王冬青

（安徽省地質礦產勘查局326地質隊，安徽 安慶 246003）

當前我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人們日益豐富的物質生活需求加大了對能源的消耗，因此礦產勘測開采工作力度不斷加大。在礦區(qū)，為了進一步提高礦區(qū)地質勘查數(shù)據(jù)的精確性，降低在礦床開發(fā)利用過程中發(fā)生突發(fā)性地質災害或者其他安全事故的風險率，做好水工環(huán)地質工作十分重要[1]。水工環(huán)地質工作是一門涉及多門學科，范圍較廣，專業(yè)性很強的工作，主要包含了水文地質、工程地質和環(huán)境地質等三方面的內容。

為做好礦區(qū)水文環(huán)地質工作，應采取科學合理的工作方法和技術，只有科學合理的水工環(huán)地質工作方法和技術要點才能保證水工環(huán)地質資料的精準性，從而為礦床開采提供有效參考數(shù)據(jù)，為礦區(qū)安全生產提供有力保障。

1 礦區(qū)水工環(huán)地質工作的具體內容

水工環(huán)地質工作包括水文地質、工程地質和環(huán)境地質，是一項針對地下水資源、工程建設和自然環(huán)境的地質條件進行調查評價的地質工作。

1.1 水文地質

水文地質主要是研究地下水的一門學科，它通過研究地下水發(fā)生、運動、分布規(guī)律以及所包含的化學成分、物理性質等，并通過研究地下水與巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈和人類活動之間相互作用下產生的地下水質與量的時空變化規(guī)律，從而更好的服務于人類[2]。它主要服務于工程建設、礦山開采等人類生產領域，又延伸出區(qū)域水文地質學、礦床水文地質學、水文地球化學、地下水動力學、供水水文地質學、土壤改良水文地質學等分支。

1.2 工程地質

工程地質主要是以研究巖石穩(wěn)定性、巖石沉積物構造、地質地形變化、地質構造等地質學內容，為工程規(guī)劃、勘察、設計和施工維護提供有關地質勘查數(shù)據(jù)。

1.3 環(huán)境地質

環(huán)境地質最早起源于20世紀六七十年代的西方工業(yè)發(fā)達國家，主要是研究泥石流、滑坡、地面沉降、城市地質問題等內容，主要目的是處于環(huán)境保護，通過應用地質數(shù)據(jù)和原理，解決人類占有或活動如礦物的采取、腐敗物容器的建造等所造成的環(huán)境問題，如地表侵蝕、地下水污染、大氣圈污染等，并做出系列的地質評價。

2 礦區(qū)水工環(huán)地質工作方法與技術要求的重要性分析

礦區(qū)水工環(huán)地質工作方法，主要是通過運用合理的地質礦產勘查技術對地質礦產進行勘查，從而幫助地質勘查人員更加明確礦區(qū)類型，并根據(jù)礦區(qū)結構特點和相關礦區(qū)工作規(guī)范，詳細分析礦區(qū)地質礦產勘查數(shù)據(jù)，確定礦產資源的分布范圍，并使地質礦產勘查流程更加優(yōu)化科學，使地質礦產勘查數(shù)據(jù)更加精準，從而提高地質礦產勘查工作效率和水平，提高地質礦產資源的開采率[3]。當前我國礦區(qū)水環(huán)工地質工作越來越頻繁和復雜化，也一定程度上增加了地質礦產勘查難度，同時在生態(tài)文明建設和可持續(xù)發(fā)展理念的深刻影響下，地質礦產勘查人員在運用合理的水工環(huán)工作方法與技術的同時是為了根據(jù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境特點，而制定出符合該礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境保護措施，從而達到在提高礦產資源開采效率的同時促進礦山企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展的雙贏目的。

3 礦區(qū)水工環(huán)地質工作的具體方法與技術要求分析

3.1 礦區(qū)水工環(huán)地質測繪工作

礦區(qū)水工環(huán)地質測繪需要全面細致的了解當?shù)氐淖匀画h(huán)境特點、社會地理條件、氣象狀況、地質災害情況等，并充分考察當?shù)氐膸r石和地下水，及時做好全面的地質不良現(xiàn)象情況的記錄[4]。測繪人員通過對礦區(qū)已知的水文資料以及工作區(qū)域內的地形、地貌、河流、山丘、湖泊、海洋等等地表現(xiàn)象的分布情況的收集掌握，并對現(xiàn)有礦區(qū)的地貌、地質狀況進行精確勘探，按照測繪觀測路線中穿越法和追索法相結合的方式開展觀測工作，并采用一股直接垂直與巖石層和構造走向的工作方向來進行觀測，這樣可以充分的把重要的礦質帶、接觸帶以及斷層帶進行鮮明表現(xiàn)。測繪技術一般按照1：50000-1：10000比例來控制測繪，相關測繪數(shù)據(jù)要求如表1所示。

表1 相關測繪數(shù)據(jù)要求

3.2 鉆孔工作之后的測量工作

3.2.1 鉆孔抽水試驗

地下水是影響基坑工程安全的重要因素，對于場地地下水條件復雜、安全等級為一級，對施工和環(huán)境有較嚴重影響的深基坑必須要進行抽水試驗，主要是為了滿足降水設計和環(huán)境影響評估的需要，也是為了確保礦區(qū)安全生產的需要。鉆孔抽水試驗一般用穩(wěn)定流抽水試驗法，在抽水實驗前必須要確定靜止水位。

抽水試驗過程中應連續(xù)準確觀測和記錄水位下降、流量、水溫和恢復水位的情況，水位下降、流量的觀測時間間隔為抽水開始后的第5、10、15、20、25、30min各觀測記錄一次，以后每30或60min觀測記錄一次；水溫、氣溫的觀測時間間隔為每2～4h同步觀測記錄一次；抽水試驗達到穩(wěn)定標準停抽后，恢復水位觀測時間間隔為停抽開始后第5、10、15、20、25、30min各觀測記錄一次，以后每30或60min觀測記錄一次直至穩(wěn)定，穩(wěn)定標準為8h內水位波動范圍不超過10 cm。

3.2.2 鉆孔靜止水位及水溫測量

在鉆孔工作停工后需要馬上對被勘查礦區(qū)的孔內水位進行觀測，觀測時間應在第一次之后的5、10、15、20、30、45、60min內以此進行，觀測時要對相關信息數(shù)據(jù)做好詳細全面的記錄，以60min為一個周期，每一個周期都要記錄一次。同時要保持水位穩(wěn)定，穩(wěn)定標準為4h內水位波動范圍不超過5cm，則該測定的水位為靜止水位。溫泉孔停工后24h內可進行水文測量，以距離為單位進行觀測，從初始水面開始到10m、20m……到孔底以等距離的比例進行水溫測試，并做好孔內水溫升降曲線圖的繪制，從而確定在多少深度存在漏水點，為封孔堵漏工作提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，從而提高成井率。

3.2.3 水工環(huán)地質物探

（1）瞬變電磁法。瞬變電磁法又被稱為時間域電磁法，簡稱為TEM，它主要利用電磁感應原理和地下巖礦石的導電性和導磁性的性質不同，研究分析礦區(qū)的電磁場變化，從而判斷目標體的具體位置。它對于勘測礦區(qū)巖石含水量高、圍巖和目標體之間的典型差異很大的勘測判斷是最為方便準確的。其使用方法充分利用了時域電磁感應，首先在礦區(qū)地表或者空中設施發(fā)射回線圈并使其能夠通以階躍電流，發(fā)射圈與接收線圈不得超過10m距離，同時用不接地回線路或者接地電源向地底發(fā)送一次脈沖場，在一次脈沖的發(fā)送期間，利用回線或者電偶極接受由一次脈沖電波激勵產生渦流的非穩(wěn)定電場，然后再感應二次場。但當發(fā)射源被切斷后，磁場會發(fā)生劇烈的變化，地下導體就會形成感應電動勢，也就是感應電流，其勘測深度可到100m。

（2）探地雷達法。探底雷達技術簡稱GPR，其工作原理與GPS技術較為相似，主要是運用高頻無線電磁波在不同介質中所產生的電性差異，如不同介質的介電常數(shù)及電阻率，通過脈沖形式產生電磁波，并通過礦井對地下介質能量吸收的多少進行必要分析，從而探測出水文地質災害的相關因素。主要操作方法是選用設置在一定范圍內頻率的地質雷達儀對測量區(qū)域進行反射剖面法數(shù)據(jù)采集。GPR技術能將地下圖像清楚、細致、快捷的展現(xiàn)出來，通過GPR技術以及計算機技術的結合，所勘探的信息資源不僅便于保存，同時應用也更加方便，因此地質雷達技術也具有十分廣泛的應用。

4 結論

綜上所述，礦區(qū)水工環(huán)地質工作具有很強的復雜性和專業(yè)性，需要相關人員加強對相關工作流程有全面的了解和掌握，并對相關工作方法和技術要求做到熟練運用操作，從而才能使礦區(qū)水工環(huán)地質勘查工作質量得到切實的保障。