淺談地下水對有色金屬礦山地質勘查的影響及防范措施

萬 程

（陜西省土地工程建設集團有限責任公司黃河西岸土地整治分公司，陜西 西安 710075）

1 地下水勘查對于有色金屬礦山的必要性

因為我國對有色金屬礦山地質勘查的重視性，也就決定了對于做好地下水對礦山影響的探究是不可或缺的。相應的礦山地下水的勘測是對相應的區域特定情況下的技術總結，是意識形態的分析。對地下水存量的研究一直是困擾礦山開發的影響因素之一。

眾所周知，礦產資源是地殼在其長期形成、發展與演變過程中的產物，是自然界礦物質在一定的地質條件下，經一定地質作用而聚集形成的。不同的地質作用可以形成不同類型的礦產[1]。有色金屬中的銅是人類最早使用的金屬材料之一。現代有色金屬及其合金已成為機械制造業、建筑業、電子工業、航空航天、核能利用等領域不可缺少的結構材料和功能材料。

我國的有色金屬儲量是驚人的，資源豐度不一、超大型礦床少、中小型礦床多、共生伴生礦多、單礦種礦床少等，這些我國現階段的慘況弊端是急待解決的。這也就決定了我們在勘查有色礦的同時必須關注地下水對其的影響。解決這些問題也就提高了我國有色金屬工業的自主創新能力，促進高效、低碳、無污染、綜合利用有色金屬資源，確保我國有色金屬產業的可持續發展。在研究過程中必須以實際情況出發，分析有色金屬礦山開發的前車之鑒。在實際的生產過程中是否存在因地下水因素造成的財產損失以及人員的傷亡。在保證安全的情況下進行施工，才是有價值負責任的。必須以人身安全和國家利益為重，理性的分析其存在的問題以及找到解決措施。

2 地下水對有色金屬礦山的影響

2.1 地下水對巖層結構的侵蝕

地下水的危害主要體現在兩個方面，一是對有色礦山的上部巖層結構的侵害，二是對巖石物理性質的危害。對巖層的危害主要體現在地下水位變化中的潛水位變化會影響巖土地基，主要表現為潛水位上升會推進地下水位上升發生。在地下水下沙或地下水流造成排泄不暢時會出現地下水上漲也會造成潛水位上升的影響，其附近會出現土壤沼澤化、鹽演化；甚至會出現山體坍塌、下滑；破壞巖體結構，進而巖體松軟、崩解，嚴重者會出現巖體土液化；工程地基充水，造成結構失衡等一系列嚴重的問題。

地下水對巖層結構的侵蝕，是有色金屬礦山偵測工作中要注意的點，這項工作沒有得到重視的話，會造成嚴重的后果，甚至危及人的生命安全，損害公共集體的利益。

2.2 地下水對巖石物理性質的影響

地下水的影響之二在于對巖石物理性質的影響，侵蝕發生的主要原理是，地下水對工程建筑物的侵蝕破壞能力。主要表現在對混凝土和鋼鐵的侵蝕破壞。地下水中硫酸根離子與混凝土作用能生成硫酸鈣鋁或石膏，體積膨脹而使混凝土脹裂。含有游離硫酸的酸性水或含有游離氧的地下水對鋼鐵有腐蝕作用[2]。這些反應的后果就是改變了巖石已有的物理結構，使其重組變形。會造成巖石的不規則膨脹變形，而恰恰巖石的不規則膨脹變形會導致工程巖體往往因為變形過大，導致失穩。因此巖石變形特性也是我國現階段科研人員巖石力學研究的重要內容之一。這些變化的出現會很大程度上影響工程的質量好壞，使工程無法正常完工，甚至出現完工后無法正常進入使用的情況出現[3]。這種現象的出現其實在本質上是可以避免的，接下來就詳細介紹下關于如何防范地下水對有色金屬礦山勘查的影響。

3 如何防范地下水對有色金屬礦山勘查的影響

3.1 明晰地下水成分

首先要明確的采集出相關區域的地下水樣品，并且試著加以分析。地下水分為三種，一是指與地表水有顯著區別的所有埋藏在地下水的水，特指含水層中飽水帶的那部分水；二是向下流動或滲透，使土壤和巖石飽和，并補給泉和井的水；三是在地下的巖石空洞里、在組成地殼物質的空隙中儲存的水。三是地下水的成分是各不相同的，這就要分別出礦山所在地的水問環境和所含的成分，從而制定不同的應對措施。與此同時也要檢測出地下水的相關污染物，地下水污染組分包括硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、鉛、砷、汞、鉻、氰化物、揮發性酚、石油類、高錳酸鹽指數等指標，這些指標數據能夠從側面幫相互分析出其對工程質量的影響。通過對礦山附近的地下水成分分析，會對后期的相關防范工作起到相應的輔助作用。應該注意各個成分之間的相互反應，注意地下水與巖石的氣態，液態，固態之間的相互轉換。

3.2 對地下水性質的研究及其處理方法

之所以對地下水的性質進行研究是為為了把地下水對有色金屬勘探的影響降到最小，在不影響工程進度的情況下，盡可能地減少對工程質量的因素影響。在對地下水進行全面的檢測后，通過相應的技術手段去解決存在的問題，安排好地下水對礦山的工程影響程度，把地下水的影響采取更好的解決方式，為工程順利進行掃清障礙。在此基礎上關于通過對地下水性質的分析，解決地下水的侵蝕的方法，主要有四種，分別是：固結技術、防止技術、堵截技術以及排解技術。關于固結技術詳細的解釋是，根據巖石的基本結構，分析其內部結構，針對性的對其脆弱部分進行專門固化的方法。

防止技術就是指，從根本上避免工程的施行于地下水相沖突，原則上選擇沒有地下水問題的區域進行施工。但這種方式有很大的局限性，并不能得到很好的反饋。避免工作區域的地下暗流，保證工程的質量，最大程度減少其對工程質量的影響。堵截技術就是指，在進行地下水的探測時，對地下水進行堵截人為的創造相應的防止，可以很好的解決在無法找到合適無水區域時的地下水避免工作。排降技術是一種通過一定的技術手段，令不適合施工的地下水環境水位線，通過現有技術實現水位的上升或者下降，以達到適合施工的水位條件。當所有的技術都采取后，還是沒有解決地下水問題的話，就應考慮結合最新技術用創新的方式解決了。

4 總結

當今有色金屬已成為決定一個國家經濟、科學技術、國防建設等發展的重要物質基礎，是提升國家綜合實力和保障國家安全的關鍵性戰略資源。作為有色金屬生產第一大國，我國在有色金屬研究領域，特別是在復雜低品位有色金屬資源的開發和利用上取得了長足進展。但對于地下水對有色金屬礦山地質勘查的影響及防范措施研究工作還存在問題，希望本文能夠打開相關人員的思路，從而更好的解決問題。