礦山水工環地質勘查工作的設計流程研究

夏野瀟

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730046）

水工環地質勘查工作的設計越來越多種多樣，對于水工環地質環境的勘查工作設計流程改善優化已經成為了重要的研究之一[1]。勘查水工環環境工作是非常繁瑣的，互涉及多方面的內容，為了保證地質勘查的質量，需要加強對技術要點和技術流程的控制[2]。

現如今，礦山水工環主要會運用GPS的技術，其次會使用RTK技術，這些都是水工環地質勘查中最多次運用的手段和技術。研究礦山水工環境的地質勘查技術，以及對工作方案進行改善和完備，是為了加快我國礦產方面的發展。根據水力和環境地質勘查結果，可準確地為采礦工作提供技術數據支持。

1 礦山水工環地質勘查工作的設計流程改進方法

調查和整理相關地下水內容和信息，對地下水的水位分布情況有一個大致的了解，觀測在礦區內剩余的區域是否有關聯存在，這是水工環勘查的主要內容。拆分工程項目在建設時，所能夠涉及到的全部內容是工程地質勘查的重點項目。了解地質條件和礦山中的板塊構造，明確會發生的地震活動，對局部巖石劃分，在類型上做出對比，保證礦山開采時的安全情況。水工環環境地質勘查關鍵涵蓋了對區域環境內的礦山質量進行監預，圈定環境保護區域的重中之重，對于那些生態環境相對來水比較脆弱的地區，要絕對禁止進行過度的地質開發項目。有關單位應在注重技術人員專業水平與職業素養提升的同時，將新技術、新方法的應用能力作為培訓工作的重要內容之一，納入考核體系，使其適應現代發展的趨勢。對于新興技術和方法要及時學習和掌握，如數字綜合應用、基于GIS的數字調查技術，樣本人員在概念培養過程中，還應注意培養擴展自己使用先進設備的能力，確保全面發展。本單位各方面要注意交流、溝通，相互交流信息和技術，共同提高相關技術人員的勘查能力，從而共同提高礦山建設的質量和水平。調查技術的研究應注重國際化，積極與國外相關人員進行交流和研究，從而開發出適合自身發展的理論和技術，從而保證企業和單位的長遠發展。要注意巖土勘查資料的整理與共享。相關人員應注意調查數據的存儲和共享，這樣可以有效地促進研究成果的再利用與成果轉化，不斷積累的數據既是前人辛勤勞動的結晶，更是歷次勘查工作積累下來的寶貴財富，無論是對于本地礦山的深入勘查開發，還是對新礦山的勘查評價，都有著不可或缺的數據支撐和經驗借鑒意義。通過在礦山水工環地質勘查中硬性規定總結報告的格式、內容、存檔流程以及利用方式，可以有效提升歷史檔案的成果利用率，避免重復勞動，并可以通過流程的硬性規定，培養技術人員的職業素養，養成數據積累、檔案留存的好習慣，既方便自己事后查閱，也便于同行查閱借鑒，對于提升勘查隊伍的整體實力和單位的能力水平具有巨大的推動和促進作用。

水工環地質勘查技術的發展在目前已經經歷了三個關鍵性的階段，分別是初期勘探階段、設計階段初步形成階段和技術投入設計階段。在開采礦山的整個過程中進行定性勘探，以開采任務本身作為出發點，對勘探效率進行一個大幅度的提高，對一般水文地質環境、工程開采環境和自然生態環境明確了解，對水利地質進行勘查和偵測，從根本上實現礦山開采的需要和特殊條件。在不同地區存在不一樣的地質自然氣候條件，調查水工環地質是一種很繁瑣的系統。此工程在后實施的后半部分很有可能出現地質資源缺乏的問題，這會導致收集處理不及時，從而轉化率降低，這些問題恰恰說明了礦山水工環地質勘查效果還需要進一步的提升。在經濟快速發展的今天，要怎么去進行環境保護是目前所面臨的最艱巨任務之一。目前我國環境污染有很大的問題，污染物的排放量較高，關鍵性污染物遠遠高于環境排放的容量，這也導致總體生態趨勢在惡化，并沒有得到有效的遏制和處理。一些環境問題頻頻出現，水土流失、土地沙化和草地退化等問題最為嚴重，森林生態功能缺失并退化，生物的多樣性總體削減。

在開采的過程中，礦山水工環環境地質勘查存在很準確的目標，這也就使得定位技術特別受重視，成為了開采工程中不可缺少的一項任務。在礦山水工環地質勘查過程中，要先通過定位系統提前確定開采的區域和所涵蓋的具體范圍圈定。應用GPS定位技術可以實現對開采區域最精準的處理和操控，從最大程度上提升水工環勘探效果。礦山水工環地質勘查中的礦體定位過程如下圖1所示。

圖1 礦山水工環地質流程

進項這項勘查技術工作的關鍵是利用地質雷達所展示的彈性波速和瞬態面波等圖像進行監測。在定位技術的指導下，水工環空地質結構模型可以更穩定的發展，從而實現智能定位作業。然后根據獲得的數據對波幅值進行分析，使用算是算法進行有效計算便可以進一步確定各個反射層的數據值。所產生的反射波和傳播方式，會根據波通過各種不同介質而發生變化。

通過對這些變化進行全面細致的分析，可以直接確定巖土的性質。

2 對比實驗

2.1 實驗準備

中國擁有豐富的礦產資源，這為中國礦業的發展提供了豐富的條件。在礦山開采過程中，更注重對周邊生態環境和自然災害因素的考慮。因此，在礦山水利和環境地質勘查中，需要對礦山周圍環境進行綜合預測，實現結果評價的綜合。

與此同時，重點加強礦山周邊地質區域的整治，根據實際開發情況不斷調整開發方法。礦山水利與環境地質勘查要想實現對周邊環境更準確的預測，主要采用智能形式，通過報警系統的設置，從而保證地質勘查與礦山工作的安全。目前，電子感應器主要用于控制礦山水力環境的地質勘探，有效地提高了礦山的安全系數。此外，作為信息勘探的一部分，報警系統可以有效地將地質信息轉化為具有控制值的廣泛數據，通過數據的優化轉換，可以更加高效的地提高礦山水利和環境地質勘查的效率。因為過去的舊觀念不夠重視對于環境的保護，所以礦山的開采對于地質有著很大的影響和干擾。

因此，實施對于生態環境的保護和還原是很有必要的，環境保護應該被貫穿于礦山水工環地質勘查的過程中。對自然環境中生態比較脆弱的區域，一方面要進行嚴格的管理和調查，另一方面要盡可能的避免大規模生態勘探的進行。完成這些調查后，一定要加強處理能力，盡量恢復當地表面形態，加強信息收集，萬一發生事故一定要及時整改和處理，盡量減少不利影響。

按照不同階段的勘查條件的要求準則，對礦山水工環地質環境勘查技術進行了規程制定。在礦山水文調查結構為靜態環境時，在這個基礎上做出了礦山水文環境的地質填圖工作。在地質氣象資料方面進行了收集和改進，確保其準確性的前提下對礦山水工環調查的技術流程進行優化計算。具體計算公式如下：

Ej為水工環數據，Yp為水文地質容量，D為地下水抽取費用，a為地質填圖指標，b為礦石成本。根據地下開采計算比為4.1568，本設計根據該指標考慮排水要求。在礦山水工環地質勘查過程中利用地質環境特征資源進行建設，在此基礎上優化勘查內容，如下表1所示。

表1 水工環地質具體勘查要求

根據上表的內容進行礦山水工環地質勘查處理，繪制水工環圖是地質勘探的最終結果，比例和范圍在繪圖中尤為重要，要對礦山周圍的環境進行實地考察和水質測試等工作。針對礦山水工環在地質勘探過程中出現的的問題，對其特點提出有針對性的防治措施，通過嚴格執行地質勘探流程來確保水工環地質勘查工作的安全高效。根據以上內容，進一步優化水工環地質勘查方法示意圖如下圖2所示：

圖2 水工環地質勘查方法

根據上表進行礦山水工環地質勘查，繪制環境圖，確定繪制比例尺寸，對礦山進行實地調查進而水質檢測等一系列的工作。在實際應用過程中，礦山水工環地質勘查方法具有很強的目的性，在整個勘查過程中定位技術尤其重要嗎，礦井水工環境地質勘探一定要利用GPS定位來確定礦區范圍。想要最大程度上的準確完成對礦井的處理控制，就要試圖采用壓環定位技術，這種技術可以提高壓環作業的效率，使其效率最大化。結合RTK技術，進一步對勘查過程中的基本要求做出完善，對勘探過程中搜集到的一些水利工程地質資料進行強化，分析研究環境保護方式，采集成果要主動向地質勘查依據信息轉化，用以提高地質勘查的安全有效運行。在此基礎上，根據過程中存在的特殊問題提出相應措施，并嚴格執行勘查過程來確保礦山地質勘查的安全與高效。施工完成后應立即進行測水位工作，可以提高礦山水利及環境地質勘查過程中測水位的技術水平。將井距測試改為10分鐘一次，最后一次改為一小時一次，以此類推完成礦井水位測量。在水利環境測繪過程中，要加強水利環境測繪的管理，建立一定的地質調查清單。在測井過程中，應根據不同采場的鉆孔結構特點，詳細記錄各種數據，不斷改進原始水位的測量方法。若測量值不準確，要在進行及時地調整之后進行二次觀測。同時，如果在測量過程中發現漏水，應及時采取有效措施減少浪費。根據不同礦產資源的開發情況，對原有的測量方法進行適當調整，對測量數據信息合理分析，確保礦區靜態水位測量技術順利完成。明確掌握礦區礦產資源開發路線，將先進的勘查填圖技術與圖相結合。由于在進行礦山水工環地質勘查的過程中礦井水位的不斷變化，為了保證水位測量數據的準確性，要求測量員按規定的水位穩定標準，在規定的時間內完成礦井水位的重復測量。一般情況下，水位穩定的標準是3小時波幅不超過15cm。在礦井水力地質勘查過程中發現故障時，應根據故障特征進行地質災害監測和判斷，從根本上提高礦山水工環境監測的效率。

2.2 實驗結論

根據對比圖中可以看到液壓環線臨界點,工業礦體和低品位礦體的區域劃分,相對水工環附近的高質量的工業礦體越來越密集，這是證明液壓回路存在的優點和進步,而在對水工環進行檢測的上下不等，低品位礦體越多密度也越大。因此，實驗證明建立對礦山水工環圖是礦山地質勘查最有效的方法，可以明顯的看到問題，也可以優化礦山水工環地質勘查的內容，使水力環工程完成。在水文地質勘查過程中，由于涉及的建設范圍大，勘查的規模也很高，必須加強生態補償機制，通過人力、物力和財力的努力和生態環境的恢復，在完成水工環地質勘查的同時做好生態環境的恢復，履行相關責任和義務，保護我國的生態環境，使得社會更好更快發展。

3 結語

水工環地質勘查及數是一項非常關鍵的礦產資源綜合技術，在我國經濟發展中有著不可撼動的地位，同時也占據非常關鍵的一項環節。對于礦業勘查人員來說，只有在礦山開采的過程中不斷學習先進勘查技術，進行實踐工作，對數據進行分析研究，保證礦山開采和建設的生態環境良好，這才能更好地對礦產資源進行開發利用。礦山水工環設計應該滲透到礦山工程的每一個環節中去，各個階段的設計內容一定大有不同，在此基礎上，改進礦山水工環地質勘查的設計流程和設計方案，對礦山地質勘查的效率大幅度提升，保證礦山水力與環境地質勘查的效果，實現我國可持續發展的目標。