礦山水文地質調查的難點及解決途徑分析

李和欣

（山西省第二地質工程勘察院，山西 侯馬 043011）

自新中國成立以來，我國工業化大生產日益發展，給全體居民帶來巨大經濟利益的同時，也使作為工業原料的礦產資源因為過度開采而出現了日漸短缺的不良現象[1]。山西省自新中國成立以來始終是我國公認的礦產資源最豐富的地帶，一直以來被高度的開采與利用，在不知不覺中也成為了礦山地質環境破壞最為嚴重的地區[2]。

由于過度的開采，如今的山西省很多礦山地帶己經出現塌陷、滑坡、崩塌和泥石流等惡劣的地質環境問題，且全省所有礦山地帶的采空面積已超過了8000km2，造成了許多不可挽回的環境污染問題，并且嚴重威脅到山西人民在日常生活中的生命以及財產安全[3]。因此，如何合理開采山西省的礦產資源，是當下的研究重點。在研究過程中，地質環境評價體系對山西省礦山地質環境保護與恢復治理有著極為重要的現實意義。

從礦山地質勘查角度來看，水文地質勘測工作發揮著重要作用，水文地質勘查工作中需要調查與了解地下水資源情況，降低礦山開采過程中出現地質風險的可能，同時有效控制對生態環境的破壞。可見礦山開采過程中水文地質勘查工作的重要性。最后應注意的是在研究礦山水文地質情況時，需要研究地下水情況與具體分布，保證開采過程的合理科學。

1 礦山水文地質調查的難點

1.1 地下水水位調查難點

根據長期礦山水文地質調查的實踐經驗，地下水水位的調查是一大難點[4]。準確的估計地下水的水位是保證礦山施工項目的開展乃至保證施工人員生命財產安全的重要因素[5]。主要原因是地下水的水位是隨著降水或溫度等水文氣象條件的變化，而時常發生變化的。以往的調查工作大多是采用多次測量地下水位情況取得平均值的方法，來最終確定其地下水水位情況[6]。

但由于地下水位受環境因素影響巨大，估計出地下水水位的平均值并不能完全有效的反映出其地下水水位的全部地理信息。在夏季降雨量大的時候，由于巖層性產狀或是礦山含水層結構被破壞嚴重，進而造成了地下水水位迅速上漲的現象；在冬季降雨量小的時候或者人類進行大面積農田灌溉等大量引入地下水事件時，就會加劇地下中層土壤鹽漬化程度，隨著時間的推移將直接影響整體巖土層質量，進而造成地下水水位急劇下降的現象；如果地下水層截堵或是外部溫度變化過大，將導致地下水水位驟降，嚴重時容易引發地面坍塌等自然災害的發生。

1.2 地下水壓力調查難點

礦山的地下水環境因為本身壓力，而具有極強的流動性。在一般情況下，地下水的動力水壓雖不會對礦山環境造成破壞性質的影響，但過于頻繁的進行礦產資源開采工作，就有可能對地下水本身的流動環境造成改變，進而導致地下水的動力水壓逐漸加大，改變了原本的水壓平衡，從而加大洪水或泥石流等自然災害的發生概率[5]。由于在調查地下水壓力對礦山開采施工的影響程度是，在其的壓力達到一定預定最高值時，開采工程中就會出現包括管涌和流沙等在內的各種困難情況，進而直接影響著整體工程項目的順利進行，造成了后續水文地質勘察工作的無法有序進行，因此將地下水壓力調查看作當前礦山水文地質調查中的難點之一。

2 解決途徑分析

2.1 落實前期準備

想要解決山西礦山水文地質調查工作中地下水水位和壓力兩個調查難點，在礦山水文地質調查工作開始之前，相關項目的負責人員必須嚴格按照國家相關標準要求，認真落實好所有的調查前期準備工作。

首先要做的就是落實調查工作的前期準備環節。前期準備的主要內容分為兩個步驟：第一步為廣泛收集調查地帶的地理環境、氣候環境以及歷年的月平均降雨量等基本資料，從而有效的明確具體水文地質勘察的工作標準和技術規程、實地調查了解巖土工程所在地區的地形地貌情況以及含水層的分布情況；第二步為深入研究這些資料，將各類資料中關于礦產施工過程中當地氣象、地表水的類型與方位等方面的資料結合所學知識進行研究與探討，從而預測出施工中大體該礦山地帶的降水值范圍，以此應對地下水位頻繁變化的自然現象。落實好前期的準備階段，可使得勘察人員能夠全方面掌握水文地質勘察的基本內容，為后續各項水文地質勘察實際工作的開展與落實奠定堅實良好的基礎。

2.2 建立水文地質調查評價體系

在落實了礦山水文地質調查的前期準備之后，就到了建立水文地質調查評價體系階段。在建立體系的過程中重點是將地下水及其對礦產開采資源的過程中產生的影響代入到水文地質勘察評價范疇中，在運用事前防范的理念下主動結合以往水文地質勘察經驗和相關工程案例，提前預測、評估可能出現的巖土危害等，并在此基礎上制定出相應的解決方案。

此外，調查人員還需要有意識地將巖土體類型、建筑物特點等融入水文地質勘察評價中。在完善水文地質調查評價體系的過程中，調查人員必須做到以下幾點：首先通過相關地質環境的要求，確定礦產資源的開采時限，通常來說，礦產資源的開采時限需要控制在1年之內；其次整理與分析所調查區域的各項水文地質資料，做好統一明確調查人員在該工程中的全部工作內容；然后在確定調查區域內的富水地段，評估當地的地下水源，并積極運用水文地質調查構建評估系統；最后調查人員需要模擬礦山開采中的形變過程，為工程選址提供了重要參考幫助，使得調查結果的誤差值能夠控制在標準范圍。

2.3 應用合理的調查技術

在建立了完整的水文地質調查評價體系之后，為保障水文地質調查的工作效率，負責人員必須根據礦山的水文地質條件為參考，選擇適應的調查措施。例如，在需要測定含水層中的關鍵參數的調查項目中，需要尋找如水質和水量參數等參考資料，更需要先進的鉆探技術，以及符合要求的設置鉆孔設備，才能順利開展施工。在應用各種現代化設備儀器進行合理的調查工作中，用于調查的礦石資源必須使用清水對其進行沖洗和浸泡，才能作用調查樣品實用。此外，調查項目的負責人還應當著手于對礦山地質特征、礦山地下水循環規律等進行深入思索，以此有效礦山開采過程的安全合理性。如果在調查過程中發現地下水位出現超出預測范圍的波動時，項目安全員必須結合礦山的地質情況以及之前的調查結果迅速、準確判斷該情況下礦產施工的安全性，如果不安全，則盡快通過修復或更換滲漏管道的方式，針對該礦區進行處理。

3 結束語

目前國內礦山開采依舊是我國礦產資源的主要來源，對于制造業有著重要作用。而礦山水文地質調查是進行礦山開采的必要前期準備工作，其重要性不容小覷。

本文在礦山水文地質的相關調查實踐中，發現了礦山水文地質調查在實際調查過程中有著很多難點和困難，本文對難點進行了分類歸納和分析研究，分為水位調查難點和水壓調查難點兩方面。并根據自身實踐經驗和查閱大量相關學術論文對如何解決這些難點進行了深入探討，總結出了前期準備、評價體系、調查技術三方面具有普遍性的解決途徑，形成了關于礦山水文地質的全面化的針對性的理論體系，期待對礦山水文地質調查相關的學術研究有促進作用，并且能對現實社會中開展的礦山水文地質調查工作具有一定的幫助。