礦產資源開發中水工環地質勘查問題及防治對策

羅 晛，曹員兵，余 泉

（江西省地質調查研究院，江西 南昌 330030）

水工環地質為礦山地質勘查中一個最關鍵的環節，直接影響著礦山勘探進程，然而，基于之前技術發展水平的限制，使得水工環地質勘查中極易產生地質問題，勘查人員的人身安全在很大程度上無法得以保障，也會對礦山周邊環境帶來巨大污染。如今，礦山水環境地質勘查應用了比較現今的設備，使勘查中的問題得以有效解決，然而，依舊有一些問題始終存在，所以，我們需持續優化防治措施，最大程度降低風險，從而使勘探工程的進展、技術人員的安全和礦山環境擁有堅實的保障。通過勘查礦山水環境地質發現了問題，并提出防治對策，然而應持續優化防治措施，以便于使未來發生的不確定性因素得以良好解決。

1 水工環地質勘察概述

1.1 應用范圍

如今，社會經濟日新月異飛速發展，在此背景下，水工環地質勘查也取得了一定的進步，進步的原因主要體現在：①科技水平在持續進步及創新。②隨著經濟的高速發展，使得水工環地質勘查工作發展有了更多的資金支持。在當前發展的背景下，如何更好地做好水工環地質勘查工作，需有關人員對自己提出更為嚴格的要求。由于我國水文環境等發生了變化，因此，若想實現水工環地質勘查工作的可持續發展，有關人員必須要適當的改變工作部署，唯有如此，方能確保環境建設達標，水工環地質的發展進一步推動了社會的發展及進步，可以更好的保護自然環境。

1.2 工作內容

水工環地質勘查工作有很多內容，各行業若要良好生存，則需要進一步提高自身能力，水工環地質勘查工作中，唯有持續完善工作內容，并對有關規定進行嚴格遵守，方能更好的開展水工環地質勘查工作，可以促進水環境地質勘查的不斷進步。

2 水工環地質勘查在礦產勘查中的重要性

礦產區，開展地質勘探工作十分重要，但之前傳統的勘探技術已然不適用于如今的礦區勘探工作，并且也會影響到礦區勘探工作的開展，傳統的勘探方法本身就不具全面性，有關人員在勘探礦區地質時，并未嚴格勘察測量礦區水文、地貌、周邊環境，這反映出礦區地質勘查工作開展不到位，基于此種情況下，一旦出現事故災害，則會嚴重的影響到礦產資源的開采工作，特別是礦井作業，會導致人員傷亡。

而礦區勘查中有效應用水工環地質勘探技術，可以改善此類狀況，有效開展礦區水工環地質勘查工作，可以有效提升礦區勘查工作的全面性，開展此類勘探工作，可以綜合且嚴密的勘查礦區的地質、地貌和水文等，這可以為礦產資源開采項目的建設提供準確的數據信息，能夠有效提高礦產資源開采的安全性，也可充分確保礦區有關人員的安全。

在礦產資源開采前，有關勘探人員應使用現今的勘探技術，并認真仔細的勘探礦井位置，并且也需要結合有關勘探數據分析預測礦井的涌水量，開展水工環地質勘探工作，可得到礦區周圍環境和水文地質的精準數據，從而使礦井工程的建設施工提供基礎保障，有關人員也可結合水文數據信息建造礦井導水部分，以免礦井中產生積水和漏水等情況，進而能夠降低安全隱患。

3 礦區水工環地質勘查中的問題

3.1 水工環地質勘查技術滯后

今天，我國科技持續發展及進步，使得我國地質勘測技術也展現出良好的發展態勢，為此，在水工環地質勘查中也有效應用了各類高新技術，然而，基于客觀層面而言，部分實驗室中所研發的高新水工環地質勘查技術，沒有在礦產資源勘查中得到有效應用。加之野外環境十分復雜，應用高新技術有一定的局限性，這也使水工環地質勘查效率受到了影響。水工環地質勘查的許多先進技術，在礦產勘查中應用受限，使得水工環地質勘查質量缺乏科學保證。

3.2 技術流程缺乏合理性

水工環地質勘查工作具有一定的復雜性，為此，勘查方應全面認識礦區水工環地質條件，礦山水工環地質勘查技術流程依據就是礦區勘查階段的礦山類型，根據有關規定和不同種類的礦山礦產地質勘查規范制定的。在以前以犧牲環境為代價的粗放式礦山開發思維影響下，使得如今礦山水工環地質勘查技術流程同綠色礦山建設發展要求不符，尤其是水工環地質勘察與鉆孔精致水位測量技術流程，礦業資源的高效利用和合理開采標準沒有得到落實，最終使礦業的綠色發展進程受到了影響。

3.3 勘查結果應用范圍窄

礦山水工環地質勘查的終極目標是對勘查結果的應用，然而，因如今的勘查結果管理水平較低，使得項目部門不能科學有效的對勘查結果進行應用。具體為：基于理論視角，項目部門需多開展種類多的勘查工作，通過對多類勘探資料的分析，計算出總體勘查結果，然而具體狀況下，上面的勘查過程會受多類因素影響，尤其是勘查成結果轉化困難，從而使勘查結果應用的時效性受到了影響，進而影響區域礦山水工環地質勘查的綜合效益。如，現有的以水工環地質勘查結果為基礎的礦山風險評估水平很低，距離預期目標較遠，從而會使工程建設的安全受到影響。

3.4 勘查精準度低

基于本質而言，水工環地質勘查為一類以地下水資源、自然環境和工程建設地質為目標的勘查作業，盡管技術持續革新，理論逐漸豐富，水工環地質勘查也為礦區建設提供了幫助，然而，水工環地質勘查技術依舊有待成熟，勘查階段很容易發生準確性不高的問題。此外，水工環地質勘查團隊勘查設備相對落后，導致礦區水工環地質勘查效率較低，最終也使得礦區工程建設進程受到了影響。

4 礦山地質勘查中水工環問題的防治對策

4.1 建立綠色勘查技術流程

綠色礦山建設背景下，勘探技術人員應從工藝流程上優化調整勘探方案。如，在地質測繪技術方面，測量人員除應用現代地質測繪設備外，還應選擇科學、現實的測繪比例。例如，選擇1/25000的比例開展測繪，將現代勘探測繪設備與測繪工作實際相結合，探索礦區礦產資源開采線。勘查過程中發現礦區斷層時，勘查人員應按照礦區斷層特征，對相應區域內及周圍的地質災害進行嚴格監測和管理，為有效提高礦區水工環境地質填圖效率鋪平道路。又如，對于鉆孔靜止水位測量技術，勘查人員應以礦區開采任務結束時為節點，及時測量礦區水位。初始測量間隔由每5.0min一次的間隔代替，同時，最終測量時間調整為測量開始后1.0h，以確保礦區水位測量的科學發展。

基于礦區內水位數值的動態變化，為保證水位測量的準確性，測量人員應制定科學的水位穩定標準（4h振幅小于或等于10.0cm），在規定時間內對礦區內的水位進行多次測量。在整個測量過程中，測量人員應密切觀察水位，并詳細記錄所有數據，周期為60.0min。觀測過程中如發現偏差較大，應及時調整和復測，并結合礦區鉆孔結構特征的差異，不斷改進水位測量方法，以達到鉆孔靜止水位測量的目標；如果測量階段礦區出現了漏水狀況，并需要第一時間結合礦產資源開采實況應用堵漏舉措，根據測量數據，分析了漏水的原因，以減少水資源的低值損失，有助于綠色礦山的建設。

另外，水質分析流程的改進是綠色勘查技術流程建設的關鍵內容，勘查技術人員應在礦區水資源污染傳統水樣成分檢測、分析和判斷的基礎上，進一步優化采集、檢測和分析模塊。采集時，要求采集人員選擇1.0kg石蠟密封的水樣容器，并標明水樣采集時間和數量的順序，檢測時，檢測人員能夠從水樣氣味及溫度等方面，初步判斷水樣受污染情況，除了要對結果進行記錄，檢測人員也應結合自身專業經驗，提出有效的污染防治舉措，從而為綠色礦山建設貢獻一己之力。

4.2 加強勘查結果應用

因礦山水工環地質勘查有諸多內容，包括水文、環境地質、工程地質等諸多方面。所以，在應用勘查結果時，相關人員需要立足多層面，對多種因素進行統籌，從而確保可以有效應用勘查結果。一方面，有關人員可以根據相關數據繁瑣、數量大、容易出錯的特點，收集省內多年積累的勘查、地質和測量資料，逐一核對儲量、位置和基本信息。然后，基于遙感技術，對采集的數據類別進行合理劃分，并以文件索引、二進制形式分別進行圖片、編錄后文檔資料的格式轉換，同時，對地質剖面進行掃描和矢量化處理。然后，根據文檔特征，構建文檔關系模式，見表1所示。

表1 文檔關系模式

如表1所示，通過構建文檔關系模式，可縮短礦區信息的搜索時間，根據文檔關系模式，根據文檔關系模式，可以統一的標準，分步驟將收集到的表格資料進行預處理、編碼后轉換入庫，獲取礦區位置清晰、儲量豐富的資源數據庫。

除此之外，完成文檔關系模式和資源數據庫建立后，有關人員能夠按照礦山生產和工程建設要求，合理應用有關數據。如，對資源數據庫中的資料進行提取，通過合理科學的方式，對水工環內地質災害發生狀況進行分析，并評價水工環境中地質災害的潛在危害程度，劃分危害等級。同時，將地質環境、水工環地質災害有機地結合起來，分析采礦對生態環境和機械設備的負面影響。然后，結合生產和工程建設合同及相關文件的規定，從勘查工藝選擇、勘查作業規范、應急預案、現場地質特征監測等方面進行分析，制定生產場地優化方案，為同時實現經濟效益最大化和生態效益最大化提供支持。

4.3 提升勘查精準度

在應用傳統勘探技術的基礎上，為了實現準確的勘探，技術人員可按照礦山水工環地質勘查的要求，科學應用KPO定位技術，即在根據資源數據庫分析歷年礦區情況的同時，對礦區的經緯度進行科學規定。以礦區的經緯度為定位位置，依托無線信號測距的交匯原理，對礦區水工環勘查目標點的具體坐標位置進行劃分和轉換。在定位過程中，勘查人員需依靠無線傳輸設備將勘探信息向地面接收設備傳輸，基于殘差法的應用，建立了誤差消除矩陣，以消除殘差法的不利影響，誤差消除矩陣為：

（1）中，Xi的誤差確定矩陣分別是Vx、Vy、-Ⅺ的轉換參數。按照誤差矩陣得到定位系統存在的殘差率，根據單位方差原理，能夠選擇單位估算值的公式參數，參與計算的數值量及擬合參數分別是j、k，然后得到檢測信息參數R、儲量參數P和殘差值w間的關系。即：

通過（2）能夠計算出殘差值，為勘探成果的處理提供支持，提高勘探精度。另外，在水工環勘探過程中，勘查人員能夠綜合運用激化勘查法，提高勘探精度。在應用激化勘查法時，勘查人員可結合如今水工環地質勘查實況，激發區域巖石、礦石中物質，判定勘查對象內部結構變化，對開采階段易出現的安全風險進行模擬，確保能夠順利實施勘查作業。

5 結語

總而言之，開采礦產資源時，水工環地質勘發揮著十分重大的作用。必須全面對礦區內的環境進行徹查，為礦產資源開采工作打下良好基礎保障。水工環地質勘時，應該全面實施水工環地質監督觀察，把控水工環地質勘查工作精準性，全面提升水工環地質勘查各項工作環節質量，實現資源開采、環境保護、經濟發展的協調共贏。充分展示水環境地質勘探的價值，借助強化的水環境地質資源信息，引進信息化勘探設備和勘探技術，及時收集治水工程、環境地質、勘查資源等信息，確保礦產資源的高效開采和利用。