張志遠(yuǎn)
(山西省地質(zhì)勘查局二一四地質(zhì)隊(duì),山西 運(yùn)城 044000)
我國第二產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對金屬礦石的消耗量也在不斷增長,因此為滿足工業(yè)生產(chǎn)需要,金屬礦開采工作至關(guān)重要。金屬礦開采工作是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作,在這之前需要進(jìn)行較為嚴(yán)格的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作。水工環(huán)地質(zhì)是指水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)[1]。這些地質(zhì)情況的勘查,為后期開采方案的制定以及預(yù)防安全事故的發(fā)生提供了可靠的依據(jù)。由此可知,有效的水工環(huán)地質(zhì)勘查具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。
為更好的開展金屬礦山開采工作,水工環(huán)地質(zhì)勘查是必要環(huán)節(jié)。所謂水工環(huán)地質(zhì)勘查是指對待開采礦山范圍內(nèi)的水文情況、工程情況以及環(huán)境等三方面進(jìn)行全方位的分析,以便了解礦山內(nèi)部情況,從而制定開采測量和安全防護(hù)策略。水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)流程如下圖1所示。
圖1 水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)流程
由于勘測人員的專業(yè)水平不足,水工環(huán)地質(zhì)勘查經(jīng)常無法取得預(yù)期效果,因此結(jié)合金屬礦山勘查服務(wù)理念,進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)要求分析,具體包括水位測量技術(shù)要求、水質(zhì)測量技術(shù)要求、測繪技術(shù)要求、鉆孔技術(shù)要求和氣象條件測量技術(shù)要求。
鉆孔是水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)中最基礎(chǔ)的操作之一,后續(xù)所有的操作都需要以鉆孔為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)施,如水位測量、地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測,因此對鉆孔技術(shù)有著一定的要求:①鉆孔的時間、鉆動的水位需要實(shí)時記錄;②鉆孔一旦出現(xiàn)滲水、涌水以及周圍墻體掉渣等現(xiàn)象,需要及時記錄以及防護(hù);③當(dāng)空洞鉆進(jìn)工作停滯時間較長時,該孔洞可能失去效用,因此需要進(jìn)行二次鉆孔。
測繪是礦區(qū)了解的必要手段,因此對技術(shù)有著一定的要求:①測繪之前需要做到充分的準(zhǔn)備工作,如礦山水文資料、地理文獻(xiàn)以及環(huán)境記錄等信息,保證測繪技術(shù)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)越性;②測繪時,要注意將穿越和追索連這個方法有效的集合到一起,不要分離和獨(dú)立,否則測得的結(jié)果可能存在較大誤差;③測繪要嚴(yán)格遵循固定的原則,具體如下表1所示。
表1 測繪技術(shù)固定原則
此外,對于測繪人員也有著一定的要求:①測繪技術(shù)無法發(fā)揮優(yōu)勢的一大原因是管理較為松散,因此需要加大管理力度;②測繪必要有一個明確的勘查目標(biāo)和勘查方向;③技術(shù)人員要準(zhǔn)確掌握測繪路線,提高測繪效率;④結(jié)合礦區(qū)斷層特點(diǎn),對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)管,提高測繪安全性。
當(dāng)鉆孔工作完成后,需要立刻對孔洞內(nèi)的靜止水位進(jìn)行測量與觀測,觀測時間間隔一般控制在5min、10min、15min、20min、30min、45min、60min等,且以60min為一個周期,同時每次觀測完,需要進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。此外,孔洞內(nèi)的水位并不是一成不變的,因此為了保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需要有一個穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),字啊規(guī)定的時間內(nèi)的,對水位進(jìn)行復(fù)測。穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)定為4小時內(nèi)水位數(shù)值變化范圍需要在5cm內(nèi)。當(dāng)測量的數(shù)位數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)異常,需要結(jié)合實(shí)際,及時進(jìn)行糾正和調(diào)整的,必要時,需要重新進(jìn)行測量。
水位測量除了需要注意技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外,人員操作要求也很關(guān)鍵。對于工作人員,需要注意以下幾點(diǎn):①充分掌握水位測量的具體流程;②根據(jù)已有的礦產(chǎn)資源相關(guān)情況,及時改進(jìn)水位測量方案;③需要對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析,從而為礦產(chǎn)資源開采方案的制定提供數(shù)據(jù)支撐。
地下水可能流經(jīng)礦區(qū),因此水質(zhì)中含有一定的礦物成分,因此有必要進(jìn)行水質(zhì)測量,以明確礦產(chǎn)資源開采的價值。水質(zhì)測量技術(shù)要求有如下幾點(diǎn):①水質(zhì)測量周期為每10天進(jìn)行一次;②對水質(zhì)進(jìn)行抽樣檢測,每次檢測需要記錄好取樣時間、取樣位置,樣本編號;③對取得的水質(zhì)樣本要進(jìn)行密封,防止水質(zhì)污染,以避免檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差。
金屬礦山開采與的氣象環(huán)境也息息相關(guān),因此在水工環(huán)地質(zhì)勘查中,氣象條件的調(diào)查與測量也十分重要。在這里需要調(diào)查的氣象條件包括礦山區(qū)域每年的降水量,區(qū)域內(nèi)氣溫、濕度的變化等。根據(jù)這些相關(guān)氣象資料,判斷整個礦區(qū)的氣象環(huán)境,并進(jìn)行記錄,從而為礦產(chǎn)開采制定良好的工作環(huán)境。
綜上所述,隨著工業(yè)化水平的不斷提升,我國對各種金屬礦產(chǎn)的需求量、消耗量每年都在不斷增加,因此,面對如下龐大的需求量和消耗量,金屬礦產(chǎn)資源開采工作十分重要。在金屬礦產(chǎn)資源開采前,金屬礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查是必要前提,以利于開采工作的順利進(jìn)行。然而,當(dāng)前的水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)優(yōu)勢并沒有得到充分發(fā)揮,為此本文進(jìn)行勘查服務(wù)理念下的水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)要求分析,包括位測量技術(shù)要求、水質(zhì)測量技術(shù)要求、測繪技術(shù)要求、鉆孔技術(shù)要求和氣象條件測量技術(shù)要求等,以便為工環(huán)地質(zhì)勘查工作的開展提供建議和參考。