馬玉鋒
摘要:在礦產(chǎn)資源勘查中為查明礦山的水文地質(zhì)條件,水文地質(zhì)勘查工作顯得至關重要。對此,本文首先對水文地質(zhì)勘查的內(nèi)容進行了介紹,然后對礦產(chǎn)資源工作中水文地質(zhì)勘查的內(nèi)容及關鍵技術進行了分析,并以某礦山礦產(chǎn)資源勘查作為研究對象,對勘查工作中水文地質(zhì)勘查方法進行了探究。
關鍵詞:礦產(chǎn)資源;水文地質(zhì);勘查
引言
在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中,礦產(chǎn)資源是十分重要的能源保障?,F(xiàn)如今,我國處于發(fā)展階段,礦產(chǎn)資源需求量較大,通過合理勘查和開發(fā)礦產(chǎn)資源,能夠有效促進礦產(chǎn)資源發(fā)展。在礦產(chǎn)開發(fā)中,通過水文地質(zhì)勘查,查明礦山水文地質(zhì)條件,有利于礦產(chǎn)開采及安全生產(chǎn)。因此,礦產(chǎn)資源勘查中對水文地質(zhì)的勘查方法進行詳細探究十分必要。
1.水文地質(zhì)勘查的內(nèi)容及關鍵技術
1.1水文地質(zhì)測繪工作
在礦產(chǎn)資源勘查中,水文地質(zhì)測繪是最為基礎的勘查內(nèi)容。主要內(nèi)容包括:地質(zhì)調(diào)查,地貌調(diào)查,水文地質(zhì)調(diào)查。通過水文地質(zhì)測繪工作,能夠初步了解水文地質(zhì)條件。需要注意的是,水文地質(zhì)測繪工作需要注意測繪精度的要求,一般需采用比例尺較提交的成果圖大一級的地形圖為填圖的地圖。在得到完善的勘查數(shù)據(jù)后,根據(jù)勘察工作實際需要,形成水文地質(zhì)圖(含代表性地段的水文地質(zhì)剖面圖)。
1.2水文地質(zhì)鉆探工作以及鉆孔技術
在水文地質(zhì)勘查中,鉆探勘查的主要作用是對巖體內(nèi)部構造以及地下河流流動情況進行抽樣調(diào)查分析。鉆孔技術有兩種:其一為沖擊鉆進技術,其二為回轉(zhuǎn)鉆進技術,在鉆孔技術的實際應用中,可以單獨應用其中一種鉆進技術,或者將兩種鉆進技術進行組合應用。在沖擊鉆進過程中,使用鉆頭擊穿巖石,并向下沖擊,通過鉆孔獲得巖石樣品,對巖體實際情況進行分析。另外,回轉(zhuǎn)鉆進施工中,通過鉆頭旋轉(zhuǎn)研磨巖石,能夠擊穿巖石,在獲得巖石樣品后,可以直接應用于資源開發(fā)中。
1.3水文地質(zhì)物探工作以及電法勘探技術
通過水文地質(zhì)物探工作,有利于區(qū)分巖體結構類型、成分、溫度等。由于不同時期所形成的巖體結構,其電學性質(zhì)有一定的區(qū)別,因此,可以將這些區(qū)別作為判斷水文地質(zhì)條件的關鍵。在礦產(chǎn)資源勘查中,不同勘查區(qū)域在儀表設備上的反應具有較大差別,如果巖體內(nèi)部結構比較簡單,則儀表設備上的異常值就會比較少,如果巖體內(nèi)部結構復雜程度比較高,則需要對觀測距離進行加密處理,并對不同區(qū)域的孔隙度、含水性進行勘測分析。
2.實例分析礦區(qū)水文地質(zhì)研究的重要性
2.1工程概況
某煤礦設計生產(chǎn)量為40萬噸/年,在礦井生產(chǎn)過程中,需要對7-2煤層進行開采。根據(jù)地質(zhì)勘查資料,該煤層為太原組煤層,為了對該煤層進行安全開采,需要對煤礦床做水文地質(zhì)勘察查評價,然后在此基礎上合理編制開拓方按,為礦井資源安全開采奠定基礎。
2.2水文地質(zhì)問題
(1)7-2煤頂?shù)装逯饕畬拥母凰砸?guī)律、水力聯(lián)系、補徑排條件等并不明確;(2)礦井采區(qū)北部邊界DF1斷層和內(nèi)部一采區(qū)與二、三采區(qū)的邊界DF24和DF27斷層的導水性并不明確;(3)各含水層的水文地質(zhì)參數(shù)不明確;(4)7-2煤層的開采屬帶壓開采,煤層底板主要受到十灰、十一灰和奧灰的影響,承壓條件下防治水技術研究不夠深入;(5)在礦井開發(fā)中,水防治方案并不完善。
2.3鉆探工程設計
(1)在本次勘查中,勘查重點為礦區(qū)第四系、五灰含水層、7-2煤頂板四灰以及第四系。(2)根據(jù)開采工作成果,對地質(zhì)資料進行分析,判斷采區(qū)邊界斷層的導水性,同時,獲得含水層水文地質(zhì)參數(shù)。(3)對7-2煤底板十灰和十一灰的水壓及富水性進行勘查,同時,對奧灰含水層水壓進行測量和監(jiān)測,并將結果與二、三采區(qū)進行比較分析。(4)如果DF27斷層和DF24斷層為導水斷層,則可以將其與二、三采區(qū)形成礦區(qū)建立地下水觀測網(wǎng)。(5)在水文地質(zhì)試驗鉆孔勘查過程中,應該遵循—孔多用的原則進行鉆孔設計,對物探探查的7-2煤頂?shù)装搴畬痈凰畢^(qū)域進行驗證,與此同時,還需要查明7-2煤頂?shù)装鍘r層結構特征,并進行物理力學參數(shù)測試,明確掌握煤層頂?shù)装鍘r層的抗破壞能力,從而為水文地質(zhì)評價提供依據(jù)。除此以外,還應該根據(jù)以往施工經(jīng)驗中對于邊界斷層的揭露情況,對邊界斷層的導水性進行分析,通過對勘查資料進行分析,掌握詳細的水文地質(zhì)參數(shù)資料。在本次水文地質(zhì)勘查中,在在7-2煤層的一、二、三采區(qū)共設計8個鉆孔,分別為一采區(qū)的T9,T11-鉆孔及二、三采區(qū)的T2、T3、T4、T5、T7、T8鉆孔。
2.4水文勘查分析
(1)在本次水文地質(zhì)勘查中,首先對以往的勘查資料進行分析,如表1所示。通過對表1數(shù)據(jù)資料進行分析可見,該煤礦一、二、三采區(qū)的四灰含水層、十灰含水層、十一灰含水層和奧灰含水層均屬于弱富水性含水層,并且地下水補給徑流的速度比較慢。
(2)通過對各個含水層進行水樣分析,其中,T4-四灰含水層、T10-十灰含水層、T11-十一灰含水層以及奧灰含水層的水力聯(lián)系比較差,在T10-十灰含水層與T11-十一灰含水層之間,存在局部水力聯(lián)系。
(3)在本次水文地質(zhì)勘查中,通過對二采區(qū)軌道石門、二采區(qū)皮帶下山施工資料進行分析,邊界斷層破碎帶主要為黑色泥巖膠結,并且膠結程度比較高,因此斷層為隔水斷層。
(4)通過本次水文地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn),奧灰含水層具有可疏降特性,但是,由于不同含水層的富水性不同,因此,在后期水文地質(zhì)勘查中,還需要綜合應用物探技術和鉆探技術,確定含水層的富水異常區(qū),保證礦產(chǎn)資源開采的安全性。
結語
綜上所述,在礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)中,水文地質(zhì)勘查至關重要。水文地質(zhì)勘查技術種類比較多,勘查內(nèi)容復雜,對此,需要結合礦山實際情況選擇水文地質(zhì)勘查技術,并對勘查結果進行匯總分析,然后再將其應用于礦產(chǎn)資源開采中,促進礦產(chǎn)資源開發(fā)利用。