劉瑞 吳雨珊
摘要:近年來,我國對礦產(chǎn)資源的需求不斷增加,礦山開采越來越多。礦山開采的速度隨著工業(yè)化的加快而不斷加快,面臨大量的礦物需求,在這種情況下,需要對不同地質(zhì)條件下的地質(zhì)勘探技術(shù)進(jìn)行研究,本文首先分析了礦山水文地質(zhì)勘探問題,其次探討了不同地質(zhì)條件下礦山常用水文地質(zhì)勘探技術(shù),以供參考。
關(guān)鍵詞:不同地質(zhì)條件;礦山;水文地質(zhì)
引言
在現(xiàn)在社會國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)穩(wěn)步向前的情況下,對于礦產(chǎn)資源的需求是更多的,在這樣一種大環(huán)境下,做好礦山開采工作顯得十分關(guān)鍵。與其它開采礦物、其它資源開采一樣,礦山的開采也是一項非常復(fù)雜的工作。如不對開采過程進(jìn)行合理控制,不僅會對周圍的自然環(huán)境造成破壞,也會嚴(yán)重影響整個工作進(jìn)行過程當(dāng)中相關(guān)人員的人身安全。
1礦山水文地質(zhì)勘探問題
1.1利益
在當(dāng)今社會人們對于環(huán)境和資源的保護(hù)意識是越來越看中的。在這樣的大環(huán)境下,礦區(qū)保護(hù)及水文地質(zhì)所得到的關(guān)注更高,開采方蒙混過關(guān)浮于表面的工作形式大大被限制。為了更好地保證水文地質(zhì)鉆探的順利開展,還會有各級監(jiān)管部門進(jìn)行嚴(yán)加查辦。將過去未做的工作補上,做好的工作及時更正。即使在這樣一種嚴(yán)厲的風(fēng)氣下,還有一大部分礦山開采方的目光較為短淺,只愿意將全部的投資拿去進(jìn)行開采,而不愿意投入一部分資金到水文地質(zhì)鉆探環(huán)節(jié),更好地幫助與促進(jìn)水文地質(zhì)鉆探工作的進(jìn)行,過分注重經(jīng)濟(jì)效益,使得這部分礦區(qū),偽造資料來敷衍進(jìn)行水文地質(zhì)鉆探工作。
1.2政策制度保障不完善
礦山地質(zhì)勘查由于缺乏有效、科學(xué)、系統(tǒng)的勘查管理制度,經(jīng)常造成勘探人員工作職責(zé)不清、工作效率低、工作過程監(jiān)控困難,導(dǎo)致后續(xù)勘探進(jìn)展緩慢,甚至工作無法開展勘探工作。除此之外,沒有完善的政策和制度保障,礦山地質(zhì)勘查工作將處于混亂狀態(tài),水文地質(zhì)勘探成果無法得到保證。因此,建立完善的礦山地質(zhì)調(diào)查和水文地質(zhì)體系至關(guān)重要。
1.3人類活動
人類工程活動是導(dǎo)致滑坡地質(zhì)災(zāi)害的又一重要因素。實際上,現(xiàn)狀邊坡即為早期礦山工程施工所致。山體開挖致邊坡表土剝離,原巖體結(jié)構(gòu)受到爆破震動影響表層節(jié)理裂隙發(fā)育。同時,對礦山周圍山體進(jìn)行開挖,使邊坡呈階梯狀,部分坡面坡度較陡,這也加劇了中上部巖土體的下滑趨勢??傊聟^(qū)域邊坡現(xiàn)狀是人類工程活動的結(jié)果,不穩(wěn)定的邊坡形態(tài)也是產(chǎn)生滑坡的重要原因。
2不同地質(zhì)條件下礦山常用水文地質(zhì)勘探技術(shù)
2.1金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)
隨著礦山行業(yè)的快速發(fā)展,我國的鉆探工藝日漸進(jìn)步,鉆探工藝和技術(shù)越來越呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展特點,不同的鉆探技術(shù)下,所使用的工具和設(shè)備也存在著明顯的區(qū)別。對任何礦山地質(zhì)工程而言,鉆探技術(shù)在應(yīng)用時應(yīng)該根據(jù)技術(shù)特征,選取最為恰當(dāng)?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備,只有工具、設(shè)備和鉆探工藝保持了一致性,才能夠獲得有價值的鉆探信息。但從我國當(dāng)下的鉆探技術(shù)發(fā)展來看,鉆探設(shè)備和基本磨料尚存在很多的發(fā)展問題,多數(shù)鉆探作業(yè)開展的過程中,所使用的設(shè)備相對落后,影響了最終的鉆探成果。
2.2蓄避水技術(shù)
在初采過程中,工作面存在水持續(xù)涌出的現(xiàn)象,從而影響整個工作面的開采效率。結(jié)合工作面頂板的條件及實際采用的頂板控制措施,將工作面的高度適當(dāng)增加,保證可能出現(xiàn)涌水的地點與工作面出現(xiàn)一定的高度差,在增加儲水空間的同時,還能夠減少煤炭與涌水接觸的時間,從而保證了煤質(zhì)。
2.3深部地質(zhì)鉆探技術(shù)
我國礦產(chǎn)資源儲量豐富,種類繁多,一些礦產(chǎn)資源分布在地表淺層,而一些存在于地表深層,比較而言,在地表深層的礦產(chǎn)資源開發(fā)難度非常大,傳統(tǒng)鉆探技術(shù)顯然已不適用,一般應(yīng)利用深部地質(zhì)鉆探技術(shù)來輔助礦山地質(zhì)作業(yè),從而來保障礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)。深層地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使得礦山作業(yè)高效、有序進(jìn)行,還能夠根據(jù)鉆探結(jié)果來盡可能減小對周邊環(huán)境所造成的不利影響。
2.4礦坑涌(突)水
1)井下掘進(jìn)過程對斷層構(gòu)造或破碎帶、溶洞及溶隙發(fā)育段等進(jìn)行測量、統(tǒng)計、描述,并應(yīng)與上、下中段相應(yīng)位置的破碎帶、溶洞或溶隙有機(jī)結(jié)合在一起,綜合分析其相互聯(lián)系,以達(dá)到預(yù)測可能發(fā)生涌(突)水的目的。2)每天觀測巷道水位、水量變化情況,出水點涌水方式,如工作面潮濕且?guī)r體松動跡象或噴射狀況,以及水質(zhì)夾雜物成分,如水中有夾帶含泥、砂、石成分和水質(zhì)顏色變化。3)建議在高程中段設(shè)置1~2個隔水中段,先開采-440m高程以下礦床,避免采空區(qū)導(dǎo)水裂隙帶貫通,地下水層層下滲,減輕深部采礦的水害風(fēng)險和排水成本。4)有可疑的出水點或溶洞、裂隙發(fā)育段及隱伏性斷裂應(yīng)先用探水鉆探或探水雷達(dá)探明其富水性、涌水特征,后掘進(jìn)。5)分區(qū)分級排水,將井巷系統(tǒng)分成若干防水區(qū),建立既獨立又聯(lián)合的排水系統(tǒng),避免一處突水殃及全井。6)聯(lián)合疏干降壓開采,該措施是將礦井中水量較小的眾多涌水點通過巷道系統(tǒng)集中引入水倉,由水泵排出井外,達(dá)到礦井疏干目的,實現(xiàn)礦井正常生產(chǎn)。
2.5多工藝空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)
在礦山地質(zhì)工程中遇到的是極為復(fù)雜的地層條件,利用空氣反循環(huán)鉆進(jìn)工藝同樣可以實現(xiàn)鉆探目標(biāo),有效給地質(zhì)勘探提供了切實的保障。巖樣的獲取方面,多工藝空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)下難以達(dá)到柱狀巖心獲取的標(biāo)準(zhǔn),正是由于這一原因,使得在多工藝空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)在當(dāng)下的發(fā)展條件下并未得到有效的推廣,應(yīng)用范圍相對有限。雖然多工藝空氣反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢相對突出,但此技術(shù)也同樣存在著一定的技術(shù)缺陷,比如,其并不能適應(yīng)全部的地層條件,因為礦山地質(zhì)工程現(xiàn)場的巖石硬度存在一定的差異,使得在鉆探過程中所采用的鉆進(jìn)方法也存在區(qū)別,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件來選擇。
結(jié)語
綜上所述,在綜合考慮當(dāng)前勘探現(xiàn)狀的情況下,產(chǎn)生的新勘探技術(shù)有助于提高礦山水文地質(zhì)勘探的效率和質(zhì)量,保持勘探的效率,為實現(xiàn)礦山地質(zhì)勘探長遠(yuǎn)發(fā)展作出了貢獻(xiàn),因此,在礦山水文地質(zhì)勘探中,需要利用現(xiàn)有的知識分析新勘探技術(shù)的重要性,有效完成勘探計劃,實現(xiàn)勘探技術(shù)的全面進(jìn)步。
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作者簡介: 劉瑞,(1986-),男,本科,水文工程環(huán)境地質(zhì)工程師。