曹虎生
(陜西省一八五煤田地質有限公司,陜西 榆林 719000)
在當前礦產資源開采過程中,常因為礦產地質勘查中對水文地質勘查的不足,使得地下水資源對礦產開采巖土工程產生較為惡劣的影響,進而影響到礦產資源的順利開采,增大安全事故發生概率。基于此,礦山開采企業在進行礦產資源開采的過程中,應當對礦山地質勘查中的水文地質問題引起重視,應用更加先進的勘查技術,對水文地質進行更加全面細致的勘查,以此掌握礦產資源開采過程中地下水的變化情況,降低其對礦產資源開采的不良影響,促進礦產資源開采的可持續性發展。
當前礦山企業在進行礦山地質的勘查中,常因多方面因素的影響,使得水文地質勘查表現出較多的問題,進而影響到礦產資源開采安全性。下面主要以某實際的礦山開發項目為例展開研究,探討其在地質勘查中表現出來的水文地質問題。
(1)礦山開發項目簡介。礦山田開發項目中的一對生產礦井,初始預計生產能力為每年80萬噸,井田在結構上呈現出東西走向,且存在一定近北方向傾斜,被斷層切割的單斜構造傾角在5°~10°范圍之內,同時在井田的東北部位置有較大規模的巖漿巖侵入。從整體來看該礦山開發項目屬于中等難度,在開發之初礦山企業雖然對礦山工程做了較為詳細的地質勘查,但是從最終表現出來的實際情況來看,在水文地質勘查方面仍存在較多的問題。
(2)水文地質勘查工作不到位。該礦山企業在進行地質勘查的過程中,對水文地質勘查工作開展缺乏足夠高的重視,以致在對水文地質勘查工作上存在較多的漏項。從具體來看主要表現為:①在對含水層、分斷層進行劃分的過程中,缺乏科學有效的勘查數據作為支撐,更多的依靠勘查人員的工作經驗來做出劃分,使得最終劃分的準確性和可靠性較低;②缺乏對地下水的動態預測分析,水文地質勘查僅僅注重當前水量、水位的勘測,卻缺乏對礦山開采帶來的影響分析,使得在對地下水資源的開發利用上表現出較多問題,影響到巖體工程的安全性和穩固性,增大礦山開采的安全隱患[1]。
(3)缺乏對區域范圍水文地質水徑流特征的勘查。在水文地質勘查工作中,為更好的了解地下水水量、水位的變化情況,還需對地下水的徑流特征做較為詳細的勘查了解,以此來更好的掌握地下水動態變化,降低地下水水位變化對巖體工程的影響[2]。但是從本次礦山水文地質勘查的實際情況來看,在地下水徑流特征的了解上卻不夠全面,對地下水徑流量、補給量、排泄量等了解不夠充分。而引起該問題的原因是多方面的,其中較為主要的表現為以下兩點:其一,在了解地下水徑流特征的過程中,所需要勘查的水文地質單元超出本次礦山開采的范圍,對范圍外的地下水進行勘查不僅增大勘查成本,而且還受到較多外界因素的干擾;其二,區域范圍內地下水的水文資料較為缺乏,通過現有水文資料對區域地下水徑流特征進行了解略顯不足。
(4)水文地質勘查采用技術較為落后。該礦山項目在進行水文地質勘查的過程中,所應用到的開采技術表現出較為落后的問題,仍舊采用較為傳統的鉆孔勘查方式,不僅影響到勘查的效率,而且也影響到勘查的準確率,這也是引起該礦山開采項目表現出較多水文地質勘查的主要原因之一。
面對該礦山開采項目地質勘查中表現出來的眾多水文地質問題,在實際的開采過程中應當對之引起較高的重視,積極制定對應的水文地質問題處理措施,達到提升礦山地質開采安全性的目的。
礦山企業對水文地質勘查重要性的認識,將直接影響到其在水文地質勘查工作上的投入,影響到對水文地質勘查問題的處理,屬于影響水文地質問題的關鍵性因素。因此在實際的礦山開采中,關鍵還需讓礦山企業領導層認識到水文地質勘查缺乏可能帶來的嚴重危害,從而提升其在這方面的重視度,在礦山開采初始階段增大勘查資金、勘查人力的投入,提升水文地質勘查的質量,降低礦山開采過程中存在的風險。
為促進礦產行業的健康發展,在礦山地質勘查技術上應不斷創新,對原有勘查技術做出改進創新,以提升勘查的效率和準確性。從實際應用情況來看,主要可以采用以下幾種先進勘查技術:①應用鉆孔電磁波透視儀進行測量。通過對該設備進行利用,其能夠向所鉆孔洞內發生電磁波信號,實現對更深層巖溶的測量,據當前實際應用情況來看,該設備能夠對500m巖溶的實際形態進行準確測量,對水文地質勘查工作提供參考和支持;②應用流量測井法勘查含水層實際情況。利用該方法和相關的配套設備能夠實現對不同鉆孔深度下的橫截面縱向流量測定。③引入γ射線找水法,提升水文地質勘查的效率。該技術在水文地質勘查上有著較高的效率,將該項技術引入到本次礦山地質勘查中,對地下水徑流特征的了解將帶來較大的幫助。
在礦山開采過程中,礦山采空區積水和地面塌陷是較為常見的兩種水害事故,一旦出現這兩種情況,勢必會對礦山開采造成較大的影響,為此在實際的開采勘查過程中,還需加強對地下水的動態變化監測分析,及時采取有效的防護措施,降低事故發生率。首先可以應用瞬變電磁勘探、地面物探的勘查方式來查明區域范圍內是否存在采空區積水,并探查清楚其積水邊界;其次勘查積水區域水位、水量、水壓等參數,并確保所獲數據真實可靠,然后在探知積水邊界線外的80m處設置探水警戒線。當礦山開采進入探水警戒線之后,則需堅持采用“物探先行,鉆探驗證”的方式,在抵達積水邊界線外20m處停止掘進施工,進行打鉆放水,在確保積水區域放水完畢之后才能進一步開采施工。
為確保水文地質勘查能夠全面詳細,在實際開采過程中應當對勘查的操作流程做出規范,嚴格要求相關工作人員按照操作流程執行和實施,切實做好對相關數據的分析工作。此外,勘查人員的專業性對水文地質勘查的效率和準確性也有著較高的影響,應確保進入相應崗位的工作人員有較高的操作熟練度,技能水平達到崗位所需要求。
綜上所述,在礦山開采中,水文地質勘查是十分重要的勘查內容,對礦山開采的安全性有較大的影響,同時也在很大程度上影響到礦山企業開采的經濟效益。因此,在實際的礦山開采項目中,應當重視對水文地質的勘查,并根據所獲得的勘查數據資料,對開采區地下水情況做動態預測和評估,以便能夠及時采取有效的防護措施,降低礦山開采過程中的安全風險。