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摘要:水文地質勘探技術作為礦山水文地質勘查工作的重要流程之一,為了順利進行礦山水文地質勘查工作,不斷擴大礦山的開采范圍,更新原有的地質勘探技術,因此,提出礦山水文地質勘查的深部地質勘探技術研究。通過了解我國礦山水文地質勘查的基本狀況,從中發(fā)現(xiàn)礦山水文地質勘查存在的問題,根據(jù)礦山水文地質的RQD指數(shù)來分析巖體質量,制定深部地質勘探技術設計實驗,從而將深部地質勘探技術廣泛運用到礦山水文地質勘查工作中,為礦山水文地質勘查工作提供高效的技術支持。
關鍵詞:水文地質;地質勘查;勘探技術;深部勘探
近年來,我國的礦山產業(yè)不斷發(fā)展,國家對礦山水文地質勘查工作越來越重視,地質勘探技術也在不斷創(chuàng)新和加速發(fā)展,水文地質勘探技術在一定程度上促進礦山產業(yè)的發(fā)展[1]。首先,對礦山水文地質勘查的深部地質勘探技術不僅能夠讓工作人員了解當?shù)氐牡刭|狀況,還能夠對低洼地區(qū)的涌水情況進行預測并提前采取有效防范措施,避免不必要的意外事故發(fā)生;其次,做好地質勘查工作可以避免在礦物開采過程中突發(fā)狀況的發(fā)生,并根據(jù)突發(fā)狀況擬寫解決方案、做出合理的防預措施;當然,深部地質勘探技術能為設計人員提供真實可靠的數(shù)據(jù),從而設計出一套給排水方案。設計人員通過地質勘探結果能夠設計出一套完美而合理的給排水方案,利用低洼處的礦坑水達到降低成本的目的。礦山水文地質勘探工作不僅能夠檢測礦區(qū)設施是否完善和安全,還能提高礦區(qū)產量、提升工作效率、保證開采質量、降低不必要的礦山事故發(fā)生幾率。國家應該大力宣傳水文地質勘探技術,讓礦山企業(yè)意識到水文地質勘查工作的重要性,必須經(jīng)常對地質勘探人員進行技術培訓,提高技術人員的專業(yè)素質,不斷改進和創(chuàng)新地質勘探技術,推動礦山行業(yè)在國際發(fā)展中的良好地位。
1深部地質勘探技術設計
深部地質勘探工作在礦山開采過程中是非常重要的,但是由于社會的種種因素導致我國地質勘探技術比較落后[2],第一,中國的地質勘探技術與發(fā)達國家相比差距較大,發(fā)展速度完全跟不上國外礦山產業(yè)的發(fā)展速度[3]。在計劃經(jīng)濟初級階段,針對礦山水文地質勘探工作,國家都有特定部門的高技術水平人員來負責指導,經(jīng)過改革開放時期,礦山行業(yè)的發(fā)展越來越快,勘探部門出現(xiàn)設計人員供不應求、技術有待提高的現(xiàn)象,導致在開采礦山過程中為了節(jié)省開支省略了礦山水文地質勘探工作,使地質勘探工作出現(xiàn)了暫停的狀態(tài)。另外,礦山產業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了違背時展的情況,這一情況的發(fā)生不僅會導致礦山開采的速度變慢、效率變低、質量變差等,還會導致礦山水文地質勘探技術得不到更好的發(fā)展。第二,礦山企業(yè)家缺乏對礦山水文地質勘探工作的認識。礦山水文地質勘探工作是作為礦山開采工作的重中之重,有利于礦山產業(yè)的開發(fā)和企業(yè)的安全生產,但是水文地質勘探工作對很多礦山企業(yè)家并沒有受到重視,工作人員沒有端正自己的工作態(tài)度,企業(yè)也沒有為勘探工作提供人力、物力和財力上的支持,甚至減少勘探內容從而降低開采成本,這些因素都違背了礦山企業(yè)家的預期值。礦山管理人員輕視礦山勘探工作,在開采過程中只進行了簡單基礎的勘探工作,并沒有仔細進行深入勘探,導致很多礦山出現(xiàn)安全問題。第三,加大礦山開采深度導致礦山水文地質勘探難度增加,導致礦山水文地質越來越復雜,在國有礦山企業(yè)中,復雜的水文地質條件占28%,簡單的水文地質條件占36%(見圖1),但是由于我國勘探技術比較落后,在礦山企業(yè)的發(fā)展中不斷的遇到新問題,致使礦山水文地質勘探工作難上加難[4]。除此之外,一些給排水設計人員在工作中經(jīng)常遇到技術方面的難題,這些問題的出現(xiàn)需要資歷深、水平高的技術人員來解決。另外,開采深度加大導致水害事故不斷發(fā)生,瓦斯事故現(xiàn)已成為礦山產業(yè)的“殺手”之一。有關部門的工作人員要根據(jù)不同問題采取有效措施來解決,從而推動礦山產業(yè)的繼續(xù)前行,滿足其發(fā)展需求。第四,礦山水環(huán)境問題嚴重。礦山每天的開采工作和工作人員的生活用水增加了礦山開采的成本,導致礦山附近的水文地質環(huán)境遭到污染,地下水位下降、潛水層干枯和地面塌陷等一系列問題導致水資源短缺,使得原本水資源就缺少的礦山區(qū)“雪上加霜”,因此,水環(huán)境問題制約著礦山產業(yè)的發(fā)展。圖1我國礦產水文地質條件復雜程度圖
1.1設定RQD指數(shù)
通過RQD指數(shù)來比較深部地質勘探技術與原始地質勘探技術的區(qū)別,RQD指數(shù)是一種衡量巖體質量的指標,也是巖體分類和評價的重要指標,RQD指數(shù)是以單位鉆孔長度中大于10cm巖的巖芯所占的比例。
1.2計算RQD指數(shù)
在礦山水文地質勘查過程中,努力做好深度勘探工作才能擴大礦山的資源存儲量,為了順利進行礦山深度地質勘探工作,需要不斷擴大礦山的開采范圍,同時采用先進的勘探技術,從而降低成本,提高效率。通過上述公式可以得到巖石的RQD指數(shù),再結合巖體的風化程度來研究深部勘探技術的優(yōu)勢。
1.3確定巖體風化程度
巖體的風化程度對勘探技術也有一定影響,對于輕微風化的巖石來講,具有鮮明的顏色,敲打聲清脆透亮,很難被擊碎,碎片的邊緣很鋒利,幾乎很難用手直接拔斷,用水浸泡過后形態(tài)也會保持不變;對于中度風化的巖石,敲打的聲音不明顯,很容易就會被擊碎,碎片的邊緣是圓潤的,用手就會拔斷,用水浸泡后變軟,強度降低;重度風化的巖石,敲打聲為啞音,輕輕敲打就會呈小碎塊,小碎塊用手一碰就會變成粉末,與水接觸就會變成泥狀團物。因此風化程度越低,RQD指數(shù)越高,巖體質量越好;風化程度越高,RQD指數(shù)越低。巖體質量越差,降低巖體風化程度,能為深部勘探技術提供大力幫助。
1.4實現(xiàn)多因素檢測
為了驗證深部勘探技術的實用性和可信度,通過不同因素對RQD指數(shù)的影響進行檢測[5]。首先,巖體結構面對RQD指數(shù)有一定影響。巖體結構面強度越大,巖體的強度越大,RQD指數(shù)越高,巖體的結構面往往會出現(xiàn)變形,在巖體的發(fā)育過程中會出現(xiàn)斷層、裂痕和節(jié)理等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象都在不同程度上影響著巖體的穩(wěn)定性,因此,通過增大巖體結構面強度來提高RQD指數(shù),實現(xiàn)深部地質勘探技術的發(fā)展。其次,地下水特征也影響著深部勘探技術的發(fā)展。在實際水文地質勘探工作中,很容易忽略地下水特征對勘探工作的順利進行,地下水環(huán)境好,巖體的性質就好,RQD指數(shù)越高。在礦山水文地質勘查工作中,要隨時發(fā)現(xiàn)影響勘查工作的種種因素,并及時解決和處理不利因素對地質勘查工作的負面影響。
2深部地質勘探技術實驗
在礦區(qū)內選取同一個水文地質進行勘查,保證周圍環(huán)境穩(wěn)定,包括氣溫恒定、氣候標準風向一致等,實驗前測量當前礦區(qū)的地下水位,在地下水位不影響實驗正常操作的情況下進行,在礦區(qū)內選取10出實驗基地鉆孔,分別使用原始地質勘探技術和深部地質勘探技術鉆孔,鉆孔的深度要一致,并且都選用大于10cm的巖心累計長度,比較兩種技術的RQD指數(shù)。采用不同的勘探技術檢測的巖體質量有很大差別,采用深部勘探技術勘查的巖體質量明顯要好于原始勘探技術勘查的巖體質量,因此,可以采用深部勘探技術來進行礦山水文地質勘查工作。
3結語
地質勘探技術的研究對促進礦山開采技術的發(fā)展具有重要意義。隨著當今信息技術的快速發(fā)展,水文地質勘探技術也在不斷完善,為礦山的安全生產做出巨大貢獻,尤其采用深部地質勘探技術之后,水文地質勘查的效率有了明顯提高[6]。雖然我國的水文地質勘探技術已經(jīng)取得一番成就,但是距離國際水文地質勘探技術的發(fā)展還存在一定差距,突破原有的水文地質勘探技術,推廣采用深部地質勘探技術來促進礦山企業(yè)的發(fā)展,希望本文的礦山水文地質勘查的深部地質勘探技術研究能讓我國礦山水文地質勘查工作越來越完美。
參考文獻
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[6]張志強,劉斌.淺談礦山地質勘察中水文地質研究[J].世界有色金屬,2017(24)24-25.
作者:毛海龍 單位:甘肅省地質礦產開發(fā)局第四地質礦產勘查院