環境保護理念引導下的礦山水工環地質勘察技術研究

徐建安

在環保理念的指導下，為盡量保障地下水不受人類活動影響，相關技術員要對地下水的水質與分布等進行勘察。一般情況下，通過勘察活動，不僅要了解地下水現狀，也應考慮開發方面的問題。

1 礦山水工環地質工作方法及勘察技術

1.1 工作方法

礦山水工環地的主要地質工作事項有調查氣象與含水層等特征、礦區結構對水文環境的作用、礦床充水、礦坑涌水量等。鑒于各地區的生產能力、資源儲備、自然生態等條件有所不同，需結合所在地區礦山水工環的現實情況，確定地質工作方式，本文僅從兩個角度展開。

一方面，合理開展地質工作。在長期的探索中發現，若要展現出環保理念中的資源優勢，需實現采、選以及冶集優化，突出地區綠色主導，合理推進礦山水工環地質的相關工作，進行協調、全面化布局。在開展此類地質工作期間，防止所得的勘察資料和現實有太大偏差，導致山體開裂以及滑坡、坍塌等問題，對原生自然生態運行系統帶來嚴重的損壞，引起河水斷流、水土流失、水資源大規模減少等嚴重的后果。為避免上述情況的發生，根據礦山水工環的所在地域和原生地質條件，專業化分析相應的特征數據，完成地質測繪的工作，其中在采用測繪技術中，要注意測繪比例的確認。由于水工環地質測繪屬于比較復雜的任務，要求保障全過程的科學性，對實際的地質環境有全面了解。另外，在地質測繪時，應當加強對現場工作行為的管控。

另一方面，合理落實生態補償。在執行地質工作中，難免會形成廢氣廢料，在環保理念下，此類廢棄渣料的后期管控與處理是先要考慮的問題。為防止形成二次污染，需開展一系列針對性的生態補償。地質勘察期間，需運用有效的技術方法實施徹底性處理，并同時要注意降噪，控制人類行為對自然的影響程度。另外，在地質工作完成后，需安排全面復查，避免有垃圾未曾處理，否則需立即進行補救。比如，把污染源和自然環境分隔開，如果有條件應當立即處理，最大可能地控制地質勘察對環境本身的破壞。根據當前的情況顯示，生態系統所承受的大規模污染，水工環地質出勘察也是其中一項重要的誘因，工作范圍擴大，其對環境產生的影響規模也就更大。因而，基于環保理念，在某處礦山水工環的勘察任務完成后，現需確定問題責任方，以此落實有關的補償機制，主動和本地環保局聯系，開展相應的治理補救。

1.2 勘察技術

我國數字科學不斷發展成熟，促使資源利用以及水文條件等有關領域中的建設項目不斷增多。但不置可否的是，這些建設項目均會對生態系統帶來負面影響。嚴重損害自然環境，是當前我國依舊面臨的發展難題，限制現代化的成長進程。因而在近些年，礦山水工環的地質勘察也逐漸走向環保無污染的道路，相關部門及項目推進工程中的各類監管也更為嚴密?，F有的RTK 技術，以相位差分為核心，采集所需的地質數據資料，其和以往的GPS 定位相較，獲取的信息更加準確，能夠直觀呈現出區域位置差。

首先，環境地質調查。將環保理念運用到地質勘察任務中，有助于確定油田與地下水床等的位置。而該項理念要求下，勘查技術員需對相應區域的礦山地質災害有清楚的認識，結合相關資料，繪制出可對現場工作有指導作用的草圖，而后按照圖紙表示，安排具體的勘察任務，下一步則是結合本區域水文數據內容，評估生態環境的問題?？辈礻犘璋勋@取到的資料全面匯總整合，給勘察工作予以可靠的分析證據?；谧匀簧鷳B的評判與地質勘察的情況，在制定針對性生態保護方案的基礎上，組織現場勘察。將地質勘察與生態保護聯系起來，促使技術員把環境勘察及水文地質工作整合起來，在實施環境勘察工作時，先了解水文地質的詳細情況，提煉出相應的特征要素，結合地下水以及出水等現實狀況，制定出解決地下水災害的方案。

其次，實施精準定位。應當表明的是，礦山水工環的地質勘察任務需帶有明顯的目的性，因此，定位環節就是一項必要的工作。礦山勘察期間，技術員可先采用全球定位系統，獲取礦山整體的范圍。利用專業化的定位手段，能夠保障對礦山處理控制工作得到精準落實，切實有效提升水工環的現場勘察效率。如果完全滿足RTK 技術的應用條件，則實際定位工作所得的信息，通常不會有太大的誤差。并且事實上，在一定勘察范疇中，通常約7km，在此范圍內，RTK 技術所繪制出的圖紙，能達到厘米級別。

再次，借助數據接收裝置，獲取相應數據內容。在相應的工作總臺上，布置數據信號接收器，讓該設備與所有劃定的接收區均處于相同的信號波動頻率上，繼而確保信號能及時取得。工作總臺在獲得相應信號后，把其與其他工作區取得的數據資料加以對比，由此得出相互之間差分數值，使最終確定的勘察結果更加準確。根據對現場實際勘察工作的了解，以專業性的角度，預測礦區中地下水的出水量限值，并給出工業用水的合理區間。并且根據勘察所得的地質問題信息，制定出比較安全有效的環境治理計劃，同時還要加強對礦區開采活動的預測剖析，評估人類開采行為對礦區生態帶來的干擾程度。并利用測試及采樣等操作，保障水工環地質勘察資料的可用意義。

最后，坑道水文的地質項目編錄。對于項目的地質環境編錄，突出性的基本要求是保障礦山坑道口的地理位置，根據巖石層與層位等要素，實施全面、細致化觀察，由此繪制出區域地質圖表。

1.3 技術要求

在環保理念中，礦山水工環的地質勘察標作業要求，是運用前沿科技手段開展實際操作。對于地形條件復雜，野外勘察難度高的礦區，可嘗試使用GPS-RTK 以及無人機等軟件程序與設備。運用GPS-RTK，如果遭遇突發類的地質災害及險情，能盡快完成勘察與測繪、評判任務。整合調查資料，了解礦山地質任務的水工環材料，繼而提高分析與預測地質災害的準確度。另外，環保理念指導下的水工環地質項目，要抽取水體樣本檢測其成分，由此評估出勘察對象范圍內的地質情況?；诖?，形成水質與險情報告，為相應的治理工作，予以可靠的參考資料。為適應環保理念提出的各項要求，應當把水工環的地質任務，分成汛前、汛中與汛后三個階段。其中，汛前排查通常是在4月份、5月份；汛中排查則在6月份～9月份；汛后排查是10月份、11月份，主要針對礦區內各個災害隱患處。而借助提升地質勘察技術含量，最大程度上預防群傷群死等活動等災害后果的出現。

2 環保理念下礦山水工環地質勘察設計

2.1 選定勘察工作對象

在選定勘察對象中，應當綜合考量如今環保的背景趨勢，立足于環保理念，為相應的勘察活動予以指導。為盡可能控制地質勘察行為對礦區及其附近環境帶來的破壞程度，需在現場勘察期間，對比較容易誘發地質災害各類要素實施必要性處理。水工環的地質災害出現，均和地下水位及水量、水壓等脫離不開，因而，可以把水壓起伏大的區域和實際規劃的水工環勘察工作一同開展，這樣能及時評估正常的勘察任務對環境的影響。本文以共采式的勘察方法為例，選擇勘察工作對象，該種形式能夠實現在實地勘察期間，全面管控地下水。共采式的勘察作業方案流程一般包括：借助對環境無明顯危害的勘察方法，結合區域水文圖紙，地下水鉆孔處理是順著礦層的分布，進行均勻設置。同時，對于礦區頂板環狀縫隙處，采取實地勘察的工作模式。因為鉆孔數目，會引起勘察數據準確度的波動，所以，如果礦山地形水量每噸在12.48m3～24.88m3之間，其礦層厚度正常會大于5.5m。利用鉆孔施工的方法，實施地質勘察，掌握礦山不同區域的水文狀況，在實際開展勘查作業中，需盡可能不接觸地下水穩定性差的區域，不會選擇此類特征的范圍，當成勘察對象。

2.2 收集資料野外勘察

在選定勘察范圍后，還應獲取相應礦山水工環的相關資料，整理出對地質勘察有幫助的信息，以此掌握目標對象歷史勘察信息、作業深度、技術手段等內容。目前，技術員能借助信息可視化的方法，把勘察歷史數據整合呈現出來，做好關鍵點的細致標記，避免實地勘察期間因此耽誤正常的工作進度?；诃h保理念，組織野外勘察活動，具體工作內容包含礦山地表形態、巖層狀況、地貌特點等。其中，野外勘察的一般作業流程是：針對勘察對象的地質狀況，實施分層式作業，把獲取到的勘察錄入至項目專門的數據庫內。同時，在野外勘察期間，需采取利用綠色工作理念下，經過改進優化的鉆探方法，針對地質條件比較特殊的底層，通過鉆孔處理，支持詳細勘察。而后將鉆孔獲取到的勘察信息，進行匯總編制。下一步，整理野外勘察的全部資料，安排復位測試，根據礦山水工環的地質勘察現實標準，確定復位測試的技術參數，把相應結果內容實施統一處理，匯總成一組全面的野外勘察資料。隨后進行靜力觸探實驗，采取基礎勘探方法，把多種型號及尺寸的探討，向礦山巖石，進行勻速推進擠壓，按照探頭承受好的實際阻力，確定對應區域的地質狀況。

2.3 地質立體空間探測

一般條件下，礦山水工環的底層通常是粉質土與碎石土，二者縱波波束Vp 通常處于1200m/s ～1500m/s 之間，而且該區域水工環的基巖一般是頁巖，根據風化程度差異，中風化頁巖實際的縱波波束Vp 通常是處于2400m/s ～3500m/s 以內；微風化頁巖則是3800m/s ～4500m/s 之間；未風化頁巖對應4800m/s ～5500m/s 區間。另外，礦山水工環中，較深地層巖體的發育區，縱波波束Vp 是處于1200m/s ～1500m/s；而水體則對應1000m/s ～1100m/s。在不同的地質條件下，會有差異化的波束表現。所以，勘察任務需結合相應的要求開展。在做好資料收集與野外勘察的工作之后，按照環保觀念，為盡可能控制勘察工作對礦山環境正常運轉的干擾，本文建議選擇跨孔彈性波CT 方法，其屬于無論探測手段，幾乎不會對野外環境帶來負面影響。相關勘察任務可結合現實需求與現場環境，合理選擇此項技術，以采集到礦區的立體數據資料。相應的探測流程為：按照現實狀況和地質勘察任務要求，選定用到的各類探測機器。在現場工作中，技術員先操作合適型號的巖芯鉆機，采取回轉模式，按照規劃點位進行鉆孔。在實際操作時，為保障最終采集到的立體空間信息的精確度，可適當縮小鉆孔點位的距離。一般要按照具體狀況確定，間距處于5.5m ～7.5m 區域內，其鉆孔的徑長應在100mm ～130mm 以內，孔洞深度需達到35m ～55m。為預防對原生環境的破壞，鉆孔期間要適當注水，以此保障鉆孔過程順暢、控制鉆頭與地層的摩擦。在成孔后，把聚氯乙烯材質的套管護壁插入孔中，以供CT 掃描儀的應用。下一步，挑選距離較小的兩個孔洞，當做CT 發射孔，該儀器是通過發射高頻彈性波，完成對相應地層的掃描。同時，選取另一側孔洞，用于接收彈性波信號，其中，信號接收動作是利用傳感器實現的。

2.4 地質勘察資料分析

CT 儀器獲取到的數據資料，都是以彈性波的形式出現。技術員要利用該類內容掌握礦山水工環的地理范圍與裂縫發育階段，應對相應的數據資料加以統計分析。把各個勘查區離散成多個網絡單元，隨后將探測到的信息直接導入相應的單元格內容，構成數據模型，相關表達式為。

其中，ti 表示礦山水工環的數據模型，也就是第i 個彈性波射線；dij 是第i 個彈性波射線，通過第j 個離散網格的長度；n表示彈性波射線的數目；m 是指劃分的離散網格數目；v 代表彈性波發射速度參數；（x，y）表示彈性波射線經過的路線。采用聯合迭代的運行方式求解，能得出所有網格中，彈性波的慢度，進而得出相應數據，掌握各孔洞之間的巖層分布狀況。

3 環境保護下礦山水工環地質勘察的改進方向

3.1 改進技術安全

在對現有地質勘察技術的客觀評價，令相關技術員能比較全面地掌握礦山區域的環境情況，比如巖性、地質特征等，給相關工程規劃提供可靠資料。環保理念指導的地質勘察工作，涉及到大氣、土壤與人文等諸多層面。根據水工環相應勘察項目的真實視角，落實現場勘察期間的安全作業保障舉措，立足于“安全”一詞，確定可行的技術方案，使地質勘察工作能順利推進。為此，不管是選用的勘察方法或是技術員，均應做好必要的管理，尤其是勘察方式，需要持續創新，以此推動水環工的地質勘察工程穩步發展。同時，通過強化辨別及分析、管控礦山開采期間的潛在隱患，并加強開采治理，對于優化地質勘察的落實效率及品質有較大幫助。

3.2 適當增加資金

經費是支持地質勘察任務順利完成的關鍵，而資金來源既影響相關公司的正常生產運營，還和各類作業內容有較大的聯系。相關單位需對水工環勘察項目提起足夠的重視，以長期的視角來看，應分配其得基本的運作經費。另外，如果想徹底優化地質勘察的總體水平，在保障資金足夠的基礎上，采購更加先進的勘察裝置，優化當前既有工作者的技術能力。

3.3 落實基本準則

在明確意識到水環工地質勘察的重要性與專業性前提下，強化落實相應工作項目的整體要求，編制標準化工作體系，這有助于提升對此的管理成效，明確環保理念的指導方向，始終保持科學視角，組織勘探作業。相關方在開展水工環的勘察項目中，根據野外環境狀況，按照所在地區發展的規范原則，技術員在工作時需考慮的問題有：平衡環保和資源開發的關系，促使整體和諧性運轉；經濟和社會效益并舉，以統籌視角出發，持續調節與優化，編制可行的管理體系，做好任務分工。

3.4 優化勘察隊伍

為提升礦山水工環的地質勘察成效，應當強化勘察技術員的基本認識，根據規劃項目的作業內容，確定勘察目標與操作細則、方案等，圍繞礦區資源供應，組織勘察現場技術員的培訓及再教育，以此提高其對自身工作的重視度。另外，結合地質勘察項目的真實狀況，安排相關人員定期參加統一培訓，活動主要內容設定是：人為因素可能帶來的嚴重后果，逐步培養其責任意識?，F階段，國內地質勘察從業者的文化水平參差，相應的管理及知識結構有待繼續完善。所以，若要改進地質勘察，應當考慮勘察任務實施人員的能力。

4 結語

基于環保理念，需要綜合考慮礦山開發與生態效應的問題。在既有勘察手段的基礎上，增加無損探測與數字建模的方法，消除野外勘察對水工環的影響，并控制區域地質災害風險。希望通過本課題的探析，可以為礦山水工環的地質勘察方法運用，予以理論參考，促使礦山開發能在環保的基礎上進行。