吳建平
(江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊,江蘇 南京 210012)
開展礦山工程地質(zhì)勘查主要是對于建筑施工場地進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)勘查、原位測試、測繪等工作,這對于礦山工程項目的規(guī)劃設(shè)計以及具體施工都具有一定的必要性,能夠為這些工作提供有效的依據(jù)以及參數(shù)指導(dǎo)[1,2]。在礦山地質(zhì)工程中,需要把握相關(guān)的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、不良地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)條件等。
(1)為地質(zhì)開采技術(shù)提供必要的數(shù)據(jù)支撐。在開展礦山的開采工作之前,需要針對具體的藏礦部位范圍進(jìn)行監(jiān)測,在此基礎(chǔ)上,對于相應(yīng)的成礦部位進(jìn)行水文地質(zhì)試驗,開展必要的原位測試,這樣就能夠明確具體的地下水文深度、流量、流速、壓力、壓強(qiáng)等等相關(guān)參數(shù),這些參數(shù)對于礦山的開采工作來說都是至關(guān)重要的數(shù)據(jù),因為它們決定了在具體的礦山開采中需要使用哪些技術(shù),具體的井下作業(yè)還是開放式露天作業(yè),能否在相應(yīng)部位使用大型采礦機(jī)械化設(shè)備等,這些都需要提供相關(guān)的水文地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)支持[3]。
(2)促進(jìn)提前做好安全防護(hù)措施。在具體的礦山地質(zhì)勘查中,水文地質(zhì)試驗和原位測驗工作的有效開展,能夠為礦井的安全防護(hù)方案提供參考依據(jù),根據(jù)具體的水文地質(zhì)狀況,能夠做好礦井的支護(hù),做好相關(guān)保護(hù)措施,避免相關(guān)的突水問題發(fā)生造成的嚴(yán)重安全事故等,還可以通過對于水文地質(zhì)試驗和原位測試及時發(fā)現(xiàn)地下水位和壓力變化,及時調(diào)整支護(hù)方案,做好必要的安全應(yīng)急措施,提升整體的礦山開采工作的安全性。
研究水文地質(zhì)試驗以及原位測試的主要目的就是要把握地下水位的具體狀況,監(jiān)測相關(guān)的數(shù)據(jù)信息和變化狀態(tài)等,以便做好相應(yīng)的措施和方案應(yīng)對,這是因為低下水位對于礦山地質(zhì)勘查工作會產(chǎn)生一定的危害,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
在進(jìn)行地下水文地質(zhì)試驗的過程中,需要根據(jù)不同季節(jié)來監(jiān)測低下豎紋的變化情況,因為地下水位的變化會引起對于巖層的壓力和沖擊力的變化等,需要相關(guān)礦山地質(zhì)勘查隊伍對于相應(yīng)的水文地質(zhì)變化情況進(jìn)行監(jiān)測,把握季節(jié)變化以及人文因素等對于地下水文變化帶來的影響,以此來控制水文地質(zhì)對于礦山地質(zhì)勘查工作帶來的影響[4]。
在一定程度上,地下水位變化會造成膨脹性巖土層出現(xiàn)不均勻的收縮問題,造成巖土層出現(xiàn)地裂,這對于礦山開采工作會產(chǎn)生一定的影響,需要做好對于地下水位動態(tài)監(jiān)測工作,研究巖土層膨脹收縮的情況,減少地下水對于巖土層膨脹造成的影響。在礦山地質(zhì)勘查工作中,在地下水位處于工程項目的范圍內(nèi)變化情況下,需要對于水文地質(zhì)狀況進(jìn)行分析,以實現(xiàn)對于礦山地質(zhì)工程的穩(wěn)定性和安全性影響得以控制。在地下水發(fā)生變化的時候,一般會有比較顯著的變化規(guī)律,巖土層在經(jīng)過地下水位長期的淋濾作用下,會出現(xiàn)富集鋁鐵元素的狀況,造成巖土顆粒的膠結(jié)以及填充效應(yīng),會增大土體之間的連接力,土體較為密實,間隙小,這部分巖土層承載力能夠明顯提升[5]。巖土層物理學(xué)性質(zhì)以及水文地質(zhì)有影響正在不斷變化中,對于工程地質(zhì)開展勘查,相關(guān)人員需要對于相關(guān)的水文地質(zhì)以及巖土層物理性質(zhì)變化進(jìn)行探究,減少對于礦山開采工作的影響。
動水壓力在一般情況下的作用力并不大,因此往往會被忽略,但是在人工的作用下則可能變得十分激烈,很容易導(dǎo)致地下水天然動力壓力增大,嚴(yán)重危害礦山巖土工程的開展。地下水動水壓力作用在一定程度上會造成巖土層的松動,造成礦井突水和滲水,帶來一定的施工隱患,嚴(yán)重的情況下,還會導(dǎo)致在礦山開采中,出現(xiàn)大量的流砂、管涌現(xiàn)象,這對于建筑工程影響較大,甚至?xí)?yán)重危及相關(guān)工作人員的施工安全。綜上所述,開展礦山地質(zhì)勘查中應(yīng)用相應(yīng)的水文地質(zhì)試驗以及原位測試工作很重要,需要進(jìn)一步強(qiáng)化相關(guān)的試驗測試方案,提升整體的地質(zhì)勘查水平,為開采礦山工作提供可靠的依據(jù)。
針對某礦山采礦區(qū)實施開采前相應(yīng)的地質(zhì)檢測,這一礦區(qū)的土層結(jié)構(gòu)主要分為:
表1 某礦山采礦區(qū)土層結(jié)構(gòu)
由表1可見,礦區(qū)各土層的變化范圍較大,說明該場地地質(zhì)條件的復(fù)雜性。
針對該區(qū)域的地質(zhì)勘測工作,采取原位測試法進(jìn)行,得出在相應(yīng)的檢測曲線中并沒有明顯的極限荷載點,檢樁在繼續(xù)加的情況下,產(chǎn)生快速下沉,壓力不能保持[6]。這樣就能根據(jù)相應(yīng)的曲線把握最理想的荷載點,掌握相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)承載力,考慮到工程樁施工要求,為避免樁體破壞,便終止試驗。通過有效的實驗檢測,得出該區(qū)域的地質(zhì)勘查工作的主要荷載力承受情況,能夠為進(jìn)一步采礦提供參數(shù)指導(dǎo)。
水文地質(zhì)試驗和原位測試對于礦山地質(zhì)勘查工作會產(chǎn)生較大的影響,在具體的工作中要認(rèn)識到水文地質(zhì)試驗和原位測試的重要性,積極提升自身在水文地質(zhì)試驗和原位測試中的技術(shù)應(yīng)用水平等,促進(jìn)整體水文地質(zhì)試驗和原位測試的有效性,提升礦山地質(zhì)勘查工作效率。