礦產(chǎn)勘查中水工環(huán)地質(zhì)勘探的重要性探究

黃 青

（河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院，河北 廊坊 065000）

在科技不斷進(jìn)步的背景下，我國地質(zhì)勘探水平大幅提升，在礦產(chǎn)勘查工作中，水工環(huán)地質(zhì)勘探是非常重要的一項(xiàng)工作，在水工環(huán)地質(zhì)勘探的過程中，目前針對地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用還存在一定局限性。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，我國對優(yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源的需求不斷提升，在礦產(chǎn)資源開發(fā)力度不斷提高的過程中，我國面臨著嚴(yán)峻的能源緊缺問題，這就使得我國開展的礦產(chǎn)勘查工作難度大幅提升。在礦產(chǎn)勘查工作中，水工環(huán)地質(zhì)勘探工作占據(jù)著重要地位，對做好礦產(chǎn)勘查工作具有十分重要的意義。水工環(huán)地質(zhì)勘探工作，主要是對工程以及水文環(huán)境進(jìn)行勘探的一種方式，在地質(zhì)勘探技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下，水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)的覆蓋范圍進(jìn)一步拓寬，除了常規(guī)的勘探領(lǐng)域外，還能夠?qū)崿F(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害的勘探，尤其是在RTK、GPS等技術(shù)的應(yīng)用程度不斷提升的過程中，使得水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)的功能更加豐富，因此對礦產(chǎn)勘查中的水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)進(jìn)行研究具有十分重要的意義。

1 礦產(chǎn)勘查概述

礦產(chǎn)勘查主要表示對礦床進(jìn)行勘探與普查。礦產(chǎn)普查主要是在特定區(qū)域范圍內(nèi)，根據(jù)不同的精度要求開展找礦工作，一般可以范圍概查與詳查兩種工作模式。礦產(chǎn)普查能夠與不同比例尺的地質(zhì)制圖工作同時(shí)開展，也可以在已知礦點(diǎn)的基礎(chǔ)上有針對性開展找礦工作。找礦是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作，需要對區(qū)域內(nèi)一切可能出現(xiàn)礦產(chǎn)資源的位置進(jìn)行判斷和評價(jià)，對礦產(chǎn)資源的成因以及分布規(guī)律進(jìn)行調(diào)查和分析，便于為后續(xù)工作的開展提供有效指導(dǎo)。找礦也可以是針對某種特定的礦種，如金礦、煤礦等。礦床，尤其是大型礦床的形成是某一地區(qū)地質(zhì)演化過程中概率極低的事，礦產(chǎn)資源的形成難度較大，這就決定了找礦工作具有較大難度，需要通過對地質(zhì)異常情況進(jìn)行分析，對地區(qū)可能存在的礦產(chǎn)資源以及礦床的分布規(guī)律進(jìn)行分段，為提高找礦工作的整體效果，通常需要采取相應(yīng)的手段進(jìn)行成礦預(yù)測，在此基礎(chǔ)上圈畫出成礦率較高的區(qū)域，不斷縮小礦靶區(qū)范圍，不斷提高找礦成功的概率?？碧絼t是在發(fā)現(xiàn)礦床之后開展的一項(xiàng)工作，普遍認(rèn)為其是一項(xiàng)針對地表與地下、能夠揭露礦床價(jià)值的工作，需要對礦產(chǎn)的規(guī)模、質(zhì)量、形態(tài)等進(jìn)行評價(jià)，以此明確礦產(chǎn)開發(fā)的條件，為后期選擇合適的開采技術(shù)提供可靠支持?？碧降那捌趯儆谝豁?xiàng)評價(jià)工作，通常被稱為評價(jià)勘探或者初步勘探，在得到評價(jià)結(jié)果后，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)一步對礦產(chǎn)進(jìn)行詳細(xì)勘探，真正明確礦產(chǎn)資源的類型與質(zhì)量，并對礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量進(jìn)行計(jì)算，明確開采需要具體用到的技術(shù)條件，為后續(xù)開采工作的開展提供完善、可靠的資料支持。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘探

傳統(tǒng)水工環(huán)地質(zhì)勘探工作，主要是針對礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘探，通過勘探的方式明確礦區(qū)的地質(zhì)條件以及水文條件。在科技不斷進(jìn)步的過程中，我國在水工環(huán)地質(zhì)勘探領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，尤其是水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)越來越先進(jìn)，在經(jīng)過多年發(fā)展后，現(xiàn)代水工環(huán)地質(zhì)勘探工作不僅僅是對針對礦產(chǎn)資源的地質(zhì)勘探，還從過去的工程、地質(zhì)、水文等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了向地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的延伸。針對水文地質(zhì)的勘探，主要是采用相關(guān)技術(shù)勘探不同的水文資源，其中主要涉及到礦區(qū)的水文地形地貌、供水源頭和飲用水等[1]。在礦產(chǎn)地質(zhì)勘探中，除了需要對建筑工程施工現(xiàn)場進(jìn)行勘探外，還需要實(shí)現(xiàn)對相關(guān)巖土工程的勘探。環(huán)境地質(zhì)勘探主要是針對礦區(qū)專項(xiàng)環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行勘探以及對城市環(huán)境中的地質(zhì)資源進(jìn)行勘探。在水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，實(shí)現(xiàn)了向地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的延伸，其中主要涉及到對相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的勘探、評估以及結(jié)合不同類型的地質(zhì)災(zāi)害采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘探在礦產(chǎn)勘查中的重要性

在人類社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，礦產(chǎn)資源發(fā)揮出了巨大價(jià)值，因此我國高度重視礦產(chǎn)資源的勘查與開采，通過科學(xué)勘查和高效開采的方式更好地滿足社會(huì)發(fā)展的需求。為更好地保證礦山開采工作順利、有序開展，提高開采工作的安全性，降低礦山開采工作對生態(tài)環(huán)境造成的影響，需要在開采之前做好相應(yīng)的調(diào)查工作，把握好礦區(qū)以及周邊的水文、地質(zhì)等情況，加強(qiáng)礦產(chǎn)勘查過程中對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集、整理和分析，以便在此基礎(chǔ)上對礦山開采方案進(jìn)行優(yōu)化，最大限度規(guī)避開采工作對環(huán)境造成污染，降低開采過程中發(fā)生安全事故的概率。在開采礦產(chǎn)資源的過程中，往往會(huì)面臨復(fù)雜的工作環(huán)境，為提高開采工作的整體效率，加強(qiáng)對水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的意義。水工環(huán)地質(zhì)在礦山開采期間具有強(qiáng)大優(yōu)勢，因此我國近年來對水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)的研究力度不斷提高，使其應(yīng)用范圍不斷拓寬。在實(shí)踐過程中，傳統(tǒng)水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)逐漸暴露出了一些弊端，存在一定滯后性，可能無法很好滿足后期礦山開采的需求，在不注重對該技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的情況下，可能在實(shí)際開采的過程中會(huì)引發(fā)非常嚴(yán)重的后果。在傳統(tǒng)水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，便于更好地把控礦區(qū)及周邊的水文、工程、災(zāi)害等地質(zhì)環(huán)境，加強(qiáng)開采過程中對各項(xiàng)安全隱患的防控。相較于傳統(tǒng)勘探技術(shù)，水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)有效拓寬了礦產(chǎn)勘探的范圍，保證了勘探工作的全面性與連續(xù)性，提高了礦產(chǎn)開采過程中的安全性。在水工環(huán)地質(zhì)勘探中，通過加強(qiáng)信息收集與處理的方式，能夠很好地為后期開采工作的開展奠定良好基礎(chǔ)，因此水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)目前在礦產(chǎn)勘查中得到了廣泛應(yīng)用，我國近年來對于該技術(shù)的研究力度不斷增強(qiáng)，使其在礦產(chǎn)勘查中發(fā)揮出了越來越大的應(yīng)用價(jià)值。

4 水工環(huán)地質(zhì)現(xiàn)狀分析

4.1 人員配備不足

在水工環(huán)地質(zhì)勘探中，工作人員的配備難以滿足勘探工作的實(shí)際需求，導(dǎo)致現(xiàn)有工作人員承擔(dān)的工作強(qiáng)度較高、工作時(shí)間過長，這可能會(huì)打擊工作人員的積極性，不利于水工環(huán)地質(zhì)勘探工作質(zhì)量的提升?，F(xiàn)有水工環(huán)地質(zhì)工作人員的綜合能力還有待提高，部分工作人員無法根據(jù)要求開展工作，容易影響水工環(huán)地質(zhì)勘探的整體效果，無法達(dá)到預(yù)期工作目標(biāo)。因此在水工環(huán)地質(zhì)勘探中，應(yīng)當(dāng)充分解決好人員配備不足、人員力量薄弱的問題，這是做好水工環(huán)地質(zhì)勘探工作的前提[2]。

4.2 工作要素不全

在水工環(huán)地質(zhì)勘探中國，無論是工作內(nèi)容、工作方法還是工作前的準(zhǔn)備工作都需要達(dá)到一定要求，保證水工環(huán)地質(zhì)勘探工作的開展得到資金、政策、設(shè)備、人員等方面的支持，只要充分滿足了各項(xiàng)工作要素，才可以充分發(fā)揮出水工環(huán)地質(zhì)勘探工作的效果。

5 礦產(chǎn)勘查中常見問題分析

目前我國在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，不過受發(fā)展時(shí)間、技術(shù)水平以及其他各項(xiàng)因素的限制，導(dǎo)致在實(shí)際開展勘查工作的時(shí)候，還存在一些亟需解決的問題，具體如下所示。

5.1 冒頂片幫

在礦產(chǎn)勘查中冒頂與片幫是經(jīng)常出現(xiàn)的問題。冒頂主要指在山體擠壓影響下，因巷道頂部巖石、山石垮塌導(dǎo)致礦產(chǎn)道路受到嚴(yán)重?fù)p害，導(dǎo)致冒頂與片幫問題出現(xiàn)的原因存在一定相似性，因此二者經(jīng)常被人混淆。

5.2 自然災(zāi)害

我國地域遼闊，地質(zhì)類型多樣、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，山地是我國最典型的地形之一。受我國特殊地理位置影響，導(dǎo)致氣候環(huán)境呈現(xiàn)復(fù)雜多樣的特征，部分地區(qū)常年多風(fēng)多雨，存在發(fā)生泥石流、山體滑坡等自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，部分省份、城市還可能會(huì)受地震災(zāi)害影響。多發(fā)的自然災(zāi)害導(dǎo)致礦區(qū)環(huán)境比較復(fù)雜，在前期勘查不足的情況下，會(huì)加大開采過程中的危險(xiǎn)性。這就要求相關(guān)工作人員必須具備專業(yè)的知識和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，通過開展礦產(chǎn)勘查工作的方式最大限度規(guī)避自然災(zāi)害對后續(xù)工作造成的影響。

5.3 環(huán)境污染

綠色低碳是我國進(jìn)行生態(tài)文明建設(shè)的主題，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的核心理念，因此我國近年來高度重視綠色環(huán)保工作的開展，注重礦業(yè)綠色化、可持續(xù)發(fā)展。過去在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查與開采的過程中，經(jīng)常會(huì)對礦區(qū)及其周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，勘查與開采過程中存在嚴(yán)重的污染問題，導(dǎo)致區(qū)域水土流失嚴(yán)重[3]。我國在生態(tài)文明建設(shè)過程中，對礦產(chǎn)勘查工作提出了新要求，需要在保證礦產(chǎn)勘查質(zhì)量與數(shù)量的基礎(chǔ)上，盡可能降低勘查與開采工作給生態(tài)環(huán)境帶來的負(fù)面影響，樹立良好生態(tài)意識，及時(shí)更新工作理念、創(chuàng)新工作方式，加強(qiáng)礦產(chǎn)勘查過程中生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、資源之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)三者和諧統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)人類與自然和諧共處。

5.4 礦坑涌水

在地下勘查中，面臨復(fù)雜、封閉的工作環(huán)境，在礦坑出現(xiàn)涌水現(xiàn)象的時(shí)候，會(huì)造成難以挽回的損失，甚至?xí){工作人員的生命。礦坑涌水問題具有較強(qiáng)的危害性，在礦產(chǎn)勘查過程中經(jīng)常會(huì)遇到這一問題。這就需要引起企業(yè)的重視，在勘查工程中應(yīng)用相應(yīng)技術(shù)，對發(fā)生礦坑涌水現(xiàn)象的概率進(jìn)行分析，在出現(xiàn)礦坑涌水現(xiàn)象的時(shí)候，要及時(shí)找到涌水的原因，及時(shí)采取有效的防范和控制措施，提高礦產(chǎn)勘查工作的安全性，避免在處理不及時(shí)的情況下發(fā)生重大安全事故。

6 水工環(huán)地質(zhì)勘探中常用技術(shù)分析

6.1 GPS技術(shù)

在礦山勘查中GPS技術(shù)有著巨大應(yīng)用價(jià)值，該技術(shù)主要是在衛(wèi)星定位系統(tǒng)的幫助下，在地質(zhì)勘探過程中實(shí)現(xiàn)對距離與位置坐標(biāo)的精準(zhǔn)策略。在實(shí)際勘探過程中，需要建立多個(gè)地面控制站，通過衛(wèi)星進(jìn)行定位。GPS技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘探中具有動(dòng)態(tài)化的作用，能夠及時(shí)將相關(guān)測量數(shù)據(jù)傳輸至地面站，為水工地質(zhì)勘探工作的開展提供可靠的數(shù)據(jù)信息支持。

6.2 PTK技術(shù)

PTK技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)與GPS定位技術(shù)的有效結(jié)合。將PTK技術(shù)應(yīng)用于水工環(huán)地質(zhì)勘探中，需要用到數(shù)據(jù)傳輸裝置、GPS接收裝置、軟件系統(tǒng)等，相較于傳統(tǒng)GPS技術(shù)，PTK技術(shù)的定位準(zhǔn)確性更高。傳統(tǒng)GPS技術(shù)主要是對某一定的坐標(biāo)進(jìn)行測量，存在誤差的可能性，而PTK技術(shù)可以將定位精度控制在厘米范圍內(nèi)，有助于降低定位誤差。PTK技術(shù)還能夠提高水工環(huán)地質(zhì)勘探的效率，其測量范圍更加廣泛，可以有效減少放養(yǎng)控制點(diǎn)與測量的時(shí)間，減少水工環(huán)地質(zhì)勘探過程中的人力投入[4]。該技術(shù)具有較強(qiáng)的自動(dòng)化水平，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)，因?yàn)檫€能夠提高礦產(chǎn)勘查工作的集約化程度。

6.3 TEM技術(shù)

TEM技術(shù)又稱為瞬變電磁法，在水工環(huán)地質(zhì)勘探中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。TEM技術(shù)可以分為有電偶圓發(fā)和垂直磁偶圓法，主要作用是對礦區(qū)磁場環(huán)境進(jìn)行勘探。使用專業(yè)的儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)對礦區(qū)巖石結(jié)果探索，不容易被地質(zhì)勘探過程中各項(xiàng)復(fù)雜因素的影響，在水工環(huán)地質(zhì)勘探中具有較高的精度。

7 礦產(chǎn)勘查中常見問題的解決措施

7.1 冒頂片幫的處理

在進(jìn)行礦產(chǎn)勘查的過程中，一定要了解礦區(qū)及周邊地區(qū)的地質(zhì)狀況，明確不同地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，以此為后續(xù)工作的開展提供有效支持，確?？梢愿玫剡_(dá)到預(yù)期的勘查效果。在水工環(huán)地質(zhì)勘探中，應(yīng)當(dāng)明確礦井內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，在必要的情況下可以采取加固措施，盡可能規(guī)避冒頂片幫等問題的出現(xiàn)。

7.2 地質(zhì)災(zāi)害的處理

發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害會(huì)對水工環(huán)地質(zhì)勘探工作的質(zhì)量與效果造成影響，嚴(yán)重可能會(huì)導(dǎo)致人員傷亡。這就需要加強(qiáng)水工地質(zhì)勘探過程中的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，采用各種方式把控好巖層結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用，建立完善的風(fēng)險(xiǎn)防控系統(tǒng)，保證能夠有效應(yīng)對各種自然災(zāi)害。

7.3 污染問題的處理

要想處理好礦產(chǎn)勘查與開采過程中存在的污染問題，應(yīng)對牢固樹立綠色、生態(tài)理念，在水工地質(zhì)勘探過程中加強(qiáng)對工作行為的管控，在滿足基本生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的地質(zhì)勘探技術(shù)，在實(shí)際工作中加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，最大限度規(guī)避勘探與開采等工作對環(huán)境造成的破壞。

7.4 礦坑涌水的處理

要充分認(rèn)識到地下礦井是一個(gè)封閉的環(huán)境，認(rèn)識到涌水問題可能帶來的危害。這就需要在礦產(chǎn)勘查中積極開展水工環(huán)地質(zhì)勘探工作，做好對水文地質(zhì)環(huán)境的勘探，明確地下水量、水源，明確涌水問題可能對礦產(chǎn)勘查工作帶來的負(fù)面影響，加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用，強(qiáng)化數(shù)據(jù)收集與處理，保證水工環(huán)地質(zhì)勘探工作開展的科學(xué)性。另外，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對氣候環(huán)境的監(jiān)測，提前采取防控措施，避免在降水量過多的情況下對實(shí)際工作開展造成影響[5]。

8 礦產(chǎn)勘查中水工環(huán)地質(zhì)勘探的實(shí)際應(yīng)用

8.1 成礦規(guī)律特征勘查中的應(yīng)用

水工環(huán)地質(zhì)勘探在礦產(chǎn)勘查中，要求技術(shù)人員把控好礦區(qū)礦產(chǎn)資源的分布情況以及成礦規(guī)律，從水文環(huán)境、工程環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境三個(gè)角度入手，充分做好礦產(chǎn)資源開發(fā)前的調(diào)查工作，以便為后續(xù)開采工作的開展提供有力支持。在實(shí)際進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘探的過程中，要提前做好有關(guān)生產(chǎn)的優(yōu)化分析，明確后期礦產(chǎn)開采工作的需求，樹立綠色、可持續(xù)的發(fā)展觀念，建立在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)環(huán)境的持續(xù)開發(fā)。比如在水工環(huán)地質(zhì)勘探中，可以應(yīng)用“地質(zhì)填圖”程序整理地質(zhì)勘探相關(guān)資料，借助智慧地理、智慧工程檢驗(yàn)等手段，構(gòu)建與水工環(huán)地質(zhì)勘探環(huán)境相適應(yīng)的工程結(jié)構(gòu)。

8.2 地質(zhì)背景條件勘查中的應(yīng)用

礦產(chǎn)勘查工作是否可以順利開展，與實(shí)踐期間對地質(zhì)背景條件的勘查有十分密切的聯(lián)系。為了進(jìn)一步保證礦產(chǎn)勘查工作順利實(shí)施，需要借助水工環(huán)地孩子勘探的方式，加強(qiáng)對礦區(qū)地理環(huán)境的調(diào)查和分析。在開展礦產(chǎn)勘查工作的時(shí)候，一方面需要結(jié)合地質(zhì)環(huán)境情況，在水工環(huán)地質(zhì)勘查中加強(qiáng)對后續(xù)開采的研究；另一方面在礦產(chǎn)勘查過程中，為進(jìn)一步適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，需要通過建立三維模型的方式，強(qiáng)化對礦區(qū)基本水文、巖層等情況的勘查。比如在實(shí)際操作的過程中，技術(shù)人員可以應(yīng)用3S技術(shù)針對礦區(qū)地下水和地下水構(gòu)建環(huán)境分析模型，針對礦產(chǎn)挖掘工程構(gòu)建勘查評估模型，便于更好地對礦區(qū)實(shí)際情況進(jìn)行把控，有效指導(dǎo)后續(xù)開采工作開展。在水工環(huán)地質(zhì)勘探中，地質(zhì)背景條件的勘查是否順利，關(guān)系著后續(xù)勘查工作是否能夠順利開展，尤其是在我國高度重視綠色發(fā)展的背景下，進(jìn)一步體現(xiàn)出了水工環(huán)地質(zhì)勘探工作對于后期開采工作的價(jià)值。

9 結(jié)語

總而言之，在礦區(qū)建設(shè)過程中，礦產(chǎn)勘查是一項(xiàng)非常重要的過程中，它是礦山建設(shè)的前提，能夠?yàn)楹罄m(xù)礦產(chǎn)資源的開發(fā)工作提供有效支撐。在礦產(chǎn)勘查中，水工環(huán)地質(zhì)勘探具有十分重要的價(jià)值，有利于提高礦產(chǎn)勘查的效率，保障礦產(chǎn)勘查整體質(zhì)量，對后續(xù)開采工作具有較強(qiáng)指導(dǎo)效果，能夠合理規(guī)避各種風(fēng)險(xiǎn)因素對開采工作造成的影響，提高開采過程中的安全性。