礦區水工環地質工作的方法探究

仲雪辰

（江西省地質礦產勘查開發局贛中地質大隊，江西 南昌 330000）

資源是社會經濟發展以及國民日常生產生活活動正常運作的重要基礎。改革開放的數十年中，我國人們經濟收入水平及物質生活質量均有很大提升，其對水資源機其他地址資源的需求也隨之增長。探查礦區地址生態實際條件，強化對礦區水工環地址勘探力度，進而獲得更多客觀數據信息，擬定更科學合理的煤炭開采方案，提高煤炭資源生產質量與效率。雖然業內很多人員認識到做好礦區水工環地址勘探工作的必要性，但是在技術方法應用上還是暴露出一定不足，這是令人堪憂的，鑒于此本文水工環地質工作相關方法加以探究。

1 水工環地質工作的主要內容

縱觀當下我國煤礦產業發展態勢，基本上是依照當下現實工作需求與礦區所屬類型去設定地質勘探工作內容，并且各項工作流程具有一定依據，受到相關規定的管束。針對水工環地質工作，我國相關部門已經頒發了一定的規范標準，要求礦區內開展的水工復制勘探工作均要嚴格執行有關標準，確保預測、判斷及分析的科學性[1]。針對該項工作而言，其核心內容大多數是依照本地實況，全面觀測靜止水位，參照地質狀況完成測繪工作，并檢測水樣成分以及記錄相關數據信息等。

2 水工環地質工作現狀及存在的主要問題

2.1 生態環境

縱觀國內礦區水工環地質工作運作現狀，不難發現其面對著自然環境帶來的嚴峻挑戰。因礦區生態環境持續惡化，對廣大群體日常生產生活形成負面影響已經是不可推翻的事實。且礦區生產階段，多數礦山企業過度重視煤礦資源開采效率，而沒有關注開采質量及自然生態環境保護相關問題，長此以往，導致礦區生態環境破壞問題愈發嚴重。

2.2 科技創新力度不夠

技術創新是確保各項工作順利推進及高質量落實的重要基礎，也是礦山水工環地質工作取得良好成效的重要支撐[2]。當下，采用利用勘探技術開展礦山水文地質工作階段暴露出一些問題，主要表現在沒有更先進的技術知識做引導，對該項工作的管理與評審情況形成不良影響，不利于地能、水能資源高效開采與開發。

2.3 人才梯隊尚不完善

只有在專業性強、實踐經驗豐富的人才梯隊輔助下，礦山水文地質勘探任務方能保質保量完成，在最短的時間內解除工作實踐中滋生出的各類問題。但當下尚未建設完善、專業性較強的人才梯隊去開展水文地質工作。從事礦區地址勘探的工作人員專業技術與理論知識匱乏，外加水工環地質工作相關人才教育培訓力度不足，勢必會影響到該項工作質效。

3 水工環地質勘探方法研究

3.1 地質測繪

從原則上分析，礦區水工環地質工作中測繪的水文地質單元應是完整的，其采用的測繪比例在1：50000：10000 之間。地質測繪內容主要有了解礦區所在地氣象特征、自然地理、環境特點及地質災害常見類型等相關資料，也要掌握本地地形地貌，地下水走向和地下水污染程度，巖石堅硬度與完整性，自然和人工邊坡穩固性，不良地質現象分布特征及采空區等情況。

礦區水工環地質測繪工作要點有[3]：①測繪范疇應含有完整的補、徑、排的地質單元，不應受到礦區邊界的約束。②探尋到適宜的實測剖面:特別是在礦區地質條件模糊不清的工況下，實測剖面能夠在無需鉆探狀況下大體感知礦區主要地層的巖性、產狀、分層狀況等信息，對后期工作順利、高效率推進能發揮導向性作用。實踐中，剖面要盡量選定在和地層走向相垂直，構造簡單、地層裸露完整的區段。③設定適宜度較高的路線：礦區地質勘查測繪基本上會采用穿越與追索結合法進行。野外測繪時需結合當下地形條件，利用追索法對關鍵水文點、不良地質點、礦層露頭作出詳盡闡述記錄，穿越法適用于巖層裸露較好的區段。合理結合穿越法與追索法能進一步提升地質測繪工作質量。④積極采用既有工程：野外作業階段，覆蓋層會覆蓋很多關鍵地層與礦脈信息，工作人員應善于使用既有的老硐、探洞等去更好的控制礦層。⑤科學選擇測繪儀器：考慮到野外測繪工作的便捷性，通常選用手持GPS 對地質點進行定位，但其精確度有限，特別是當地質點密集分布時對定位精度會形成較大影響，故而建議在特殊工況下選用RTK 采點或高精度手持GPS 完成定位。

在野外調查實踐中，推薦選用局部代表性較強的泉水進行取樣，進行水質化學全分析等情況；探查地表水的水源以及走向。了解礦區地貌特征及土質實況，調查分析礦區周邊地貌特征，掌握巖層結構、分布規律機所屬類型、斷層具體方位、當下破碎程度等，并解讀其和礦區地震活動之間的相關性。

3.2 鉆孔靜止后水位測量法

在礦區內，在鉆孔施工工序結束后，要組織人力立即測量礦區的水位。礦區水位測量時間間隔是初始后的5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min，測得礦區水位數據后，勘測人員應詳細記錄，而后每隔1h 測量并記錄1 次，直至水位不在改變，其穩定標準是4h 中水位差異范圍＜5cm[4]。對于從事礦區勘探工作的人員而言，在工作實踐中，應參照礦區鉆孔結構特征，有針對性的調整原有的水位檢測法，針對存在偏差的水位數據，需要及時作出調整，特殊情況要組織二次測量工作。在抽水工作整體結束后，工作人員需認真觀測抽水效果，比如某抽水試驗實施的13h 內平均用水量為105m3/h 之內，其主孔會下降一定高度，觀測度的波動始終被控制在6mm ～13mm 區間內，整個過程推進階段沒有出現過深狀況，這也預示著分層止水抽水符合有關參數要求。綜合如上的信息可以認定該礦井裝備渡河礦區現實生產需求，實用性與可靠性均處于較高水平上。

測量礦區鉆孔靜止水位時，勘探人員應予以如下幾點問題一定重視：①扎實掌握礦區水文測量流程，若察覺到礦區內存有漏水情況，則應盡早采取堵漏措施進行處理；②參照礦區內礦采資源開采實況，調整初有的水位測量流程，客觀分析水位測量數據，借此方式確保礦區鉆孔靜止后水位測量工作順利推進。

3.3 鉆孔觀測礦區地質

鉆孔是礦區工程建設施工中的重要一環，于礦區內開展水工環地址勘探工作階段，若出現滲水、孔內涌水、掉渣及孔洞塌陷等問題，則一定要組織專員整體錄入相關信息，比如現象具體發生日期、部位等，也要詳實記錄任何起鉆、下鉆的動水位及間隔時間等信息[5]。空洞鉆進工作暫緩時間較長時，若再對其進行鉆孔操作，那么就需要二次測量孔洞的內水位數據。

3.4 連續觀測地下水地下動態

具體是將10d 設定為一個時間周期，對礦區河溪、泉水和坑道進行鉆孔建設流程，觀測其溫度與水位，并依照不同季節內降雨量的不同，分別取樣去分析水質。

3.5 水質全分析

選擇礦區內代表性較強的水樣，檢測與分析其成分。具體是將水樣安放在2L 塑料瓶內，石蠟將瓶口封實，制作好對應標簽并粘貼于塑料瓶表面，標簽上的內容有取樣時間、取樣地點與編碼，而后將其送到化學實驗室內進行分析和檢測。檢測的內容有水溫、味道、pH 值、硬度、雜質含量、透明度、CO32-、SO42-、Cl-、HCO3-、Cu2+、Fe2+等[6]。

3.6 采集氣象資料

和水質分析方法存在差異，采集氣象資料主要是勘探人員參照礦區所在地近些年的氣象狀況，在此基礎上科學設定礦產資源的開采范疇。為使礦區礦產資源開采工作高效率推進，地質勘探人員一定要認真落實氣象資料的采集工作，并有效整理，結合近些年間礦區的最大（小）降雨量以及本區域氣溫、濕度及蒸發量等氣象信息，對礦區礦產資源的開采方向做出科學判斷。通過科學應用礦區氣象資料采集方法，提出相關技術要求，能夠協助水工環地址勘探人員對自身工作職責有更清晰認識，竭盡所能提升礦區資源的開采效率，將資源的損耗量降至最低。

3.7 巖土樣品測試

通過試驗過程檢測巖土特性、巖土體和工程環境的相關性、監測建筑物和邊坡等形體改變、檢驗巖土工程治理的成效等，進而為巖土工程設計提供更可靠資料，確保巖土或基礎工程施工活動順利推進。巖土室內試驗是常用的測試形式，其中篩分法優勢常用的方法，其具體操作可以做出如下闡述：選用一整套孔徑存在差異的篩子，依照由上至下的方向篩孔逐漸減小安放，把事前稱重的烘干土樣進行過篩處理，稱量出留置于各篩孔上的土體質量，而后測算出其在總土粒質量中所占百分率。

4 結語

礦區水工環地質工作是勘探技術常用方法之一，對礦產作出科學、精確測評，是優化地質勘探工作質量的重要基礎。在實踐中，工作人員應嚴格把控水工環地址工作進度，全面掌握工地質工作流程，加強工作過程監督管理等，進而使礦區水工環地質工作質量得到更大保障，促進水工環地質勘探工作高效率推進過程，也能為礦區生產提供更優質服務。