礦區水文地質勘探的技術要求分析

劉雷

摘 要：礦采工作的順利進行直接關系到我國國民經濟的發展。由于礦產開采需要在地下礦井，或者山體內部進行，一旦發生透水事故后果不堪設想。在采礦作業之前，對礦區水文地質勘探工作質量的好壞直接決定了采礦人員的生命財產安全。

關鍵詞：礦區水文；地質勘探；技術；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.061

1 礦區水文地質勘查的綜述

水文地質勘查也是勘探礦區地下水文地質情況的重要手段，礦場地下水位對于巖層土層的支撐的重要性不言而喻，礦井下方地下水位的高低，含水層的流動速度，所含的元素等等都會直接關系到礦井作業的安全。通過有針對性的勘探區地質情況調查，采用符合實際的水文勘查技術手段，來探明礦區下方水文地質條件、礦床充水情況，通過含水層厚度、水流速度等等科學有效地預測出礦坑下方涌水量。通過對礦區地下水文地質情況進行勘察，對礦床的客觀水資源利用情況給出合理的評價，合理地指出地下水位供水水源狀態。

在對礦區地下水文地質條件進行科學有效的勘探后，對露天礦采礦場巖體邊坡的質量以及穩定性進行科學的評估，進一步根據有關數據對工程中可能發生的質量問題、安全事故等作出預測，同時對礦床開采可能會造成的環境污染問題進行評定和預測，提醒企業提前做好保護工作，防止污染擴散。

2 水文勘探的必要性

我國由于國土遼闊，各類礦產資源豐富，自然地理環境、地質條件也是非常復雜的。在礦區作業區中，經過了一定的措施處理，地質條件依然嚴峻。礦區底層由于經過了人工的爆破、開鑿，地質結構失去了一定的穩定性，再加上礦區的水資源有可能隨著采礦作業的開展逐漸流失，為了確保礦井下作業的安全性和穩定性，必須對礦區以及礦區周圍的水文條件進行了解，必須將水文勘探工作落實到位。礦區的水文勘查工作，不僅僅在開礦區開建之前落實到位，在采礦作業進行時，相關人員也需要及時關注礦區地下水位以及水位狀態，監視水文變動情況。

3 礦區水文地質勘探技術研究

（1）地下水同位素和化學物研究。地質化學研究項目是水文地質研究的重點研究項目之一，通過對同位素的研究和應用，能夠對地下水化學的具體狀態做出一定的了解和掌握，經過多次的實踐證明，同位素的應用在水文地質中取得了較為良好的效果。通過對同位素的研究，能夠進一步了解地下水的形成、儲存、變化等等問題，對地下水的比例、強度、開源、具體位置等等提供了準確的判斷依據。

（2）綜合物探技術。綜合物探技術由于具有成本低、操作便捷等等優點在水文地質勘探工作中應用廣泛。其中，電法勘探技術和地震預測技術在對礦區的地質構造和礦井水問題的勘探過程中起到重要的作用。通過綜合物探技術，能夠通過計算機技術對礦區建立起完整的、系統的地層、地質構造3D圖像。通過利用礦區的高分辨的三維地震數據和鉆孔數據形成的三維地質構造圖形能夠為后面的水文勘查工作提供重要的參考依據。在系統的完整的三維圖像建立后，再結合電法勘探技術，能夠對礦區地下水的分布、儲存、巖溶裂隙等等參數進行科學有效的測定，進而了解地質構造的導水性、隔水層厚度等。

（3）水文地質鉆探。水文地質鉆探技術是礦區勘探技術中應用最廣泛的一項技術之一，因為水文鉆探技術使用的時間已經足夠的長，經過了許多專家學者的不斷改進，水文地質鉆探技術在水文勘探工作中具有舉足輕重的地位，現在的大部分水文地質勘探技術都是建立在水文地質鉆探技術基礎上的。

在西北等等水資源比較欠缺的地方使用水文地質鉆探技術難度較大，因為缺水的地層構造中，如果在鉆探過程中混入較多的水，容易造成地層坍塌或者泄漏等問題。

（4）3S技術。隨著科學技術的不斷發展，3S技術已經成為了如今水文勘探工作中不可或缺的一項勘探技術。所謂的3S技術便是RS遙感技術、GIS地理信息系統、GPS全球定位系統的簡稱。其中RS遙測技術是勘探工作的重點，通過地面基站和空間基站的動態簡稱數據，得出精確度較高的遙測數據，為水文工作提供重要的參考依據。

（5）流量測井技術。流量測井技術是一項建立在鉆探技術上的水文勘查技術，其原理是通過測量鉆孔過程中不同深度的截面上水流的流量和水量強度，來對地下水的運動狀態進行評估。流量測井技術在最近幾年才開始被使用，通過流量測井技術的使用，能夠對地層下的隔水層、含水層進行厚度劃分，并且對含水層、隔水層的方位、滲水狀態、隔水性能、巖層厚度等等參數進行分析。由于在實踐中多次獲得良好的應用效果，流量測井技術已經開始廣泛在地下水文勘查工作中。

4 礦區水文勘查工作中存在的問題以及建議

在傳統的礦區水文勘查過程中，需要對礦區地下的灰巖含水性的變化進行測定，由于沒有比較有效的測定方法，傳統的電測井、抽水試驗測試等等方法效率不高、效果不良好，得到的數據也不盡完美，所以礦區灰巖含水性變化的測定是限制礦區水文勘查工作的重點改進工作之一。

由于礦區地下水文勘查工作中需要對鉆孔水位的檢測來評估地下水文狀態，但由于鉆孔過程中出現的水位并不能完全反應含水層和隔水層的狀態，鉆孔水位只是一個混合水位，而其中測定的沖洗液的量也只是一個綜合消耗量，并不能得到精確的結果，導致很難對巖層鉆探過程中水位的變化做出科學有效并且準確的判定。傳統的通過鉆孔作業來進行抽水試驗，需要布設專業的設備，在設備的運輸和操作過程中需要耗費大量的人力物力，卻又無法獲得較為精確的結果，這讓礦區地下水文勘查工作進入進退兩難的境地。

為了解決巖層含水性變化測定結果不理想的問題，可以采用分段壓水試驗的方法，通過采用三抓止水器劃分出一段段不同深度的巖層，進而減少不同含水層之間的相互干擾，進而得出一個較為準確的數據，減少了各種摻雜因素的干擾。配合流速儀，能夠從鉆井中獲得較為準確的含水層厚度數據。

5 結束語

在日益擴大的礦采規模中，做好安全生產工作尤為重要。要抓好安全生產工作，就必須落實水文勘查工作，并建立動態的礦區地下水文地質數據反饋系統。

參考文獻：

[1]周欣榮.淺談礦區水文地質勘探的技術要求[J].黑龍江科學，2016，

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[2]任成廣，馬宏巖，李曉東.礦區水文地質勘探的技術要求[J].硅谷，2014，7（23）：206+222.