地下水对有色金属矿山地质勘查的影响论文

2024-02-22 11:00:23 来源: 作者:heting
摘要:有色金属作为一种重要的矿产资源,在当今经济发展中发挥着十分重要的作用。近年来,随着我国对有色金属资源需求的逐渐增加,有色金属矿产的开采规模逐渐扩大,通过采用排水降压技术、水位调控技术、加固支护技术以及水文监测与预警技术等一系列综合措施,可以强化处理地下水对有色金属矿山地质勘查的影响。这些技术的应用将有效降低地下水压力对岩土工程的危害,保障工程的稳定性和安全性,并为矿山勘查的顺利进行提供有力的支持。
摘要:有色金属作为一种重要的矿产资源,在当今经济发展中发挥着十分重要的作用。近年来,随着我国对有色金属资源需求的逐渐增加,有色金属矿产的开采规模逐渐扩大,通过采用排水降压技术、水位调控技术、加固支护技术以及水文监测与预警技术等一系列综合措施,可以强化处理地下水对有色金属矿山地质勘查的影响。这些技术的应用将有效降低地下水压力对岩土工程的危害,保障工程的稳定性和安全性,并为矿山勘查的顺利进行提供有力的支持。
关键词:有色金属,地质勘查,地下水,岩土工程
多年来,我国有色金属矿业不断发展,有色金属安全生产与勘查的重要性日益引起人们的重视。水文地质勘查又称地下水地质勘查,在矿业生产中具有十分重要的意义。地下水中的溶解物质和离子浓度,如金属离子、矿物饱和度等,可能为有色金属矿床的勘查提供重要线索。地下水中的金属离子含量变化和空间分布可以反映地下矿床赋存的情况。通过对地下水中金属元素的测定和地球化学特征的分析,可以为矿床定位和矿体性质的评估提供重要依据。对矿井地下水情况进行详细调查,可以更好地了解矿井地下水情况,分析地下水对地面和矿井的影响,并根据矿井的实际情况采取预防和补救措施。这样可以最大限度地减少或消除地下水对土木工程造成的破坏。在有色金属矿山地质勘查中,应更加重视地下水勘查。
1地下水勘查在有色金属矿山地质勘查中的重要性
地下水对矿山地质勘查的影响首先表现在水文地质条件上。地下水的存在和流动状况直接影响着勘查工作中的钻探、采样、测试等工作。地下水丰富的区域往往伴随着较高的水位,这可能增加勘查井、钻探孔等工程建设的难度和成本。水位的变化还可能导致矿体地下水位面的波动,对勘查数据的解释和矿体模型构建带来一定的不确定性。在地质勘查过程中对地下水进行综合分析和调查,可以更加客观地了解地下水的水文地质特征,分析地下水对矿山技术施工区的影响。地下水勘查是确定矿床位置和勘探目标的重要手段之一。地下水的存在和特征往往与矿床形成和富集有密切关系。通过对地下水的调查和分析,可以推断潜在矿床的位置和可能的富集区域,指导勘查工作的展开,提高勘探的效率和精度。
地下水作为地质流体,对矿床的形成、富集和分布起到重要的调节和催化作用。地下水的化学成分、温度、溶解度等对矿床的性质和富集特征有着直接的影响。通过对地下水的取样和分析,可以获取与矿床成因和演化相关的信息,进而评估矿床的潜力、规模和经济价值。地下水勘查为勘查孔位选择和钻探工程设计提供重要依据。地下水的存在和水位变化可影响钻探孔的位置、深度和布局规划。通过对地下水位、流动方向和水力特征的分析,可以优化勘查孔位的选择,提高采样和测试效果,减少资源浪费和勘探风险。在矿山地质勘查过程中,合理管理和利用地下水资源是确保环境保护和工程安全的重要任务之一。地下水勘查可以帮助评估矿山活动对地下水的影响,及早发现和预防可能的地下水污染、地质灾害和水害风险,保障勘查过程的可持续性和安全性。综上所述,地下水勘查在有色金属矿山地质勘查中的重要性不可低估。它为矿床定位和勘探目标确定、矿床性质评估、勘查孔位选择和钻探工程设计,以及环境保护和工程安全提供关键支持和参考,为实现高效、可持续的矿山勘查和开发提供了不可或缺的技术手段。
2地下水对有色金属矿山地质勘查的影响
2.1地下水压力作用危害岩土工程
地下水压力是岩土工程中一个重要的影响因素,在有色金属矿山地质勘查中也不例外。地下水压力的存在对岩土工程的稳定性和安全性造成潜在的威胁。地下水压力会对岩土体的稳定性产生直接影响。当地下水压力超过一定阈值时,岩土体内的有效应力将减小,从而降低了岩土体的抗剪强度、抗侧移能力和整体稳定性。这可能导致岩土体产生变形、滑移、塌方等不稳定现象,对岩土工程的安全性构成威胁。地下水压力对岩土工程中的地基沉降和沉降差异也会产生影响。地下水的存在和压力变化会对地下土体的孔隙水压产生调节作用,进而引起地基土的压缩和沉降现象。特别是在矿山地质条件恶劣的情况下,地下水压力的变化可能导致地基沉降不均匀、沉降差异过大,给岩土工程带来沉降不均匀、结构破坏等风险。
某些条件的影响会导致地下水位发生变化,如地下水位下降或地下水位频繁上升。这种变化会对采矿区的所有地表作业产生重大不利影响,并可能导致地面严重变形。当地下水位上升或下降到一定程度时,石灰质土壤中可能会形成流沙。土壤膨胀也可能发生,如果持续时间长,会对建筑物产生腐蚀作用,降低建筑物的质量。地下水压力作用还会引发岩土工程中的地下水渗流问题。高水头的地下水压力会驱使地下水穿透土体的孔隙和裂隙,形成渗流通道,从而影响和改变岩土体的物理性质和力学行为。这可能导致岩土体内部的饱和度变化、泥水共沉积、土体颗粒破碎等现象,影响岩土体的工程性能和稳定性。此外,地下水位过高还会造成地下空洞浸水和地基膨胀,严重影响建筑物的质量。
2.2地下水位影响岩土物理结构性质
地下水位与岩土的结构和性质相互作用。一般来说,某些地质环境,如黏性土和软质岩石,比其他地质环境对地下水位更敏感。这些特定的地质环境对地下水的变化最为敏感。受地下水影响的不仅是地质环境,还有实际的勘探工作和为勘探工作建造的建筑物。地下水位与岩土的物理性质之间存在一定的相关性,粘性土特别容易受到地下水的影响。一般来说,地下水位会使隧道地基不稳定。地基下地下水位的变化会影响建筑物的稳定性。地下水位下降时,岩石和土壤的自重会增加,从而影响工程的地基。反之,随着地下水位的上升,地基会变得更加松软、不牢固和致密,从而影响建筑物的质量,最终导致沉降和变形。如果土层处于地下水位和地下水位的交替状态,土层的水解和氧化作用都会减弱。再加上上部土层的自由重力效应,最终会导致承载力增加。地下水的变化会导致岩层和土层的物理性质发生变化,在这种条件下很难确保人造建筑物的稳定性。地下水的存在对地质结构的形成和演化有一定影响。在有色金属矿山地质勘查中,地下水的排泄作用可能导致地表和地下的溶洞、溶蚀壁等地质构造特征形成。这些地质构造特征可能与矿床形成和分布有密切关系,对勘查的指导和模型构建具有重要意义。地下水的流动对矿床形成和演化过程有着重要的影响。地下水的迁移与输运过程中可能发生溶解、沉淀和重分配等作用,从而影响着矿床中有色金属的富集和分布。勘查工作中需要关注地下水的运移路径和扩散规律,以确定矿床形成机制、矿体分布规律以及矿石赋存状态等重要信息。因此,为确保预防工作的开展,防止各种隐患情况的发生,应利用先进技术对地下水进行全面检测。
2.3地下水位变化影响岩土工程
在某些情况下,未开采矿化区域的地下水位可能会发生变化,导致地下水位下降、降低或升高等多种情况。地下水位的波动会对采矿区内的岩土工程产生重大影响,可能导致基岩收缩和变形以及采矿区受损等危险情况。当地下水位上升或下降到一定程度时,灰尘会液化,细沙会饱和,从而导致流沙和管道冲压等危急情况。土壤也会膨胀,对建筑物造成严重破坏和侵蚀。地下水位上升还会填满地下室和洞穴,使地基和建筑物变得不稳定和危险。
3相关防范措施分析
3.1加强对地下水的勘查工作
在以往的矿山调查中,没有重视水文地质调查。应该努力加强地下水勘查工作在有色金属矿山地质勘查中的重要性,减少地下水对矿山巷道形成的影响。地下水勘查工作十分复杂,在进行勘查时需要了解矿区的实际情况和自然环境。需要收集大量相关信息,以确定地形、地貌和水文气象条件。此外,还必须充分了解矿区的气候、气象和湿度条件,并进行适当的地下水调查。必须进行充分的准备工作,以减少或消除地质勘查工作对采矿区地下水的影响。
3.2强化处理地下水影响的技术
为了将地下水对有色金属勘探的影响降到最低,确保地下水不影响工程进度,将影响工程质量的因素降到最低,需要对地下水的性质进行调查。经过全面的地下水调查,可以通过相应的技术措施解决问题,理清地下水对采矿技术的影响程度,更好地解决地下水的影响,消除工程顺利进行的障碍。在此基础上,分析了地下水的性质,提出了解决地下水侵蚀的四大方法:固结技术、预防技术、栓塞技术和排水技术。固结技术是从岩体的基本结构出发,分析岩体内部结构,加固岩体薄弱部位的方法。预防技术是从源头上防止与地下水碰撞的方法,原则上应在没有地下水问题的地区实施。但是,这种方法有很大的局限性,不能提供很好的反馈。避免地下水从建筑工地迁移可确保工程质量,并将其影响降至最低。栓塞技术是一种拦截地下水并防止其进入工地的方法。在找不到合适的截流地点时,这种方法可以有效避免地下水流入。排水技术是在地下水位线以上为施工创造一个不适宜的地下水环境,并利用现有的特定技术手段来提高或降低地下水位条件。以下进行详细的技术分析。
加固支护技术。对于岩土体稳定性较差或受地下水压力影响较大的区域,可以采用加固和支护技术来增强工程结构的稳定性。例如,人工加固土体、设置防渗屏障、采用地下水压平衡法等方式可以有效地控制地下水渗流和水力压力,减缓岩土体的变形和破坏。这将提高工程的抗压、抗滑移能力,确保工程长期稳定运行。
水文监测与预警技术。建立完善的水文监测系统,实时监测地下水位、地下水压力、水质等参数的变化趋势和波动情况。借助先进的数据采集和处理技术,及时获取与地下水有关的信息,并利用预警模型进行预测和预警,以便及时采取相应的措施应对可能出现的问题。
水位调控技术。对于具有季节性变化的地下水位,可以采用水位调控技术来控制地下水位的变化范围。例如,可以设置水闸、堤坝等控制设施来调节地下水位的上升和下降。通过合理的水位调控,可降低地下水压力的季节性变化对岩土工程的影响,提高工程的稳定性和安全性。
排水降压技术。通过排水降低地下水位,减小地下水压力对岩土工程的影响。可以采用抽水井、水泵系统等技术手段将地下水抽出,以达到水位降低的目的。同时,通过合理的排水系统设计和管网布置,确保地表和地下水系的排水通畅。这将有效减轻地下水压力对岩土体稳定性和工程安全的影响。
3.3确立地下水地质勘查的相关内容
首先,应尝试对相关区域的地下水进行明确的取样分析。地下水可以分为三种类型。第一,与地表水有明显区别的所有埋藏地下水,尤其是含水层的饱和带部分。第二,土壤和岩石中的饱和渗流和渗透水,泉水和井水的补给水;第三,地下水的成分各不相同,因此需要识别并分别处理原矿区的水环境和成分。这些指标有助于分析项目影响的定性方面。这些指标可以相互协助,分析矿区周围地下水的成分,支持后期的相关预防活动。应注意地下水与岩石、气体、液体和固体的相互转化。
与有色金属矿水文地质调查相关的主要影响因素是地下水类型和条件的变化,这可能会影响土木工程。含水层的厚度和分布等物理条件也可能影响采矿作业。因此,在调查地下水时,应确定调查的性质,并进行详细调查。地下水的水力特性也可能影响调查。地层的水力特性主要是由地层和地下水的作用形成的,地层的固态/液态与其他因素之间存在相关性。地层中含有大量地下水,地下水的类型和相对水力特性可能会在一定程度上干扰地层。应进行地下水调查,以确定与各种水力特性相关的指标,并获得有价值的土木工程数据。
3.4提高对地下水性质的综合研究和处理
要对地下水性质进行全面的实验调查,确定矿区地下水的实际情况,找出地下水存在的问题,利用完善的技术手段实施处理措施,全面提高矿山工程水平,确保工程顺利实施。具体施工技术包括以下几个方面:
预防技术。采用合理的预防措施,可以防止地表径流进入采矿作业区,降低地下水出现问题的可能性,确保各种工艺工程措施的有效实施。可以采取各种措施防止溢流。例如,可以挖掘和堆放地下水,避免形成径流。采取集中排水的形式,减少矿井塌陷的发生。根据沉陷的实际情况,采取降低地下水位的方法,防止沉陷的发生。在防止管涌发生的过程中,可以采取控制地下水流的形式,达到防治的目的。
加固技术。根据实际地质结构实施加固处理技术。由于地质结构的不稳定性,在固化处理过程中要使用固化材料来加固地质结构的稳定性,减少地下水渗透对地质结构的影响,控制地下水的流动程度。
堵截技术。可通过合理截流控制地下水补给源,应采用多种截流方法。例如,增加幕墙的技术可以有效拦截地下水的流动路径。这样可以合理控制地下水抽排工程的施工范围,确定有效范围的合理内容,避免施工损失,顺利实施工程。
4结语
总的来说,地下水对有色金属矿山地质勘查的影响是多方面的。它在水文地质条件、地球化学特征、水文过程与输运以及地质结构形成等方面提供了重要的参考和线索,为勘查工作提供了重要的信息依据。因此,在矿山地质勘查工作中,我们需要充分考虑地下水因素,进行综合分析和判断,确保勘查成果的准确性和可靠性
