史 莉
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院,甘肅 張掖 734000)
新形勢的環(huán)境背景下,礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作中,應(yīng)制定完善的勘查方案和計劃,積極按照目前所存在的問題,科學合理進行應(yīng)對,避免礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查問題帶來影響,從根本層面提升水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的水平和效果,為有效開展礦山地質(zhì)礦產(chǎn)工作夯實基礎(chǔ)。
近年來我國經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中,社會各個領(lǐng)域?qū)Y源的需求量開始增多,資源供需矛盾問題和生態(tài)環(huán)境問題開始不斷增加,對礦山的生產(chǎn)提出了更高的要求,不僅需要合理進行礦產(chǎn)資源的開發(fā),還需保護生態(tài)環(huán)境,避免礦山生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境造成不利影響。而在礦山生產(chǎn)的過程中,開展水工環(huán)地質(zhì)勘查工作,就可以為相關(guān)部門對區(qū)域范圍之內(nèi)的地質(zhì)條件進行有效評價,提供準確依據(jù),使得相關(guān)部門能夠按照礦山的施工地質(zhì)環(huán)境特點和問題情況等,準確采用合理的措施預(yù)防出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題,使得礦山在生產(chǎn)的過程中能夠避免對周圍生態(tài)環(huán)境造成干擾或是危害。從實際情況而言,我國的礦山數(shù)量很多、地質(zhì)條件也非常復(fù)雜繁瑣,礦山地質(zhì)災(zāi)害問題的發(fā)生率較高,科學開展礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作就可以準確進行地質(zhì)安全隱患的識別,合理進行安全隱患的防范,降低地質(zhì)災(zāi)害問題的發(fā)生率,同時,還能通過水工環(huán)地質(zhì)勘查的措施,有效保護礦山的生態(tài)環(huán)境,制定完善的生產(chǎn)規(guī)劃方案,避免在礦山生產(chǎn)期間出現(xiàn)水土流失問題或者地面塌陷的問題,改善礦山生產(chǎn)的生態(tài)環(huán)境。
目前,我國在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作中雖然已經(jīng)重點制定了相關(guān)的工作規(guī)劃,但是由于缺乏較為完善的勘查工作流程,沒有明確各個環(huán)節(jié)和各個工作步驟的工作標準要求,導(dǎo)致勘查工作的效果難以滿足標準,這還會出現(xiàn)勘查結(jié)果不準確的問題或是其他問題,不能為有關(guān)的部門和工作人員提供非常準確的水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果與依據(jù),導(dǎo)致最終的勘查工作效果降低,難以充分發(fā)揮水工環(huán)勘查工作的價值和作用。
近年來,我國礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作發(fā)展的過程中,已經(jīng)開始重視現(xiàn)代化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,但是由于在勘查工作中沒有制定完善的技術(shù)方案,導(dǎo)致勘查工作的效果難以提升,一方面,不能通過現(xiàn)代化技術(shù)準確分析勘查地區(qū)礦山的結(jié)構(gòu)特點和實際情況,無法按照礦山結(jié)構(gòu)特征等合理設(shè)置勘查設(shè)備的位置和點位,另一方面,沒有積極根據(jù)現(xiàn)代化工作需求使用先進的遙感技術(shù)和瞬變電磁技術(shù),不能保證勘查工作的效果符合標準。
完成礦山的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作之后,最為重要的就是按照勘查結(jié)果進行水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題的預(yù)測分析,將勘查結(jié)果應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測方面和防治方面,通過有效利用勘查結(jié)果來預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害問題。但是目前在相關(guān)的工作中沒有形成正確的勘查結(jié)果利用觀念,不能積極結(jié)合具體的勘查結(jié)果準確進行水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題的預(yù)測和分析,勘查結(jié)果的利用率較低。
觀念對于人員的行為具有一定的驅(qū)動作用,只有工作人員在日常工作中形成正確觀念意識,才能確保各項工作的有效開展。但是當前我國在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查期間,相關(guān)的工作人員尚未樹立正確觀念,不能有效按照工作的要求和需求,嚴格履行自身的工作職責。尤其是水工環(huán)勘查工作人員,由于缺乏對工作的重視,不能結(jié)合規(guī)章制度和技術(shù)規(guī)則要求等進行水工環(huán)地質(zhì)勘查,導(dǎo)致工作質(zhì)量難以保證。
礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作人員的專業(yè)性直接影響整體工作效果和水平,但是目前部分礦山地質(zhì)勘查的工作人員缺乏一定的專業(yè)度,沒有掌握現(xiàn)代化的勘查技術(shù)和專業(yè)知識,不能根據(jù)整體的工作要求和規(guī)章制度等嚴格落實任務(wù)。同時相關(guān)部門沒有階段性進行勘查人員的水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)和知識培訓,難以通過有效的培訓方式提升人員工作的專業(yè)性與可靠性[1]。
新形勢下我國礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作中如果缺乏完善的工作流程,將會導(dǎo)致勘查效果降低,整體勘查工作的可靠性和有效性得不到保障。因此建議有關(guān)部門在開展礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的過程中,能夠重點進行工作流程的優(yōu)化和完善。
3.1.1 水工環(huán)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息的采集
礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息的采集屬于非常重要的步驟,也是有效預(yù)測地質(zhì)問題的首要環(huán)節(jié),因此應(yīng)著重開展水工環(huán)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息的采集工作。首先,勘查工作人員應(yīng)考慮到礦山領(lǐng)域中發(fā)生水工環(huán)地質(zhì)問題,主要受到勘查地區(qū)坡度因素、坡高因素、結(jié)構(gòu)面發(fā)育因素、巖層性質(zhì)因素和水文地質(zhì)因素的影響,所以在勘查期間應(yīng)重點采集此類地質(zhì)數(shù)據(jù)信息,通過水平儀測量儀器設(shè)備勘查采集坡高數(shù)據(jù)和坡度數(shù)據(jù),對測量儀器進行校準以后到現(xiàn)場區(qū)域的邊坡位置采集數(shù)據(jù)信息,確保所采集的數(shù)據(jù)準確度和精確度;其次,采用先進的雷達探測技術(shù)采集結(jié)構(gòu)面發(fā)育的數(shù)據(jù)信息、巖層性質(zhì)數(shù)據(jù)信息和水文地質(zhì)數(shù)據(jù)信息,結(jié)合礦山具體狀況科學設(shè)置雷達技術(shù)應(yīng)用的參數(shù),確保雷達技術(shù)在應(yīng)用過程中天線中心頻率參數(shù)、采樣率參數(shù)、時窗選擇參數(shù)和測點間距參數(shù)的科學性;最后,合理進行雷達技術(shù)參數(shù)設(shè)置之后,需要在水工環(huán)地質(zhì)勘查位置的兩側(cè)設(shè)置雷達信號,發(fā)射天線與信號接收天線,將兩種天線的距離控制在10m以上,之后打開相應(yīng)的雷達電源,對區(qū)范圍之內(nèi)的水工環(huán)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息進行探測,通過信號接收設(shè)備采集接收信號發(fā)射設(shè)備所發(fā)射的數(shù)據(jù)信息,在此過程中雷達信息發(fā)射天線會將波形發(fā)射到礦山的地表層上,波形經(jīng)過地表面折射以后傳輸?shù)叫盘柕慕邮仗炀€,此期間,所有的波形都會被每個檢測位置的雷達設(shè)備記錄,最終傳送到信號接收器設(shè)備內(nèi)部,以此準確采集水工環(huán)地質(zhì)勘查的數(shù)據(jù)信息[2]。
3.1.2 水工環(huán)地質(zhì)問題的預(yù)測
礦山地質(zhì)勘查人員在完成水工環(huán)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息的采集工作之后,對所采集的數(shù)據(jù)信息進行量化處理,便于準確進行水工環(huán)地質(zhì)問題發(fā)生率的計算和預(yù)測。如公式:
公式中P代表著水工環(huán)地質(zhì)問題發(fā)生率,而E代表著所量化的地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)信息總和,O代表著水工環(huán)地質(zhì)勘查各種類型數(shù)據(jù)信息的實際量化數(shù)據(jù)值,通過公式可以將礦山區(qū)域的水工環(huán)地質(zhì)問題的發(fā)生率準確預(yù)測和計算出來,P的數(shù)據(jù)值越高就證明出現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)問題的幾率越高,相反的,P數(shù)據(jù)值越低就代表礦山地區(qū)發(fā)生水工環(huán)地質(zhì)問題的幾率越小[3]。
新形勢下要想從根本層面提升礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作水平,就應(yīng)改善勘查工作的技術(shù)條件,采用先進的技術(shù)增強水工環(huán)地質(zhì)勘查工作效果,發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)的作用和價值。
3.2.1 采用礦山模型技術(shù)
礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中建議采用礦山模型技術(shù),在開展勘查工作之前利用礦山結(jié)構(gòu)模型的技術(shù)方式,明確所勘查地區(qū)的環(huán)境結(jié)構(gòu)特點。①采用現(xiàn)代化的GPS技術(shù),構(gòu)建相應(yīng)的礦山三維模型,按照礦山的結(jié)構(gòu)屬性,明確勘查地區(qū)的深度情況和位置情況。為保證所構(gòu)建的礦山結(jié)構(gòu)三維模型能夠和礦山的實際結(jié)構(gòu)之間處于一致狀態(tài),應(yīng)采用GPS技術(shù)進行礦山位置清晰地采集,利用信號傳導(dǎo)系統(tǒng)將所采集的數(shù)據(jù)信息,傳輸?shù)娇刂浦行钠脚_,之后將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變成為三維坐標體系,在三維空間之內(nèi)構(gòu)建相應(yīng)的礦山結(jié)構(gòu)圖,然后進行坐標位置的匹配。但是需要注意,三維模型中坐標位置的匹配很容易受到GPS的相位差分因素、位置差分因素、偽距差分因素的影響而導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差,因此需要利用RTK技術(shù)總結(jié)分析差分共性,將總結(jié)分析的結(jié)果當做是對基準站進行修改的正數(shù)標準。同時還需通過GPS流動站完成有關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集任務(wù),明確修正以后和初始的位置數(shù)據(jù)信息有無差異問題,在沒有差異問題的情況下,通過MSS影像數(shù)據(jù)信息、遙感技術(shù)等構(gòu)建最終的礦山結(jié)構(gòu)三維模型;②完成模型的構(gòu)建工作之后,按照礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點,對水工環(huán)勘查位置的選擇工作全面優(yōu)化處理。首先需要重點按照三維模型的內(nèi)容準確分析礦山的地質(zhì)構(gòu)造分布情況與走勢情況,通常情況下,相同構(gòu)造的巖性特征會處于抑制狀態(tài),所以可以對淺層位置的巖性構(gòu)造數(shù)據(jù)進行采集,判斷深層位置的延性特點。其次,考慮到在水工環(huán)勘查設(shè)備安置的過程中,可能會受到底層地質(zhì)結(jié)構(gòu)作用力的影響,因此,需要結(jié)合礦山三維模型中各個位置的地質(zhì)狀態(tài),以軟弱下臥層為勘查目標位置,降低阻力數(shù)據(jù)值提高整體的勘查工作深度[4]。如公式:
公式內(nèi)P代表著目標勘查位置的附加應(yīng)力數(shù)據(jù)值,γ代表著附加參量數(shù)據(jù)值,F(xiàn)代表著地質(zhì)層的荷載數(shù)據(jù)值,D代表著勘查工作的深度。通過該公式可以將勘查設(shè)備所達到位置的地質(zhì)層受到的應(yīng)力計算出來,如若應(yīng)力比勘查設(shè)備的自加速作用力高,就證明勘查設(shè)備不能達到探測的深度,需要重新選擇探測的位置。反復(fù)性進行上述的操作之后,如果應(yīng)力數(shù)據(jù)值低于勘查設(shè)備的自加速作用力指標,就可以將這個位置當做是水工環(huán)地質(zhì)勘查的位置。
3.2.2 遙感技術(shù)和瞬變電磁技術(shù)的應(yīng)用
(1)遙感技術(shù)的應(yīng)用。水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作中,應(yīng)積極采用先進的遙感技術(shù),通過遙感衛(wèi)星進行礦山地面的數(shù)字拍攝,借助地面的信號接收設(shè)備,接收所拍攝的信號,從而準確采集和分析礦山地表水的遙感圖像數(shù)據(jù)。通常情況下使用遙感技術(shù)進行水工環(huán)地質(zhì)勘查,獲得的圖像清晰度很高,頻譜分辨率較強,能夠全方位、動態(tài)化進行礦山地表水的水平檢測,為水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題的預(yù)測和問題的應(yīng)對等提供準確依據(jù)[5]。
(2)瞬變電磁技術(shù)。水工環(huán)地質(zhì)勘查過程中所采用的瞬變電磁技術(shù),主要是將電磁感應(yīng)定律當做是重要的理論依據(jù),通過信號發(fā)射設(shè)備向,勘測地區(qū)的地表位置發(fā)射電磁波信號,之后通過信號接收的設(shè)備進行所反射電磁波信號的接收,對兩次發(fā)射的渦流場全面監(jiān)測分析,探測區(qū)域范圍之內(nèi)的水文地質(zhì)狀況,準確了解地下水的空間分布特點和水層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點,確保水工環(huán)地質(zhì)勘測結(jié)果的準確性。
新形勢下的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中如果缺乏較為良好的觀念和意識,各個部門的人員對工作不重視,將會導(dǎo)致水工環(huán)地質(zhì)勘查工作難以有效開展,對工作的合理落實也會造成非常不利的影響。因此在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查期間,應(yīng)重點形成正確的觀念意識,以準確的觀念促使各項工作效果的提升。首先,應(yīng)強化宣傳工作力度,為各個部門大力宣傳相關(guān)的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作,使得每個部門都能充分認識到相關(guān)工作的重要性,積極配合水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作人員開展各項工作。其次,著重引導(dǎo)地質(zhì)勘查人員積極采用現(xiàn)代化的技術(shù)和措施等,增強水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的可靠性和有效性,加強對各項工作環(huán)節(jié)的重視度,按照水工環(huán)地質(zhì)勘查工作流程和技術(shù)要求等,規(guī)范性執(zhí)行各項任務(wù),同時應(yīng)重點關(guān)注勘查工作結(jié)果的準確性,按照規(guī)章制度和標準要求等,使用相應(yīng)的技術(shù)措施和設(shè)備儀器,確保所獲得的勘查結(jié)果精確度,以免出現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作不準確的問題[6]。
礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查的目的在于及時發(fā)現(xiàn)礦山所存在的水文地質(zhì)問題或是環(huán)境問題等,為有效解決相關(guān)的問題提供基礎(chǔ)保障。尤其是目前我國在礦山深入生產(chǎn)的過程中,已經(jīng)開始出現(xiàn)非常嚴重的水資源污染問題,地表水的水質(zhì)呈現(xiàn)出惡化的趨勢,地下水的水位開始有所降低,對環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展造成不利影響,因此在水工環(huán)地質(zhì)勘查的過程中除了要有效應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)開展勘查工作之外,還需重點提升勘查結(jié)果的利用效果,使得相關(guān)部門能夠按照水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果有效進行水工環(huán)地質(zhì)問題的預(yù)防和治理。首先,由于礦山水工環(huán)地質(zhì)問題具有隱蔽性的特點,如果不能及時發(fā)現(xiàn)很容易導(dǎo)致出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境問題,甚至還會引發(fā)山體滑坡事故或是泥石流事故等,因此在完成水工環(huán)地質(zhì)勘查的數(shù)據(jù)信息采集工作之后,需要按照所采集的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容,準確預(yù)測當?shù)貐^(qū)域是否會出現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題,詳細研究礦山的地質(zhì)形態(tài)特點、構(gòu)造特點等,客觀評價各類危害性因素,按照勘查數(shù)據(jù)信息預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害問題的發(fā)生率,結(jié)合所預(yù)測的結(jié)果制定完善的礦山安全生產(chǎn)方案計劃,確保能夠從根源層面入手預(yù)防出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的問題;其次,完成水工環(huán)地質(zhì)勘查工作之后為確保能夠有效利用勘查結(jié)果進行地質(zhì)災(zāi)害問題的防治,需要按照勘查結(jié)果的內(nèi)容進行地質(zhì)災(zāi)害問題的針對性預(yù)測分析,例如:將水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果應(yīng)用到預(yù)測礦山地面開裂問題中,準確進行礦山周圍建筑結(jié)構(gòu)和裂縫之間安全距離的測量,一旦發(fā)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)受到裂縫的影響,就要強化建筑地基的加固力度,嚴重的甚至還可以拆除建筑,以免威脅建筑類的人員生命安全。同時還需根據(jù)水工環(huán)地質(zhì)勘查的結(jié)果,對已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫進行回填處理和夯實處理,通過防水處理的方式預(yù)防再次出現(xiàn)裂縫[7]。再如:將水工環(huán)地質(zhì)勘查的結(jié)果應(yīng)用在礦山泥石流事故和滑坡地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測中,根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果,制定完善的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測方案,階段性巡查高危區(qū)的地質(zhì)情況,如果發(fā)現(xiàn)有異常狀況就要快速做出警告,提醒礦山生產(chǎn)的人員和周圍居民撤離,以此避免地質(zhì)災(zāi)害問題對人們生命財產(chǎn)安全造成威脅。
我國在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查過程中如果勘查工作人員缺乏專業(yè)性,將會導(dǎo)致整體工作的質(zhì)量不符合標準要求,難以滿足當前高效化和高水平勘查工作的需求。因此,建議礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查有關(guān)部門積極建設(shè)高素質(zhì)的人才隊伍,首先,對工作人員進行專業(yè)知識和現(xiàn)代化水工環(huán)勘查工作技術(shù)的培訓,使得每位人員都能掌握工作流程和現(xiàn)代化的工作技術(shù),可以遵循流程標準執(zhí)行任務(wù),借助現(xiàn)代化技術(shù)維護勘查結(jié)果的準確性和勘查工作的科學性,保證能夠有效執(zhí)行相關(guān)的工作。其次,應(yīng)積極開展政治方面的教育活動,培養(yǎng)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作人員的職業(yè)道德素養(yǎng)和綜合素質(zhì),增強每位人員日常工作的責任感和積極性,提升各方面的工作規(guī)范性和標準性[8]。
綜上所述,新形勢下礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中,由于缺乏完善的工作流程,沒有引進先進的技術(shù),勘查后的結(jié)果利用率很低,缺乏準確的觀念意識,工作人員的專業(yè)性很低,導(dǎo)致出現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作問題。因此建議有關(guān)部門重點結(jié)合礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的發(fā)展需求,積極完善相應(yīng)的工作流程,改善勘查工作技術(shù),形成正確觀念意識,增強勘查結(jié)果的利用效果,培養(yǎng)專業(yè)型的人才,促使工作水平的提升。