劉 超
(巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)
多年以來,我國的有色金屬礦產(chǎn)業(yè)一直處于持續(xù)發(fā)展中,在有色金屬的生產(chǎn)和勘查中也越來越重視安全的重要性[1]。水文地質(zhì)勘查又被稱為地下水的地質(zhì)勘查,在礦山作業(yè)及生產(chǎn)中,許多地面沉降和塌陷等災害都是由于水文地質(zhì)條件的改變而引起的,加強對地下水分布的情況的勘查能夠在很大程度上保障工程建設(shè)的安全,因此在礦山地質(zhì)勘查工作中,詳細了解并分析礦山水文地質(zhì)環(huán)境是一項極為重要的工作內(nèi)容。
有色金屬勘查是以尋找和評價有色金屬礦產(chǎn)為主要目的的地質(zhì)勘查,近年來由于人民生活水平的提高和經(jīng)濟發(fā)展的需要,我國對有色金屬資源的需求量大大增加,對有色金屬產(chǎn)品的質(zhì)量要求大大提高,相應的對有色金屬工業(yè)的要求也隨之提高。在有色金屬資源的開采中,必須對特定礦區(qū)內(nèi)的多種地質(zhì)情況進行掌握與分析,這就需要進行有色金屬礦產(chǎn)勘查工作,而地下水勘查工作是其中非常重要的一項內(nèi)容。這是因為根據(jù)過去的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,在礦山工程建設(shè)中常出現(xiàn)地下水影響涌水、透水等安全事故。并且各種類型的地下水在礦山采掘工作空間中會沿著滲透管道涌入,從而存在出現(xiàn)淹井等現(xiàn)象的隱患[2]。
在進行有色金屬礦山地質(zhì)考察時必須吸取過去的經(jīng)驗教訓,將安全意識放在第一位,把礦山地下水的勘查工作重視起來。在地下水勘查的過充足,不僅要理性分析地下水對礦山開采工程可能會造成的影響,還要掌握該地區(qū)巖土的強度和水理性質(zhì),分析巖土與地下水之間的相互作用,預測地下水對工程的影響,針對各種可能出現(xiàn)的問題做好預案,在保證礦山開采工程穩(wěn)定的基礎(chǔ)上制定相應的防范措施。
通常地下水是流動的,本身存在一定的動水壓力作用,只是正常情況下這種壓力比較微弱,對巖土的作用力較小,這種水壓在山體內(nèi)部保持一種平衡的狀態(tài),對礦山進行地質(zhì)勘查工作和礦山開采工作的影響也不明顯。但是,在礦山開采過程中,若沒有對地下水進行勘查,開采工程會對山體內(nèi)部地下水的水壓和水流方向產(chǎn)生影響,打破山體內(nèi)部地下水的平衡狀態(tài),從而產(chǎn)生動水,從而對開采工程的進度及生產(chǎn)安全造成影響,還會導致基坑突涌等現(xiàn)象,造成更大的生產(chǎn)安全事故,嚴重影響有色金屬開采工程的進度。
有色金屬礦山的開采會受到地下水水位的影響。地下水的水位會隨著外界條件的變化發(fā)生改變,從而出現(xiàn)水位下降或水位上升以及水位頻繁升降的情況。水位的變化將會對有色金屬礦山的巖土工程產(chǎn)生很大影響,導致膨脹性巖土脹縮變形以及建筑物破壞正情況的發(fā)生,這些現(xiàn)象都會對開采工程的安全性造成極大影響。巖體的膨脹或收縮會導致山體的巖土發(fā)生坍塌,并且當?shù)叵滤乃簧仙揭欢ǜ叨葧r會導致地下水滲出,使粉土和細沙發(fā)生混合,嚴重時會堵塞通道掩埋工作人員。同時地下水的水位過高時會發(fā)生地下水滲入地表的現(xiàn)象,導致地表土壤發(fā)生沼澤化,對礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞,并腐蝕周圍的建筑物,威脅周邊工作人員和居民的人身安全。
地下水水位的變化還會對巖土的物理學性質(zhì)造成很大影響。在地下水上下分布的巖層中存在著粘性土、軟質(zhì)巖石和風化殘積土等多種類型的巖土,它們都會因地下水水位的變化而受到影響,從而影響地表建筑物的穩(wěn)定性。
若出現(xiàn)地下水水位下降的情況,會導致巖土自重應力增大,從而出現(xiàn)地表沉降現(xiàn)象,對工程的地基基礎(chǔ)造成影響;反之,若出現(xiàn)地下水水位上升的情況,會對地基土造成軟化作用,導致強度下降,壓縮性顯著增加,破壞建筑物的穩(wěn)定性,增大其沉降變形的風險。
在以前的有色金屬礦山地質(zhì)勘查中,經(jīng)常會有忽視地下水勘查的情況存在。為了最大程度地避免地下水對有色金屬礦山地質(zhì)勘查工作的影響,一定要充分認識到地下水勘查工作的重要性。地下水勘查工作內(nèi)容繁瑣、操作復雜、持續(xù)時間長,在勘查過程中要密切注意結(jié)合礦區(qū)的實際情況,廣泛收集信息資料,全面了解當?shù)氐牡匦蔚孛布八臍庀笄闆r等,以便對開采礦區(qū)周邊的自然條件和外界環(huán)境進行全面分析,進而綜合氣候、天氣濕度等多方面信息,對礦區(qū)地下水的情況進行深入地勘查。
在有色金屬礦山的地下水勘查工作中,地下水的水位、水壓和地下水類型以及地下水的變動幅度等因素都會對工程建設(shè)造成影響,另外含水層和隔水層的厚度和分布組合關(guān)系等也會影響到礦山工程建設(shè)。因此在進行地下水勘查的過程中,要對以下內(nèi)容進行特別注意:①地下水的水位、流向等因素,要重點注意地下水分布的范圍及運動幅度。②山體中的含水層和隔水層需要注意,工程建設(shè)中要避開這些巖石分布的地方,還應對擬定建筑位置的巖土成分進行分析,以了解巖土的地下水相互作用的情況。③要時刻關(guān)注巖土的變化情況,觀察是否發(fā)生氣態(tài)、液態(tài)或其他物理形式的變化,并注意勘查巖土成分,分析水土之間的影響,預測地下水的發(fā)展方向。
在對地下水進行勘查、分析后,可以采取一定的技術(shù)手段對地下水進行一系列的處理,能夠有效地減少地下水對有色金屬礦山地質(zhì)勘查的影響,從而降低地下水對有色金屬礦山工程的危害,以達到防治地下水影響的目的。根據(jù)地下水水位、水壓機地下水類型的不同,可以采取不同的手段進行處理,主要的技術(shù)手段有以下幾種:①主要針對穩(wěn)定性較差的巖土進行固化的固結(jié)技術(shù),②通過建設(shè)設(shè)施改變地下水流向的堵截技術(shù),③以人工手段排出地下水從而降低地下水水位的排降技術(shù),④針對水流面積過大的地下水河道進行預防的防技術(shù),⑤對以上四種技術(shù)進行綜合利用的保留技術(shù)。
綜上所述,地下水對有色金屬礦山地質(zhì)勘查有著不可忽視的重要性,對礦產(chǎn)開采工程建設(shè)的效率、開采工作的安全、順利開展有著十分重要的意義。因此,在有色金屬礦山地質(zhì)勘查工作中,要提高對地下水勘查工作的重視程度,并注意積累地下水勘查工作的經(jīng)驗,并結(jié)合礦區(qū)的實際情況針對可能出現(xiàn)的問題制定可靠地預防措施,從而保證有色金屬礦山開采工程的順利進行。