產及相關的水文地質勘查，均會對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產生不同程度的影響，因此，在水文地質勘查工作過程中加強生態(tài)文明和環(huán)境友好概念植入也成為了關注重點?？辈楣ぷ饕浞挚紤]對周邊動物資源、植物資源以及其他生態(tài)環(huán)境因素的影響，建立周密的計劃后開展勘查工作，要對所采用的技術手段和使用的各種物理、化學操作程序充分論證，盡量控制化學試劑的使用類別與使用劑量?？辈楣ぷ髦?，要加強對礦山及周邊水文地質條件的調研，關注并記錄水文地質對周邊環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的影響，重點關注環(huán)境質量的變化并積累數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)周邊生態(tài)環(huán)境的薄弱環(huán)節(jié)，以期在礦山的后續(xù)生產過程中有針對性地設計方案，最大程度地維護環(huán)境友好型的礦山建設和生產。水文地質勘查及礦山建設和生產過程中，需要充分做好對生態(tài)影響的預測，并根據(jù)預測制定生態(tài)環(huán)境保護措施預案，調動一切積極因素，將對環(huán)境的負面影響降低至最小。將礦山生產全過程與生態(tài)保護與生態(tài)修復措施相結合，增加對生態(tài)環(huán)境的正面影響，實現(xiàn)礦山生產與綠水青山的和諧。

5 礦山水文地質調查中的應用案例分析

5.1 工程概況

本文所研究區(qū)域內的礦位于普定縣城北東約26km處，行政區(qū)劃屬普定縣猴場鄉(xiāng)管轄，礦區(qū)面積1.8717km2，屬年產6萬t原煤的小型礦井。為辦理采礦證延期手續(xù)和核實采礦權價款，根據(jù)業(yè)主委托，由中地地礦建設有限公司對該礦礦區(qū)范圍及準采標高范圍內煤礦作資源/儲量核實工作，通過鉆孔揭露、物探測井驗證、取樣測試分析，已較詳細查明了區(qū)內的地層、構造、煤層特征、可采煤層層數(shù)、厚度、煤質變化情況，評價了礦區(qū)地質及開采技術條件復程度為中等，如圖2所示。

圖2 礦山地質勘查測量實例圖像

5.2 地球物理測量方法的運用

本次工作根據(jù)精度要求合理布置勘探線，進行了1/5000地質填圖，測制1/2000地質剖面2條，以查明區(qū)內地層、巖性、地質構造及煤層分布情況。同時，開展老窯清理調查和原主井的調查測量工作，并開展1/5000水文、工程、環(huán)境等調查工作。在收集有關資料基礎上，通過取樣分析測試后，對礦山做出綜合評價。工程布置原則遵循“循序漸進、由表及里、由淺入深、由已知到未知”的原則。根據(jù)實際情況，合理布置勘查工程。深部用鉆孔控制，并利用主井和風井進行控制；地表用老窯及露頭線控制，實際工程控制間距符合精度要求。

5.3 水文地質條件評價

本礦床屬以裂隙含水層充水為主的礦床，進水方式以頂板進水為主，加之礦區(qū)褶皺發(fā)育，煤層起伏大，斷層不甚發(fā)育，其向斜軸部相當于一個匯水盆地，加之褶皺引起的一系列變形、碎裂使礦區(qū)水文地質條件復雜化；礦區(qū)地表水系較發(fā)育，礦層所在的龍?zhí)督M地層富水性中等。故礦區(qū)屬水文地質條件中等的礦床。

6 結語

總之，隨著礦山水文地質水勘查工作難度的不斷提高，地球物理技術要解決的問題也日益增多，難度也越來越大。地球物理要回答的問題不能停留在物性資料的解釋上，而是要直接回答與水文地質相關的問題。礦山水文地質勘查是一項艱苦而又長期的工作，需要廣大從業(yè)人員從專業(yè)角度把控勘查效率，精密勘查結果，并積極開展與相關高校和科研院所的合作，用好用足現(xiàn)有的技術和資源。同時，生態(tài)文明是礦山水文地質勘查和礦山生產繞不開的重要因素，在勘查與生產的全過程中，要緊緊圍繞生態(tài)文明環(huán)境友好的主題，最大程度地保護環(huán)境，并積極地推進周邊的生態(tài)環(huán)境向好的方向發(fā)展。