可持續(xù)發(fā)展理念下礦山水文地質(zhì)勘查技術(shù)的實施方案

周海龍

（山東省地勘局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊（山東省魯北地質(zhì)工程勘察院），山東 德州 253072）

礦山水文地質(zhì)勘查是指針對某一個礦山的水文地質(zhì)條件開展的研究調(diào)查工作，主要結(jié)合勘查礦山的所處區(qū)域，研究其地面土壤或地下水是否受到礦山勘查的影響及是否存在污染[1]。

礦山的開采或建筑的搭建均需要以一個良好的環(huán)境作為基礎(chǔ)，盡管如今可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)實施，但一些礦山區(qū)域的水文地質(zhì)環(huán)境仍然存在問題，以下將基于可持續(xù)發(fā)展背景下，開展礦山水文地質(zhì)勘查技術(shù)實施方案的研究。

1 可持續(xù)發(fā)展理念下礦山水文地質(zhì)勘查技術(shù)的實施方案

1.1 礦山水文地質(zhì)測繪設(shè)計

水文地質(zhì)測繪是礦山勘查前期最基礎(chǔ)的工作，主要是對勘查礦山的整體外形、天氣環(huán)境、蝕變情況等外界因素的分析。

將外界因素與勘查礦山的水文地質(zhì)條件有機(jī)的結(jié)合到一起，分析其中的內(nèi)在聯(lián)系，劃分合理的地貌單元。確定礦山成礦年代及礦床類型，結(jié)合礦山地下水流位置，根據(jù)一定的比例關(guān)系繪制出完整的礦山全貌圖，作為后期水文地質(zhì)勘查中的參考資料。

1.2 地質(zhì)勘查與采樣

結(jié)合上述繪制的礦山水文地質(zhì)圖像，以下將進(jìn)行礦山水文地質(zhì)的勘查及采樣，結(jié)合多種物探手段在勘查點鉆孔，實現(xiàn)監(jiān)測水文地質(zhì)的目的，結(jié)合礦山的成礦原理采用鉆探技術(shù)對水文地質(zhì)進(jìn)行原位測量。

依照多種物探勘查技術(shù)成本較低的特點，有效的解決勘查中出現(xiàn)的多種問題，結(jié)合繪制的礦山成像圖使用電磁物探設(shè)備，由勘探點發(fā)射垂直向下的電磁波，將礦山表層巖土近似的看作發(fā)生電磁波的水平面，則在地面上可檢測到正向相交的電磁場，通過測量電磁場的電磁分量，可得出礦山水文地質(zhì)的表層巖土電阻率。計算公式如下所示。

如上述公式所示，ρ表示為礦山水文地質(zhì)的表層巖土電阻率，計量單位為Ω；f表示為電磁波的發(fā)射頻率，計量單位為Hz；EX表示為地面正向電磁場分量；HY表示為地面豎向電磁場分量；由于礦山水文介質(zhì)分布較不均勻，β表示為勘查中設(shè)置外界因素影響參數(shù)。實現(xiàn)低成本低污染的礦山水文地質(zhì)勘查工作的有效開展。

1.3 原位測試

基于上述對礦山水文地質(zhì)的勘查，下述將結(jié)合原位測量技術(shù)保障礦山巖土位置的穩(wěn)定性。為避免勘查工作對礦山成成礦造成影響，可依照礦山工程相關(guān)指標(biāo)對礦山的穩(wěn)定性進(jìn)行進(jìn)一步檢測，同時提升勘查數(shù)據(jù)的真實性。使用靜力觸探法借助原位測量設(shè)備，將錐形頭勻速推入巖土層中，隨機(jī)選取巖土樣本，采用室內(nèi)檢測法對巖土層性質(zhì)進(jìn)行檢測，通過提取錐頭端受到的阻力及錐頭側(cè)壁的摩擦力，合理的劃分土層結(jié)構(gòu)。

1.4 勘查數(shù)據(jù)處理

相比傳統(tǒng)的勘查技術(shù)，文章設(shè)計水文地質(zhì)勘查技術(shù)，可采集完對應(yīng)樣本后，直接進(jìn)行現(xiàn)場勘查，結(jié)合現(xiàn)代化背景下的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，將物探設(shè)備收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行其物理性質(zhì)而分析，提取數(shù)據(jù)中的集聚點，將處理后的數(shù)據(jù)直接標(biāo)注在繪制的礦山成像圖上，可獲得一個網(wǎng)狀勘查數(shù)據(jù)圖，將具有相同物理性質(zhì)的數(shù)據(jù)點連線，進(jìn)而可獲得圈定區(qū)域的水文地質(zhì)概況圖。

使用疊加遙感技術(shù)，可得出礦山水文地質(zhì)綜合情況。整理最終所得數(shù)據(jù)，提交礦山水文地質(zhì)勘查報告。

2 實驗驗證

為了檢驗文章設(shè)計的礦山水文地質(zhì)勘查技術(shù)實施方案的可持續(xù)性，對某礦山的水文地質(zhì)情況進(jìn)行了多次勘查試驗，為確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，多次試驗均在同一礦山、相同外界環(huán)境下進(jìn)行。

設(shè)置實驗組與對照組，實驗組采用文章設(shè)計的勘查方案對其水文地質(zhì)檢測，對照組采用傳統(tǒng)的勘查方法進(jìn)行同樣步驟的檢測，收集兩組實驗排放的廢棄渣料，采集5組實驗數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，如下表1所示。

表1 排放廢棄渣料數(shù)量/t

通過上述表1分析兩種勘查方法排出的廢棄渣料數(shù)量，可得出結(jié)論，在同種外界環(huán)境下，經(jīng)過多次實驗對比，文章設(shè)計的礦山水文地質(zhì)勘查技術(shù)排放的廢棄渣料更少，符合當(dāng)下的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，因此應(yīng)加大該勘查方案在礦山工程中的應(yīng)用。

3 結(jié)語

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，文章開展了礦山水文地質(zhì)勘查技術(shù)實施方案的研究。結(jié)合多種物探勘查手段實現(xiàn)對水文地質(zhì)情況的概述。水土資源作為與人們生活息息相關(guān)的資源，在未來的發(fā)展中，還將以可持續(xù)發(fā)展為原則，開展后續(xù)的礦山工程建設(shè)。