礦產資源勘查中水文地質勘查的研究

馬玉鋒

摘要：在礦產資源勘查中為查明礦山的水文地質條件，水文地質勘查工作顯得至關重要。對此，本文首先對水文地質勘查的內容進行了介紹，然后對礦產資源工作中水文地質勘查的內容及關鍵技術進行了分析，并以某礦山礦產資源勘查作為研究對象，對勘查工作中水文地質勘查方法進行了探究。

關鍵詞：礦產資源；水文地質；勘查

引言

在工業生產發展中，礦產資源是十分重要的能源保障。現如今，我國處于發展階段，礦產資源需求量較大，通過合理勘查和開發礦產資源，能夠有效促進礦產資源發展。在礦產開發中，通過水文地質勘查，查明礦山水文地質條件，有利于礦產開采及安全生產。因此，礦產資源勘查中對水文地質的勘查方法進行詳細探究十分必要。

1.水文地質勘查的內容及關鍵技術

1.1水文地質測繪工作

在礦產資源勘查中，水文地質測繪是最為基礎的勘查內容。主要內容包括：地質調查，地貌調查，水文地質調查。通過水文地質測繪工作，能夠初步了解水文地質條件。需要注意的是，水文地質測繪工作需要注意測繪精度的要求，一般需采用比例尺較提交的成果圖大一級的地形圖為填圖的地圖。在得到完善的勘查數據后，根據勘察工作實際需要，形成水文地質圖（含代表性地段的水文地質剖面圖）。

1.2水文地質鉆探工作以及鉆孔技術

在水文地質勘查中，鉆探勘查的主要作用是對巖體內部構造以及地下河流流動情況進行抽樣調查分析。鉆孔技術有兩種：其一為沖擊鉆進技術，其二為回轉鉆進技術，在鉆孔技術的實際應用中，可以單獨應用其中一種鉆進技術，或者將兩種鉆進技術進行組合應用。在沖擊鉆進過程中，使用鉆頭擊穿巖石，并向下沖擊，通過鉆孔獲得巖石樣品，對巖體實際情況進行分析。另外，回轉鉆進施工中，通過鉆頭旋轉研磨巖石，能夠擊穿巖石，在獲得巖石樣品后，可以直接應用于資源開發中。

1.3水文地質物探工作以及電法勘探技術

通過水文地質物探工作，有利于區分巖體結構類型、成分、溫度等。由于不同時期所形成的巖體結構，其電學性質有一定的區別，因此，可以將這些區別作為判斷水文地質條件的關鍵。在礦產資源勘查中，不同勘查區域在儀表設備上的反應具有較大差別，如果巖體內部結構比較簡單，則儀表設備上的異常值就會比較少，如果巖體內部結構復雜程度比較高，則需要對觀測距離進行加密處理，并對不同區域的孔隙度、含水性進行勘測分析。

2.實例分析礦區水文地質研究的重要性

2.1工程概況

某煤礦設計生產量為40萬噸/年，在礦井生產過程中，需要對7-2煤層進行開采。根據地質勘查資料，該煤層為太原組煤層，為了對該煤層進行安全開采，需要對煤礦床做水文地質勘察查評價，然后在此基礎上合理編制開拓方按，為礦井資源安全開采奠定基礎。

2.2水文地質問題

（1）7-2煤頂底板主要含水層的富水性規律、水力聯系、補徑排條件等并不明確；（2）礦井采區北部邊界DFl斷層和內部一采區與二、三采區的邊界DF24和DF27斷層的導水性并不明確；（3）各含水層的水文地質參數不明確；（4）7-2煤層的開采屬帶壓開采，煤層底板主要受到十灰、十一灰和奧灰的影響，承壓條件下防治水技術研究不夠深入；（5）在礦井開發中，水防治方案并不完善。

23鉆探工程設計

（1）在本次勘查中，勘查重點為礦區第四系、五灰含水層、7-2煤頂板四灰以及第四系。（2）根據開采工作成果，對地質資料進行分析，判斷采區邊界斷層的導水性，同時，獲得含水層水文地質參數。（3）對7-2煤底板十灰和十一灰的水壓及富水性進行勘查，同時，對奧灰含水層水壓進行測量和監測，并將結果與二、三采區進行比較分析。（4）如果DF27斷層和DF24斷層為導水斷層，則可以將其與二、三采區形成礦區建立地下水觀測網。（5）在水文地質試驗鉆孔勘查過程中，應該遵循一孔多用的原則進行鉆孔設計，對物探探查的7-2煤頂底板含水層富水區域進行驗證，與此同時，還需要查明7-2煤頂底板巖層結構特征，并進行物理力學參數測試，明確掌握煤層頂底板巖層的抗破壞能力，從而為水文地質評價提供依據。除此以外，還應該根據以往施工經驗中對于邊界斷層的揭露情況，對邊界斷層的導水性進行分析，通過對勘查資料進行分析，掌握詳細的水文地質參數資料。在本次水文地質勘查中，在在7-2煤層的一、二、三采區共設計8個鉆孔，分別為一采區的T9，T11-鉆孔及二、三采區的T2、T3、T4、T5、T7、T8鉆孔。

2.4水文勘查分析

（1）在本次水文地質勘查中，首先對以往的勘查資料進行分析，如表1所示。通過對表1數據資料進行分析可見，該煤礦一、二、三采區的四灰含水層、十灰含水層、十一灰含水層和奧灰含水層均屬于弱富水性含水層，并且地下水補給徑流的速度比較慢。

（2）通過對各個含水層進行水樣分析，其中，T₄-四灰含水層、T₁₀-十灰含水層、T₁₁-十一灰含水層以及奧灰含水層的水力聯系比較差，在T₁₀-十灰含水層與T₁₁-十一灰含水層之間，存在局部水力聯系。

（3）在本次水文地質勘查中，通過對二采區軌道石門、二采區皮帶下山施工資料進行分析，邊界斷層破碎帶主要為黑色泥巖膠結，并且膠結程度比較高，因此斷層為隔水斷層。

（4）通過本次水文地質勘查發現，奧灰含水層具有可疏降特性，但是，由于不同含水層的富水性不同，因此，在后期水文地質勘查中，還需要綜合應用物探技術和鉆探技術，確定含水層的富水異常區，保證礦產資源開采的安全性。

結語

綜上所述，在礦產資源勘查開發中，水文地質勘查至關重要。水文地質勘查技術種類比較多，勘查內容復雜，對此，需要結合礦山實際情況選擇水文地質勘查技術，并對勘查結果進行匯總分析，然后再將其應用于礦產資源開采中，促進礦產資源開發利用。