曹虎生
(陜西省一八五煤田地質(zhì)有限公司,陜西 榆林 719000)
在當(dāng)前礦產(chǎn)資源開采過程中,常因?yàn)榈V產(chǎn)地質(zhì)勘查中對(duì)水文地質(zhì)勘查的不足,使得地下水資源對(duì)礦產(chǎn)開采巖土工程產(chǎn)生較為惡劣的影響,進(jìn)而影響到礦產(chǎn)資源的順利開采,增大安全事故發(fā)生概率。基于此,礦山開采企業(yè)在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采的過程中,應(yīng)當(dāng)對(duì)礦山地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)問題引起重視,應(yīng)用更加先進(jìn)的勘查技術(shù),對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行更加全面細(xì)致的勘查,以此掌握礦產(chǎn)資源開采過程中地下水的變化情況,降低其對(duì)礦產(chǎn)資源開采的不良影響,促進(jìn)礦產(chǎn)資源開采的可持續(xù)性發(fā)展。
當(dāng)前礦山企業(yè)在進(jìn)行礦山地質(zhì)的勘查中,常因多方面因素的影響,使得水文地質(zhì)勘查表現(xiàn)出較多的問題,進(jìn)而影響到礦產(chǎn)資源開采安全性。下面主要以某實(shí)際的礦山開發(fā)項(xiàng)目為例展開研究,探討其在地質(zhì)勘查中表現(xiàn)出來(lái)的水文地質(zhì)問題。
(1)礦山開發(fā)項(xiàng)目簡(jiǎn)介。礦山田開發(fā)項(xiàng)目中的一對(duì)生產(chǎn)礦井,初始預(yù)計(jì)生產(chǎn)能力為每年80萬(wàn)噸,井田在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出東西走向,且存在一定近北方向傾斜,被斷層切割的單斜構(gòu)造傾角在5°~10°范圍之內(nèi),同時(shí)在井田的東北部位置有較大規(guī)模的巖漿巖侵入。從整體來(lái)看該礦山開發(fā)項(xiàng)目屬于中等難度,在開發(fā)之初礦山企業(yè)雖然對(duì)礦山工程做了較為詳細(xì)的地質(zhì)勘查,但是從最終表現(xiàn)出來(lái)的實(shí)際情況來(lái)看,在水文地質(zhì)勘查方面仍存在較多的問題。
(2)水文地質(zhì)勘查工作不到位。該礦山企業(yè)在進(jìn)行地質(zhì)勘查的過程中,對(duì)水文地質(zhì)勘查工作開展缺乏足夠高的重視,以致在對(duì)水文地質(zhì)勘查工作上存在較多的漏項(xiàng)。從具體來(lái)看主要表現(xiàn)為:①在對(duì)含水層、分?jǐn)鄬舆M(jìn)行劃分的過程中,缺乏科學(xué)有效的勘查數(shù)據(jù)作為支撐,更多的依靠勘查人員的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)做出劃分,使得最終劃分的準(zhǔn)確性和可靠性較低;②缺乏對(duì)地下水的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)分析,水文地質(zhì)勘查僅僅注重當(dāng)前水量、水位的勘測(cè),卻缺乏對(duì)礦山開采帶來(lái)的影響分析,使得在對(duì)地下水資源的開發(fā)利用上表現(xiàn)出較多問題,影響到巖體工程的安全性和穩(wěn)固性,增大礦山開采的安全隱患[1]。
(3)缺乏對(duì)區(qū)域范圍水文地質(zhì)水徑流特征的勘查。在水文地質(zhì)勘查工作中,為更好的了解地下水水量、水位的變化情況,還需對(duì)地下水的徑流特征做較為詳細(xì)的勘查了解,以此來(lái)更好的掌握地下水動(dòng)態(tài)變化,降低地下水水位變化對(duì)巖體工程的影響[2]。但是從本次礦山水文地質(zhì)勘查的實(shí)際情況來(lái)看,在地下水徑流特征的了解上卻不夠全面,對(duì)地下水徑流量、補(bǔ)給量、排泄量等了解不夠充分。而引起該問題的原因是多方面的,其中較為主要的表現(xiàn)為以下兩點(diǎn):其一,在了解地下水徑流特征的過程中,所需要勘查的水文地質(zhì)單元超出本次礦山開采的范圍,對(duì)范圍外的地下水進(jìn)行勘查不僅增大勘查成本,而且還受到較多外界因素的干擾;其二,區(qū)域范圍內(nèi)地下水的水文資料較為缺乏,通過現(xiàn)有水文資料對(duì)區(qū)域地下水徑流特征進(jìn)行了解略顯不足。
(4)水文地質(zhì)勘查采用技術(shù)較為落后。該礦山項(xiàng)目在進(jìn)行水文地質(zhì)勘查的過程中,所應(yīng)用到的開采技術(shù)表現(xiàn)出較為落后的問題,仍舊采用較為傳統(tǒng)的鉆孔勘查方式,不僅影響到勘查的效率,而且也影響到勘查的準(zhǔn)確率,這也是引起該礦山開采項(xiàng)目表現(xiàn)出較多水文地質(zhì)勘查的主要原因之一。
面對(duì)該礦山開采項(xiàng)目地質(zhì)勘查中表現(xiàn)出來(lái)的眾多水文地質(zhì)問題,在實(shí)際的開采過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)之引起較高的重視,積極制定對(duì)應(yīng)的水文地質(zhì)問題處理措施,達(dá)到提升礦山地質(zhì)開采安全性的目的。
礦山企業(yè)對(duì)水文地質(zhì)勘查重要性的認(rèn)識(shí),將直接影響到其在水文地質(zhì)勘查工作上的投入,影響到對(duì)水文地質(zhì)勘查問題的處理,屬于影響水文地質(zhì)問題的關(guān)鍵性因素。因此在實(shí)際的礦山開采中,關(guān)鍵還需讓礦山企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)勘查缺乏可能帶來(lái)的嚴(yán)重危害,從而提升其在這方面的重視度,在礦山開采初始階段增大勘查資金、勘查人力的投入,提升水文地質(zhì)勘查的質(zhì)量,降低礦山開采過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)。
為促進(jìn)礦產(chǎn)行業(yè)的健康發(fā)展,在礦山地質(zhì)勘查技術(shù)上應(yīng)不斷創(chuàng)新,對(duì)原有勘查技術(shù)做出改進(jìn)創(chuàng)新,以提升勘查的效率和準(zhǔn)確性。從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看,主要可以采用以下幾種先進(jìn)勘查技術(shù):①應(yīng)用鉆孔電磁波透視儀進(jìn)行測(cè)量。通過對(duì)該設(shè)備進(jìn)行利用,其能夠向所鉆孔洞內(nèi)發(fā)生電磁波信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)更深層巖溶的測(cè)量,據(jù)當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看,該設(shè)備能夠?qū)?00m巖溶的實(shí)際形態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,對(duì)水文地質(zhì)勘查工作提供參考和支持;②應(yīng)用流量測(cè)井法勘查含水層實(shí)際情況。利用該方法和相關(guān)的配套設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同鉆孔深度下的橫截面縱向流量測(cè)定。③引入γ射線找水法,提升水文地質(zhì)勘查的效率。該技術(shù)在水文地質(zhì)勘查上有著較高的效率,將該項(xiàng)技術(shù)引入到本次礦山地質(zhì)勘查中,對(duì)地下水徑流特征的了解將帶來(lái)較大的幫助。
在礦山開采過程中,礦山采空區(qū)積水和地面塌陷是較為常見的兩種水害事故,一旦出現(xiàn)這兩種情況,勢(shì)必會(huì)對(duì)礦山開采造成較大的影響,為此在實(shí)際的開采勘查過程中,還需加強(qiáng)對(duì)地下水的動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)分析,及時(shí)采取有效的防護(hù)措施,降低事故發(fā)生率。首先可以應(yīng)用瞬變電磁勘探、地面物探的勘查方式來(lái)查明區(qū)域范圍內(nèi)是否存在采空區(qū)積水,并探查清楚其積水邊界;其次勘查積水區(qū)域水位、水量、水壓等參數(shù),并確保所獲數(shù)據(jù)真實(shí)可靠,然后在探知積水邊界線外的80m處設(shè)置探水警戒線。當(dāng)?shù)V山開采進(jìn)入探水警戒線之后,則需堅(jiān)持采用“物探先行,鉆探驗(yàn)證”的方式,在抵達(dá)積水邊界線外20m處停止掘進(jìn)施工,進(jìn)行打鉆放水,在確保積水區(qū)域放水完畢之后才能進(jìn)一步開采施工。
為確保水文地質(zhì)勘查能夠全面詳細(xì),在實(shí)際開采過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)勘查的操作流程做出規(guī)范,嚴(yán)格要求相關(guān)工作人員按照操作流程執(zhí)行和實(shí)施,切實(shí)做好對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析工作。此外,勘查人員的專業(yè)性對(duì)水文地質(zhì)勘查的效率和準(zhǔn)確性也有著較高的影響,應(yīng)確保進(jìn)入相應(yīng)崗位的工作人員有較高的操作熟練度,技能水平達(dá)到崗位所需要求。
綜上所述,在礦山開采中,水文地質(zhì)勘查是十分重要的勘查內(nèi)容,對(duì)礦山開采的安全性有較大的影響,同時(shí)也在很大程度上影響到礦山企業(yè)開采的經(jīng)濟(jì)效益。因此,在實(shí)際的礦山開采項(xiàng)目中,應(yīng)當(dāng)重視對(duì)水文地質(zhì)的勘查,并根據(jù)所獲得的勘查數(shù)據(jù)資料,對(duì)開采區(qū)地下水情況做動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)和評(píng)估,以便能夠及時(shí)采取有效的防護(hù)措施,降低礦山開采過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。