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[摘要]矿区水文地质是专门研究矿区地下水的一门学科,它在矿区工作生产中有着不容忽视的作用。矿产资源勘查工作中对水文地质进行勘查是十分必要的,是整个勘查工作的重要组成部分。本文对目前矿产资源勘查中水文地质工作进行探讨,就其中存在问题提出了合理的解决对策。
[关键词]固体矿产 水文地质 勘查 策略
[中图分类号] P345 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-165-1
1水文地质对矿产资源勘查的影响
水文地质灾害作为自然界中一种常见的地理现象,和自然界的发展变化有着必然的联系。从一些地质勘查的详细记录上可以看出,在通常情况下,当地面发生沉降、熔岩出现塌陷、出现砂土液化问题、软土发生变形等都可能引起地质灾害的发生。
1.1溶岩塌陷
溶岩塌陷具有特定的形成条件。首先溶洞要成开口型,并且具有溶系的碳酸盐岩,上层要有一定厚度的松散覆盖,在此基础上还有易于改变的地下水动力条件,并对于地下水运动的均衡性形成破坏效果。一般来说水文地质对于溶岩塌陷的影响主要是由于水流冲刷力巨大,对于溶洞底层结构造成破坏,导致其牢固性受损,上体抵抗力减弱后进而形成塌陷。溶岩塌陷一般发生于陡河断裂地带,这些地带的第四系统沉积厚度较小,基岩埋深较浅,并且受到构造力场的反复作用,因此容易导致溶岩塌陷。
1.2砂土液化
受临界地震的影响,出现疏松粉、稀砂土遭受较为严重的破坏问题,饱和沙土会变得非常的密实,此时孔隙水所承受的压力会越来越大。在地震荷载周期影响下,孔隙水的压力逐渐增大,此时就会出现土粒向上悬浮现象,然后逐渐演变成为一种液态形式。受不同的地质环境的影响,会表现出不同的砂土变化形式,从而会对地质结构造成破坏。由于有些地段所沉积的颗粒比较粗,孔隙水会受到液化土层变化的影响,使液化土层逐渐增大,并且要比盖层的强度还要大,这样就会导致具有沙粒的地下水会从地表喷发出来,就会出现喷水冒沙现象。
1.3地面沉降
地面沉降主要受自然坏境和人为因素的影响。受自然环境的影响很可能会引发海平面的上升及软土层的沉降等问题,但是这种灾害发生的次数很少。大多地面沉降的发生都受到人为因素的影响,因为人类过度的在地下开采石油等资源,从而引发地面沉降,这种现象是非常常见的。同时地下水的大量使用,也会使地面出现沉降问题,地面沉降的速度会受地下水位的变化而不断改变。
1.4地基变形
地基变形作为地质开发中所遇到的常见问题,软土地基的结构是非常不稳定的,并且容易受到地下水运动的影响。软土层由于其特殊性而具有很多危害,而水文地质因素加深了这种危害性。软土的触变特性再加上原状土受到振动,对结构连接有很强的破坏,降低土的强度之后会有稀释现象发生。对于初期的加载情况,极易使孔隙水的压力增大,对于地基的强度有很大的影响。
2矿区水文地质存在问题
2.1工作认识不够
商業性矿产勘查单位在目前的社会发展之中不断涌现,这种企业和单位对于地质的勘查工作和对象多是对固体矿产进行深入研究,而对于水文地质的勘查和开采技术往往存在着偏见和错误的认识。因此,在矿区工作开采之中,经常会出现矿床破坏的影响现象,进而造成严重的工作隐患。一些水文地质工作中,更是不曾对这一方面进行勘查和设计,只是在工作中形式上提交了矿井水文地质的勘查报告,这就给开采工作带来了难题,给未来开采留下了隐患。
2.2水文地质工作简单化
商业性地质勘查因为其资金来源的特殊性,每一位矿业权人都想以最小投入换回最大产出,致使野外地质工作普遍存在着简单化的现象,表现在水文地质调查工作上尤为突出。笔者在矿业权评估和部分商业性地质勘查成果野外验收工作中接触到的矿区水文地质调查,大多仅局限于水文地质测绘阶段,而没有充分根据矿区的地质特点来选择有效的工作方法,真正查清矿床的充水水源、充水途径和充水水量。如有的矿区内有水库,仅将其范围标示于平面图上,不查清影响矿床的充水因素;有的矿区只利用区域资料,忽视矿区内工作,勘查工作量不够,没有查清其水文地质条件。
3做好矿产资源勘查中水文地质工作的对策
3.1把水文地质问题放在重要的位置
工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容;再次,地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析;最后,含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。
3.2确保水文地质参数测定的准确性
首先,在地质勘查工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。
其次,在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。最后,压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定PQ曲线类型。
3.3加强水资源的有效利用
因为我国所占据的地理位置比较特殊,地下的水资源已经面临饱和,如果水资源的储藏量太大,那么就会给地质结构造成较大的压力,长期维持下去,很可能会导致各种地质灾害的发生,所以,需要有效的利用地下水资源,以增强地表结构的稳定性。
4结语
近几年来,随着计算机技术的不断发展,在各方面都得到了广泛的应用,尤其是在处理地质水文方面的思路和方法也不断地更新和成熟。我们应以这些资料为出发点,建立起完善的管理和查询系统,从综合的角度进行分析,使地质水文的数据管理工作更上一个台阶,是矿产水文地质勘查工作更加规范化、科学化、体系化和准确化。
参考文献
[1]杨纯珉.固体矿产勘查中的水文地质工作不容忽视[J].科技与企业,2012,24:173.
[3]刘民生.水文地质工作在矿业整装勘查中的重要作用与现实意义[J].四川地质学报,2014,02:257-261.
[3]汪洋.论水文地质工作在矿产资源勘查中的重要性[J].科技信息.2011(16).
[关键词]固体矿产 水文地质 勘查 策略
[中图分类号] P345 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-165-1
1水文地质对矿产资源勘查的影响
水文地质灾害作为自然界中一种常见的地理现象,和自然界的发展变化有着必然的联系。从一些地质勘查的详细记录上可以看出,在通常情况下,当地面发生沉降、熔岩出现塌陷、出现砂土液化问题、软土发生变形等都可能引起地质灾害的发生。
1.1溶岩塌陷
溶岩塌陷具有特定的形成条件。首先溶洞要成开口型,并且具有溶系的碳酸盐岩,上层要有一定厚度的松散覆盖,在此基础上还有易于改变的地下水动力条件,并对于地下水运动的均衡性形成破坏效果。一般来说水文地质对于溶岩塌陷的影响主要是由于水流冲刷力巨大,对于溶洞底层结构造成破坏,导致其牢固性受损,上体抵抗力减弱后进而形成塌陷。溶岩塌陷一般发生于陡河断裂地带,这些地带的第四系统沉积厚度较小,基岩埋深较浅,并且受到构造力场的反复作用,因此容易导致溶岩塌陷。
1.2砂土液化
受临界地震的影响,出现疏松粉、稀砂土遭受较为严重的破坏问题,饱和沙土会变得非常的密实,此时孔隙水所承受的压力会越来越大。在地震荷载周期影响下,孔隙水的压力逐渐增大,此时就会出现土粒向上悬浮现象,然后逐渐演变成为一种液态形式。受不同的地质环境的影响,会表现出不同的砂土变化形式,从而会对地质结构造成破坏。由于有些地段所沉积的颗粒比较粗,孔隙水会受到液化土层变化的影响,使液化土层逐渐增大,并且要比盖层的强度还要大,这样就会导致具有沙粒的地下水会从地表喷发出来,就会出现喷水冒沙现象。
1.3地面沉降
地面沉降主要受自然坏境和人为因素的影响。受自然环境的影响很可能会引发海平面的上升及软土层的沉降等问题,但是这种灾害发生的次数很少。大多地面沉降的发生都受到人为因素的影响,因为人类过度的在地下开采石油等资源,从而引发地面沉降,这种现象是非常常见的。同时地下水的大量使用,也会使地面出现沉降问题,地面沉降的速度会受地下水位的变化而不断改变。
1.4地基变形
地基变形作为地质开发中所遇到的常见问题,软土地基的结构是非常不稳定的,并且容易受到地下水运动的影响。软土层由于其特殊性而具有很多危害,而水文地质因素加深了这种危害性。软土的触变特性再加上原状土受到振动,对结构连接有很强的破坏,降低土的强度之后会有稀释现象发生。对于初期的加载情况,极易使孔隙水的压力增大,对于地基的强度有很大的影响。
2矿区水文地质存在问题
2.1工作认识不够
商業性矿产勘查单位在目前的社会发展之中不断涌现,这种企业和单位对于地质的勘查工作和对象多是对固体矿产进行深入研究,而对于水文地质的勘查和开采技术往往存在着偏见和错误的认识。因此,在矿区工作开采之中,经常会出现矿床破坏的影响现象,进而造成严重的工作隐患。一些水文地质工作中,更是不曾对这一方面进行勘查和设计,只是在工作中形式上提交了矿井水文地质的勘查报告,这就给开采工作带来了难题,给未来开采留下了隐患。
2.2水文地质工作简单化
商业性地质勘查因为其资金来源的特殊性,每一位矿业权人都想以最小投入换回最大产出,致使野外地质工作普遍存在着简单化的现象,表现在水文地质调查工作上尤为突出。笔者在矿业权评估和部分商业性地质勘查成果野外验收工作中接触到的矿区水文地质调查,大多仅局限于水文地质测绘阶段,而没有充分根据矿区的地质特点来选择有效的工作方法,真正查清矿床的充水水源、充水途径和充水水量。如有的矿区内有水库,仅将其范围标示于平面图上,不查清影响矿床的充水因素;有的矿区只利用区域资料,忽视矿区内工作,勘查工作量不够,没有查清其水文地质条件。
3做好矿产资源勘查中水文地质工作的对策
3.1把水文地质问题放在重要的位置
工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容;再次,地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析;最后,含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。
3.2确保水文地质参数测定的准确性
首先,在地质勘查工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。
其次,在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。最后,压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定PQ曲线类型。
3.3加强水资源的有效利用
因为我国所占据的地理位置比较特殊,地下的水资源已经面临饱和,如果水资源的储藏量太大,那么就会给地质结构造成较大的压力,长期维持下去,很可能会导致各种地质灾害的发生,所以,需要有效的利用地下水资源,以增强地表结构的稳定性。
4结语
近几年来,随着计算机技术的不断发展,在各方面都得到了广泛的应用,尤其是在处理地质水文方面的思路和方法也不断地更新和成熟。我们应以这些资料为出发点,建立起完善的管理和查询系统,从综合的角度进行分析,使地质水文的数据管理工作更上一个台阶,是矿产水文地质勘查工作更加规范化、科学化、体系化和准确化。
参考文献
[1]杨纯珉.固体矿产勘查中的水文地质工作不容忽视[J].科技与企业,2012,24:173.
[3]刘民生.水文地质工作在矿业整装勘查中的重要作用与现实意义[J].四川地质学报,2014,02:257-261.
[3]汪洋.论水文地质工作在矿产资源勘查中的重要性[J].科技信息.2011(16).