水文地質(zhì)在金屬礦產(chǎn)工程中的作用

文/華正飛 遼寧省建筑設(shè)計研究院巖土工程公司 遼寧沈陽 110005

1、地下水對金屬礦產(chǎn)工程的危害

近年來，據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，經(jīng)常有地下水引起的金屬礦產(chǎn)工程勘察危害事故發(fā)生，這種事故主要是由地下水位發(fā)生變化和地下水流動所產(chǎn)生的壓力造成的。通常，地下水位變化大多數(shù)由人為因素引起，此外，還有一些天然因素，無論是何種因素引起的，當(dāng)水位達(dá)到一定程度時，地下水位的變化必將會對金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)造成不同程度危害。常見的有以下三種。

1.1 地下水位下降對金屬礦產(chǎn)工程的影響

日常生活中，人為因素造成地下水位的降低很常見，如因農(nóng)田干旱進(jìn)行的灌溉、采礦活動中的礦床疏干及上游建造水壩、修建水庫阻擋下游地下水的供應(yīng)等。地下水的大幅度下降，常常會導(dǎo)致地面干裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害和造成地下水源減少、水質(zhì)惡化等一系列問題，對金屬礦產(chǎn)工程、建筑物的穩(wěn)定性和人類居住的房屋造成很大危害。

1.2 地下水的反復(fù)升降對金屬礦產(chǎn)工程造成的危害

變形的產(chǎn)生金屬礦產(chǎn)工程勘察困難，假如地下水升降變化頻率過高，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，更嚴(yán)重的是，巖土膨脹收縮的幅度會不斷增大，從而導(dǎo)致由地裂引起的建筑物倒塌，尤其是對輕型建筑物的毀壞較嚴(yán)重。地下水升降變動區(qū)域內(nèi)，因地下水積極交換的影響，土層中的Fe、Al等金屬元素會大量流失，一旦土層失去膠結(jié)物后，就會造成巖土土質(zhì)變松、含水量孔隙加大，承載力降低、為金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)的進(jìn)行等帶來一定程度的困難。同時，也會對建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重性破壞，給工程的開展帶來麻煩。

1.3 地下水位上升對金屬礦產(chǎn)工程的影響

造成潛水位上升的因素很多，其受環(huán)境因素、地質(zhì)因素的影響最為嚴(yán)重，如含水層結(jié)構(gòu)、氣象因素（降雨量上升）和氣候變化等。還有人為因素，像大型農(nóng)業(yè)灌溉等。但真正的水位上升并不是單一因素引起的，而是由眾多因素共同作用引起的。如 ：土壤沼澤化、鹽漬化，金屬礦產(chǎn)及地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng)。

1.4 地下水動壓力作用的不良影響

如果沒有人為破壞，地下水不斷地流動就會產(chǎn)生一定的動壓力，雖然這變化對金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)沒有致命性影響，但因人為工程活動中改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴(yán)重的金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)問題，例如流砂、管涌、基坑突涌等。

2、在礦產(chǎn)資源勘查中如何搞好水文地質(zhì)工作

2.1 嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范

為加強(qiáng)礦產(chǎn)和地下水的管理,統(tǒng)一勘查技術(shù)要求,國家和國土資源部先后發(fā)布了一系列的相應(yīng)的國家和國家地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,如《金屬礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》(GB/T13908-2002)和《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》(GB12719- 1991)等,這些標(biāo)準(zhǔn)是礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查的依據(jù),在實(shí)際工作中,需根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況,在地質(zhì)、水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合物探、鉆探、化探、試驗(yàn)等手段,綜合分析、預(yù)測礦山開采過程中礦坑充水或抽排水可能引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題,并提出防治建議。

礦床水文地質(zhì)調(diào)查評價應(yīng)與金屬礦產(chǎn)勘查階段相適應(yīng), 其普查、詳查、勘探三個階段劃分是與礦產(chǎn)勘查階段相互吻合的。在金屬礦產(chǎn)勘查中水文地質(zhì)有兩大基本任務(wù),一是要達(dá)到各勘查階段礦區(qū)水文地質(zhì)條件及礦床充水因素查明程度,預(yù)測礦坑涌水量；二是對礦床水資源綜合利用進(jìn)行評價,提出供水水源方向。此外,礦區(qū)開采技術(shù)條件方面的勘查,應(yīng)從社會的綜合效益出發(fā),既要研究保障礦山安全,連續(xù)生產(chǎn),又要研究將不利因素轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣蛩?如礦山排水的綜合利用因素等。有的地下水較大的礦區(qū)應(yīng)考慮地下水做為礦山供水利用,化害為利。

2.2 明確勘查標(biāo)準(zhǔn)和要求,客觀實(shí)際地運(yùn)用規(guī)范

在實(shí)際工作中,由于一些歷史原因和勘查者的專業(yè)、工作經(jīng)歷的不同, 有的不甚了解礦產(chǎn)勘查中的水文地質(zhì)工作應(yīng)遵循什么統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),有的則不明白如何按規(guī)范去工作。為此需注意兩個問題:

2.2.1 以規(guī)范為依據(jù),明確標(biāo)準(zhǔn)要求

礦產(chǎn)勘查工作中的水文地質(zhì)工作必須以規(guī)范為依據(jù),按照統(tǒng)一的國家和地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求進(jìn)行工作。對于礦產(chǎn)勘查中的水文地質(zhì)工作,目前可依據(jù)的規(guī)范和要求有三種,一是 GB12719- 91《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》中相應(yīng)勘查階段的規(guī)定和規(guī)范要求；二是GB/T13908- 2002《金屬礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》中相應(yīng)勘查階段及開采技術(shù)條件勘查類型劃分及工作規(guī)定和規(guī)范要求；三是《各礦種勘查規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定和規(guī)范要求。前二者是國家標(biāo)準(zhǔn),是各礦種勘查中水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價工作的基本準(zhǔn)則和要求；而后者是國家地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,其是依據(jù)各礦種特點(diǎn),配套使用的規(guī)范要求[9] 。

2.2.2 客觀實(shí)際的運(yùn)用規(guī)范

金屬礦產(chǎn)勘查中的各礦區(qū)的水文地質(zhì)條件千差萬別,在工作中要結(jié)合礦區(qū)的情況客觀實(shí)際地運(yùn)用規(guī)范。因?yàn)橐?guī)范是一個時期的勘查工作的總結(jié),是反映礦產(chǎn)勘查中水文地質(zhì)工作的基本技術(shù)要求,隨著科技進(jìn)步和勘查工作的發(fā)展以及新技術(shù)、新方法在勘查工作中的應(yīng)用,規(guī)范也需要根據(jù)勘查工作的新經(jīng)驗(yàn)不斷地修訂和完善。工作中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),引進(jìn)和推廣水文地質(zhì)勘查新技術(shù),以提高整體勘查工作質(zhì)量。礦區(qū)水文地質(zhì)工作是為礦山建設(shè)規(guī)劃或設(shè)計提供可靠的依據(jù),為未來礦山提供安全開采的保證,決不可忽視。本文的目的是希望能引起金屬礦產(chǎn)勘查者對水文地質(zhì)工作的重視,不要忽視水文地質(zhì)工作的地位,更好地提高整體勘查報告的質(zhì)量,為礦山建設(shè)設(shè)計提供可靠保證。

結(jié)語：

總而言之，水文地質(zhì)在金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)中的作用就在于更好地掌握地質(zhì)情況，并在金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)中注重水文地質(zhì)勘查工作的開展，切實(shí)掌握地下巖土理化性質(zhì)，分析地下水的變化給地下巖土理化性質(zhì)和金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)帶來的影響。在今后的工作中加強(qiáng)對其的改進(jìn)和優(yōu)化，才能更好地提高金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)勘查成效，最終確保整個礦產(chǎn)工程效益得到有效的提升。

[1]農(nóng)世興.水文地質(zhì)在金屬礦產(chǎn)工程地質(zhì)中的作用探析[J].世界有色金屬,2016,(09):34-35.

[2]高云. 水文地質(zhì)在工程地質(zhì)中的作用分析 [ J ] . 黑龍江科技信息,2013,(27):70

[3]張福水,史小龍,李輝.淺析水文地質(zhì)在工程地質(zhì)中的作用[J].知識經(jīng)濟(jì),2013,(02):110.