礦產資源工作中水文地質勘察的關鍵技術

摘 要：水文地質勘察工作是現階段礦產資源工作研究的重點課題之一。如今，測繪技術、物探技術和鉆探技術獲得了空前發展，水文地質勘察工作進入新階段。本文分析了水文地質勘察工作的意義，從水文地質測繪、物探、鉆探三個方面分別闡釋了其關鍵技術，希望為礦產資源工作提供有效幫助。

關鍵詞：礦產資源；水文地質勘察；關鍵技術；意義

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.041

礦產資源關系到國家發展，關系到國計民生。探測礦產、開采礦產、保護礦產資源環境是每個礦產資源行業人士的責任。幾十年來，水文地質勘察在礦產資源工作中的地位不斷提升。做好水文地質勘察工作可以縮小礦產資源的探測范圍、加快礦產資源的開采速度，保護礦產地區的生態環境，有效避免粗放式開采帶來的一系列安全和環境問題。因此，現階段在礦產資源工作中展開水文地質勘察關鍵技術的研究是非常有必要的。

1 水文地質勘察工作的意義

水文地質勘察是指對地下水的賦存條件、補徑排類型等水文地質條件以及地下水與礦體影響類型等進行探勘，為礦產資源工作打好基礎。隨著科學的發展，專業人士能夠利用遙感影像、計算機技術、電磁波以及各種設備對巖體內部十幾里范圍內的情況進行準確分析。對于礦產資源工作而言，水文地質勘察工作有著三方面的意義：

1.1 減少投資成本，快速找到礦產資源

目前為止學者們已經發現水文地質的形成與金屬礦產、能源礦產的形成有著莫大的關聯。礦床形態、位置以及斷裂情況都可以通過地下水的流向以及水體中礦物質的含量分析得到。在我國山西、內蒙古、陜西等地的礦產資源先后證明了水文地質與礦產資源的關系。因此，進行水文地質勘察工作能夠減少礦產搜索范圍，減少投資成本，盡快找到礦產資源。

1.2 增強礦產開采的安全性，降低行業風險

水文地質勘察工作是在礦產資源開采前完成的。在勘察過程中，勘探人員通過一系列的鉆孔、電磁波探測已經對巖體內部的巖層、褶皺、斷裂等情況探索清楚。在掌握這些數據的基礎上，開采工作者的工作環境安全系數會大大提高。水文地質勘察工作的進行不僅僅對開采范圍內的區域進行勘察，還會對相鄰、數值異常的區域進行橫縱拓寬，分析巖體內部相互作用力，排除噴泥和噴漿的情況。因此，水文地質勘察工作能夠增強礦產開采的安全性，降低行業承擔的風險。

1.3 降低開采礦產資源對自然生態環境影響

粗放式礦產資源開采造成了部分地區塌陷、沉降，改變了地區的自然生態結構，甚至部分地區的環境至今沒有恢復。水文地質勘察工作對礦產資源開采后產生的巖體內部受力變化、地表結構改變以及后期的廢物處理等進行了評估。一方面礦產資源的開采不能改變地下水流向，確保水源不受污染；另一方面礦產資源的開叉不能改變巖體的結構，不能改變地表大氣、水資源等循環。一旦超過監測標準，礦產資源必須停止開采，并采取措施減少對自然環境的影響。

2 礦產資源工作中水文地質勘察的內容及關鍵技術

礦產資源工作中水文地質勘察的內容可以分為水文地質測繪、水文地質物探和水文地質勘探三部分。每一部分都有關鍵技術作支撐。接下來，從這三個方面分析水文地質勘察的關鍵技術。

2.1 水文地質測繪工作以及投影法技術

水文地質測繪工作是一項最基本的勘察工作。隨著衛星遙感技術、無人機技術的發展，大面積山體影像資料能夠從露出地表的部分水體，預測地下水的流動方向，分析地下水的脈絡。由于測繪技術只能夠對地表的情況進行觀察和分析，地下河的判斷則需要用軟件工具進行數據內插合成。與此同時，還需要進行實地測量，以便進一步完善預測工作。

投影法的作用是根據已經得到的數據推測未知的內容，并按照礦產資源工作的需求，形成多個剖面圖，為礦產資源的開采提供較為真實的資料。投影法利用野外測量數據和遙感影像，將導線方位、水平距離以及基線方位確定好。根據野外觀察的情況，將不同屬性的圖層疊加在一起，使得巖層產狀、地質形成、構造特點等全部集中展現出來，而后進行縱向切割，得到縱向剖面圖。

2.2 水文地質物探工作以及電法勘探技術

水文地質物探工作能夠將巖體從類型、成分、結構以及濕度、溫度等方面進行區分。不同地質時期形成的巖體不同，其電學性質也存在著較大差別。這些差別成為判斷水文條件、礦床走勢以及斷裂程度的關鍵。在多處礦產資源中，金屬礦體、能源礦體、普通巖石以及水體在儀表設備上的反應差別比較大。如果巖體內部結構簡單，則儀表設備異常值較少；如果巖體內部較為復雜，則需要加密觀測距離，分析各個區域的孔隙度、含水性。

電法勘探技術是目前應用最廣、效果最佳的技術。一般采用電阻率法。這種技術需要的設備不多，對水文地質物探的作用效果最好，能夠對水體的傾角、寬度等發揮作用。當表面風化改變了原有地質結構時，電阻率法仍不受影響，找到巖溶裂隙水、探明300m以內的水體、沖洪積面、古河道，此外，其對熱水資源也十分敏感。這些數據能夠幫助礦產資源工作人員，弄清楚巖體內部的情況，對保障開采安全發揮著積極作用。

2.3 水文地質鉆探工作以及鉆孔技術

水文地質鉆探工作是勘察階段的最后一道工序。鉆探工作主要是為了抽樣調查和證實巖體內部的構造情況以及地下河的流動方。

鉆孔技術分為沖擊鉆進和回轉轉進以及二者相結合的應用方式。沖擊鉆進法使用鉆頭擊穿巖石向下沖擊，一般可以深入到地表以下300m的位置，根據鉆孔取出的巖石樣品，分析巖體的實際情況；回轉鉆進法通過使鉆頭變向，擊穿周圍的巖石，配合沖擊鉆進共同向地下深入。取得的巖石樣品能夠為礦產資源的開采提供直接參考，礦產資源工作也能夠根據取出的巖石樣品獲得地下情況的一手資料，對整個礦產資源開發有著重要意義。

3 結語

水文地質工作勘探研究是減少礦產資源工作成本、增強其安全性的重要保障。本文希望礦產資源工作重視水文地質勘察工作，不斷推進其關鍵技術的發展，為礦產資源工作的發展提供便利。

參考文獻：

[1]姜興武.水文地質工作在礦產資源勘察中的作用[J].中國科技縱橫，2016（16）.

[2]鄭博.關于對礦產資源勘查中水文地質的研究分析[J].中國科技投資，2014（A04）.

作者簡介：胡光（1960-），男，重慶人，大專，地質工程師，研究方向：水文地質工程地質及環境地質。