淺談礦山工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)勘查工作要點(diǎn)

何平

摘要：本文主要對礦山工程地質(zhì)勘查進(jìn)行了概述以及水文地質(zhì)勘查工作的內(nèi)容，并分別從水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容、巖土水理性質(zhì)以及地下水引起的巖土工程危害三個(gè)方面，闡述了水文地質(zhì)問題在礦山生產(chǎn)中的重要性。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì);工程地質(zhì)勘查;工程危害

1礦山工程地質(zhì)概述

礦山工程地質(zhì)勘查是為了查明采礦區(qū)的地質(zhì)狀況，評價(jià)礦區(qū)內(nèi)的資源及賦存情況，預(yù)測采礦工程實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)變化以及對工程的影響，選擇最優(yōu)的開采方案，并針對作業(yè)區(qū)的不良地質(zhì)問題提供解決方案，確保采礦工程的施工安全及資源的合理利用。

而水文地質(zhì)勘查作為礦山工程地質(zhì)勘查中一個(gè)重要內(nèi)容，在《巖土工程勘查規(guī)范GB50021-2008》中，明確了地下水的勘查要求、水文地質(zhì)參數(shù)的測定、地下水作用的評價(jià);但在實(shí)際工作中，水文地質(zhì)問題常被忽視，勘查人員都注重礦產(chǎn)資源條件、構(gòu)造條件和施工條件的勘查，而忽視對水文地質(zhì)條件的勘查，水文地質(zhì)被認(rèn)為是象征性的工作，只簡單對水文地質(zhì)條件做一般性評價(jià)。

2水文地質(zhì)勘查的主要工作內(nèi)容

水文地質(zhì)調(diào)查是在以往的礦床水文地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，摸清區(qū)域水文地質(zhì)情況，結(jié)合礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題，以及實(shí)施鉆探工程揭露的水文地質(zhì)特征，進(jìn)行的與礦體開采相關(guān)的水文條件調(diào)查與分析，是礦山深部開采時(shí)所必需的資料。其主要內(nèi)容包括以下幾種類型：第一，礦區(qū)內(nèi)地下水的類型，包括按含水孔隙條件的分類和按埋藏條件的分類。第二，礦區(qū)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型，按含水體和隔水體所呈現(xiàn)的空間分布和組合形式，以及含水體的水動力特征所劃分的類型，可分為統(tǒng)一含水體結(jié)構(gòu)、層狀含水體結(jié)構(gòu)、脈狀含水體結(jié)構(gòu)和管道古水體結(jié)構(gòu)。第三，不同水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的水動力特征，包括不同水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的補(bǔ)給、徑流、排泄條件以及富水特征，相互之間或與地表水體有無水力聯(lián)系等。第四，含水層、隔水層、礦體之間的相互關(guān)系，水文地質(zhì)鉆孔的封堵質(zhì)量。工作內(nèi)容簡述如下：

2.1水文地質(zhì)測繪

水文地質(zhì)測繪是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的調(diào)查工作，主要是通過野外填圖來完成。（1）查明勘探區(qū)地質(zhì)、地貌、水文、氣象的基本特征;（2）確定各時(shí)代地層的巖石含水性質(zhì)，地下水類型，劃分含水層與隔水層;（3）闡明區(qū)內(nèi)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄的地質(zhì)、地貌條件及地下水動態(tài)一般特征;（4）評價(jià)含水層的富水性與區(qū)內(nèi)地下水資源概況及其開采條件;（5）初步闡明區(qū)域地下水化學(xué)特征及其形成條件和地下水污染情況。

2.2水文地質(zhì)鉆探

（1）揭露含水層，探明含水層的埋藏深度、厚度、水頭，查明含水層之間的水力聯(lián)系，并驗(yàn)證測繪與勘探的成果;（2）進(jìn)行各種抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)等水文地質(zhì)試驗(yàn)，確定含水層的富水性及各種水文地質(zhì)參數(shù);（3）采取巖土樣和水樣，確定含水層的水質(zhì)，測定巖土物理和水理性質(zhì);（4）利用鉆孔可長期監(jiān)測地下水動態(tài)變化情況，也可將鉆孔作為勘探鉆孔使用。

2.3水文地質(zhì)試驗(yàn)

在野外條件下，對地下水進(jìn)行定量及定性研究的重要手段，水文地質(zhì)試驗(yàn)的種類有：抽水試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)、地下水流向和流速的測定等等。

2.4地下水動態(tài)觀測

作為水文地質(zhì)勘查的一項(xiàng)重要內(nèi)容，地下水動態(tài)觀測是在布置鉆探和水文地質(zhì)試驗(yàn)時(shí)，就要考慮到保留的部分鉆孔用來進(jìn)行長期觀測，定期測定地下水的水位、水質(zhì)和水溫，以便為以后地下水資源評價(jià)或其他水文地質(zhì)計(jì)算提供資料。

2.5實(shí)驗(yàn)室分析

水文地質(zhì)勘查過程中，要選取水樣、巖樣或土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的水質(zhì)分析、粒度分析、孢粉或微體古生物分析、同位素年齡測定等。

2.6編制水文地質(zhì)報(bào)告和圖件

水文地質(zhì)勘查報(bào)告應(yīng)正確地反映實(shí)際的水文地質(zhì)條件，對要求解決的問題給出答復(fù)。相關(guān)圖件及一系列的水文地質(zhì)圖，應(yīng)根據(jù)勘查的目的和要求的不同而不同，常見的有綜合水文地質(zhì)圖、抽水試驗(yàn)綜合成果圖、地下水位與降雨量動態(tài)關(guān)系曲線圖、地下水等水頭線圖、涌水量估算圖、水文地質(zhì)柱狀圖、剖面圖等。

3采礦工程中的水文地質(zhì)問題分析

3.1采礦工程中的水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容

（1）重點(diǎn)評價(jià)地下水對采礦活動的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的工程危害，提出防治措施;（2）密切結(jié)合工程類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供采礦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)所需的水文地質(zhì)資料;（3）查明地下水的成因、流向、大小和自然條件下的影響，分析預(yù)測在礦山生產(chǎn)過程中地下水的涌水量變化情況及危害;（4）從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評價(jià)的地質(zhì)問題。

3.2地下水活動對礦山采礦工程的危害

（1）地下水位下降引起的礦山采礦工程危害（地下開采礦山）。地下水的大幅度下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。（2）水位上升引起的巖土工程危害有：①露天礦山的礦坑涌水，土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水腐蝕性增強(qiáng)。②邊坡、排土場產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。③一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化。（3）地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的強(qiáng)烈交替，會將土層中的易容物成分淋失，壓縮模量、承載力降低，給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。（4）地下水動壓力作用引起巖土工程危害。地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于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)重的巖土工程危害。

4采礦工程中地下水的應(yīng)對措施

4.1重視地下水活動狀況的調(diào)查分析

在調(diào)查中，要明確調(diào)查的重點(diǎn)，設(shè)置必要的調(diào)查指標(biāo)體系，弄清地下水的類型、補(bǔ)給及排泄條件、地下水位、水位變化幅度及規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，對地下水對礦山采礦工程影響及危害進(jìn)行評價(jià)，涉及到采坑匯水還應(yīng)做抽、排水設(shè)計(jì)及驗(yàn)算，調(diào)查土層的滲透性質(zhì)等，滿足礦山生產(chǎn)需求。預(yù)估地下水可能帶來的突涌、流沙或管涌等潛在的威脅，制定出有效和可行的防治措施建議。

4.2加強(qiáng)對工程地質(zhì)勘查規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)

工程地質(zhì)技術(shù)人員必須要高度重視工程地質(zhì)勘查規(guī)范、規(guī)程，了解和熟悉其要求，以及礦山采礦活動針對性地開展工作。這樣才能在開展工程地質(zhì)勘查時(shí)做足工作量布置，全面分析測試數(shù)據(jù)、及時(shí)劃分水害治理地段。通過研讀規(guī)范、規(guī)程，工程地質(zhì)管理者和技術(shù)人員在吸收文件的相關(guān)規(guī)定后，能不斷地充實(shí)和提高理論水平和實(shí)踐操作能力。

結(jié)束語

工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)是一項(xiàng)十分重要的工作，應(yīng)該得到充分的重視。隨著工程勘查技術(shù)的發(fā)展，切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對工程地質(zhì)勘查以及地質(zhì)災(zāi)害防治水平的提高起著極大的推動作用。