張志遠(yuǎn)
(山西省地質(zhì)勘查局二一四地質(zhì)隊(duì),山西 運(yùn)城 044000)
我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)金屬礦石的消耗量也在不斷增長(zhǎng),因此為滿足工業(yè)生產(chǎn)需要,金屬礦開(kāi)采工作至關(guān)重要。金屬礦開(kāi)采工作是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作,在這之前需要進(jìn)行較為嚴(yán)格的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作。水工環(huán)地質(zhì)是指水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)[1]。這些地質(zhì)情況的勘查,為后期開(kāi)采方案的制定以及預(yù)防安全事故的發(fā)生提供了可靠的依據(jù)。由此可知,有效的水工環(huán)地質(zhì)勘查具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。
為更好的開(kāi)展金屬礦山開(kāi)采工作,水工環(huán)地質(zhì)勘查是必要環(huán)節(jié)。所謂水工環(huán)地質(zhì)勘查是指對(duì)待開(kāi)采礦山范圍內(nèi)的水文情況、工程情況以及環(huán)境等三方面進(jìn)行全方位的分析,以便了解礦山內(nèi)部情況,從而制定開(kāi)采測(cè)量和安全防護(hù)策略。水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)流程如下圖1所示。

圖1 水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)流程
由于勘測(cè)人員的專業(yè)水平不足,水工環(huán)地質(zhì)勘查經(jīng)常無(wú)法取得預(yù)期效果,因此結(jié)合金屬礦山勘查服務(wù)理念,進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)要求分析,具體包括水位測(cè)量技術(shù)要求、水質(zhì)測(cè)量技術(shù)要求、測(cè)繪技術(shù)要求、鉆孔技術(shù)要求和氣象條件測(cè)量技術(shù)要求。
鉆孔是水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)中最基礎(chǔ)的操作之一,后續(xù)所有的操作都需要以鉆孔為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)施,如水位測(cè)量、地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測(cè),因此對(duì)鉆孔技術(shù)有著一定的要求:①鉆孔的時(shí)間、鉆動(dòng)的水位需要實(shí)時(shí)記錄;②鉆孔一旦出現(xiàn)滲水、涌水以及周圍墻體掉渣等現(xiàn)象,需要及時(shí)記錄以及防護(hù);③當(dāng)空洞鉆進(jìn)工作停滯時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),該孔洞可能失去效用,因此需要進(jìn)行二次鉆孔。
測(cè)繪是礦區(qū)了解的必要手段,因此對(duì)技術(shù)有著一定的要求:①測(cè)繪之前需要做到充分的準(zhǔn)備工作,如礦山水文資料、地理文獻(xiàn)以及環(huán)境記錄等信息,保證測(cè)繪技術(shù)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)越性;②測(cè)繪時(shí),要注意將穿越和追索連這個(gè)方法有效的集合到一起,不要分離和獨(dú)立,否則測(cè)得的結(jié)果可能存在較大誤差;③測(cè)繪要嚴(yán)格遵循固定的原則,具體如下表1所示。

表1 測(cè)繪技術(shù)固定原則
此外,對(duì)于測(cè)繪人員也有著一定的要求:①測(cè)繪技術(shù)無(wú)法發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的一大原因是管理較為松散,因此需要加大管理力度;②測(cè)繪必要有一個(gè)明確的勘查目標(biāo)和勘查方向;③技術(shù)人員要準(zhǔn)確掌握測(cè)繪路線,提高測(cè)繪效率;④結(jié)合礦區(qū)斷層特點(diǎn),對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)管,提高測(cè)繪安全性。
當(dāng)鉆孔工作完成后,需要立刻對(duì)孔洞內(nèi)的靜止水位進(jìn)行測(cè)量與觀測(cè),觀測(cè)時(shí)間間隔一般控制在5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min等,且以60min為一個(gè)周期,同時(shí)每次觀測(cè)完,需要進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。此外,孔洞內(nèi)的水位并不是一成不變的,因此為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需要有一個(gè)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),字啊規(guī)定的時(shí)間內(nèi)的,對(duì)水位進(jìn)行復(fù)測(cè)。穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)定為4小時(shí)內(nèi)水位數(shù)值變化范圍需要在5cm內(nèi)。當(dāng)測(cè)量的數(shù)位數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)異常,需要結(jié)合實(shí)際,及時(shí)進(jìn)行糾正和調(diào)整的,必要時(shí),需要重新進(jìn)行測(cè)量。
水位測(cè)量除了需要注意技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外,人員操作要求也很關(guān)鍵。對(duì)于工作人員,需要注意以下幾點(diǎn):①充分掌握水位測(cè)量的具體流程;②根據(jù)已有的礦產(chǎn)資源相關(guān)情況,及時(shí)改進(jìn)水位測(cè)量方案;③需要對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析,從而為礦產(chǎn)資源開(kāi)采方案的制定提供數(shù)據(jù)支撐。
地下水可能流經(jīng)礦區(qū),因此水質(zhì)中含有一定的礦物成分,因此有必要進(jìn)行水質(zhì)測(cè)量,以明確礦產(chǎn)資源開(kāi)采的價(jià)值。水質(zhì)測(cè)量技術(shù)要求有如下幾點(diǎn):①水質(zhì)測(cè)量周期為每10天進(jìn)行一次;②對(duì)水質(zhì)進(jìn)行抽樣檢測(cè),每次檢測(cè)需要記錄好取樣時(shí)間、取樣位置,樣本編號(hào);③對(duì)取得的水質(zhì)樣本要進(jìn)行密封,防止水質(zhì)污染,以避免檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差。
金屬礦山開(kāi)采與的氣象環(huán)境也息息相關(guān),因此在水工環(huán)地質(zhì)勘查中,氣象條件的調(diào)查與測(cè)量也十分重要。在這里需要調(diào)查的氣象條件包括礦山區(qū)域每年的降水量,區(qū)域內(nèi)氣溫、濕度的變化等。根據(jù)這些相關(guān)氣象資料,判斷整個(gè)礦區(qū)的氣象環(huán)境,并進(jìn)行記錄,從而為礦產(chǎn)開(kāi)采制定良好的工作環(huán)境。
綜上所述,隨著工業(yè)化水平的不斷提升,我國(guó)對(duì)各種金屬礦產(chǎn)的需求量、消耗量每年都在不斷增加,因此,面對(duì)如下龐大的需求量和消耗量,金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采工作十分重要。在金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采前,金屬礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查是必要前提,以利于開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。然而,當(dāng)前的水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有得到充分發(fā)揮,為此本文進(jìn)行勘查服務(wù)理念下的水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)要求分析,包括位測(cè)量技術(shù)要求、水質(zhì)測(cè)量技術(shù)要求、測(cè)繪技術(shù)要求、鉆孔技術(shù)要求和氣象條件測(cè)量技術(shù)要求等,以便為工環(huán)地質(zhì)勘查工作的開(kāi)展提供建議和參考。