礦區(qū)水文地質(zhì)勘探問題及應(yīng)對策略

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水文地質(zhì)勘探是礦區(qū)勘探中至關(guān)重要的問題，但是往往被工程勘察人員忽視。礦區(qū)水文地質(zhì)之間的相互作用會對礦區(qū)的開采產(chǎn)生直接影響，在很多時候工程勘察人員只是對自然環(huán)境中的因素進(jìn)行評價，真正利用水文地質(zhì)相關(guān)資料進(jìn)行測算的卻非常少，在開采過程中出現(xiàn)由于地下水引發(fā)的災(zāi)害，造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因此，加深對礦區(qū)水文地質(zhì)的勘探對于維護(hù)其安全生產(chǎn)具有重要意義。

1主要任務(wù)

礦物水文地質(zhì)勘探的任務(wù)有很多，簡要分析以下幾種:首先，分析和研究整個礦區(qū)的鉆孔以及剖面延時的透水性與隔水性;然后，對含水層和隔水層進(jìn)行詳細(xì)的劃分和記錄;查明含水層組的數(shù)目、巖性、構(gòu)造、水位、透水性層數(shù)以及深度等指標(biāo)在水平和垂直方向上的規(guī)律變化;查明礦區(qū)的水文地質(zhì)邊界形態(tài)變化與控水構(gòu)造;使用科學(xué)的地質(zhì)模型與數(shù)學(xué)方式進(jìn)行地段通水量的預(yù)算工作;基于野外實地調(diào)查、巖心的鑒定以及編錄工作對礦區(qū)具有代表性的鉆孔中的延時進(jìn)行評述，通過對其力學(xué)和物理等方面的驗證加深對延時穩(wěn)定性的認(rèn)識;基于水源調(diào)查和供水勘察，對礦區(qū)的水源的質(zhì)量、數(shù)量以及水位等進(jìn)行評價，出現(xiàn)地方病或者是污染的區(qū)域，一定要做好專業(yè)的調(diào)查取樣，采取有效的水質(zhì)處理措施或者提出防護(hù)意見。

2技術(shù)要求

基于礦區(qū)水文地質(zhì)工作的人去可以探討其技術(shù)要求，首先是水文地質(zhì)測繪工作的要求，水文地質(zhì)測繪是開展水文地質(zhì)勘探工作的基礎(chǔ)，具有重要的基礎(chǔ)作用。某些礦區(qū)在進(jìn)行供水勘探過程中會存在測繪、物探與鉆探三步同時進(jìn)行的現(xiàn)象，甚至某些工程的水文地質(zhì)勘探工作已經(jīng)結(jié)束當(dāng)時測繪工作卻還在進(jìn)行的現(xiàn)象，這樣的情況非常不合理，不僅早造成勘探工程進(jìn)度的失調(diào)，更可能導(dǎo)致無效工程的出現(xiàn)，勘探工作的質(zhì)量不符合要求導(dǎo)致建設(shè)工作出現(xiàn)問題。礦區(qū)的水文地質(zhì)測繪工作需要對礦床疏干產(chǎn)生影響的范圍以及其補給的邊界進(jìn)行分析，查明礦床充水的原因;地面水文地質(zhì)的測繪工作主要是降水量的觀測，通常直接在氣象站收集礦區(qū)附近的觀測資料，當(dāng)出現(xiàn)礦區(qū)離最近的氣象站較遠(yuǎn)，其觀測資料不能夠體現(xiàn)該地區(qū)的氣相特征時，需要另設(shè)礦區(qū)氣象站。除此之外還需要收集臨近的礦區(qū)的水文地質(zhì)與氣相環(huán)境資料，包括當(dāng)前的與歷年的資料。對于具有生產(chǎn)礦井或者是勘探坑道的礦區(qū)實施水文地質(zhì)資料的編錄。其次是礦區(qū)水文地質(zhì)觀測編錄，詳細(xì)的觀測并記錄下鉆井中涌水、逸氣以及坍塌出現(xiàn)的詳細(xì)位置與深度，因為涌水量與涌水的深度等對于研究礦區(qū)的水文地質(zhì)工作非常重要。在條件許可的情況下，對鉆井中的水位變化以及沖洗液的消耗量變化進(jìn)行觀測，如有必要，實施簡易的放水與注水試驗對穩(wěn)定水位也進(jìn)行觀測與記錄。需要注意的是，鉆孔水位與沖洗液的消耗量是表示鉆進(jìn)深度以上的成果，不能夠表現(xiàn)出鉆孔當(dāng)中不同深度的水位和沖洗液的消耗量。最后對巖心的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、裂隙發(fā)育情況、巖體的密度、風(fēng)化情況等進(jìn)行描述，對巖體的裂隙率和巖溶率等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計。

3存在的問題與解決對策

礦區(qū)地下水位的升降在一定程度上能夠進(jìn)行度量，當(dāng)超出度量的方位之后就會對施工造成影響，大多都是危害性的影響。

3．1礦區(qū)水文地質(zhì)勘探中存在的問題

礦區(qū)水文地質(zhì)勘探過程中存在的問題主要有:難以將灰?guī)r的含水層與隔水層劃分開來，基于先關(guān)規(guī)范，必須將含水層與隔水層區(qū)分開來，在厚灰?guī)r層當(dāng)中做好這一項工作較為困難。研究各類水文地質(zhì)勘探資料發(fā)現(xiàn)，厚層的灰?guī)r含水與垂直方向的差異非常小，難以與隔水層區(qū)分開來;根據(jù)巖心的相關(guān)描述，其統(tǒng)計資料中出現(xiàn)較大的缺失，且資料都是基于鉆孔得到的巖心進(jìn)行描述，礦區(qū)中取巖心非常困難的部位基本上都是發(fā)育非常強烈的地段，其資料的獲取不易，因而常常被忽略。

3．2礦區(qū)水文地質(zhì)勘探問題的解決對策

3．2．1使用電測井資料反應(yīng)含水層與隔水層的變化情況

電測井基于巖性、鉆井當(dāng)中水流的云頂速度、水文地層單元的厚度以及裂隙出現(xiàn)的位置等數(shù)據(jù)獲取含水層與隔水層的數(shù)據(jù)。電測井的方式基于自然電位與電阻率，通常應(yīng)用于水質(zhì)液體的無套管鉆孔或者是有鉆探泥漿的鉆孔中，通過該方式能夠有效掌握行水層與隔水層的規(guī)律性。但是該方式具有一定的局限性，因為電測井的電測曲線在灰?guī)r含水層的底板周邊呈現(xiàn)斜線的狀態(tài)，難以判斷底板的界限，因而不能適用于所有的含水層與隔水層的劃分中。

3．2．2采用分段壓水試驗進(jìn)行確定含水層的厚度

分段壓水試驗指的是利用高壓將水壓入到鉆孔當(dāng)中，利用巖體對誰的吸收量對其裂隙的發(fā)育情況與透水性能進(jìn)行計算。分段壓水試驗中，首先采用止水設(shè)備隔離出相應(yīng)長度的鉆孔試驗段，隨后使用固定水頭對該段進(jìn)行鉆孔壓水，水會通過鉆孔的孔壁周邊向巖體當(dāng)中滲透，最終水量會逐漸穩(wěn)定，根據(jù)穩(wěn)定下來的滲入水的水量就能夠判斷出巖體的大概透水性。通常，分段壓水試驗在進(jìn)行厚層灰?guī)r含水性的變化規(guī)律的重要方法，能夠?qū)⒒規(guī)r的含水層與隔水層劃分出來。鉆孔能夠自上而下分段進(jìn)行壓水試驗，壓水段的下端就是孔底的位置，而其上端則是止水塞的位置。上下之間的長度可以根據(jù)巖溶裂隙的發(fā)育規(guī)律進(jìn)行選定，長度通常控制在5m－15m之間。利用三爪止水器能夠有效實現(xiàn)止水，可以幫助鉆孔過程中單獨某一段進(jìn)行壓水試驗。基于試驗的壓力大小和注水量能夠得到單位時間的進(jìn)水量，測定不同深度的水流速度以及進(jìn)行孔壁照相的方式確定含水層的厚度，結(jié)合相關(guān)資料將含水層與隔水層劃分出來，并明確其分布的規(guī)律。

4結(jié)束語

礦區(qū)水文地質(zhì)勘測工作中劃分灰?guī)r的含水層與隔水層非常重要，但是當(dāng)前的方法較少，需要水文地質(zhì)工作者的不斷實踐和探索。基于本文中礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作的探討，提出以下工作建議:首先，加強對勘探工作的組織與管理，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)重視資料的收集與管理工作，確保水文地質(zhì)資料的真實性與可靠性;第二，基于國家與行業(yè)的相關(guān)規(guī)范，對于復(fù)雜的礦區(qū)，水文地質(zhì)勘探工作應(yīng)當(dāng)要求較大的量化成果，以獲得更多更有效的水文地質(zhì)資料;第三，為了保證礦區(qū)的安全有效建設(shè)，應(yīng)當(dāng)加強對水文地質(zhì)勘探資料的開發(fā)和利用，提高分析與應(yīng)用資料的能力。

作者：馬睿 張學(xué)東 單位：貴州省地礦局109地質(zhì)大隊