礦山結(jié)構(gòu)發(fā)展下水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)及應用研究

黃鎖英

（山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司焦家金礦，山東 萊州 261400）

在我國經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快的背景下，各行業(yè)的發(fā)展步伐也在逐漸加快，特別是采礦行業(yè)規(guī)模的擴大，使得地質(zhì)勘查工作的重要性也逐漸顯現(xiàn)出來。為了滿足其他項目發(fā)展的要求，就需要在新形勢下注重礦山水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)的應用，其不僅可以很大程度上提升地質(zhì)勘察的精密度，同時還可以確保我國地質(zhì)調(diào)查工作的整體效率，這有利于礦山工程項目的后續(xù)順利開展，也可以滿足資源開發(fā)的需求。

1 礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的必要性

1.1 礦山水文和環(huán)境問題的管理

在我國工業(yè)化建設(shè)逐步開展的背景下，國家也更加重視生態(tài)資源的保護，特別是水資源的保護和優(yōu)化已經(jīng)成為國家重點工作。但現(xiàn)階段，由于各方面因素的影響，人口基數(shù)也再逐漸擴大，這使得水資源出現(xiàn)緊缺的現(xiàn)象，同時水資源的破壞也在逐漸加劇，這不僅會破壞地下水的平衡和穩(wěn)定，同時還會影響人們的正常生活和工作。在這一背景下，就需要加強礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應用，其可以提高地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的穩(wěn)定性，從而為礦山施工過程中，水資源的開發(fā)和利用提供可借鑒性數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)水文環(huán)境的改善。

1.2 工程地質(zhì)環(huán)境問題管理

在實際的礦山施工工程項目過程中，由于實際施工環(huán)節(jié)所涉及到的內(nèi)容較多，且大多都是由部分采礦企業(yè)以及施工單位承包，在實際的施工過程中過分重視經(jīng)濟效益的獲得，而忽視了對礦山工程地質(zhì)環(huán)境問題的管理，這就導致地質(zhì)調(diào)查的難度較大，地震、滑坡等地質(zhì)災害嚴重著威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。因此，相應的采礦企業(yè)以及施工單位就需要加強水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應用，其可以對礦山施工工程項目所處地質(zhì)環(huán)境問題進行勘察，準確性的數(shù)據(jù)可以為后續(xù)工作提供有力借鑒，從而合理解決地質(zhì)環(huán)境問題，保證整個工程項目的安全性。

1.3 地質(zhì)環(huán)境管理

在我國礦山工程項目數(shù)量逐漸增多的背景下，地質(zhì)環(huán)境管理的復雜性也越來越大，這主要是由于工程項目大多都是室外作業(yè)，在實際的施工過程中難免會遇到一些復雜多變的自然環(huán)境，如果不對這些因素進行科學控制，這將會很大程度上影響到施工質(zhì)量。對此，相應的礦山企業(yè)以及施工單位逐漸開始加強水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應用，其在實際的應用過程中可以模擬工程項目評估和管理，這可以從根本上消除影響環(huán)境的不利因素，這可以很大的程度上保障礦山地質(zhì)環(huán)境管理的效果。與此同時，在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)以及設(shè)備的不斷完善下，其整體性和綜合性也比較強，在實際的應用過程中可以充分減少部分地區(qū)水資源緊張的問題，進而在社會的發(fā)展和建設(shè)過程中起到良好的促進性作用。

2 礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察的概述

2.1 水工環(huán)地質(zhì)勘察的要求

在水利工程項目逐漸增多的背景下，礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察的重要性也逐漸顯現(xiàn)出來，而要大發(fā)揮出水工環(huán)地質(zhì)勘察的作用，就需要相應的采礦企業(yè)以及施工單位掌握其具體要求，在實際施工過程中按照其要求來開展工作，確保整個工作的有序性。在具體的水工環(huán)地質(zhì)勘察過程中，首先需要采取科學、合理的方式來進行水利工程和環(huán)境實際情況調(diào)查，同時還要勘察施工現(xiàn)場的地理條件和地下水分布情況，以此來準確把握施工現(xiàn)場具體水位變化和地下水流動情況，通過準確性的數(shù)據(jù)來正確評價水文地質(zhì)的實際情況，這可以為后續(xù)的施工作業(yè)提供一定的依據(jù)。

2.2 水工環(huán)地質(zhì)勘察的內(nèi)容

在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察的實際過程中，由于所調(diào)查的內(nèi)容比較廣泛，因此所涉及到的程序較多，而且其都是通過不同的中心來完成勘察工作。在具體的勘察過程中，其所涉及到的內(nèi)容主要是對地下水進行探測，在這個過程中首先需要制定合理化的調(diào)查方案，這可以為相應的工作人員提供一定的工作指導，后續(xù)結(jié)合實際情況在地下水初步探測中準確記錄數(shù)據(jù)，記錄形式統(tǒng)一，以此來直觀反映調(diào)查結(jié)果。此外，在實際測量過程中，相應的工作人員可以將戰(zhàn)法技術(shù)引入到礦山地質(zhì)下水深度、流速的調(diào)查工作中，并充分利用效果設(shè)備來開展工作，這可以獲得較為準確的數(shù)據(jù)，進而提高整個礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的效率。

2.3 現(xiàn)狀

近年來，我國的礦山地質(zhì)學領(lǐng)域迎來了嶄新的發(fā)展，在最初的出現(xiàn)階段，地質(zhì)學屬于工程地質(zhì)的范疇，伴隨著大量地質(zhì)勘察工作的進行，地質(zhì)勘察技術(shù)越發(fā)成熟且積累了豐富的經(jīng)驗，對資源和能源開發(fā)等起到了重要作用，也創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。近年來，我國的地質(zhì)學工作開展中，逐步與世界先進水平保持了高度的一致，且這些地質(zhì)勘察工作也越來越具有了我國獨有的特點，形成了我國的地質(zhì)學理論，給國家地質(zhì)勘探、資源能源開發(fā)提供了巨大的保障。

2.4 應用領(lǐng)域

雖然我國的工業(yè)化發(fā)展速度明顯加快，但各個區(qū)域的工業(yè)發(fā)展水平存在著巨大的差異，在很多礦山工程施工中，地質(zhì)勘察成了重點性的技術(shù)，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應用范圍逐步擴大，具體表現(xiàn)在以下方面：①生物地球化學研究領(lǐng)域，經(jīng)由水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的融入，可以快速識別地質(zhì)環(huán)境，利用電池輻射波來精準確定生物特征。②礦產(chǎn)地質(zhì)資源勘察管理領(lǐng)域，伴隨著我國規(guī)劃建設(shè)項目的日漸增多，通過水環(huán)工地質(zhì)勘察技術(shù)的應用，可以確定土地資源中的各種要素，結(jié)合土地資源利用情況來進行資源分配，詳細掌握區(qū)域的土地資源利用情況、破壞程度。③工業(yè)化進程建設(shè)領(lǐng)域，我國的工業(yè)發(fā)展水平限制提升，各個區(qū)域都擴大了其發(fā)展規(guī)模，甚至有一些工程施工區(qū)域進入了數(shù)字化階段，而水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)所獲得的水工環(huán)數(shù)據(jù)可以給各種的施工工作切實的保障，利用數(shù)據(jù)來實現(xiàn)各種的規(guī)劃建設(shè)方案的細節(jié)優(yōu)化。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的流程分析

水工環(huán)地質(zhì)勘察流程繁多，主要包含了以下方面。①鉆孔靜水位檢測。這一檢測工作是水工環(huán)地質(zhì)勘察中最為基礎(chǔ)性的環(huán)節(jié)，但為提高檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果的準確性，應做好鉆孔靜水位檢測中的技術(shù)選擇和過程管理，獲得準確的水位數(shù)據(jù)，具體的檢測工作開展中，第一小時階段，每間隔6min就要對水位加以檢測并記錄，一個小時的檢測作業(yè)完成后，間隔一小時再進入下一小時的循環(huán)檢測作業(yè)。②鉆孔簡易水文地質(zhì)條件觀測。這一觀測工作進行時，檢測結(jié)果的獲取對最終的水工環(huán)地質(zhì)工作成效有著直接的影響，參與這一檢測任務的相關(guān)人員，必須對每個鉆孔加以實時監(jiān)測、準確記錄，這一觀測進行時往往要耗費比較長的時間，一旦觀測中斷，后續(xù)要重新進行鉆孔水位的檢測。③巖芯項目地質(zhì)編錄。巖芯項目地質(zhì)編錄時，參與此項工作的人員必須始終堅持積極認真的態(tài)度，始終堅守在鉆孔作業(yè)現(xiàn)場，密切跟蹤巖芯編錄，盡量避免巖芯長時間放置失水而引起的狀態(tài)變化，及時針對鉆探過程中出現(xiàn)的問題加以處理。④實時觀測地表水與地下水。地表水和地下水的補給、流向、流速和水位等均是地質(zhì)勘察的重點內(nèi)容，相關(guān)人員在勘探人員在此過程中要密切關(guān)注水流量等基本水文情況的變化，每間隔10d就進行相應的數(shù)據(jù)記錄，當處于雨季時，水位檢測更是關(guān)鍵，以掌握最大的水流量和水位值。⑤綜合分析水質(zhì)。在水質(zhì)的分析過程中，最好選用一些典型水源，比如，坑道和泉水中的水質(zhì)，更適宜選用抽水鉆孔取樣法，為獲得準確的檢測數(shù)據(jù)，需反復清洗盛放水的容器，當取樣結(jié)束時候做好瓶口的密封處理，開展規(guī)范化的水質(zhì)檢測和分析。在水質(zhì)的專項分析上，一般要利用放射性檢驗來完成，專業(yè)人員需進行生活飲用水渾濁度、氣味等相關(guān)指標的獲取和記錄。

4 影響水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應用的因素

4.1 管理因素

在水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應用過程中，由于大部分礦山企業(yè)以及施工單位的商業(yè)性較大，在實際施工過程中很可能出現(xiàn)管理不善的問題，這使得水工環(huán)地質(zhì)勘察也出現(xiàn)了不全面的現(xiàn)象。在相關(guān)工作人員的實際操作過程中，由于企業(yè)不重視管理工作，使得相關(guān)人員在實際工作過程中也缺乏管理規(guī)定的約束，這使得相關(guān)人員的責任感較低，無法按照勘察要求來開展工作，這降低了地質(zhì)勘察信息的準確性和全面性，這使得水工環(huán)地質(zhì)勘察的效果無法得到保證，同時也增加了礦山工程項目施工作業(yè)的風險，對其后續(xù)的發(fā)展有著很大的不利。

4.2 技術(shù)因素

現(xiàn)階段，我國礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應用過程中主要采用的技術(shù)為鉆探、物探等，這些技術(shù)作為常用技術(shù)可以保證施工作業(yè)的正常開展，而要提高整個工程項目的地質(zhì)勘察質(zhì)量，就需要相應的礦山企業(yè)加強對遙感等先進性技術(shù)的應用。但由于現(xiàn)今大部分礦山企業(yè)以及施工單位還沒有認識到遙感等先進性技術(shù)的作用，對其應用情況也不了解，相關(guān)理論掌握不全，在實踐過程中不具備相應的技術(shù)經(jīng)驗，這使得地質(zhì)勘查始終只能停留在以往的模式中，整個地質(zhì)勘察工作的應用效率和質(zhì)量比較低，這不僅影響了先進性技術(shù)的發(fā)展，同時也會對水工環(huán)地質(zhì)勘查工作整體水平的提升造成阻礙，不利于礦山工程項目的后續(xù)發(fā)展。

4.3 人為因素

現(xiàn)今在礦山行業(yè)的不斷發(fā)展過程中，礦產(chǎn)開發(fā)等工業(yè)化性質(zhì)的地勘工作越來越多，其中水環(huán)境、工程質(zhì)量的勘測都是非常重要的環(huán)節(jié)，其不僅關(guān)系到周圍居民的用水質(zhì)量，同時也與礦山的安全使用有著很大的聯(lián)系。但在很多礦山工程基坑工程中，由于施工前期相關(guān)工作人員的整體素質(zhì)水平較低，在實際的水工環(huán)地質(zhì)勘察過程中存在著散漫工作態(tài)度，沒有對環(huán)境地質(zhì)進行全面調(diào)查，由于勘察項目較多且流程復雜，很多工作人員的操作都存在不規(guī)范的問題，這就很大程度上影響到了勘察質(zhì)量，同時也會威脅到工程建設(shè)的安全性。

4.4 政策因素

在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察中由于所使用到的資金較多，因此需要國家相關(guān)政策支持才可以確保其有序開展，但在現(xiàn)今的地質(zhì)勘察過程中由于其與較多相關(guān)政策存在著矛盾，這會很大程度上影響到勘察工作的順利開展。與此同時，由于在地質(zhì)勘查過程中很容易受到其他因素的影響，這就需要相應的礦山企業(yè)以及施工單位在實際勘察工作中根據(jù)實際情況來調(diào)整調(diào)查方案，但政策要求其在地質(zhì)勘查工作中按照相關(guān)規(guī)定和標準來開展調(diào)查，這就造成了調(diào)查工作與政策沖突，這不僅增加了地質(zhì)勘察的流程，同時還會提高整個工作難度，對整個工程項目施工進度的提升有著很大的不利影響。

5 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的具體應用分析

5.1 電法技術(shù)

在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的實際應用過程中，其所涉及到的技術(shù)方法較多，而電法方法作為其中一個比較重要的部分，其通常包括了高密電法和激化法。其中高密電法主要是采用形式化的調(diào)查方法開展實際操作，整個操作流程較為簡單，且常常被應用于野外地質(zhì)調(diào)查中。而激化法則是在適當強化礦體和地質(zhì)結(jié)構(gòu)后對其變化情況進行分析，其在礦山調(diào)查、水資源調(diào)查中的應用范圍較廣，一般是通過對實際情況的判斷來掌握該地區(qū)的地質(zhì)條件，后續(xù)綜合考慮各方面因素后得出相應的調(diào)查結(jié)果。

5.2 全球定位技術(shù)

要確保水工環(huán)地質(zhì)勘察的整體質(zhì)量，一般還需要應用到的技術(shù)即全球定位技術(shù)，其在實際的應用過程中可以實現(xiàn)不同區(qū)域的有效監(jiān)測。在具體的應用過程中，相應的礦山企業(yè)以及施工單位一般都是利用GPS全球定位系統(tǒng)來對目標范圍內(nèi)的區(qū)域進行定位，后續(xù)由衛(wèi)星向地球基站發(fā)送具體的信息數(shù)據(jù)，后續(xù)通過安裝在基準站中的GPS接收機來對衛(wèi)星信號進行接收和識別，其可以對所收集到的數(shù)據(jù)進行有效處理，并實時偵查各種地質(zhì)災害，實現(xiàn)對地面污染的有效監(jiān)測，最終提高整個環(huán)境治理水平。

5.3 瞬變電磁技術(shù)

瞬間電磁技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察中的應用范圍也比較廣，其屬于一項新興技術(shù)，具備著應用周期短、效果顯著的效果。在具體的應用過程中，其一般是采用垂直磁偶源法以及電偶源法來開展工作，在這一工程中需要相應的工作人員對施工現(xiàn)場環(huán)境就那些全面分析，以此來發(fā)揮出其效用。與此同時，瞬變電磁技術(shù)在現(xiàn)場實際應用過程中還具有精確性較高的特點，因此在復雜多變的環(huán)境中具有良好的應用效果，而且耦合噪聲在該技術(shù)應用過程中的影響程度比較低，可以實現(xiàn)空中工作，因此不易受到地質(zhì)環(huán)境等其他因素的影響，更好地保證了勘察質(zhì)量。

5.4 GPR技術(shù)

4GPR技術(shù)在水利工程勘察工作中的應用率也非常高，其主要是實際的勘察過程中利用探測雷達技術(shù)來對地質(zhì)信息進行實時采集，其一般是根據(jù)電磁波發(fā)射的原理為基礎(chǔ)，在建立基礎(chǔ)發(fā)射設(shè)施的基礎(chǔ)上向主機發(fā)射電磁波，后續(xù)獲得相應的數(shù)據(jù)信息，后續(xù)在相關(guān)人員對這些數(shù)據(jù)信息進行整理和分析后，則可以將數(shù)據(jù)圖像顯示在電腦屏幕上，進而更加直觀地了解地質(zhì)環(huán)境的具體情況，同時清晰把握地質(zhì)結(jié)構(gòu)的實際情況，這可以提高測量信息的精確度，也便于后續(xù)測量圖像的繪制，最終提升整個勘察工作的效率。

5.5 遠程探測技術(shù)

遠程探測技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中主要是用于信息數(shù)據(jù)的收集與處理，在以往的應用過程中，其在地質(zhì)、測量、軍事等領(lǐng)域中的應用率較高，通過遠程探測技術(shù)可以對施工現(xiàn)場的環(huán)境和資源進行監(jiān)測。在實際的技術(shù)應用過程中，其可以通過遠程探測衛(wèi)星來獲取目標區(qū)域的圖像，這可以很大程度上提高圖像的分辨率，進而為后續(xù)的施工作業(yè)提供一定的數(shù)據(jù)支撐。與此同時，遠程探測技術(shù)還可以應用于水資源調(diào)查中，其主要是對水資源特征進行動態(tài)檢測，進而建立地表水和地下數(shù)據(jù)庫，這可以為后續(xù)的水資源開發(fā)和利用提供支持，有利于提高整體的工作效率。

5.6 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)在實際的水工環(huán)地質(zhì)勘察過程中主要是實現(xiàn)了靜態(tài)測量到動態(tài)測量的轉(zhuǎn)變，其在實際應用過程中結(jié)合了載波位差點技術(shù)和GPS技術(shù)，在實際應用過程中還收集了多個北斗衛(wèi)星的測量數(shù)據(jù)，并建立了移動監(jiān)測站，進而可以對所收集的數(shù)據(jù)信息進行平分處理，這種處理效果可以達到厘米級或者毫米級的程度，這可以有效提高水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的準確性，在減少相關(guān)工作人員工作量的同時，促進整個水工環(huán)地質(zhì)勘察工作水平的提升。

5.7 探地雷達技術(shù)

探測雷達技術(shù)具有分辨率高、探測成本低、分辨率高的特點，一般在大壩、熔巖口等地質(zhì)環(huán)境下的應用率較高，其主要是針對一些地表覆蓋厚厚特殊地質(zhì)的環(huán)境中具有很強的適用性。在實際的應用過程中其可以在礦井中發(fā)射高頻脈沖電磁波，一般其發(fā)射的電磁波脈沖頻率在100萬赫茲到10億赫茲之間，由系統(tǒng)來收集電磁波的傳播數(shù)據(jù)，后續(xù)通過專業(yè)性的軟件來對數(shù)據(jù)進行處理并生成調(diào)查結(jié)果，這可以掌握地質(zhì)情況，對后續(xù)施工作業(yè)的開展有著很大的幫助。

5.8 RS技術(shù)的應用

在很多的能源和地質(zhì)災害勘察中，RS技術(shù)同樣有著極為廣泛的應用，且給這些勘察工作開展提供了技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。RS技術(shù)是近年來興起的新技術(shù)，是信息時代的產(chǎn)物，在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，地質(zhì)勘察技術(shù)中逐步融入了關(guān)于計算機信息等方面的技術(shù)，技術(shù)的高度融合使得RS技術(shù)的優(yōu)勢越發(fā)明顯，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中得到了越來越多的應用。當下，人們越來越重視RS技術(shù)的應用，且經(jīng)由現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，RS形成了多源遙感的工作模式，經(jīng)由該模式的應用，可以在地質(zhì)勘察現(xiàn)場得到清晰度較高的圖像，遙感圖像的整體分辨率、圖像質(zhì)量都顯著提升。

6 結(jié)語

綜上所述，礦山水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)在水利工程中的作用較大，將其技術(shù)價值發(fā)揮出來，可以很大程度上改善生態(tài)環(huán)境水平，同時還可以促進我國的可持續(xù)性發(fā)展。在技術(shù)不斷發(fā)展的今天，我國的水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)發(fā)展迅猛，且水工環(huán)勘察效果明顯提升，給資源、能源開發(fā)提供了技術(shù)保障。國家相關(guān)部門和政府每年在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中投入了巨大的資金和技術(shù)，實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新和改進，水工環(huán)地質(zhì)勘察成效明顯，未來勢必會帶動行業(yè)的總體進步。