礦山水工環地質勘查技術要求研究

張 劍

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730046）

世界經濟的發展從未停下，能夠支撐經濟發展的就是各類資源。氣體資源和水資源的開采和使用情況還在可控制范圍內，需要注意環境保護問題即可。但是隨著技術的不斷更新發展，礦產的需求量越來越大，而礦產又是一種不可再生資源。除了尋找能源替代物之外，在礦產的勘探和開采方面也需要注意能源的耗用。因此世界各國開始積極發展自身的能源勘查和開采技術，力求資源利用最大化。在我國水利勘查技術正在快速發展，原有的勘查模式也由原來的單一操作模式轉變為順序勘查模式[1]。這使得大部分水工環地質勘查操作具有極強的實踐性。在一般的礦山水文地質勘查過程中，由于部分操作需要通過分析當地的地質分布圖以及有關地理環境資源，耗費巨大的人力和物力資源。工作人員需要結合礦山的建設水平和生產水平進行一體化聯動工作模式，加強地質勘查的全面性和安全性。這樣的一系列操作勢必會耗費大量的資源能源。為了在礦山地質調查工作中實現廣泛的應用，在礦山水文勘查過程中需要先對環境進行有關調查[2]?？辈閮热葜饕ㄣ@探、水質、氣象條件和測量方式等方面的內容。工作人員必須保證前期工作的準備充分，這樣才能看到礦山內部的情況。

1 礦山水工環地質勘查現狀

通過對以往礦山水工環地質勘查技術的考察和研究發現在進行勘查過程中許多先進的科學技術手段沒有得到充分應用。在實際勘查工作中，由于缺乏技術支持，一般的礦山水工環地質勘查技術無法得到有效應用，這使得該項技術無法得到真正利用，勘查效率較低，也間接影響了我國對全國礦山數量以及地質情況的分析數據不精確，制約了我國地質勘查技術的先進性和發展性、正確性和普及性[3]。

由于勘查及開采技術發展水平的限制，在礦山開發過程中，同步誘發了多種地質災害，如對水工環勘查不到位而產生的地面沉陷、裂縫、甚至塌陷等地質危害，對礦山當地的自然環境構成了嚴重的破壞，還會引發地質災難。在對現有礦山水工環地質勘查結果的統計分析中發現，礦石、礦渣壓占土地、堵塞河流，導致原有生態系統失衡，自然植被減少，引發水土流失和滑坡、泥石流等災害；土地失去植被保護，引發荒漠化，成為沙塵暴的源頭；地下水位下降，地表水含量大幅度減少；礦區的廢水廢渣引發水污染，影響水體全流域的使用安全；采礦形成的粉塵和有害氣體污染大氣等現象仍處于高發水平。

因此，在傳統地質勘查過程中，要優化勘查技術，加強對國外先進技術的引進[4]，確保相關勘查技術能夠得到有效普及和強化，突破原有技術困境，克服傳統礦山水工環地質勘查技術的缺陷。

2 礦山水工環地質勘查技術優化

目前礦山水力與環境地質勘查的常用手段有GPS、RTK、遙感等勘查技術。為了更好地提高礦山水利與環境地質勘查的效果，應在上述技術的基礎上進行合理的創新與開發，為水利工程環境地質勘查提供良好的科學技術理論。這對我國礦山液壓與環境地質勘查企業的健康發展具有重要意義。

2.1 應用GPS壓環定位技術

一般的地質勘查技術往往會忽略對現有地質條件的分析和資源的分類，沒有對當地的礦山水工環進行明確的定位，這就無法排除在勘查過程中自然環境等地理因素對現有地質的影響。

在此基礎上，有必要對礦山水力與環境地質勘查內容進行優化[5]。水力地質勘探方法在實際應用中具有很強的目的性，定位技術成為其不可缺少的一部分。在礦山水文環境地質勘查中，必須使用GPS定位系統確定采區。采用壓力環定位技術，可以對礦山進行精確的控制和處理，提高壓力環的作業效率。

全球定位系統從被投入使用以來，已經逐步發展到海陸空各個領域，它可以為使用者提供精準地二十四小時導航服務，并能實時進行路況提醒。將全球定位系統應用于礦山勘測，在能夠為工作人員提供有效信息之外，還可以比較有效地降低外界的打擾。另外，定位系統還能夠對周圍的水文地質情況變化及時作出反應，并能夠在第一時間完成所有數據的傳輸與處理，既能夠提高勘查的效率和質量，還能夠提高勘查結果的準確性。

該定位技術主要是通過結合傳統的RTK技術進行勘查技術的加工和深化，在保持原有功能的基礎上對礦山地質的定位有了更加清晰的認知和判斷，縮小了礦山水工環地質勘查技術檢測的范圍，提高了相關勘查效率也減小了人力物力資源的損耗[6]。

此外由于該技術還可以對現有地質環境進行自動分析和篩查存在問題的地理位置，因此該檢測結果還可以為有關地質勘探局提供數據資料。

2.2 代表性水質要抽樣檢測

勘測人在測量水質時，應當在觀察礦井地表水的基礎上，對具有代表性的水質進行取樣檢測。在測量水位時，每10天左右要鉆一次河和隧道，耗時較長。測量員必須記錄有代表性的水質樣本，放入塑料瓶中，用石蠟密封，以判斷礦山施工過程中的靜態水位和地下水走向[7]。此外,檢查員將數字采樣時間和采樣的位置分別做好相關記錄，記錄內容主要包括水質溫度和氣味、水細菌含量等相關變量以判斷該監測區域的環境狀態。為保證檢測結果準確無誤，需要根據地下水質的ph值、濁度和色度進行定時觀察和分析，及時更新在某一具體時刻地下水質的變化情況和狀態。記錄好有關變化后可對所選水樣進行抽數實驗。

在滲水試驗環節中，調查人員根據采樣數據，監測河流、層狀結構、溝點等對地層的巖性特征和地質賦有情況進行水樣取樣檢測，由于在檢測過程中水樣的各類檢測值不能發生較大波動，因此需要全面掌握水流變化情況，保證每次波動幅度在1%以內。有關檢測人員也應做好防護措施，確保水樣不受到外來環境的干擾，以地下水的變化特征為基礎。本次水樣檢測的重點主要是對礦山水工環地質條件和特征進行探測，確保在開采過程中不會出現意外事故和確定礦山最大開采限度[8]。在進行鉆抽檢測過程中，需要及時注意在鉆抽過程中可能出現的水溫和流量等方面的變化，一旦發生較為特殊的數據變化需要馬上進行記錄并在第一時間通知相關工作人員。

2.3 坑探技術要明確覆蓋層性質

調查人員通常采用了解地層鉆井技術，可以針對礦區的長圓孔分布情況充分掌握覆巖的地質特征和巖石等情況，并發現大自然的坑探技術殘積層。在探索的過程中坑探工作人員可以根據結構提升鉆機并使用主工程地質鉆探方法。在一般的礦山水工環地質勘探過程中坑探技術的有效合理應用是明確當地地質情況的手段[9]。勘查人員不僅可以利用坑探技術進行鉆探作業和對地質進行覆蓋物分析，還可以結合現代超聲波勘探技術對地質巖層進行內部處理分析，掌握整個礦山水工環地質分布特點。為后續的科學鉆探工作和數據分析做好準備。調查者通過鉆探了解礦區地質特征后，需要詳細記錄地質覆蓋層是否有漏、塌、落等情況，了解覆蓋層的內部結構、硬度和風化程度，根據覆蓋演的分裂程度確定礦山地質的放射性強弱，對鉆孔的深度進行測向可以判斷礦山的開采難度和鉆探強度，有助于得到結構相對完整的開采物。

2.4 礦山內部結構測繪要記錄完整

在礦山水力與環境地質勘查過程中，測量人員在測繪時應完整記錄礦山內部的所有構筑物，以明確礦山作業環境。調查人員應根據實際控制水文地質和工程地質，挖掘水文數據的內部和地理信息等，并獲取礦山環境等資料，從而完成測繪技術的準備工作。在獲得礦山水工環的物質材料信息的同時，調查人員調查的地形和地質條件的有關信息測繪記錄也非常重要，這是對礦區進行自然環境影響程度科學評估的最有效信息。該種測繪技術的使用不僅可以保證前期工作中的數據得到有效利用，還可以對礦井的具體情況進行具體而充分的了解[10]。在測繪過程中需要對之前礦山的地質構造圖進行充分領會和吸收，預測出可能發生的變化和變動位置，最大限度的提高預測水平。

相關測繪人員在測繪時不僅需要保證測繪數據的真實準確還要保證測繪記錄完整，通過對礦山有關的情況做出初步評價和預測，掌握礦山水工環的地質穩定性和礦石圍巖分布情況。

2.5 提高礦山水工環地質勘查技術人員技術水平

建立面廣層深的人才引進機制，維護地勘行業的可持續發展。雖然工作環境的艱苦性一定程度上增加了吸引人才的難度，但還是可以嘗試各種方式以吸引人才，例如可以從各大高校引進多層面的地質人才，這樣的人才可以既有豐富的地質野外經驗，又懂得如何利用高科技手段來找礦，真正實現理論和實踐相結合。在這樣人才的帶領下，可以提高單位的科學技術力量，又能培養一批年輕的地質人員，為行業的發展儲備人才[11]。充分發揮優秀退休地質專業技術人員的作用，彌補現時期地質人才的不足。

營造有利于地質人才成長的良好環境。應在構建地質勘查行業新機制中為地質人才的凝聚和成長提供穩定的環境，建立健全提高優秀地質人才的待遇和獎勵制度，建立較完善的福利保障政策，為地質人才創造良好的創業氛圍、晉升條件和人文環境[12]。建立有效的培訓機制，加快人才知識更新速度。任何人的知識總是有限的，但求知的欲望是無限的。如果一個人在一個崗位上，長時間沒有進行知識更新，他肯定會被社會淘汰。單位提供培訓機會，讓員工的知識結構得到不斷更新和充實，也有利于單位的持續發展。

要提高礦山水文地質調查工作水平，必須增強地勘人員的工作意識并要求每人都有相關的工作目標和工作計劃等。讓這些地質勘查技術人員確立提高區域資源的供給能力的主要目標，通過在業余時間對相關技術人員進行專業技術培訓和知識講座，提高技術人員的工作積極性和技術水平，根據工作人員的具體情況進行定期專業知識的培訓不僅可以提高工作人員的專業素養，還可以在發生突發事故時做到臨危不懼，科學高效的解決實際問題，促進行業的健康發展。

2.6 構建地質勘測管理機制

公益性質的地質工作在整個礦物開采中占有重要的地位，在前期的地質勘探和礦物勘探中有著不可或缺的作用。因此，政府方面更需要對這種公益性質的工作展開機制保護。在我國勘查市場還比較落后的情況下，積極建立中央勘查基金，以支撐地質勘查工作的正常進行。實現至上而下的全線動員機制，以科學化、標準化指導具體的地質勘查工作。

在地質勘查中，有效探明地質環境，找到礦產資源，自然是第一任務，但是在勘查的同時，需要做到經濟利益和社會效益的兼顧，尤其是對關系到長遠發展的環境保護問題，應當提升到與經濟利益同步的重要程度加以看待。因此，采用標準的勘查流程、合規的作業標準，同時將環境保護的理念貫穿始終，在水工環地質勘查中同步考慮人為因素影響對環境的破壞作用，并在方案中提出補救措施，在行動中堅決的貫徹執行。

在嚴格監管的同時，主管部門還應當協調各方資源，對積極的環境保護行為進行獎勵和補償，形成科學合理的獎罰制度，指導地質勘查工作。

3 結語

自然資源是寶貴的財富，需要用心去保護，有限度的使用。礦山水工環地質勘查是對自然資源的勘探，更是對自然資源合理利用、有序開發的基礎支撐。合理的使用勘查技術手段，有計劃、有監管的開展勘查活動，是新時期地質勘查工作的基本要求。

我國目前對礦山的開采程度并未達到飽和狀態，為了使礦山中蘊藏的礦物資源得到有效利用，解決我國礦產資源匱乏的現狀，礦山水工環地質勘查技術的優化迫在眉睫。在今后的技術優化過程中，需要更側重對環境的保護，使礦山的工程建設有進一步的突破。