羅杰
摘要:隨著時代的進步和社會經濟的發展,我國工業化程度在不斷提高,對資源的需求也進一步增大,資源開發力度也在逐漸加大。人們越來越重視水文地質礦區的勘查,隨著科學技術的進步,勘查技術也在不斷的成熟,但是在具體的實踐過程中,還是會出現諸多問題,需要引起人們的注意。文章簡要分析了水文地質礦區勘查問題,希望可以提供一些有價值的參考意見。
關鍵詞:水文地質;礦區勘查;問題分析
中圖分類號:TD741 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2014)20-0167-01
在礦區開采和施工過程中,一個非常重要的方面就是水文地質礦區勘查,其中,礦床水文地質勘查類型的劃分是非常重要的一個環節。礦區水文地質勘查指的是調查礦區所在的水文地質單元,將礦區的水文地質環境條件、邊界條件以及補給條件給清楚的查明,以便更好的預測礦井涌水量,防止礦井水害的發生。
1礦床水文地質工作的內容
充水水源、充水途徑、可能的集中充水地帶以及礦床水文地質類型等都是礦床水文地質工作需要查明的問題,對于充水水源以及充水途徑是非常基礎的工作,需要通過實地調查,獲取第一手資料,只有獲得了這些資料,才可以更加順利的開展其他工作。因此,礦床水文工作的重要環節就是做好基礎地質工作。通過調查發現,可能會有多種水源存在于同一礦區內,但是部分水源是無法成為礦井充水水源的。
2水文地質礦區勘查中的安全問題
通過研究發現,地下水的靜貯量、地表與地下水間的水力聯系會直接受到巖石產狀以及斷層等構造的影響。因為礦床構造會受到水文地質的影響,導致有地下積水以及涌水問題的出現,會影響到礦山的生產以及安全。
①設備效率以及使用壽命會得到降低。比如,挖掘機作業的工作面有水,那么相較于正常挖掘機。只有1/3左右的工作時間利用系數,會降低汽車和機車的生產效率,還會對行車安全造成較大程度的威脅。同時,礦山工程下降速度也會得到降低。如果掘溝是在采場底部匯水受淹中進行的,那么掘溝速度會降低,增加了準備工作的難度。
②邊坡的穩定性也會受到水文地質環境的影響。滑坡發生的一個重要因素就是水,它會在較大程度上降低巖體的內摩擦角和黏聚力等性能指標,這樣邊坡巖體的抗剪強度就會遭到削弱。如果出現了大面積的滑坡問題,采場內的運輸線路就會遭到切斷,作業區遭到掩埋,影響到正常的生產作業,嚴重時,還會威脅到人們的生命財產安全。
3水文地質礦區勘查中的常見問題
為了對垂直方向上灰巖含水性的變化情況進行了解,研究人員進行了很多的工作,如簡易水文、抽水試驗、電測井等,但是卻沒有產生較好的效果。主要原因就是采用了不完善的方法,如在巖心描述和巖溶裂隙統計資料中,只將巖心柱狀圖提供了出來,這些資料都是片面的,因為部分地段取不上巖心,這些地段地層巖溶裂隙發育較為強烈,卻沒有被描述出來。在鉆探的過程中,雖然可能對掉鉆的起止深度進行記錄,但是得出來的資料卻是不完整的,在統計巖溶裂隙方面,采取了不正確的方法等。因此,很多礦區都沒有理想的統計結果,無法對含水層進行有效的劃分。
此外,鉆孔水位和沖洗液消耗量只是將鉆進深度以上綜合成果給表示了出來,對于鉆孔內不同深度各段的水位和沖洗液消耗量卻無法被表示出來。長期以來,在對灰巖含水性變化進行分析的時候,用的是鉆孔簡易資料,這樣無法獲得較好的效果。針對這種情況,可以進行壓水試驗。
4提高礦區水文地質勘探的建議
①對水文地質鉆探進行強化。在鉆孔施工的過程中,應該將清水鉆進方式應用過來,如果地層破壞,清水鉆進方式不能夠采用,那么就需要將清水鉆進方式應用到主要含水層或者試驗段,如果需要用泥漿鉆進,那么就需要將洗井措施應用進來。鉆孔對多個含水層進行揭露,需要對穩定水文分位測定,抽水試驗也需要分層進行,并且要嚴格止水,對止水效果進行檢查,出現了問題,需要及時進行整改。在孔徑方面,需要保證與設計的抽水量相符合,并且能夠對抽水設備進行順利安裝,通常情況下,保證在91 mm以上;對于觀測孔孔徑,需要保證止水以及水位觀測能夠滿足要求。
②對抽水試驗進行強化。通過抽水試驗,暴露水文地質工程地質問題,清楚了解邊界條件和含水層之前以及地下水和地表水之間的水力聯系,獲取水文地質參數,只有這樣,才可以對礦坑涌水量進行更好的預測。在抽水試驗鉆孔的過程中,需要具有代表性,通常在首期開采地段或者第一開采水平設置,有著較強的富水性、裂隙或巖溶發育地段。此外,在布置抽水試驗觀測孔時,需要充分考慮試驗目的、水文地質條件以及計算方式等內容,盡量將地質勘探孔或者人工水點給利用起來。要盡量增大抽水試驗水位降低深度,保證在10 m以上。如果水位降低無法滿足要求,就需要保證孔組疊加的抽水量在1 000 m3/h以上,如果抽水量已經達到要求,但是初步評價要求還是無法達到,那么就需要與其他部門積極溝通,組織力量,開展專門的大型抽水試驗工作。
③強化礦區地表水和地下水動態觀測。動態觀測的過程中,選擇的井、鉆孔或者生產礦井,需要具有代表性;如果礦區有著中等或者復雜的水文地質條件,那么動態觀測網需要構建于初步勘探階段。要結合相關要求,科學設置地表水觀測點。在觀測水位、水量以及水溫時,水位的測量需要保持在5~10 d內進行一次,水溫的測量需要保持在每月一次,如果雨季或者有急劇變化現象出現,那么就需要對觀測的頻率進行增加,并且將流量變化加入到觀測的范圍內。按季節采水質分析樣,通常觀測周期需要在一個水文年以上;礦區充水主要來源就是大氣降水,如果無法利用外圍氣象站的資料,就需要將簡易氣象觀測站構建于礦區內,以便對降水量進行測量。觀測時間也需要在一個水文年以上。另外,還需要結合具體情況,采取一些措施,避免動態觀測孔破壞或者堵塞。
5結語
通過上文的敘述分析我們可以了解到,在礦區開采中,水文地質勘查非常重要,水文地質勘查的質量,將會直接影響到礦區的正常生產和安全。在具體的操作過程中,需要充分結合工程具體情況,嚴格依據相關的要求,總結過去成功經驗或者失敗教訓,以便更好的勘查水文地質情況。相關的工作人員需要不斷的努力,提升專業技術水平,總結工程經驗,以便更好的進行水文地質勘查。
參考文獻:
[1] 劉飛虎.煤礦水文地質勘探現狀及新的勘探技術分析[J].內蒙古煤炭經濟,2012,(12).
[2] 方向青.煤礦床水文地質勘查勘查思路[J].中國煤炭地質,2012,(8).
[3] 曲偉勛.水文地質觀測資料在礦坑涌水量預測中的應用[J].采礦技術,2011,(1).
[4] 陳云兵.試析水文地質礦區勘查中常見的問題[J].地質探究,2013,(1).
[5] 羅嵐.淺談礦區水文地質勘探的技術要求[J].安徽地質,2011,(4).
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