淺談地下水對有色金屬礦山地質(zhì)勘查的影響及防范措施

萬 程

（陜西省土地工程建設(shè)集團有限責(zé)任公司黃河西岸土地整治分公司，陜西 西安 710075）

1 地下水勘查對于有色金屬礦山的必要性

因為我國對有色金屬礦山地質(zhì)勘查的重視性，也就決定了對于做好地下水對礦山影響的探究是不可或缺的。相應(yīng)的礦山地下水的勘測是對相應(yīng)的區(qū)域特定情況下的技術(shù)總結(jié)，是意識形態(tài)的分析。對地下水存量的研究一直是困擾礦山開發(fā)的影響因素之一。

眾所周知，礦產(chǎn)資源是地殼在其長期形成、發(fā)展與演變過程中的產(chǎn)物，是自然界礦物質(zhì)在一定的地質(zhì)條件下，經(jīng)一定地質(zhì)作用而聚集形成的。不同的地質(zhì)作用可以形成不同類型的礦產(chǎn)[1]。有色金屬中的銅是人類最早使用的金屬材料之一。現(xiàn)代有色金屬及其合金已成為機械制造業(yè)、建筑業(yè)、電子工業(yè)、航空航天、核能利用等領(lǐng)域不可缺少的結(jié)構(gòu)材料和功能材料。

我國的有色金屬儲量是驚人的，資源豐度不一、超大型礦床少、中小型礦床多、共生伴生礦多、單礦種礦床少等，這些我國現(xiàn)階段的慘況弊端是急待解決的。這也就決定了我們在勘查有色礦的同時必須關(guān)注地下水對其的影響。解決這些問題也就提高了我國有色金屬工業(yè)的自主創(chuàng)新能力，促進高效、低碳、無污染、綜合利用有色金屬資源，確保我國有色金屬產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在研究過程中必須以實際情況出發(fā)，分析有色金屬礦山開發(fā)的前車之鑒。在實際的生產(chǎn)過程中是否存在因地下水因素造成的財產(chǎn)損失以及人員的傷亡。在保證安全的情況下進行施工，才是有價值負責(zé)任的。必須以人身安全和國家利益為重，理性的分析其存在的問題以及找到解決措施。

2 地下水對有色金屬礦山的影響

2.1 地下水對巖層結(jié)構(gòu)的侵蝕

地下水的危害主要體現(xiàn)在兩個方面，一是對有色礦山的上部巖層結(jié)構(gòu)的侵害，二是對巖石物理性質(zhì)的危害。對巖層的危害主要體現(xiàn)在地下水位變化中的潛水位變化會影響巖土地基，主要表現(xiàn)為潛水位上升會推進地下水位上升發(fā)生。在地下水下沙或地下水流造成排泄不暢時會出現(xiàn)地下水上漲也會造成潛水位上升的影響，其附近會出現(xiàn)土壤沼澤化、鹽演化；甚至?xí)霈F(xiàn)山體坍塌、下滑；破壞巖體結(jié)構(gòu)，進而巖體松軟、崩解，嚴重者會出現(xiàn)巖體土液化；工程地基充水，造成結(jié)構(gòu)失衡等一系列嚴重的問題。

地下水對巖層結(jié)構(gòu)的侵蝕，是有色金屬礦山偵測工作中要注意的點，這項工作沒有得到重視的話，會造成嚴重的后果，甚至危及人的生命安全，損害公共集體的利益。

2.2 地下水對巖石物理性質(zhì)的影響

地下水的影響之二在于對巖石物理性質(zhì)的影響，侵蝕發(fā)生的主要原理是，地下水對工程建筑物的侵蝕破壞能力。主要表現(xiàn)在對混凝土和鋼鐵的侵蝕破壞。地下水中硫酸根離子與混凝土作用能生成硫酸鈣鋁或石膏，體積膨脹而使混凝土脹裂。含有游離硫酸的酸性水或含有游離氧的地下水對鋼鐵有腐蝕作用[2]。這些反應(yīng)的后果就是改變了巖石已有的物理結(jié)構(gòu)，使其重組變形。會造成巖石的不規(guī)則膨脹變形，而恰恰巖石的不規(guī)則膨脹變形會導(dǎo)致工程巖體往往因為變形過大，導(dǎo)致失穩(wěn)。因此巖石變形特性也是我國現(xiàn)階段科研人員巖石力學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。這些變化的出現(xiàn)會很大程度上影響工程的質(zhì)量好壞，使工程無法正常完工，甚至出現(xiàn)完工后無法正常進入使用的情況出現(xiàn)[3]。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)其實在本質(zhì)上是可以避免的，接下來就詳細介紹下關(guān)于如何防范地下水對有色金屬礦山勘查的影響。

3 如何防范地下水對有色金屬礦山勘查的影響

3.1 明晰地下水成分

首先要明確的采集出相關(guān)區(qū)域的地下水樣品，并且試著加以分析。地下水分為三種，一是指與地表水有顯著區(qū)別的所有埋藏在地下水的水，特指含水層中飽水帶的那部分水；二是向下流動或滲透，使土壤和巖石飽和，并補給泉和井的水；三是在地下的巖石空洞里、在組成地殼物質(zhì)的空隙中儲存的水。三是地下水的成分是各不相同的，這就要分別出礦山所在地的水問環(huán)境和所含的成分，從而制定不同的應(yīng)對措施。與此同時也要檢測出地下水的相關(guān)污染物，地下水污染組分包括硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、鉛、砷、汞、鉻、氰化物、揮發(fā)性酚、石油類、高錳酸鹽指數(shù)等指標(biāo)，這些指標(biāo)數(shù)據(jù)能夠從側(cè)面幫相互分析出其對工程質(zhì)量的影響。通過對礦山附近的地下水成分分析，會對后期的相關(guān)防范工作起到相應(yīng)的輔助作用。應(yīng)該注意各個成分之間的相互反應(yīng)，注意地下水與巖石的氣態(tài)，液態(tài)，固態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換。

3.2 對地下水性質(zhì)的研究及其處理方法

之所以對地下水的性質(zhì)進行研究是為為了把地下水對有色金屬勘探的影響降到最小，在不影響工程進度的情況下，盡可能地減少對工程質(zhì)量的因素影響。在對地下水進行全面的檢測后，通過相應(yīng)的技術(shù)手段去解決存在的問題，安排好地下水對礦山的工程影響程度，把地下水的影響采取更好的解決方式，為工程順利進行掃清障礙。在此基礎(chǔ)上關(guān)于通過對地下水性質(zhì)的分析，解決地下水的侵蝕的方法，主要有四種，分別是：固結(jié)技術(shù)、防止技術(shù)、堵截技術(shù)以及排解技術(shù)。關(guān)于固結(jié)技術(shù)詳細的解釋是，根據(jù)巖石的基本結(jié)構(gòu)，分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，針對性的對其脆弱部分進行專門固化的方法。

防止技術(shù)就是指，從根本上避免工程的施行于地下水相沖突，原則上選擇沒有地下水問題的區(qū)域進行施工。但這種方式有很大的局限性，并不能得到很好的反饋。避免工作區(qū)域的地下暗流，保證工程的質(zhì)量，最大程度減少其對工程質(zhì)量的影響。堵截技術(shù)就是指，在進行地下水的探測時，對地下水進行堵截人為的創(chuàng)造相應(yīng)的防止，可以很好的解決在無法找到合適無水區(qū)域時的地下水避免工作。排降技術(shù)是一種通過一定的技術(shù)手段，令不適合施工的地下水環(huán)境水位線，通過現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)水位的上升或者下降，以達到適合施工的水位條件。當(dāng)所有的技術(shù)都采取后，還是沒有解決地下水問題的話，就應(yīng)考慮結(jié)合最新技術(shù)用創(chuàng)新的方式解決了。

4 總結(jié)

當(dāng)今有色金屬已成為決定一個國家經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)、國防建設(shè)等發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是提升國家綜合實力和保障國家安全的關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源。作為有色金屬生產(chǎn)第一大國，我國在有色金屬研究領(lǐng)域，特別是在復(fù)雜低品位有色金屬資源的開發(fā)和利用上取得了長足進展。但對于地下水對有色金屬礦山地質(zhì)勘查的影響及防范措施研究工作還存在問題，希望本文能夠打開相關(guān)人員的思路，從而更好的解決問題。