不同地質(zhì)條件下礦山常用水文地質(zhì)勘探技術(shù)手段

劉瑞 吳雨珊

摘要：近年來，我國對礦產(chǎn)資源的需求不斷增加，礦山開采越來越多。礦山開采的速度隨著工業(yè)化的加快而不斷加快，面臨大量的礦物需求，在這種情況下，需要對不同地質(zhì)條件下的地質(zhì)勘探技術(shù)進(jìn)行研究，本文首先分析了礦山水文地質(zhì)勘探問題，其次探討了不同地質(zhì)條件下礦山常用水文地質(zhì)勘探技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：不同地質(zhì)條件;礦山;水文地質(zhì)

引言

在現(xiàn)在社會國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)穩(wěn)步向前的情況下，對于礦產(chǎn)資源的需求是更多的，在這樣一種大環(huán)境下，做好礦山開采工作顯得十分關(guān)鍵。與其它開采礦物、其它資源開采一樣，礦山的開采也是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作。如不對開采過程進(jìn)行合理控制，不僅會對周圍的自然環(huán)境造成破壞，也會嚴(yán)重影響整個(gè)工作進(jìn)行過程當(dāng)中相關(guān)人員的人身安全。

1礦山水文地質(zhì)勘探問題

1.1利益

在當(dāng)今社會人們對于環(huán)境和資源的保護(hù)意識是越來越看中的。在這樣的大環(huán)境下，礦區(qū)保護(hù)及水文地質(zhì)所得到的關(guān)注更高，開采方蒙混過關(guān)浮于表面的工作形式大大被限制。為了更好地保證水文地質(zhì)鉆探的順利開展，還會有各級監(jiān)管部門進(jìn)行嚴(yán)加查辦。將過去未做的工作補(bǔ)上，做好的工作及時(shí)更正。即使在這樣一種嚴(yán)厲的風(fēng)氣下，還有一大部分礦山開采方的目光較為短淺，只愿意將全部的投資拿去進(jìn)行開采，而不愿意投入一部分資金到水文地質(zhì)鉆探環(huán)節(jié)，更好地幫助與促進(jìn)水文地質(zhì)鉆探工作的進(jìn)行，過分注重經(jīng)濟(jì)效益，使得這部分礦區(qū)，偽造資料來敷衍進(jìn)行水文地質(zhì)鉆探工作。

1.2政策制度保障不完善

礦山地質(zhì)勘查由于缺乏有效、科學(xué)、系統(tǒng)的勘查管理制度，經(jīng)常造成勘探人員工作職責(zé)不清、工作效率低、工作過程監(jiān)控困難，導(dǎo)致后續(xù)勘探進(jìn)展緩慢，甚至工作無法開展勘探工作。除此之外，沒有完善的政策和制度保障，礦山地質(zhì)勘查工作將處于混亂狀態(tài)，水文地質(zhì)勘探成果無法得到保證。因此，建立完善的礦山地質(zhì)調(diào)查和水文地質(zhì)體系至關(guān)重要。

1.3人類活動(dòng)

人類工程活動(dòng)是導(dǎo)致滑坡地質(zhì)災(zāi)害的又一重要因素。實(shí)際上，現(xiàn)狀邊坡即為早期礦山工程施工所致。山體開挖致邊坡表土剝離，原巖體結(jié)構(gòu)受到爆破震動(dòng)影響表層節(jié)理裂隙發(fā)育。同時(shí)，對礦山周圍山體進(jìn)行開挖，使邊坡呈階梯狀，部分坡面坡度較陡，這也加劇了中上部巖土體的下滑趨勢。總之，滑坡區(qū)域邊坡現(xiàn)狀是人類工程活動(dòng)的結(jié)果，不穩(wěn)定的邊坡形態(tài)也是產(chǎn)生滑坡的重要原因。

2不同地質(zhì)條件下礦山常用水文地質(zhì)勘探技術(shù)

2.1金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)

隨著礦山行業(yè)的快速發(fā)展，我國的鉆探工藝日漸進(jìn)步，鉆探工藝和技術(shù)越來越呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展特點(diǎn)，不同的鉆探技術(shù)下，所使用的工具和設(shè)備也存在著明顯的區(qū)別。對任何礦山地質(zhì)工程而言，鉆探技術(shù)在應(yīng)用時(shí)應(yīng)該根據(jù)技術(shù)特征，選取最為恰當(dāng)?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備，只有工具、設(shè)備和鉆探工藝保持了一致性，才能夠獲得有價(jià)值的鉆探信息。但從我國當(dāng)下的鉆探技術(shù)發(fā)展來看，鉆探設(shè)備和基本磨料尚存在很多的發(fā)展問題，多數(shù)鉆探作業(yè)開展的過程中，所使用的設(shè)備相對落后，影響了最終的鉆探成果。

2.2蓄避水技術(shù)

在初采過程中，工作面存在水持續(xù)涌出的現(xiàn)象，從而影響整個(gè)工作面的開采效率。結(jié)合工作面頂板的條件及實(shí)際采用的頂板控制措施，將工作面的高度適當(dāng)增加，保證可能出現(xiàn)涌水的地點(diǎn)與工作面出現(xiàn)一定的高度差，在增加儲水空間的同時(shí)，還能夠減少煤炭與涌水接觸的時(shí)間，從而保證了煤質(zhì)。

2.3深部地質(zhì)鉆探技術(shù)

我國礦產(chǎn)資源儲量豐富，種類繁多，一些礦產(chǎn)資源分布在地表淺層，而一些存在于地表深層，比較而言，在地表深層的礦產(chǎn)資源開發(fā)難度非常大，傳統(tǒng)鉆探技術(shù)顯然已不適用，一般應(yīng)利用深部地質(zhì)鉆探技術(shù)來輔助礦山地質(zhì)作業(yè)，從而來保障礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)。深層地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使得礦山作業(yè)高效、有序進(jìn)行，還能夠根據(jù)鉆探結(jié)果來盡可能減小對周邊環(huán)境所造成的不利影響。

2.4礦坑涌（突）水

1）井下掘進(jìn)過程對斷層構(gòu)造或破碎帶、溶洞及溶隙發(fā)育段等進(jìn)行測量、統(tǒng)計(jì)、描述，并應(yīng)與上、下中段相應(yīng)位置的破碎帶、溶洞或溶隙有機(jī)結(jié)合在一起，綜合分析其相互聯(lián)系，以達(dá)到預(yù)測可能發(fā)生涌（突）水的目的。2）每天觀測巷道水位、水量變化情況，出水點(diǎn)涌水方式，如工作面潮濕且?guī)r體松動(dòng)跡象或噴射狀況，以及水質(zhì)夾雜物成分，如水中有夾帶含泥、砂、石成分和水質(zhì)顏色變化。3）建議在高程中段設(shè)置1～2個(gè)隔水中段，先開采-440m高程以下礦床，避免采空區(qū)導(dǎo)水裂隙帶貫通，地下水層層下滲，減輕深部采礦的水害風(fēng)險(xiǎn)和排水成本。4）有可疑的出水點(diǎn)或溶洞、裂隙發(fā)育段及隱伏性斷裂應(yīng)先用探水鉆探或探水雷達(dá)探明其富水性、涌水特征，后掘進(jìn)。5）分區(qū)分級排水，將井巷系統(tǒng)分成若干防水區(qū)，建立既獨(dú)立又聯(lián)合的排水系統(tǒng)，避免一處突水殃及全井。6）聯(lián)合疏干降壓開采，該措施是將礦井中水量較小的眾多涌水點(diǎn)通過巷道系統(tǒng)集中引入水倉，由水泵排出井外，達(dá)到礦井疏干目的，實(shí)現(xiàn)礦井正常生產(chǎn)。

2.5多工藝空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)

在礦山地質(zhì)工程中遇到的是極為復(fù)雜的地層條件，利用空氣反循環(huán)鉆進(jìn)工藝同樣可以實(shí)現(xiàn)鉆探目標(biāo)，有效給地質(zhì)勘探提供了切實(shí)的保障。巖樣的獲取方面，多工藝空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)下難以達(dá)到柱狀巖心獲取的標(biāo)準(zhǔn)，正是由于這一原因，使得在多工藝空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)在當(dāng)下的發(fā)展條件下并未得到有效的推廣，應(yīng)用范圍相對有限。雖然多工藝空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢相對突出，但此技術(shù)也同樣存在著一定的技術(shù)缺陷，比如，其并不能適應(yīng)全部的地層條件，因?yàn)榈V山地質(zhì)工程現(xiàn)場的巖石硬度存在一定的差異，使得在鉆探過程中所采用的鉆進(jìn)方法也存在區(qū)別，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件來選擇。

結(jié)語

綜上所述，在綜合考慮當(dāng)前勘探現(xiàn)狀的情況下，產(chǎn)生的新勘探技術(shù)有助于提高礦山水文地質(zhì)勘探的效率和質(zhì)量，保持勘探的效率，為實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)勘探長遠(yuǎn)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)，因此，在礦山水文地質(zhì)勘探中，需要利用現(xiàn)有的知識分析新勘探技術(shù)的重要性，有效完成勘探計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)勘探技術(shù)的全面進(jìn)步。

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作者簡介： 劉瑞，（1986-），男，本科，水文工程環(huán)境地質(zhì)工程師。