淺談礦山工程地質勘查中水文地質勘查工作要點

何平

摘要：本文主要對礦山工程地質勘查進行了概述以及水文地質勘查工作的內容，并分別從水文地質評價內容、巖土水理性質以及地下水引起的巖土工程危害三個方面，闡述了水文地質問題在礦山生產中的重要性。

關鍵詞：水文地質;工程地質勘查;工程危害

1礦山工程地質概述

礦山工程地質勘查是為了查明采礦區的地質狀況，評價礦區內的資源及賦存情況，預測采礦工程實施過程中可能出現的地質變化以及對工程的影響，選擇最優的開采方案，并針對作業區的不良地質問題提供解決方案，確保采礦工程的施工安全及資源的合理利用。

而水文地質勘查作為礦山工程地質勘查中一個重要內容，在《巖土工程勘查規范GB50021-2008》中，明確了地下水的勘查要求、水文地質參數的測定、地下水作用的評價;但在實際工作中，水文地質問題常被忽視，勘查人員都注重礦產資源條件、構造條件和施工條件的勘查，而忽視對水文地質條件的勘查，水文地質被認為是象征性的工作，只簡單對水文地質條件做一般性評價。

2水文地質勘查的主要工作內容

水文地質調查是在以往的礦床水文地質資料基礎上，摸清區域水文地質情況，結合礦山建設和生產過程中出現的實際問題，以及實施鉆探工程揭露的水文地質特征，進行的與礦體開采相關的水文條件調查與分析，是礦山深部開采時所必需的資料。其主要內容包括以下幾種類型：第一，礦區內地下水的類型，包括按含水孔隙條件的分類和按埋藏條件的分類。第二，礦區水文地質結構類型，按含水體和隔水體所呈現的空間分布和組合形式，以及含水體的水動力特征所劃分的類型，可分為統一含水體結構、層狀含水體結構、脈狀含水體結構和管道古水體結構。第三，不同水文地質結構中的水動力特征，包括不同水文地質結構的補給、徑流、排泄條件以及富水特征，相互之間或與地表水體有無水力聯系等。第四，含水層、隔水層、礦體之間的相互關系，水文地質鉆孔的封堵質量。工作內容簡述如下：

2.1水文地質測繪

水文地質測繪是一項基礎性的調查工作，主要是通過野外填圖來完成。（1）查明勘探區地質、地貌、水文、氣象的基本特征;（2）確定各時代地層的巖石含水性質，地下水類型，劃分含水層與隔水層;（3）闡明區內地下水補給、徑流、排泄的地質、地貌條件及地下水動態一般特征;（4）評價含水層的富水性與區內地下水資源概況及其開采條件;（5）初步闡明區域地下水化學特征及其形成條件和地下水污染情況。

2.2水文地質鉆探

（1）揭露含水層，探明含水層的埋藏深度、厚度、水頭，查明含水層之間的水力聯系，并驗證測繪與勘探的成果;（2）進行各種抽水試驗、注水試驗等水文地質試驗，確定含水層的富水性及各種水文地質參數;（3）采取巖土樣和水樣，確定含水層的水質，測定巖土物理和水理性質;（4）利用鉆孔可長期監測地下水動態變化情況，也可將鉆孔作為勘探鉆孔使用。

2.3水文地質試驗

在野外條件下，對地下水進行定量及定性研究的重要手段，水文地質試驗的種類有：抽水試驗、滲水試驗、注水試驗、地下水流向和流速的測定等等。

2.4地下水動態觀測

作為水文地質勘查的一項重要內容，地下水動態觀測是在布置鉆探和水文地質試驗時，就要考慮到保留的部分鉆孔用來進行長期觀測，定期測定地下水的水位、水質和水溫，以便為以后地下水資源評價或其他水文地質計算提供資料。

2.5實驗室分析

水文地質勘查過程中，要選取水樣、巖樣或土樣進行實驗室的水質分析、粒度分析、孢粉或微體古生物分析、同位素年齡測定等。

2.6編制水文地質報告和圖件

水文地質勘查報告應正確地反映實際的水文地質條件，對要求解決的問題給出答復。相關圖件及一系列的水文地質圖，應根據勘查的目的和要求的不同而不同，常見的有綜合水文地質圖、抽水試驗綜合成果圖、地下水位與降雨量動態關系曲線圖、地下水等水頭線圖、涌水量估算圖、水文地質柱狀圖、剖面圖等。

3采礦工程中的水文地質問題分析

3.1采礦工程中的水文地質評價內容

（1）重點評價地下水對采礦活動的作用和影響，預測可能產生的工程危害，提出防治措施;（2）密切結合工程類型的需要，查明有關水文地質問題，提供采礦設計、生產所需的水文地質資料;（3）查明地下水的成因、流向、大小和自然條件下的影響，分析預測在礦山生產過程中地下水的涌水量變化情況及危害;（4）從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質問題。

3.2地下水活動對礦山采礦工程的危害

（1）地下水位下降引起的礦山采礦工程危害（地下開采礦山）。地下水的大幅度下降，常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題，對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。（2）水位上升引起的巖土工程危害有：①露天礦山的礦坑涌水，土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水腐蝕性增強。②邊坡、排土場產生滑移、崩塌等不良地質現象。③一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化。（3）地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。地下水升降變動帶內由于地下水的強烈交替，會將土層中的易容物成分淋失，壓縮模量、承載力降低，給巖土工程基礎選擇、處理帶來較大的麻煩。（4）地下水動壓力作用引起巖土工程危害。地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于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巖土工程危害。

4采礦工程中地下水的應對措施

4.1重視地下水活動狀況的調查分析

在調查中，要明確調查的重點，設置必要的調查指標體系，弄清地下水的類型、補給及排泄條件、地下水位、水位變化幅度及規律，在此基礎上，對地下水對礦山采礦工程影響及危害進行評價，涉及到采坑匯水還應做抽、排水設計及驗算，調查土層的滲透性質等，滿足礦山生產需求。預估地下水可能帶來的突涌、流沙或管涌等潛在的威脅，制定出有效和可行的防治措施建議。

4.2加強對工程地質勘查規范、規程的學習

工程地質技術人員必須要高度重視工程地質勘查規范、規程，了解和熟悉其要求，以及礦山采礦活動針對性地開展工作。這樣才能在開展工程地質勘查時做足工作量布置，全面分析測試數據、及時劃分水害治理地段。通過研讀規范、規程，工程地質管理者和技術人員在吸收文件的相關規定后，能不斷地充實和提高理論水平和實踐操作能力。

結束語

工程地質勘查中水文地質是一項十分重要的工作，應該得到充分的重視。隨著工程勘查技術的發展，切實做好水文地質工作將對工程地質勘查以及地質災害防治水平的提高起著極大的推動作用。