水文地質在金屬礦產工程中的作用

文/華正飛 遼寧省建筑設計研究院巖土工程公司 遼寧沈陽 110005

1、地下水對金屬礦產工程的危害

近年來，據有關調查顯示，經常有地下水引起的金屬礦產工程勘察危害事故發生，這種事故主要是由地下水位發生變化和地下水流動所產生的壓力造成的。通常，地下水位變化大多數由人為因素引起，此外，還有一些天然因素，無論是何種因素引起的，當水位達到一定程度時，地下水位的變化必將會對金屬礦產工程地質造成不同程度危害。常見的有以下三種。

1.1 地下水位下降對金屬礦產工程的影響

日常生活中，人為因素造成地下水位的降低很常見，如因農田干旱進行的灌溉、采礦活動中的礦床疏干及上游建造水壩、修建水庫阻擋下游地下水的供應等。地下水的大幅度下降，常常會導致地面干裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害和造成地下水源減少、水質惡化等一系列問題，對金屬礦產工程、建筑物的穩定性和人類居住的房屋造成很大危害。

1.2 地下水的反復升降對金屬礦產工程造成的危害

變形的產生金屬礦產工程勘察困難，假如地下水升降變化頻率過高，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復，更嚴重的是，巖土膨脹收縮的幅度會不斷增大，從而導致由地裂引起的建筑物倒塌，尤其是對輕型建筑物的毀壞較嚴重。地下水升降變動區域內，因地下水積極交換的影響，土層中的Fe、Al等金屬元素會大量流失，一旦土層失去膠結物后，就會造成巖土土質變松、含水量孔隙加大，承載力降低、為金屬礦產工程地質的進行等帶來一定程度的困難。同時，也會對建筑物產生嚴重性破壞，給工程的開展帶來麻煩。

1.3 地下水位上升對金屬礦產工程的影響

造成潛水位上升的因素很多，其受環境因素、地質因素的影響最為嚴重，如含水層結構、氣象因素（降雨量上升）和氣候變化等。還有人為因素，像大型農業灌溉等。但真正的水位上升并不是單一因素引起的，而是由眾多因素共同作用引起的。如 ：土壤沼澤化、鹽漬化，金屬礦產及地下水對建筑物腐蝕性增強。

1.4 地下水動壓力作用的不良影響

如果沒有人為破壞，地下水不斷地流動就會產生一定的動壓力，雖然這變化對金屬礦產工程地質沒有致命性影響，但因人為工程活動中改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的金屬礦產工程地質問題，例如流砂、管涌、基坑突涌等。

2、在礦產資源勘查中如何搞好水文地質工作

2.1 嚴格執行規范

為加強礦產和地下水的管理,統一勘查技術要求,國家和國土資源部先后發布了一系列的相應的國家和國家地質礦產行業標準規范,如《金屬礦產地質勘查規范總則》(GB/T13908-2002)和《礦區水文地質工程地質勘探規范》(GB12719- 1991)等,這些標準是礦區水文地質調查的依據,在實際工作中,需根據礦區的實際情況,在地質、水文地質調查的基礎上,結合物探、鉆探、化探、試驗等手段,綜合分析、預測礦山開采過程中礦坑充水或抽排水可能引發的環境地質問題,并提出防治建議。

礦床水文地質調查評價應與金屬礦產勘查階段相適應, 其普查、詳查、勘探三個階段劃分是與礦產勘查階段相互吻合的。在金屬礦產勘查中水文地質有兩大基本任務,一是要達到各勘查階段礦區水文地質條件及礦床充水因素查明程度,預測礦坑涌水量；二是對礦床水資源綜合利用進行評價,提出供水水源方向。此外,礦區開采技術條件方面的勘查,應從社會的綜合效益出發,既要研究保障礦山安全,連續生產,又要研究將不利因素轉變為有利因素,如礦山排水的綜合利用因素等。有的地下水較大的礦區應考慮地下水做為礦山供水利用,化害為利。

2.2 明確勘查標準和要求,客觀實際地運用規范

在實際工作中,由于一些歷史原因和勘查者的專業、工作經歷的不同, 有的不甚了解礦產勘查中的水文地質工作應遵循什么統一標準,有的則不明白如何按規范去工作。為此需注意兩個問題:

2.2.1 以規范為依據,明確標準要求

礦產勘查工作中的水文地質工作必須以規范為依據,按照統一的國家和地質礦產行業標準規范的要求進行工作。對于礦產勘查中的水文地質工作,目前可依據的規范和要求有三種,一是 GB12719- 91《礦區水文地質工程地質勘探規范》中相應勘查階段的規定和規范要求；二是GB/T13908- 2002《金屬礦產地質勘查規范總則》中相應勘查階段及開采技術條件勘查類型劃分及工作規定和規范要求；三是《各礦種勘查規范》的相關規定和規范要求。前二者是國家標準,是各礦種勘查中水文地質、工程地質、環境地質調查評價工作的基本準則和要求；而后者是國家地質礦產行業標準規范,其是依據各礦種特點,配套使用的規范要求[9] 。

2.2.2 客觀實際的運用規范

金屬礦產勘查中的各礦區的水文地質條件千差萬別,在工作中要結合礦區的情況客觀實際地運用規范。因為規范是一個時期的勘查工作的總結,是反映礦產勘查中水文地質工作的基本技術要求,隨著科技進步和勘查工作的發展以及新技術、新方法在勘查工作中的應用,規范也需要根據勘查工作的新經驗不斷地修訂和完善。工作中應不斷總結經驗,引進和推廣水文地質勘查新技術,以提高整體勘查工作質量。礦區水文地質工作是為礦山建設規劃或設計提供可靠的依據,為未來礦山提供安全開采的保證,決不可忽視。本文的目的是希望能引起金屬礦產勘查者對水文地質工作的重視,不要忽視水文地質工作的地位,更好地提高整體勘查報告的質量,為礦山建設設計提供可靠保證。

結語：

總而言之，水文地質在金屬礦產工程地質中的作用就在于更好地掌握地質情況，并在金屬礦產工程地質中注重水文地質勘查工作的開展，切實掌握地下巖土理化性質，分析地下水的變化給地下巖土理化性質和金屬礦產工程地質帶來的影響。在今后的工作中加強對其的改進和優化，才能更好地提高金屬礦產工程地質勘查成效，最終確保整個礦產工程效益得到有效的提升。

[1]農世興.水文地質在金屬礦產工程地質中的作用探析[J].世界有色金屬,2016,(09):34-35.

[2]高云. 水文地質在工程地質中的作用分析 [ J ] . 黑龍江科技信息,2013,(27):70

[3]張福水,史小龍,李輝.淺析水文地質在工程地質中的作用[J].知識經濟,2013,(02):110.