水文地質(zhì)工作在礦山地質(zhì)勘查中的重要作用

張鴻鼎

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730030）

水文地質(zhì)是研究自然界中地下水的各種變化和運(yùn)動(dòng)、地下水的分布和形成規(guī)律、地下水物理性質(zhì)及化學(xué)成分、地下水資源及其合理利用、地下水對(duì)工程建設(shè)和礦山開采的不利影響及其防治等的地質(zhì)學(xué)分支學(xué)科。由于水文地質(zhì)條件的改變而引發(fā)的自然災(zāi)害的現(xiàn)象，是比較常見的。從礦山地質(zhì)勘查記錄中可看出，地面發(fā)生沉降與塌陷都是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的主要原因，因此，在礦山地質(zhì)勘查工作中分析礦山水文地質(zhì)環(huán)境的重要作用是十分關(guān)鍵的。近些年，礦山開發(fā)利用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密切關(guān)系，因其巨大需求量與其獨(dú)特成因，導(dǎo)致礦山開采成為工作的主要核心，而水文地質(zhì)工作常被忽略。因此，根據(jù)礦區(qū)中礦產(chǎn)位置及儲(chǔ)存量等信息，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行勘查與開發(fā)的同時(shí)，詳細(xì)了解礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境，分析并提出礦區(qū)水文地質(zhì)工作存在的問(wèn)題及相應(yīng)解決辦法，對(duì)水文地質(zhì)工作在礦山地質(zhì)勘查中具有重要作用。

1 礦山地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)工作的作用

結(jié)合礦區(qū)實(shí)際情況對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘查，通過(guò)化探、實(shí)驗(yàn)、鉆探等一系列措施，深入開展礦山地質(zhì)勘查與水文地質(zhì)監(jiān)測(cè)的綜合研究[1]。在常規(guī)礦山地質(zhì)勘查中，由于缺少基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與基本施工條件，對(duì)于地下水的危害防護(hù)還未找到解決措施，在許多地區(qū)都發(fā)生過(guò)因地下水造成的礦山工程事故。在吸取以往的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)后，在今后的礦山地質(zhì)勘查中需要對(duì)水文地質(zhì)工作更加重視。在勘查工作中，不僅需要滿足各個(gè)勘查階段關(guān)于水文地質(zhì)方面規(guī)范的要求，還需對(duì)礦坑涌水量進(jìn)行科學(xué)判定，同時(shí)需要找到有效的水源方向，加強(qiáng)水資源利用效率。在開采過(guò)程中，以技術(shù)條件為突破點(diǎn)，注重礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)分析，可減少在礦山開采過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，在維護(hù)工作人員安全同時(shí)，提高勘查工作效率。根據(jù)水文地質(zhì)工作在勘查中的作用，將生產(chǎn)中的不利因素轉(zhuǎn)化為有利因素，尤其是對(duì)一些地下水含量較多的礦區(qū)，應(yīng)充分考慮地下水水質(zhì)情況，將其進(jìn)行有效利用。

圖1 兩種勘查方法精準(zhǔn)度對(duì)比結(jié)果

（1）提高礦山地質(zhì)勘查精準(zhǔn)度。水文地質(zhì)不僅會(huì)影響礦山地區(qū)的巖土密實(shí)度，也會(huì)影響礦山地區(qū)勘查的工作進(jìn)度。隨著近些年來(lái)對(duì)水文地質(zhì)工作的不斷研究發(fā)現(xiàn)，受到外界因素影響，產(chǎn)生的地下水具有酸性物質(zhì)，礦山被腐蝕的極為嚴(yán)重。由于地下水的不斷運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致礦山內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到壓實(shí)作用的影響發(fā)生改變，沉積巖會(huì)呈現(xiàn)出不同程度的透水性，隨著水的側(cè)向遷移，向壓力較小的透水層進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)，為地質(zhì)勘查工作帶來(lái)了極大的不便，因此加強(qiáng)水文地質(zhì)工作在礦山地質(zhì)勘查中具有重要的作用[2]。利用水文地質(zhì)方法對(duì)地下水埋深和腐蝕性進(jìn)行深入研究，可判斷礦區(qū)基礎(chǔ)砌置深度，尤其是對(duì)尾礦壩和貯灰壩勘查時(shí)，根據(jù)水文地質(zhì)資料，分析地下水浸潤(rùn)的曲線，以判斷壩體的滲透以及對(duì)環(huán)境的影響。

分別采用傳統(tǒng)勘查方法與根據(jù)水文地質(zhì)的勘查方法對(duì)礦山地質(zhì)勘查精準(zhǔn)度進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知：最初傳統(tǒng)勘查方法精準(zhǔn)度可達(dá)到75%，根據(jù)水文地質(zhì)勘查方法的精準(zhǔn)度可達(dá)到79%。隨著勘查次數(shù)的增加，傳統(tǒng)勘查方法的實(shí)際勘查與評(píng)估勘查結(jié)果有所下降，而根據(jù)水文地質(zhì)勘查方法的實(shí)際勘查與評(píng)估勘查結(jié)果持續(xù)上升，最高可達(dá)到95%。對(duì)于大部分礦床來(lái)說(shuō)，伴隨水流的流動(dòng)，含有的懸浮或溶液狀態(tài)的礦物質(zhì)也隨之流失，促使礦床附近水中礦物質(zhì)含量較多。根據(jù)這一規(guī)律，在對(duì)礦山地質(zhì)勘查工作時(shí)，檢測(cè)水流中的礦物質(zhì)含量，可大大提高礦山地質(zhì)勘查的精準(zhǔn)度。以此為勘查依據(jù)，結(jié)合實(shí)際礦山環(huán)境，可獲取礦山地質(zhì)勘查的準(zhǔn)確信息。

（2）減少礦區(qū)勘查環(huán)境污染。為促進(jìn)礦產(chǎn)資源開采工作的進(jìn)行，需對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行勘查。加強(qiáng)水文地質(zhì)方面工作，需從水文地質(zhì)實(shí)際環(huán)境出發(fā)，通過(guò)科學(xué)手段對(duì)礦井進(jìn)行分析，預(yù)估開采礦井涌水量，以便在建井和生產(chǎn)時(shí)采取相應(yīng)流、排、堵、防等措施，幫助礦產(chǎn)資源進(jìn)行有效開采。由于礦山開采改變了水文地質(zhì)環(huán)境，整個(gè)開采生態(tài)區(qū)都失去了平衡，環(huán)境污染問(wèn)題就會(huì)產(chǎn)生。如果情況較為嚴(yán)重，礦井涌水量過(guò)高，可能會(huì)發(fā)生淹沒坑道、人員傷亡等嚴(yán)重災(zāi)害，同時(shí)對(duì)附近的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與居民健康都構(gòu)成威脅。開采過(guò)程中，如果排水工作沒有完善，那么勢(shì)必會(huì)引起地下水枯竭、酸性水排除以及地面坍塌等問(wèn)題，尤其是具有放射性的元素很容易對(duì)周圍環(huán)境造成污染與破壞。根據(jù)水文地質(zhì)歷史資料，對(duì)礦床地下水運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)涌水量受到富水性含水層的影響，地下水徑流、匯流與含水層發(fā)生改變。加強(qiáng)水文地質(zhì)工作不僅能夠?yàn)榈V山開采提供技術(shù)支持，還能減少礦山開采難度，尤其是在礦山開采過(guò)程中，對(duì)地下水科學(xué)合理的運(yùn)用，能夠有效減少礦山地質(zhì)勘查中環(huán)境污染的現(xiàn)象。

（3）增加礦區(qū)開采經(jīng)濟(jì)效益。開展地質(zhì)勘查工作的，重視報(bào)告審批，注重礦產(chǎn)勘查，保證其完整性與全面性。通過(guò)對(duì)礦山地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)控制情況，能夠?qū)崿F(xiàn)地下水在科學(xué)有效利用的同時(shí)，增加礦區(qū)開采的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)礦產(chǎn)開采離不開市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)支持，因此礦產(chǎn)勘查與開采應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)價(jià)值理念，實(shí)現(xiàn)低投入與高收入的工作目標(biāo)，幫助礦產(chǎn)企業(yè)取得較大的經(jīng)濟(jì)收益。

2 結(jié)語(yǔ)

水文地質(zhì)調(diào)查是利用礦山大量開采資料進(jìn)行更詳細(xì)、更全面的研究，尤其是在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過(guò)程中發(fā)揮著重要所用。為加強(qiáng)礦山開發(fā)建設(shè)，需嚴(yán)抓水文地質(zhì)工作質(zhì)量，在勘查過(guò)程中，加強(qiáng)水文地質(zhì)方面的工作是礦產(chǎn)資源合理的開發(fā)與利用的重要途徑，減少環(huán)境污染是實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)開發(fā)最大效益的唯一路徑。通過(guò)分析加強(qiáng)水文地質(zhì)工作力度可知，該方法能夠提高礦山地質(zhì)勘查精準(zhǔn)度、減少礦區(qū)勘查環(huán)境污染、增加礦區(qū)開采經(jīng)濟(jì)效益，能滿足人們對(duì)礦山勘查的高標(biāo)準(zhǔn)需求。

[1]郝彬彬,王春紅．綜合物探技術(shù)在礦山水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用[J]．煤炭工程,2017,49(3)：47-49．

[2]王祥邦,王正榮．爛泥溝煤礦水文地質(zhì)條件分析及防治對(duì)策[J]．煤炭技術(shù),2017,21(1)：209-211．