礦產(chǎn)資源開發(fā)中水工環(huán)地質(zhì)勘查問題及防治對(duì)策探討

賀淑平 姜俊

（江西省地質(zhì)局物化探大隊(duì) 江西南昌 330000）

礦產(chǎn)資源開發(fā)，即將經(jīng)濟(jì)礦床（涵蓋固體礦產(chǎn)與液體礦產(chǎn)）中的礦石礦物開采出來(lái)，然后，利用洗、冶加工等相關(guān)工序，把有用礦物提煉或者提純，形成一定形式產(chǎn)品的一項(xiàng)工藝工作。為了保證礦產(chǎn)資源開發(fā)的規(guī)范性及科學(xué)性，則需有必要在開發(fā)之前做好水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)［1］。然而，從現(xiàn)狀來(lái)看，水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)存在一些較為明顯的問題，如勘查技術(shù)較為滯后、技術(shù)流程不夠合理、勘查精度偏低等。為解決這些問題，提升水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量成效，并為礦產(chǎn)資源開發(fā)提供有效參考憑據(jù)，鑒于此，本文圍繞“礦產(chǎn)資源開發(fā)中水工環(huán)地質(zhì)勘查問題及防治對(duì)策”展開分析和探討，價(jià)值意義顯著。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的概念及重要性簡(jiǎn)述

1.1 概念

水工環(huán)地質(zhì)勘查，即對(duì)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行勘查的一項(xiàng)綜合性作業(yè)任務(wù)，圖1為水工環(huán)地質(zhì)勘查現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖。在礦產(chǎn)資源開發(fā)期間，積極開展水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)，能夠?yàn)橘Y源勘測(cè)提供合理科學(xué)的參考憑據(jù)，確保礦區(qū)資源開發(fā)路徑的最優(yōu)化。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作也得到了很大的進(jìn)步，如所應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)裝備不斷進(jìn)步與創(chuàng)新。

圖1 水工環(huán)地質(zhì)勘查現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖

與此同時(shí)，隨著水工環(huán)地質(zhì)勘查成果的增加，此工作環(huán)節(jié)獲得的資金支持力度也越來(lái)越大。但從做好水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)工作角度考慮，則需規(guī)范、約束相關(guān)工作人員的工作行為。尤其是隨著我國(guó)水文環(huán)境的不斷改變，為實(shí)現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，相關(guān)工作人員需對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作部署進(jìn)行適當(dāng)改變，在提升勘查工作質(zhì)量成效的基礎(chǔ)上，達(dá)到良好地保護(hù)開發(fā)區(qū)域自然環(huán)境的目標(biāo)［2-3］。

此外，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的內(nèi)容較多，因此，需協(xié)調(diào)好工程、水文、環(huán)境三方的關(guān)系，嚴(yán)格按照相關(guān)勘查規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)水工環(huán)地質(zhì)勘查任務(wù)，確?？辈橘|(zhì)量成效的全面提升。

1.2 重要性

在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，積極進(jìn)行地質(zhì)勘探作業(yè)至關(guān)重要。然而，以往的勘探技術(shù)與目前的礦區(qū)勘探作業(yè)不相適應(yīng)，且會(huì)使礦區(qū)勘探作業(yè)的順利、有序進(jìn)行受到一定程度的影響。需認(rèn)識(shí)到的是，傳統(tǒng)勘探技術(shù)方法不夠全面，勘探工作人員在礦區(qū)地質(zhì)勘探作業(yè)開展期間沒有對(duì)礦區(qū)的水文、地質(zhì)、地貌、周邊環(huán)境等情況進(jìn)行詳細(xì)嚴(yán)格地勘察。在礦區(qū)地質(zhì)勘查作業(yè)未能完全落實(shí)到位的情況下，若引發(fā)事故災(zāi)害，則會(huì)使礦產(chǎn)資源的開采安全性受到嚴(yán)重影響，尤其是在礦井作業(yè)環(huán)境，易造成嚴(yán)重的人員傷亡等風(fēng)險(xiǎn)事故。

新形勢(shì)下，在礦區(qū)勘查過程中對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)合理、科學(xué)的應(yīng)用，則能夠有效預(yù)防和控制傳統(tǒng)勘探工作過程面臨的一些問題。在促進(jìn)礦區(qū)勘查工作全面性的基礎(chǔ)上，全方位了解勘查礦區(qū)的地形地貌、水文、周邊環(huán)境等情況，為礦產(chǎn)資源開發(fā)提供全面、真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)信息作支撐，進(jìn)一步有效提升礦產(chǎn)資源開發(fā)的安全性，并保證礦區(qū)相關(guān)工作人員的人身安全，把人員傷亡、機(jī)械設(shè)備損壞等事故的發(fā)生消除在萌芽之前［4］。

總之，從礦產(chǎn)資源開發(fā)工作的效率及質(zhì)量提升、相關(guān)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性、相關(guān)工作人員的人身安全性等多個(gè)方面考慮，做好水工環(huán)地質(zhì)勘查工作均顯得非常重要。

2 礦產(chǎn)資源開發(fā)中水工環(huán)地質(zhì)勘查問題分析

雖然水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的開展意義重大，但從現(xiàn)狀來(lái)看，礦產(chǎn)資源開發(fā)中，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作仍存在一些較為明顯的問題。具體而言，主要問題如下。

2.1 勘查技術(shù)較為滯后，技術(shù)流程不夠合理

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)類型越來(lái)越多，在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中應(yīng)用的技術(shù)種類選擇也越來(lái)越廣。然而，從客觀層面分析，一些實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的高新技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘查中應(yīng)用的有效性尚且有待提升。與此同時(shí)，礦產(chǎn)資源開發(fā)野外環(huán)境復(fù)雜程度高，高新技術(shù)的應(yīng)用存在一定局限，會(huì)使水工環(huán)地質(zhì)勘查的效率難以得到有效提升?？傮w而言，從目前來(lái)看，部分水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)使用的勘察技術(shù)較為滯后，難以獲得高精準(zhǔn)度的勘察結(jié)果，從而影響礦產(chǎn)資源開發(fā)工作的順利、有序開展。

水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)存在較高的復(fù)雜程度，在此情況下，對(duì)于勘查方來(lái)說，需對(duì)礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)條件進(jìn)行全方位掌握，結(jié)合礦區(qū)勘查階段的礦山類型，并以相關(guān)規(guī)定為依據(jù)，將水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)流程制定出來(lái)［5-6］。但是，在粗放式管理模式理念下，部分礦產(chǎn)資源開發(fā)項(xiàng)目單位制定的水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)流程顯得不夠合理，例如，技術(shù)流程與綠色礦山建設(shè)發(fā)展要求不相符，難以使合理開采的工作原則有效落實(shí)，進(jìn)而使水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量成效難以得到有效提升。

2.2 勘查結(jié)果應(yīng)用范圍較窄

通過礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)的開展，主要是為了能夠使勘察結(jié)果得到合理、科學(xué)的利用。但是，從目前來(lái)看，由于部分企業(yè)在勘查結(jié)果管理力度上較為薄弱，使項(xiàng)目部門難以對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果進(jìn)行合理、科學(xué)的應(yīng)用。一方面，從理論層面分析，項(xiàng)目部門勘查作業(yè)任務(wù)繁多，需詳細(xì)分析若干勘查資料，將整體勘查結(jié)果計(jì)算出來(lái)。但是，實(shí)際情況下，各環(huán)節(jié)勘查期間的制約因素較多，特別是勘查成果轉(zhuǎn)化比較困難，會(huì)進(jìn)一步影響勘查結(jié)果應(yīng)用的時(shí)效性，最終使區(qū)域礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查的整體效益受到影響。另一方面，目前，將水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果作為基礎(chǔ)的礦山風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估水平不足，與預(yù)期目標(biāo)之間的距離較遠(yuǎn)，會(huì)導(dǎo)致礦產(chǎn)資源開發(fā)工作的質(zhì)量效益及安全性均受到不同程度的影響。由此可見，采取有效對(duì)策，擴(kuò)展勘察結(jié)果應(yīng)用范圍，顯得至關(guān)重要。

2.3 勘查精度偏低

在水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)開展期間，需重視對(duì)地下水資源、自然環(huán)境、工程建設(shè)地質(zhì)的勘查，即便目前各環(huán)節(jié)的勘察技術(shù)逐步革新，技術(shù)理論逐漸豐富，但是，水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的精度仍有待進(jìn)一步提升。例如，在勘查過程中，受到人為、天氣環(huán)境等一系列因素的影響，會(huì)降低水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)的精度，難以為礦產(chǎn)資源開發(fā)提供客觀、科學(xué)的參考憑據(jù)，進(jìn)一步影響礦區(qū)工程建設(shè)質(zhì)量及進(jìn)程。

3 相關(guān)防治對(duì)策分析

為解決礦產(chǎn)資源開發(fā)中水工環(huán)地質(zhì)勘查工作存在的問題，則需落實(shí)有效的防治對(duì)策。具體而言，主要防治對(duì)策包括以下幾個(gè)方面。

3.1 革新技術(shù)，構(gòu)建完善的技術(shù)應(yīng)用流程

在礦產(chǎn)資源開發(fā)的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作開展前期，革新技術(shù)，構(gòu)建完善的技術(shù)應(yīng)用流程，至關(guān)重要，具體做法如下。

（1）革新地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)。在技術(shù)應(yīng)用流程制定過程中，需重視現(xiàn)代地質(zhì)測(cè)繪設(shè)備在其中的應(yīng)用，并選取合理、科學(xué)且與測(cè)區(qū)相適應(yīng)的測(cè)繪比例［7］。例如，測(cè)繪作業(yè)選取1∶25000 比例，在有機(jī)結(jié)合現(xiàn)代勘探測(cè)繪設(shè)備和測(cè)繪工作實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，對(duì)礦區(qū)礦產(chǎn)資源開采線進(jìn)行積極探索。在勘查作業(yè)開展期間，若存在礦區(qū)斷層的情況，相關(guān)勘查工作人員需以礦區(qū)斷層特征為依據(jù)，嚴(yán)格監(jiān)測(cè)、管理相對(duì)應(yīng)區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害情況，有效提升礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)填圖效率。若應(yīng)用鉆孔靜止水位測(cè)量技術(shù)，相關(guān)勘查技術(shù)人員需將礦區(qū)開采任務(wù)結(jié)束時(shí)作為節(jié)點(diǎn)，然后對(duì)礦區(qū)水位展開及時(shí)測(cè)量作業(yè)。對(duì)于初始測(cè)量間隔，采取每5min一次的間隔代替；對(duì)于最終測(cè)量時(shí)間，則設(shè)置在測(cè)量開始后1h，以此有效保障礦區(qū)水位測(cè)量的規(guī)范性及科學(xué)性。

（2）由于礦區(qū)內(nèi)水位數(shù)值呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，要想讓水位測(cè)量的準(zhǔn)確性得到有效保證，相關(guān)勘查工作人員需確保水文穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性，將4h 振幅設(shè)置在≤10cm，進(jìn)一步在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)，針對(duì)礦區(qū)中的水位展開若干次測(cè)量作業(yè)［8］。在測(cè)量期間，測(cè)量工作人員需對(duì)水位變化進(jìn)行認(rèn)真觀察，然后對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)作好詳細(xì)的記錄，測(cè)量周期為1h。在觀測(cè)期間，若存在比較大的偏差，需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，然后做好復(fù)測(cè)作業(yè)，并以礦區(qū)鉆孔結(jié)構(gòu)特征差異為依據(jù)，對(duì)水位測(cè)量方法逐步改進(jìn)，有效實(shí)現(xiàn)鉆孔靜止水位測(cè)量的目標(biāo)。此外，倘若測(cè)量礦區(qū)有漏水問題發(fā)生，需及時(shí)根據(jù)礦產(chǎn)資源開采情況采取堵漏措施，結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果，查明漏水的原因，有效控制水資源消耗，進(jìn)一步有效實(shí)現(xiàn)綠色礦山資源開發(fā)目標(biāo)。

（3）在綠色勘查技術(shù)流程中，優(yōu)化和改進(jìn)水質(zhì)分析流程至關(guān)重要。相關(guān)勘查技術(shù)工作人員需對(duì)礦區(qū)水資源污染傳統(tǒng)水樣成分進(jìn)行認(rèn)真檢測(cè)及分析，然后對(duì)采集、檢測(cè)、分析模塊進(jìn)行逐一優(yōu)化。在采集工作開展期間，采集工作人員需選取1.0kg 的石蠟密封水樣容器，將水樣采集時(shí)間、數(shù)量的順序標(biāo)注清楚。在檢測(cè)過程中，相關(guān)檢測(cè)技術(shù)工作人員可根據(jù)水樣的氣味、溫度對(duì)水樣受到污染的嚴(yán)重程度進(jìn)行初步的判斷，結(jié)合詳細(xì)記錄的檢測(cè)結(jié)果，并由檢測(cè)工作人員結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，制定并實(shí)施有效的防治策略，有效實(shí)現(xiàn)綠色礦山建設(shè)目標(biāo)。

3.2 擴(kuò)大勘查結(jié)果應(yīng)用范圍

礦產(chǎn)資源開發(fā)中，水工環(huán)地質(zhì)勘查的內(nèi)容繁多。為了擴(kuò)大勘查結(jié)果的應(yīng)用范圍，對(duì)省內(nèi)若干年積累的勘查、地質(zhì)、測(cè)量資料進(jìn)行全面收集，并對(duì)儲(chǔ)量、位置等信息進(jìn)行詳細(xì)核對(duì)。進(jìn)一步利用遙感技術(shù)，對(duì)采集獲取的數(shù)據(jù)類別展開合理的分類處理，采取文件索引、二進(jìn)制方式，有效實(shí)現(xiàn)圖片、編錄后文檔資料的格式轉(zhuǎn)換。并且，對(duì)于地質(zhì)剖面，需在掃描的基礎(chǔ)上，作好矢量化處理，以文檔特征為依據(jù)，將文檔關(guān)系模式構(gòu)建出來(lái)，如表1所示。

表1 文檔關(guān)系模式關(guān)系圖

在對(duì)文檔關(guān)系模式進(jìn)行有效建立的基礎(chǔ)上，有助于礦區(qū)信息搜索時(shí)間的縮短，并以文檔關(guān)系模式為依據(jù)，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)收集獲取的表格資料進(jìn)行分步驟預(yù)處理，并在編碼之后轉(zhuǎn)換至數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣便能夠使資源數(shù)據(jù)庫(kù)的儲(chǔ)量顯得更加豐富，獲取的礦區(qū)位置信息數(shù)據(jù)更加清晰、準(zhǔn)確。

3.3 提升勘查精度

為了提升水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性，相關(guān)技術(shù)工作人員需以礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查的要求為依據(jù)，對(duì)知識(shí)流程外包（KPO）定位技術(shù)加以應(yīng)用，即利用資源數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)前期若干年的礦區(qū)實(shí)際情況數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，然后科學(xué)規(guī)定礦區(qū)的經(jīng)緯度參數(shù)信息［9-10］。在此基礎(chǔ)上，將礦區(qū)經(jīng)緯度作為具體的定位位置，結(jié)合無(wú)線信號(hào)測(cè)距交匯工作原理，合理劃分礦區(qū)水工環(huán)勘查目標(biāo)點(diǎn)的相關(guān)坐標(biāo)位置，并進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在定位期間，相關(guān)勘查工作人員需利用無(wú)線傳輸設(shè)備，把勘探信息傳輸?shù)降孛娼邮赵O(shè)備中，進(jìn)一步利用殘差法，將誤差消除矩陣構(gòu)建出來(lái)，從而有效消除殘差法的不利影響，在將精準(zhǔn)的殘差值計(jì)算出來(lái)的基礎(chǔ)上，使勘探成果處理能夠有據(jù)可依，并促進(jìn)勘探精度的全面提高。此外，還可以對(duì)激化勘查方法進(jìn)行合理應(yīng)用，保證勘查結(jié)果的精度，繼而促進(jìn)勘查作業(yè)成果的提升。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在礦產(chǎn)資源開發(fā)中，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的開展至關(guān)重要。但是，由于現(xiàn)狀下此項(xiàng)工作仍存在一些較為明顯的問題，因此，需革新技術(shù)，構(gòu)建完善的技術(shù)應(yīng)用流程，并擴(kuò)大勘查結(jié)果應(yīng)用范圍，提升勘查精度，在全面提高水工環(huán)地質(zhì)勘查工作質(zhì)量水平的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步全面提升礦產(chǎn)資源開發(fā)工作的質(zhì)量效益。