水文地質在礦山地質勘查中的重要性研究

秦思佳

（貴州省煤田地質局一一三隊，貴州 貴陽 550081）

目前，礦山水文地質勘查中的問題越來越多，這無疑是給礦山開采等工作增加了比較大的難度，并且對礦產地質的研究也帶來了比較大的影響。這就需要相關的學者在水文地質角度出發，分析其在礦山地質勘查中的重要性，了解不同區域的水文地質條件和情況，進而不斷完善施工流程。

1 礦山工程地質勘查中水文地質的重要性

1.1 提高了礦產開采收益

在進行礦山地質勘查工作的過程中，工作人員除了要進行地質環境勘查，還需要重視報告審批工作，在保證其完善性的基礎上，完整地對礦山地質進行勘查，不斷提高水資源使用效率，更好地降低對礦產資源的腐蝕。同時，水文地質工作在礦山地質勘查中的開展，還可以減少地下水防治的成本支出，增加礦產開采收益，為其發展提供更多的經濟效益。

1.2 提高勘查工作的精準度

部分學者在對水文地質工作的特點進行分析時，其主要是對地下水變化、的運動以及形成規律等進行探究，分析礦區內的地下水性質等內容，然后在此基礎上制定資源利用的最優方案。在地質勘查水文地質的實際工作情況上看，地下水的酸堿值一般都比較小，并且酸性的成分占據的比較多，礦產的資源腐蝕程度在此背景下會不斷增加。同時，地下水在發生相關的運動后，其礦山結構還會產生一定的變化，并且其在壓力產生作用下其中的沉積巖運動越加劇烈，這會對后期的勘查工作帶來比較大的影響。然而，深入研究水文地質情況，能夠對地下水類型和變動幅度等內容有一個基礎的了解，然后在此基礎上對地下水補給、徑流、排泄條件和侵蝕性進行探測，預防地下水對周圍環境和礦山地質勘查工作的應用。

1.3 降低了環境污染

在對礦山資源進行開采的過程中，地質勘查不僅是資源開采的基礎，更是其中的關鍵。同時，水文地質工作在工程中的開展，更在一定程度上保障了礦山地質勘查工作的有效性。在地質勘查中，深入分析和調查水文地質變化情況，可以幫助施工人員應用更加科學手段對礦井開拓進行分析。

2 區域水文地質的具體情況

調查發現，某個礦山地質勘查區區域特點，在大地構造單元上，屬于揚子準地臺。結合1:20萬區域水文地質的具體報告內容，發現其區域屬于云貴高原的中高山地形，所以這種區域的地勢總體為西北部比較高，東南部低，山體多與構造線一致。區域地表水中存在樓下河上游支流和格所河支流，并且地下水中還包括孔隙水和裂隙水等內容。其中孔隙水主要賦存在第四系松散物。研究發現，其泉流量為0.01l/s～5l/s，鉆孔流量為2.7l/s，并且其水質一般以HCO3-Ca為主，對礦山地質勘查工作所帶來的影響是比較大的[1]。

3 礦山開采對水文地質條件的影響

當前，此工程井下主要以淋水和邊幫滲水等為主要的充水方式。由于礦井會一直抽排水，所以大部分的采空區和巷道基本上無水。因此，礦井充水方式的應用效果會受到影響，以頂板板和邊幫會出現滴水等情況，并且其底板還存在涌水和滲水的現象[2]。一般情況下，會在礦層露頭，或者是上覆地層對其的進行反向開拓，或者是走向掘進。在此過程中，施工人員需要注意開采垂深大約為10m～20m，采掘斜深約20m～80m。然而，由于對采空區面積的情況沒有一個基本的了解，再加上老窯處于封閉狀態，所以其中的大部分面積已經積水。

因此，在總體上來說開采和勘查活動都會形成了一定的冒落帶，這會導致局部地下水通道疏通，地下水的水位嚴重下降，如果不對其進行有效處理，還會的改變天然的巖層水文地質特性。再加上，采動裂隙還會引起地裂縫等問題，大氣降水會在這個時候滲入地下，然后進入礦井，嚴重影響了水文地質的強度。

4 地下水位變化對巖土工程的影響

可以說地下水是影響其巖土工程質量的主要方式，水位變化不僅會改變原來巖土的物理力學性質，還會影響其穩定性。特別是在一些膨脹性的巖土中，其在受到地下水位改變的時候，在其中會出現不均勻的膨脹和收縮等現象，這會對于建筑物的底層帶來非常大的影響。尤其是在地下水出現比較大幅度變化的時候，在其中還會出現頻繁升降等問題，只有這樣才可以讓巖土的膨脹和收縮幅度不斷加大，這會對勘查結果帶來影響。特別是在膨脹性巖土層中，要對水文地質情況進行全面勘查和研究，對地下水經常出現升降變化以及規律進行分析，充分地了解以及掌握其中的內容，掌握地下水位的上升和下降變化規律。

此外，在對鹽涂層物理力學的性質進行分析時，發現規律性的變化是非常突出的，這也是引發這些問題的主要因素。此外，由于巖土的顆粒再長時間進行充填，這會導致巖土粒之間的連接力不斷增大，更會促進硬殼的形成。在具有的勘察中巖土層還會受到地下水位變化的影響，地下水也會發生交替，導致土體的壓縮模型以及承載力出現下降。在對此地域的巖性分析時，發現其下部主要為深灰色玄武質熔巖的集塊巖，中部是深灰色的厚層凝灰巖等。這種結構的上部為深灰色的夾雜色凝灰巖，并且在其頂部的20m左右，還存灰-深灰色凝灰巖。此外，在鉆孔炭質該地層的過程中，并沒有出現沖洗液漏失等現象，水位也沒有明顯變化。在此基礎上，勘查人員對峨眉山玄武巖(P3β)的水文地質特點進行了分析，其淺部含風化的裂隙水，總體上是相對隔水層，并且此地區的富水性比較弱。

5 水文地質在礦山地質勘查的主要內容

5.1 補給

一般情況下，區域內的地下水補給是以降水為主，地表水的補給為輔。在對補給強度進行分析時，還需要明確降雨時間和強度巖性會對其帶來影響。如果降雨的時間長，強度大，其補給量也就越大。大量研究發現，可溶巖的分布區補給強度要比非可溶巖分布區的大，并且在對碳酸鹽巖的分布區特點進行分析時，發現其主要在溶丘洼地和峰叢谷地地貌當中，這個時候地下水的補給途徑也比較多，主要是通過落水洞和洼地等將其匯集到入地下，所以這個時候的補給強度是比較大。

在非可溶巖分布區中的補給方式與上述內容存在一定的差異性，大氣降水會沿孔隙和構造破碎帶等滲入到地下，然后補給地下水。同時，地表水在運移過程中，還會經過碎屑巖分布區，主要是通過裂隙更好地滲入地下，補給地下水。但是，由于其在分布上存在一定的局限性，所以補給量比較弱。

5.2 分析斷層水文地質特征

為了更好地保證水文地質在礦山地質勘查工作中的順利價值，在具體的勘查過程中，對斷層水文地質特點進行了分析。如，在某次勘查中，操作人員僅在401鉆孔內孔深203.00m處，發現了F401斷層一條，在對斷層的性質進行分析時，發現其為正斷層，并且落差為15.00m。在此基礎上，工作人員發現了該斷層過程中的鉆孔內斷層上盤的水位標高，主要在1800.197m，其消耗量在0.38m3/h～0.44m3/h之間，整體變化是比較小。在此過程中，還可以結合水文的實際變化情況，判斷F401斷層的導水性，發現其導水效果比較差，富水性比較弱。

5.3 逕流

由于地下水的局部逕流方向是不同的，所以在水文地質中，要對其特點進行分析。雖然地下水的局部整體逕流方向不同，但是在總體上對其進行分析，發現地下水的樓下河流域地下水流都是由北向南徑流。然而，受到巖性條件差異的影響，地下水的徑流方式也存在比較大的差別。在對灰巖分布區的地下水徑流情況進行分析時，發現其主要集于巖溶管道中徑流，在可溶巖和非可溶巖相間的地方，會出現一些地下水，其主要以層間水的形式徑流。此外，在非可溶分布區，由于地下水主要賦存基巖裂隙中，所以其一般會沿地形自然的斜坡作滲流運動，在就近的溪溝中排出來。

5.4 地下水和水力之間的聯系

在對礦區中的地下水主要補給來源進行分析時，發現其主要來自大氣降雨。但是，需要注意的是，各含水帶的補給和排泄條件等內容都會受到埋藏條件和含水層充水空的影響。如果礦區中沒有池塘和湖泊，只存一些雨源性的溪溝，也能對其地層進行長期的補給。

在此過程中，工作人員還需要明白，由于其地勢具一定坡度，所以在雨后，大氣降水的絕大部分會沿地表流走，有少量會滲入地下。因此，地表水對深部礦層的開采不會帶來比較大的影響。

5.5 排泄

地下水一般會沿著地形低洼的河谷地帶等，以巖溶大泉及暗河的形式，在地表中集中排泄，最后流入到樓下河。在此對其情況調查時，發現礦區相對最低的侵蝕基準面主要為下廠河河床，最低標高在1400m。同時，工作人員在對區域地下水的實動態變化進行分析時，需要結合大量的枯季測流資料對其分析，更好地控制地下水流量的豐和枯季流量變幅，保證地下水排泄的有效性。

6 結語

由于我國的地勢遼闊，要想在此基礎上保證礦山地質勘查工作的順利進行，需要認識到水文地質在其中的重要性，分析區域水質的特點，了解地下水對其整體結構的影響，通過對斷層水文地質特征等內容的分析，完善水文地質調查的方案，優化礦山地質勘查的流程，預防地下水等客觀因素對勘查結果的影響，從而保證我國礦山地質勘查工作的順利。