不同地質條件下礦山常用水文地質勘探技術手段

劉瑞 吳雨珊

摘要：近年來，我國對礦產資源的需求不斷增加，礦山開采越來越多。礦山開采的速度隨著工業化的加快而不斷加快，面臨大量的礦物需求，在這種情況下，需要對不同地質條件下的地質勘探技術進行研究，本文首先分析了礦山水文地質勘探問題，其次探討了不同地質條件下礦山常用水文地質勘探技術，以供參考。

關鍵詞：不同地質條件;礦山;水文地質

引言

在現在社會國家經濟建設穩步向前的情況下，對于礦產資源的需求是更多的，在這樣一種大環境下，做好礦山開采工作顯得十分關鍵。與其它開采礦物、其它資源開采一樣，礦山的開采也是一項非常復雜的工作。如不對開采過程進行合理控制，不僅會對周圍的自然環境造成破壞，也會嚴重影響整個工作進行過程當中相關人員的人身安全。

1礦山水文地質勘探問題

1.1利益

在當今社會人們對于環境和資源的保護意識是越來越看中的。在這樣的大環境下，礦區保護及水文地質所得到的關注更高，開采方蒙混過關浮于表面的工作形式大大被限制。為了更好地保證水文地質鉆探的順利開展，還會有各級監管部門進行嚴加查辦。將過去未做的工作補上，做好的工作及時更正。即使在這樣一種嚴厲的風氣下，還有一大部分礦山開采方的目光較為短淺，只愿意將全部的投資拿去進行開采，而不愿意投入一部分資金到水文地質鉆探環節，更好地幫助與促進水文地質鉆探工作的進行，過分注重經濟效益，使得這部分礦區，偽造資料來敷衍進行水文地質鉆探工作。

1.2政策制度保障不完善

礦山地質勘查由于缺乏有效、科學、系統的勘查管理制度，經常造成勘探人員工作職責不清、工作效率低、工作過程監控困難，導致后續勘探進展緩慢，甚至工作無法開展勘探工作。除此之外，沒有完善的政策和制度保障，礦山地質勘查工作將處于混亂狀態，水文地質勘探成果無法得到保證。因此，建立完善的礦山地質調查和水文地質體系至關重要。

1.3人類活動

人類工程活動是導致滑坡地質災害的又一重要因素。實際上，現狀邊坡即為早期礦山工程施工所致。山體開挖致邊坡表土剝離，原巖體結構受到爆破震動影響表層節理裂隙發育。同時，對礦山周圍山體進行開挖，使邊坡呈階梯狀，部分坡面坡度較陡，這也加劇了中上部巖土體的下滑趨勢?？傊?，滑坡區域邊坡現狀是人類工程活動的結果，不穩定的邊坡形態也是產生滑坡的重要原因。

2不同地質條件下礦山常用水文地質勘探技術

2.1金剛石繩索取芯鉆進技術

隨著礦山行業的快速發展，我國的鉆探工藝日漸進步，鉆探工藝和技術越來越呈現出多樣化的發展特點，不同的鉆探技術下，所使用的工具和設備也存在著明顯的區別。對任何礦山地質工程而言，鉆探技術在應用時應該根據技術特征，選取最為恰當的工具和設備，只有工具、設備和鉆探工藝保持了一致性，才能夠獲得有價值的鉆探信息。但從我國當下的鉆探技術發展來看，鉆探設備和基本磨料尚存在很多的發展問題，多數鉆探作業開展的過程中，所使用的設備相對落后，影響了最終的鉆探成果。

2.2蓄避水技術

在初采過程中，工作面存在水持續涌出的現象，從而影響整個工作面的開采效率。結合工作面頂板的條件及實際采用的頂板控制措施，將工作面的高度適當增加，保證可能出現涌水的地點與工作面出現一定的高度差，在增加儲水空間的同時，還能夠減少煤炭與涌水接觸的時間，從而保證了煤質。

2.3深部地質鉆探技術

我國礦產資源儲量豐富，種類繁多，一些礦產資源分布在地表淺層，而一些存在于地表深層，比較而言，在地表深層的礦產資源開發難度非常大，傳統鉆探技術顯然已不適用，一般應利用深部地質鉆探技術來輔助礦山地質作業，從而來保障礦產資源的有效開發。深層地質鉆探技術的應用不僅可以使得礦山作業高效、有序進行，還能夠根據鉆探結果來盡可能減小對周邊環境所造成的不利影響。

2.4礦坑涌（突）水

1）井下掘進過程對斷層構造或破碎帶、溶洞及溶隙發育段等進行測量、統計、描述，并應與上、下中段相應位置的破碎帶、溶洞或溶隙有機結合在一起，綜合分析其相互聯系，以達到預測可能發生涌（突）水的目的。2）每天觀測巷道水位、水量變化情況，出水點涌水方式，如工作面潮濕且巖體松動跡象或噴射狀況，以及水質夾雜物成分，如水中有夾帶含泥、砂、石成分和水質顏色變化。3）建議在高程中段設置1～2個隔水中段，先開采-440m高程以下礦床，避免采空區導水裂隙帶貫通，地下水層層下滲，減輕深部采礦的水害風險和排水成本。4）有可疑的出水點或溶洞、裂隙發育段及隱伏性斷裂應先用探水鉆探或探水雷達探明其富水性、涌水特征，后掘進。5）分區分級排水，將井巷系統分成若干防水區，建立既獨立又聯合的排水系統，避免一處突水殃及全井。6）聯合疏干降壓開采，該措施是將礦井中水量較小的眾多涌水點通過巷道系統集中引入水倉，由水泵排出井外，達到礦井疏干目的，實現礦井正常生產。

2.5多工藝空氣反循環鉆進技術

在礦山地質工程中遇到的是極為復雜的地層條件，利用空氣反循環鉆進工藝同樣可以實現鉆探目標，有效給地質勘探提供了切實的保障。巖樣的獲取方面，多工藝空氣反循環鉆進技術下難以達到柱狀巖心獲取的標準，正是由于這一原因，使得在多工藝空氣反循環鉆進技術在當下的發展條件下并未得到有效的推廣，應用范圍相對有限。雖然多工藝空氣反循環鉆進技術的應用優勢相對突出，但此技術也同樣存在著一定的技術缺陷，比如，其并不能適應全部的地層條件，因為礦山地質工程現場的巖石硬度存在一定的差異，使得在鉆探過程中所采用的鉆進方法也存在區別，應根據現場條件來選擇。

結語

綜上所述，在綜合考慮當前勘探現狀的情況下，產生的新勘探技術有助于提高礦山水文地質勘探的效率和質量，保持勘探的效率，為實現礦山地質勘探長遠發展作出了貢獻，因此，在礦山水文地質勘探中，需要利用現有的知識分析新勘探技術的重要性，有效完成勘探計劃，實現勘探技術的全面進步。

參考文獻：

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作者簡介： 劉瑞，（1986-），男，本科，水文工程環境地質工程師。