礦區水文地質研究進展及中長期發展方向分析

左 濤

如果想要礦區穩定發展，對于水資源的守護和礦山水的治理是不可忽視的兩個大問題，這兩個問題的結合發展，讓礦山水文地質有了新的方向，但是需要先進的技術操作和不斷嘗試的理論實踐來給予發展的動力。礦區發展的成功主要應該歸功于資源方面的持續使用。通過研究目前礦區的實際情況，得到更有效的策略和方法促進礦區發展。

1 礦區水文地質的研究進展

1.1 研究區整體情況

科學技術的不斷進步，在我國的各種層面上的探究都越來越廣泛深入。我國的開采技術變得越來越成熟化，但我們仍然應該注重研究區的整體情況。在開采礦物過程，礦區水文地質的條件是一個需要重視的考慮對象。目前含水層結構和地下水的循環系統已經產生了一定的根本改變，因此開采人員需要在進行開采之前對礦區的地下水文的整體情況有一個準確的測量，利用測量之后的數據進行分析，找到合適的設施進行預防和控制，對資源中的廢料合理排放到外面去，嚴苛對待資源的供給，從而將地下水文的整體情況全面理解。

1.2 關于地下水的研究

關于地下水的獲取情況是豐富的。例如在南方的地區，通常降雨比較頻繁，也會有著少量的降雪情況，而南方地區正是通過這樣的大氣降水來獲取地下水的。在雨量比較多的季節，水量逐漸增多，大江大河的水位變高，為地表的一些徑流帶來水源。另外，在農民進行田地灌溉時，如果修建的水渠產生滲水情況，也會得到地下水。

地下水的排放方式主要分為兩種，一種是徑流式，另一種是利用蒸發的方式。這兩種方式擁有的本質區別在于其中的含鹽成分是否會隨著排放而失去。徑流方式其實與噴泉的方式類似，通過地下水的獲取方式，我們可以得出地下水為大江大河提供水資源，那么就是地下水徑流排放的一種方式。舉個簡單例子，地下水的徑流就像班級里設立的帶頭學習的人一樣，是老師和其他同學們中間的聯系人，地下水徑流是地下水獲取和排放的連接，地下水徑流的一種形式就是地下的暗河。

1.3 礦區的地質環境

水文地質是來研究地下水情況的，但是不能光研究水文地質，還應該聯系到礦區的土層。因為關于地下水的水所在位置不確定，那么水的壓強就是不穩定的，它的變化會對土地表面的巖石層面以及構造的建筑產生一定影響。礦區的位置主要特點，一般會處于海拔高度很低的地點，因此它的地質內部構造是非常復雜的。一般情況下進行大規模開采的地點，應該選擇斷裂層較少的地點。如果檢測到的環境有不符合礦區開采的條件，那么就不要嘗試進行大的動作，避免巖層出現斷裂和崩塌的情況。所以在開采之前需要對底層的巖性、含水介質和水理性質進行調查，分析其物理化學性質，保證后續開采的進行，一般來說礦區內部如果含有地下水，那么基本是由松散巖類孔隙水、碎屑巖類基巖裂隙水和碳酸鹽巖巖溶裂隙水這三種類型的地下水相互結合而成，其中碎屑巖類基巖裂縫水也分為三個類型，有風化基巖裂隙水、斷裂構造含水帶、構造裂隙水，其中風化基巖因為其特殊的物理構造，縫隙中會儲存大量的水分，所以在調查階段要重點關注這種類型的巖石含水量。

1.4 目前研究進展出現的問題

探測處理意識不強。對于礦區水文地質的環境進行實地勘測，利用掌握情況進行整個開采過程的評估，這對于整個過程有著積極的影響作用，勘測得到的信息有巨大的參考意義。目前在礦區的水文地質進行探測的環節中，意識方面存在缺失。有關人員的開采意識比較古老，因為在早期的礦山開采時，管理人員缺乏對于環境保護的意識，帶動許多工作人員的思想，他們更加看重的是礦山開采帶來的經濟效果，沒有考慮到自然環境。長久下來導致礦區不能承受如此程度的開采工作，礦區的崩塌等問題隨之而來。由于意識方面的淡薄，水文地質的探測相關工作一直遭到忽視，在工作過程中，通常會把工作的進程變得簡單化，更表現得形式化，更有甚者對于意識問題完全不實施。在實際的過程中，開采人員大多數重視開采進度，對于開采之前的水文地質探測意識不在意。因此這一環節缺少各方面的支持，使用的設備也相對比較陳舊，應用的技術也是不夠水平的，沒有辦法起到有效率的輔助，不能按時對技術進行思考，實施不會進行更換，因此創新性的理念更加不會被應用。這就會造成在探測過程中，水文地質取得的信息不夠精準，不能有效地進行參考，影響以后在開采工作的進行。

在設備技術方面會受到一些客觀方面的制約。主要體現在礦區的水文地質探測時使用方法較少，設施老舊，技術水平遠遠落后。對待新的技術、新的知識不愿意接受，對于目前的理念比較固執，忽視改革。在這種形勢下，很多創新型的技術沒有機會在礦區的水文地質的探測中去運用，更加沒有辦法廣泛傳播。

礦區工作本身是一項具有難度的工作，而且包含的任務也很多，相比其他工作和水文地質探索比較，具有工作時間長、工作強度大的特點。水文地質探測是為了獲取準確的信息作為工作參考，因此在使用設施方面應該重視。目前經濟方面的矛盾逐漸明顯，對于礦區水文地質的探測重視也比較弱，探測工作的市場變得小了，僅僅依靠這些工作的人無法得到有利的回饋，導致一部人員轉移到其他行業，造成人才流失。另外目前探測的難度再升級，工作人員得不到與難度相匹配的酬勞，這使這個行業無法吸引年輕人選擇在這方面就業，這些是目前礦區缺少工作人才的基本因素。

并且礦區的水文地質研究活動主要是針對地下水的運動狀態，因為觀測目標處于地下，所以有著很高的觀測難度。即使觀測出了水位的高低，但地下水的狀態會隨時改變，礦區的開采也會對其造成影響，很有可能在短時間內低下水位就產生了巨大的變化，如果不能提前預測到水位的變化，就會對礦區開采的過程帶來巨大的安全問題，不能有效地避免開采過程中被地下水淹沒的危險、而且對一些巖層的含水量并不能進行有效的估值，一旦含水量超過了安全值，爆破后因為水壓的變化人為方法根本無法進行有效的控制，很容易就出現水層突水的情況，直接會對礦區開采的安全造成威脅，影響開采的進度，甚至可能會導致地質災害。

2 礦區水文地質中長期發展的優化

2.1 加強探測重要性意識

首先從管理人員方向切入，不斷強化管理人員的意識層面的認知，這樣就會起到帶頭作用，對于水文地質探測工作順利進行有著重要影響。如果要實現這種意識養成，礦區開采方應該注重這項學習，利用宣傳機構進行思想普及，養成思想，讓探測任務順利進展，要讓工作人員明白水文地質探測工作是十分重要的。這種思想應該從日常工作抓起，逐漸強化到管理層面，意識要真正進入到工作人員的大腦中。另外還要注重管理人員在綜合素質的考量，對于管理人員在技術操作方面的熟練多關注。比較普通的理解做法就是定期實行技能和意識的培訓，在進行相應的培訓后，設置一些考試，重視考試結果，設立一些獎罰制度，嚴格按照制度進行執行，這樣就能夠極大地提升工作人員的學習，讓他們更加積極主動，達到理想的培訓效果。實施這樣的措施，不但對管理人員的管理能力有所幫助，還可以加強工作人員的責任感，讓技術掌握得更加熟練，也能夠有效地提升員工對探測的水平。這些因素對于水文地質探測工作能夠順利發展有著重要的作用，因為雖然目前經濟發展迅速，但是在探測工作中，許多的工作內容主要是需要由專業的相關人員來完成的。

2.2 加強技術進步

從工作的流程中可以看出，水文地質的探測工作進行的主要用途是對于地下水的各個信息進行詳細了解，因此對于技術方面的更新進步是至關重要的。開采礦區和地下水之間有著密切關系，如果對于地下水的分布情況沒有了解，這樣直接展開工作，很容易影響工作進程，甚至出現安全問題。地下水的分布觀測得到之后，能夠準確地繞開這些水源地點，有效地開采資源，對自然環境的保護有一定作用。引用技術方面，可以運用口徑比較大的基層潛孔錘。這個新技術的運用能夠加大挖掘的直徑，深度也會比傳統深，而且這項技術會使工作內容更加具有完整性，使用方法也是符合常規的。另外根據不同的地點水文地質不同，選用管內管外進行分層止水的技術，這項技術有效地把抽水過程進行分層，而且與沖水可以同時進行，大大提高了工作的效率。另外傳統技術要合理應用，與新興技術相結合，有利于原始技術的保留，新技術的創新應用。在礦區的開采中，不能每一個地方都應用同一個方法解決，應該根據客觀情況，進行全面客觀地逐步分析，保證在開采的過程能夠精準運用技術操作。

2.3 加強對專家學者的重視

近年的發展中，我國研究地質的專業人士以及工作人員對礦區的發展嘗試過許多的工作，因為探測出的許多理論信息遠遠多于多年的經驗，而且相對大眾的例子比較少，這就使專業人員為了工作需要，變成了經驗開拓者，這樣會缺少時間上的數據和完備的理論上的幫助，導致工作人員的水平并沒有精進，而整體進程出現了尷尬的處境。缺乏系統性的描述和實際的案例，沒有到達可以易于理解的程度，水文地質模擬的實驗技術不斷進步，因此相關的學者是有必要用更多的精神去學習的。目前來講，水文地質研究依然缺乏通過實驗得出的數據，這就需要關注專業的水文地質，提升我國在礦區發展的進程。技術操作人員與工作存在直接關系，在水文工作中，專業的分析員是此項工作中的重點人員。對此提高水文地質工作人員的水平是不可缺少的。研究過程中，相對專業的工作人員能夠有效地減少安全問題產生，在工作時同樣需要工作人員進行采集信息的工作，進行定期采集，對于情況的準確研究有幫助，為以后的開采工作提供了一定保障，維護了工作的平穩進行，因此應該加強對專家學者的重視。

2.4 研究深度需要加強

近些年，我國發現了一些具有探測意義的礦區，給礦資源的可發展性帶來了希望。我國對于大多數礦區評估范圍大約起始在五百米，終端到兩千米。其中一部分的礦區已經對一千五百米的資源進行了探測。近年來，開采過于頻繁引發了我國的淺部礦產資源產生大量下降趨勢，而由于西部地區交通的不便以及開采環境極其艱難，對于開采有所阻礙。因此，為了跟上我國經濟快速發展的步伐，我國探測的礦區將會逐漸加強深度，深入資源開采的力度，目前關于深度探測技術仍然存在一定問題，因此部分現實工作無法順利展開，對此加快對于礦區的水文地質在深部的探究，注重技術水平的提高，對于礦區資源的有效開發有重要意義。開采過程的問題很多情況下是覆蓋著的巖石出現斷裂，或者巖石位置下沉，導致改變了含水層的構造。研究含水層構造變化的方法有很多，經常用到的比如現場觀察變異情況，運用物理原理模擬實驗情況，這些都可以輔助研究加強。模擬實驗的主要工作是規定好工作面的地面標準高度和工作面的標準高度，從而得出埋藏的深度等。

2.5 水文地質技術設施發展前途光明

伴隨著經濟的平穩發展，設施制度的有效制定，有利于礦區的可觀發展。最近這幾年，無論是國家還是專業人士，對于創新技術設施的研究越來越值得關注，政府針對新的技術設施創造也進行了一系列的鼓勵，即使礦區水文地質的研究工作有著層層的困難，我國的礦區水文地質研究可能會遇到大大小小的問題，相關工作人員依然對此提出了不錯的想法，堅持要達到高效的水平。因此，以后的礦區發展進程，會更加注重對于創新設備的研發和引進，讓我國在設施方面以及技術的專業水平層面，都是屬于領先的，未來的歲月里，我國的礦山水文地質問題會對使用設施進行更高要求，創立一個屬于我國的水文地質技術和設施加速發展的高光時刻。因此為了達到研究方向屬于世界前方的發展，相關人才的努力學習以及團隊的付出都是可貴的。伴隨著經濟的平穩發展，地下水的有效信息，以及礦區的地質環境。

2.6 進行地質研究，注意生態安全

在礦區的水文地質探究中，與生態環境融合進行探究是研究發展的主要方式。目前礦區發展時空里，只要開發了礦產，那么生態環境基本就會受到影響，因此開采的工作對于生態安全會產生非常大的影響。礦區中的主要生長的植物，是利用地下水的成分吸收養分的，所以一旦水資源產生變化，那么將會嚴重影響到植物的生長。通過許多實驗可以看出，開采不僅會使地表的外貌產生變化，還會增大含水層的滲透能力，這些對于礦區潛在水資源的流動研究有著有利影響。通過研究發現，開采的過程是一個富有動態化的進程，因此覆蓋在巖石表面的滲透能力也是會變化的，覆蓋在巖石上的滲透能力會隨著力產生的場強改變而改變，滲透性很好的可以變成滲透性能差的，無滲透力的也可以變成利于傳導水分的巖石體。地下水的持續性供應是因為受到大氣環境的影響，因為與水氣進行垂直的滲透作用，因此風化帶的地下水一般會進行側面提供形式，不同的地質層有石灰礦存在，這會與地下滲透的水資源一同為其提供合適的環境。因為比較大型的水文地質擁有的地下水流動時，會和地面的山坡變化形式一樣，所以地下水不斷地將多出來的水排到一些山溝里。受到整體氣候影響，所以影響地下水的還有氣候問題。

2.7 融入信息化研究，減少偏差

伴隨著科學技術的進步,信息化時代發展起來，計算機的應用和信息工程在人們生活中的分量越來越多。比如目前流行的3S技術，它第一種是RS，第二種是GIS，第三種是GPS，它的功能主要是把地球數據整合，這樣有利于對礦區水文地質進行全面研究。我們可以通過所有的數據整合而形成的數據庫，運用第二種技術進行對水文地質在空間上研究，針對管理進行分析。獲取礦區水文地質在每一個界限位置的位置分布，找出特征，對以前的水文地質的整體評價進行整改。地下水的探測情況一直是比較不足的，應該提升工作力度，合理運用好模型，令地理的環境和第二種技術的環境通過總體構成安排，進行有利的整理合并，形成豐富的構成，打破以前簡單的模式，提升了對于礦區在水文地質上的有效探究。這種研究不僅可以對古老的水文地質探究做出改動，還可以對今后的科學進步做出貢獻。研究數據時，比如復雜成分含量等，可以運用格拉布斯檢驗的方法，進行多次數據采集，分析偏差程度，得到不同樣品多次檢查數據沒有異常的情況，那么則說明方法的重復性好，準確度高。在信息化的背景下，礦區水文的發展已經到達了一個嶄新的方向。因此信息的時代利用，對于水文地質起著不可估量的作用。

3 結論

通過研究目前水文研究進展出現的問題，分析出礦區水文地質中長期發展的優化對策，加強對水文地質的深入研究，尤其是信息化的創新技術的應用，可以為之后的開采降低壓力，結合生態安全環境進行地質研究，有效促進礦區的工作進程。在今后的發展中，解決水文地質工作中遇到的問題，提升我國采礦行業的穩定發展。