大型矿区水文地质与环境现状分析

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:黄进 黄登华 韩天骄
[导读] 摘要:通过大型矿区水文地质相关研究,得出:大型矿区地下水位升降变化,会直接诱发地裂、地面沉降的问题;大型矿区地下水压力,必然会影响土体结构;分析大型矿区含水层厚度,并选择与之最匹配的地质勘察方案。
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        摘要:通过大型矿区水文地质相关研究,得出:大型矿区地下水位升降变化,会直接诱发地裂、地面沉降的问题;大型矿区地下水压力,必然会影响土体结构;分析大型矿区含水层厚度,并选择与之最匹配的地质勘察方案。通过大型矿区环境现状相关研究,明确目前大型矿区环境现状存在:地下水补给、迳流、排泄条件变异、大型矿区矿井涌水以及地质灾害等问题,必须加以重视,确保大型矿区的可持续发展。本文就大型矿区水文地质与环境现状进行相关研究,以供参考。
        关键词:大型矿区;水文地质;环境现状
        矿区水文地质环境涵盖地表水、地下水等多个组成部分并直接关系着矿区的作业安全。所以,为提高采矿过程中的安全系数,必须重视水文地质环境,对矿区水文地质环境给予密切关注,在采矿工作开始前需要对矿区水文地质环境进行全面的勘察,保证矿区采矿作业的可行性。
        1 矿区水文地质调查的主要作用
        矿区建设和生产过程中需要对水文地质进行详细的了解和勘查,二者之间相互影响。因为矿区岩土的组成部分就包括地下水,地下水的性质和特征会对工程产生不同程度的影响,由于工程地质勘查指标中没有关于水文勘查标准的要求,很多实地勘查的人员对于水文地质调查的重视程度也不够,从而导致后期矿区生产过程中容易受到水文地质环境的不利影响。因此水文地质调查对矿区项目的建设有着非常重要的作用,可以提供项目地下水情况和水文地质是否符合工程建设等相关数据,从而保证矿区工程的施工过程和最终交付质量能够符合标准。
        2 大型矿区水文地质与环境现状相关研究
        2.1 大型矿区含水层厚度
        由于大型矿区水文地质条件复杂,本文通过对水文地质的细致研究,致力于确定含水层厚度,并选择与之最匹配的地质勘察方案。可以将地质勘察方案看做一个复杂的生产过程,其中含水层的复杂性,要求在实际勘查时必须遵循一定的规则。针对大型矿区地质勘察矿山含水层的厚度以及矿化度分布,一般采用从矿体的一侧向另一侧的勘察方案,并且要求配备完整、可靠的地下水位检测系统。在严格把控水文地质的基础上,还可以根据当地矿山含水层的硬度,在下阶段已回采结束的采空区采用中选择从两侧向中间回采的勘察方案。从中间向两侧进行勘察主要针对含水层矿化度高的下阶段未开采的矿山,跳跃式勘察的使用主要为了避免大面积采空区的出现。结合水文地质选择出的地质勘察方案具有以下优点:可提高含水层厚度勘察的精度,根据当地水文地质利用不同的勘察方案能够在已开拓的最深水平进行勘察。大型矿区工程地质勘察对含水层的影响不但具有安全性以及可靠性,还能够在本质上基于含水层厚度提高大型矿区勘察方案的关联性。
        2.2 组织开展勘察工作
        矿区在组织施工之前,要对当地水文地质情况进行有效勘察,由于该项工作费时费力,企业领导要充分认识到其重要性以及必要性,并且投入大量的物力、人力以及财力给予支持,勘察人员也要具备良好的责任心和耐心,一丝细微的失误都可能对生产安全带来直接影响,为企业财产损失和员工安全带来威胁。

当前,我国水文地质勘察方法主要包括化探、钻探以及物探,企业需要结合当地的实际情况,灵活选择勘察方法,其主要勘察内容有:第一,对水文地质环境进行勘察,包括对断层带的出水情况、出水方式、含水性、充填物、性质、规模以及产状,等,矿坑出水温度、标高、位置、时间以及出水点等,巷道隔水层以及含水层的岩石产状、成分以及岩性等,废弃矿坑停采原因和时间等,同时,勘察人员还要结合实际情况进行具体操作和具体分析;第二,对地表水和地下水变化情况进行勘察,其包括对矿区开采深度和面积关系以及疏导状况进行勘察,通过有效的勘察,实现对地下水的合理使用,防止出现水害情况,并且通过长时间的勘察和数据分析,掌握地下水水位和水压的变化规律。
        2.3 增大水文地质环境勘察力度
        经过大量的实践证明,矿区施工前进行的水文地质环境的勘探具有较强的必要性和重要的意义。水文地质环境的勘测工作量较大,因此需要一定人力和物力的支持,这也是对勘察人员责任心和耐心的考验,若是忽略其中任何一个细小的漏洞就会相应增加矿区安全生产的风险,对矿产资源的开采和开采人员的生命财产安全造成威胁。水文地质环境的勘测主要有三种手段,即物探、钻探以及化探,矿区勘探可能使用一种手段也可能多种手段共同配合。矿区主要的勘测任务有两方面,一方面对矿坑的水文地质环境进行勘测,其中包括出水点的位置,时间,温度和标高等参数。断层破碎带的规模性质,含水性出水方式和充填物的情况。巷道的隔水层岩石的特性成分和巷道的含水层情况等。其次是调查废坑和老窟,了解废弃矿坑停止开采的原因和具体停工的时间,坑道新揭露地层的地质构造特、岩性与洞口的标高,排水量与排水过程中对其他出水点产生的影响,明确灾害性透水的原因、时间、水量。矿工水文地质环境更多勘测工作应结合矿区所在位置及其具体情况开展。
        2.4 科学选择勘查方法
        矿山水文地质调查常常面对比较复杂的地质地貌情况,尤其是水文状态各有不一,因此也应当针对不同的情况选择不同的勘查方法,下面就介绍其中常用的几种,从而明确使用情况。①钻探法。钻探法需要建立在一定的物探结构和绘测结果之上的,主要目的是为了探测水层的结构、厚度、水文数量参数等,因此这种钻探法的使用往往是多种方法融合的过程。在选择钻孔地点的时候,要在测绘法和物探法的结果上进行选择,要保证勘探点的点和线满足抽水成井的要求。岩石层要使用清水进行冲洗,松散层要使用泥浆进行冲洗,从而保证钻探的质量,提高采取岩芯的效率,保证粘性土和完整岩层的岩芯提取率在70%以上,保证溶蚀带、破碎带、碎石土、砂性土的岩芯提取率在30%以上。②物探法。物探法需要借助一定的物理工具,例如声波、电波、浅震等方法,从而提高物探法的精准度,在实际过程中,物探法也需要和钻探法以及实际绘测工具进行结合使用的,从而发挥积极作用,服务于矿山水文地质调查结构的科学性和准确性。③监测法。监测法主要是使用先进的监测仪器对地下水、地表水进行动态监测,对它的水量、水位、水温、水质进行监测,提高水文地质勘探信息的完整性和全面性。④实验法。实验法包括室内和室外两种,根据不同的检测指标选择不同的实验方法。其中室内的实验主要是为了了解岩石被侵袭的程度与时间、岩石所蕴含的水里结构、岩石含水层颗粒的相关鉴定与分析等等,室外的实验主要是对于压水、注水、放水、水流速度等方面的实验,针对矿山水文地质调查所面对的结果要求选择不同的实验方法。
        3 结语
        考虑到大型矿区水文地质与环境现状愈发的受到重视,基于大型矿区水文地质与环境现状的相关研究经历了从起步到快速发展的阶段。因此,本文进行的大型矿区水文地质与环境现状相关研究是十分必要的,并具有现实意义,能够为大型矿区日后的发展提供理论支持。对加大大型矿区水害防治理论的发展起到了一定的推动作用,证明了国内目前矿产行业的发展已经踏入了一个新的时期。
        参考文献:
        [1]浏阳七宝山矿区地质环境问题与防治[J].易菲霆,吴湘炬,卿艳彬,敬静,何辉. 中国资源综合利用.2020(06)
        [2]研究水文工程地质与环境地质的地质构造[J].张阳,陈荣,杨永印. 世界有色金属.2019(21)
        [3]淮南矿区矿山地质环境影响评价方法探讨[J].柴义伦. 安徽地质.2018(04)
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