史云娣
(山東省核工業(yè)二四八地質大隊,山東 青島 266041)
我國經濟的快速騰飛離不開工業(yè)的發(fā)展,而多數(shù)重工業(yè)的生產都是以礦產為主要原料的[2]。因此我國的礦山地質勘察工程也逐漸增多,但過度開采礦山資源,也破壞了礦山區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。因此,很多礦產的水文地質條件越來越惡劣,不僅限制了工程的開展,也留下了越來越多的安全隱患。由于開采礦山資源和搭建建筑工程必須以良好的地質環(huán)境為基礎,所以礦山水文地質研究工作在地質勘探工程中的地位也逐漸凸顯[3]。盡管我國政府大力倡導可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,但由于礦山水文地質勘查工作容易受氣候和人為因素的影響,勘測的范圍也比較大,至今仍存在很多難點,阻礙了水文地質勘探工作的發(fā)展進程[4]。本文將深入分析地質勘查工作的問題和難點,并提出針對性的解決策略,以促進我國礦山水文地質勘查工作的發(fā)展,降低礦山資源開采過程中對環(huán)境的不良影響,使礦產資源的開采走向健康、可持續(xù)性發(fā)展的道路。
礦山水文地質勘查是一項綜合性工作,主要有兩個方面:一、水文地質的勘查,主要勘測地下水的分布狀況,在勘查過程中總結分析所得數(shù)據,再通過結果預測將來地下水的變化趨勢,同時結合勘查過程中所遇到的問題,判斷可能發(fā)生的突發(fā)狀況,做出具有可行性的預防和解決方案。二、水文環(huán)境的勘查。為了保護我國的生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)建設工程的可持續(xù)發(fā)展,一定要在工程建設前對開發(fā)地的周邊環(huán)境進行全面勘查,準確記錄環(huán)境中的資源分布狀況和破壞情況,并針對相關問題采取相應的解決措施,以實現(xiàn)最大程度保護礦山區(qū)域環(huán)境的目的。政府部門和相關主管機構,也應密切關注礦山水文地質勘查的工作近況,保證礦區(qū)環(huán)境的有效保護,使礦區(qū)資源產業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
在我國,由于部分建設單位和開采單位對礦山水文地質勘測工作不夠在重視,人力和物力投入不足,技術應用和更新也比較落后,一些設備存在嚴重的缺陷和不足,使我國的礦山水文地質勘查工作沒能緊跟國際潮流。由于沒有過硬的技術和設備,很多勘探隊伍的工作效率比較低,工作質量也很難得到保障,很多地質勘探工程無法順利開展。為了節(jié)約礦產勘查的成本,有些團隊的勘查手段十分簡陋,在測查區(qū)域資源時無法做到精準勘查,對部分礦產元素的分析也不到位。水文測繪過程中對地下水和地下河的具體情況標注不清,使開采團隊在后續(xù)的資源開采過程中容易遭受二次危險。
在礦山水文地質勘查工作中,重點是要勘測區(qū)域地下水的水位變化,并分析地下水位的變化規(guī)律。由于這項工作需要涉及多項因素,因此實際操作的難度較大。并且要實時監(jiān)控地下水的水位變化,所以對設備的要求也非常高。以下面的圖1 所示,此圖介紹了某礦山的礦層空間形態(tài)布局,地質構造、水流分布以及地層的地下水流向。
當?shù)叵滤幌陆党^一定標準時,相關區(qū)域的地表容易出現(xiàn)裂縫、塌陷、沉降等自然災害;當?shù)叵滤簧仙揭欢藴室陨蠒r,就會引發(fā)礦山工程的地基不穩(wěn),嚴重時還會使礦層和邊坡出現(xiàn)滑坡,給礦山工程造成難以挽回的損失[5]。但在實際勘查過程中,無論地下水位出現(xiàn)下降還是上升,都必須確認是人為因素導致的,還是氣候、地殼變遷等氣候條件引發(fā)的。但在現(xiàn)階段,由于很多礦山的地質環(huán)境十分復雜,勘查條件也比較惡劣,準確測量地下水位一直十分困難,短時間內也很難找出地下水的變化規(guī)律,因此無法完全防治自然災害和勘探事故。
目前,我國水文地質勘測工作仍然是以資源為中心,將地域資源的數(shù)量和質量作為勘測的重點,在其他方面沒有形成完整的制度體系,給礦山勘查工作帶來了不小的阻礙。由于沒有形成健全的管理制度和體系,礦山水文地質勘查工作的各個環(huán)節(jié)也沒有評估標準,很難實現(xiàn)專業(yè)化評估。此外,還有一些礦山開采企業(yè)為了降低成本,提高收益,經常削減礦山的水文地質勘查方面的投資,使礦山水文地質勘測工作經常面臨研究資金不足的狀況,后續(xù)的勘測和設計很難有大的突破。
圖1 某礦山水文地型圖
隨著科技的不斷發(fā)展,水文勘查人員也應不斷學習新的勘探技術,以提高勘查的質量和效率,適應現(xiàn)代勘查工作的要求。在工程開始之前,勘查團隊要充分意識到勘查工作的重要性,組建起具有專業(yè)素養(yǎng)的人才隊伍,引進最新的勘查技術和手段,也可以分批次地讓勘查人員外出學習,提升每位勘查人員的技術水平。同時,也要根據礦山水文勘查的實際情況,革新落后的水文勘查技術,引進新的技術手段和勘探設備。爭取在實際的勘探過程中,每個環(huán)節(jié)都能做到現(xiàn)代化、精準化和技術化。
為了防止礦山區(qū)域發(fā)生安全事故,一定要加強對地下水的地質檢測,排除所有導致地下水安全事故的因素。在水文地質勘查工作的前期,要仔細勘查地下水的各方面性質,重點分析地下水與地表礦山之間的關聯(lián)性。例如大部分礦山的地下水成分都與地上的巖土層之間有著緊密聯(lián)系,所以在地下水的豐水期和枯水期,都要進行水文地質測試,以掌握不同階段的地下水情況,判斷地下水的變化趨勢。在突水、涌水的區(qū)域,可以通過超前鉆等工具進行探測,判斷地下水位是否正常,以便在不同時間、不同地段都能了解地下水位的性質、高低、流量以及方向,再結合礦山的地形和地層結構,繪制出精確的水文地質勘測圖,具體樣式如下面的圖2 所示。最后結合地下水觀測的實時數(shù)據和變化特征,調整勘查工作的內容,以防礦產開采過程中發(fā)生地質災害和工程事故。
要想順利開展礦山水文地質勘查工作,必須建立一套規(guī)范的工作標準體系,勘查工作的各個環(huán)節(jié)必須嚴格遵循法律法規(guī),并在行業(yè)操作規(guī)范的范圍內優(yōu)化水文地質勘查的設計方案。只有勘查方法精準無誤,計算結果才有準確性,勘查過程的失誤才能減少。同時,也要建立一套責任人制度。水文地質勘探工作的各個環(huán)節(jié)都應有相應的責任人,并由監(jiān)督人員實時把控,保證勘查工作的質量。對于礦山水文勘查工作過程中出現(xiàn)的事故和失誤,要做到及時處理,并追查相關人員的責任。
圖2 礦山地下水分布圖
礦山水文地質勘查不僅影響礦產資源的開發(fā)效益,還關系到當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和建筑安全。因此要重視對礦山水文地質環(huán)境的勘查,并根據勘測數(shù)據,對礦山的地質環(huán)境進行系統(tǒng)評估,以減少對生態(tài)環(huán)境的破壞,降低資源開采過程中的風險,實現(xiàn)礦山資源開采的可持續(xù)發(fā)展。