矿山水文地质勘查的主要问题及预防策略论文

2024-02-27 10:44:52 来源: 作者:xieshijia
摘要:为了有效满足社会各个方面的资源需求,需要对地下矿物资源进行有计划的开采利用,但是由于矿物深埋于地下,开发过程中存在诸多安全风险,故而在实施矿产资源开发之前,必须对矿区区域地质、环境以及水文等进行全面细致的勘查分析,并据此制定和落实相应的开采方案,才能保证矿山开发安全顺利开展,从而实现矿山开发的预定目标。基于此,本文着重分析矿山水文地质勘查的主要问题及预防策略,以期促进矿山水文地质勘查水平提升。
摘要:为了有效满足社会各个方面的资源需求,需要对地下矿物资源进行有计划的开采利用,但是由于矿物深埋于地下,开发过程中存在诸多安全风险,故而在实施矿产资源开发之前,必须对矿区区域地质、环境以及水文等进行全面细致的勘查分析,并据此制定和落实相应的开采方案,才能保证矿山开发安全顺利开展,从而实现矿山开发的预定目标。基于此,本文着重分析矿山水文地质勘查的主要问题及预防策略,以期促进矿山水文地质勘查水平提升。
关键词:矿山;水文地质勘查;问题;预防策略
在国家不断加强矿产资源开发的情况下,矿山工程数量越来越大,由于矿山地区有着复杂多变的地质条件,并且地下水文环境也较为复杂,开发难度和实际施工中的地质灾害风险相对较高,而且很多地质灾害都与地下水存在密切关系,因此开展高水平的矿山水文地质勘查,对于矿山工程而言至关重要。有效掌握水文地质勘查主要内容与水文地质危害类型,客观梳理现阶段矿山水文地质勘查方面的常见问题与相应的解决策略,有助于提高矿山水文地质勘查效率和勘查质量。
1矿山水文地质勘查的重要性
全面系统的调研和勘查是确保水文地质工作成功的基础。了解项目区域的气候、地形和地下水情况可以帮助确定可能的风险和挑战,从而制定适当的对策。测绘地下水最高和最低水位以及确定地下水的类型和分布规律非常重要。这有助于矿山项目管理人员更好地规划排水系统,确保生产安全,并防止水灾事件的发生。持续观测和记录水文地质参数的变化以及研究其规律是一个关键步骤。这可以帮助矿山项目团队及时识别潜在的问题,在此基础上制定应对措施和方案的提前规划是必要的。应急反应通常效果不佳,因此在面临水文地质挑战时,有一个明确的计划可以减轻潜在的风险和损失。将水文地质勘查作为矿山项目开发的首要任务,投入充足资源以确保工作质量。
2水文地质的勘查内容
水文地质勘查是对矿山区域地形、气候、降水等情况进行全面了解的重要部分,这直接影响了矿山工程的设计和施工。这种了解是项目成功的基础。重点调查地下水位的变化范围和规律至关重要,特别是在排水治理方面。只有通过充分了解地下水位的动态变化,才能制定有效的排水策略。复杂的水文地质情况,如非压水层,必须得到充分的关注。这些情况可能对矿山开发和安全性产生显著影响,因此需要在勘查过程中详细研究。自然因素,如降雨,会对地下水位产生影响,而如果勘查不到位,将无法提出针对这些自然因素的应对措施,可能导致不必要的风险。现代技术可以提供更精确、实时的数据,以支持更好的决策制定和风险管理。水文地质勘查是矿山开发的重要先导工作,对整个项目的成功具有决定性的影响。因此,必须对其进行认真对待,确保工作具有高度的专业性和学术性。
3矿山地质勘查中水文地质问题的危害
3.1地下水位的频繁变化
地下水水位在短时间内出现快速上升或下降可能对矿山工程造成严重危险。水位快速上升可能导致矿坑和矿井的淹没,而快速下降可能导致地层的塌陷和坍塌。季节性的大雨可能导致地层的冲刷和水位上升。因此,在工程勘查中,需要充分分析矿山开采区域的降水情况,以及相关水系和地下水水体的状况。在特殊地质环境中,如地下水水位持续升高的情况下,确实存在较高的工程安全风险。这可能导致冒顶、工作面受水侵入等问题,对采矿活动构成威胁。鉴于地下水水位变化可能对矿山工程安全产生重大影响,必须制定相应的安全措施。这可能包括改变采矿策略、强化支护和排水系统、制定紧急响应计划等。
3.2地下水的水质较差
地下水是重要的饮用水和生产用水来源,其质量影响着人类的健康和生活质量一些矿石开采过程中可能导致的水质污染问题,如酸性水和含硫矿石。这些问题的存在确实需要引起高度关注,因为它们可能对地下水的pH值和化学成分产生不利影响。通过预防为主、防治结合的方式来处理水质问题是至关重要的。管理矿坑水补给水源、实施地下水疏干系统、减少地下水滞留时间等都是有效的预防和控制措施。这些措施有助于防止水质污染发生,维护地下水质量。对于工程的价值评估应该考虑多方面因素,而不仅仅是经济效益。现代社会越来越注重可持续发展和环境保护,因此,在工程规划和实施中,必须综合考虑自然生态环境、社会效益以及水文地质等方面的影响。
3.3地下含水层水位较高
在矿山开采前,深入了解地层和含水层的特征至关重要。这包括地质结构、岩层性质、含水层厚度和类型等。这些信息对于规划开采策略和确定工程参数至关重要。勘查工作获取的信息必须及时反馈给规划部门,以确保规划与实际情况相符。这种沟通和协调对于后期工程的成功实施至关重要,可以帮助规划部门调整计划以适应地质条件。地下水水位标高受多种因素影响,包括地层温度和地质构造。这种变化可能导致地下水水压的不稳定性。因此,在采矿工程前,必须了解地下水水位的动态变化,以制定适当的水文管理策略。矿山开采区域的选址应谨慎选择,避免选择地下水水位变化较大或地质条件复杂的区域。此外,分析隔水层的厚度、位置和性质非常重要,以减少地下水对工程的干扰。
4矿山水文地质勘查工作中存在的问题
4.1勘查人员素质有待提高
为确保勘查工作的质量,企业应考虑对勘查人员进行专业技术考核和培训。勘查团队需要具备必要的水文地质知识和技能,以正确解读地下水情况并记录数据。投资于培训和提高员工素养将为项目的成功提供长期利益。数据的准确记录对于水文地质勘查至关重要。企业应鼓励并指导工作人员如何进行详细和准确的数据记录,包括观测数据、测量数据和地质描述。这可以通过培训和制定标准操作程序来实现。设立质量控制机制和监督程序,以确保数据的可靠性和一致性。这可以包括对数据记录进行审核和审查以及定期检查勘查团队的工作表现。如果企业没有足够的内部专业知识,可以考虑寻求外部水文地质专家或咨询公司的帮助。外部专业支持可以弥补知识和技能的差距,提供有关数据记录和解释的建议。企业应该采取长期规划的方式来提高水文地质勘查的质量。这包括培养内部人才、建立可持续的培训计划和持续改进勘查流程。
4.2水文地质勘查手段过于简单
企业在意识到水文地质勘查的重要性后,应投入足够的资金来支持勘查工作。虽然初期投资可能较高,但它将降低后期开采过程中的风险和成本。不同地域的水文地质情况各异,因此必须进行深入的区域研究,以了解特定地区的地下水情况。针对性的研究可以提高勘查结果的可靠性。采用多样化的勘查技术和方法,以确保全面的数据收集。这可以包括地质勘查、水文测量、遥感技术、地球物理勘查等多种方法的结合使用。在测绘和数据记录中,确保对特殊地质特征如水库、地下河流等进行明确的标记和注释。这有助于后期分析和规划工程时更好地理解地下水体的情况。勘查工作不应仅仅是一次性的任务,而应定期更新数据并进行监督。这有助于跟踪地下水动态的变化,及时发现问题并采取措施。建立具备水文地质专业知识的团队或借助外部专业咨询机构,以确保勘查工作的专业性和质量。
4.3水文地质勘查工作不到位
水文地质勘查的具体实施过程中,地下水在矿山工程中的作用和影响往往被低估或忽略。然而,地下水的水位、水质和水动态都可能对矿山工程产生重大影响,包括排水、安全和环境方面。确保勘查数据的准确性和可靠性对于规划和决策至关重要。如果勘查工作不充分或勘查人员缺乏相关经验,可能会导致不准确的数据,从而影响项目的成功实施。不同区域的水文地质情况各异,因此勘查设备和技术应根据具体情况进行调整。这需要专业知识和经验,以确保勘查的有效性和适用性。一些煤矿企业可能误认为在勘查阶段的投入不会对后续开采产生很大的影响。这种错误的认知可能导致开采过程中的不良后果和不必要的风险。因此,需要提高对水文地质勘查价值的认识。
4.4水文地质勘查工作的管理体制不健全
在矿山水文地质勘查中确保管理体系和标准的建立以及对水文地质的监测,对于工程的顺利进行至关重要。建立完善的水文地质勘查管理体系,明确责任和流程。这包括指定负责人、建立标准操作程序、监控进度和质量,以确保工作按计划执行。为负责水文地质勘查的团队成员提供培训和教育,以提高其对工作的理解和专业知识。培训可以包括水文地质基础、勘查技术和数据记录等方面。提高企业领导层和负责人对水文地质勘查结果的认识和重视程度。明确勘查结果对项目决策和安全的影响,以确保工作不仅仅是形式上的。制定水文地质勘查的标准和质量控制措施,以确保数据的准确性和一致性。这包括采用国际或行业标准,确保数据可比性。
5矿山水文地质勘查存在问题及解决对策
5.1引入创新技术
煤矿企业在水文地质勘查方面需要不断创新和引入先进技术,这是确保矿山开采工作能够适应日益复杂的情况的关键。遥感技术可以通过卫星或航空传感器获取地表和地下水情况的图像和数据。这些数据可以用于监测地下水位、水体的分布和水质等信息。遥感技术的使用有助于扩大勘查范围,提高数据的时效性。利用电磁波对地下水进行探测。不同类型的地下水含量会导致电磁波的反射和传播方式不同,因此,可以通过分析电磁波数据来识别地下水位和地下水体的特征。流量测井法是一种经典的水文地质勘查方法,通过测定井中水位变化和水位与时间的关系,来推断地下水位和水流的情况。它可以提供实时的地下水信息,用于监测地下水动态。
5.2水文地质勘查关键步骤的控制
在矿山项目中,对水文地质条件的深入了解是确保安全和可行性的关键。这包括了解地下水位、水质、水动力学以及其他地质特征。勘查结束后,对勘查结果进行全面的分析至关重要。数据的准确性和可靠性是确保后续工作的成功的前提。数据校准和审核是必不可少的步骤。勘查团队成员需要明确自己的工作职责,确保工作任务分工清晰。这有助于提高勘查工作的效率和质量。勘查人员必须始终牢记安全意识。水文地质勘查可能涉及到地下环境,因此必须采取适当的安全措施,以防止事故发生。水文地质勘查不仅仅是短期任务,而应纳入整个项目的规划。这意味着在项目初期就要考虑水文地质的影响,以避免后期问题。
5.3水文地质勘查从业人员的业务水平提升
提高水文地质勘查人员的技术水平和素养非常重要,这对确保勘查的质量和效率具有关键性作用。定期邀请水文地质研究专家或行业专业人员进行培训,涵盖勘查技术、数据分析、报告编制等方面的内容。培训课程应与勘查工作的最新发展和需求保持一致。积极引进和采用最新的水文地质勘查技术和设备,以提高数据采集的准确性和效率。这可能包括遥感技术、地质雷达、地下水位监测仪器等。组织水文地质勘查人员的经验交流会议,让他们分享成功案例、挑战和最佳实践。促进内部和外部专家之间的合作,以获取更多知识和见解。鼓励水文地质勘查人员参与相关科研项目,以拓宽他们的知识领域和研究技能。这可以提供更多的机会来理解新技术和方法。
6矿山水文地质调查中的应用案例分析
6.1工程概况
矿山位于普定县,距离县城北东约26千米,隶属于普定县猴场乡。矿区的总面积为1.8717km2,属于年产6万吨原煤的小型矿井。矿山业主委托了中地地矿建设有限公司来进行资源/储量核实工作,这是为了办理采矿证的延期手续以及核实采矿权价款。这些程序通常需要确保矿山的资源和储量情况得到准确评估,以便满足法规和采矿权的要求。地质核实工作包括了对矿区范围内的地层、构造、煤层特征以及可采煤层的层数、厚度和矿质变化等情况的详细研究。这通常需要使用钻孔揭露、物探探测井验证、取样测试和分析等技术手段。
6.2地球物理测量方法的运用
这次工作涉及了广泛的地质和矿山调查工作,并遵循了一系列合理的工程布置原则。工作包括了1/5000地质填图,测制2条1/2000地质剖面,以详细了解矿山区域的地层、岩性、地质构造和煤层分布情况。这是为了获得有关地质情况的全面信息,为后续的勘查和开采工作提供依据。除了地质调查,还进行了老窑清理调查和原主井的调查测量工作,以及1/5000水文、工程、环境等调查工作。这些工作涵盖了矿山周边的多个方面,包括历史遗留问题和环境影响评估。在收集了相关资料后,通过取样分析测试,对矿山进行了综合评价。这意味着对地质、水文、工程、环境等方面的数据进行分析,以全面了解矿山的现状和潜在风险。
6.3水文地质条件评价
矿床的主要水源是裂隙含水层,顶板进水是主要的进水方式。这意味着地下水主要来自于煤层和其它岩石层中的裂隙和空隙。矿区地质构造复杂,褶皱发育,煤层起伏大,但断层不太发育。这种地质构造特点可能导致地下水路径复杂,需要更深入的水文地质研究。矿床的向斜轴部相当于一个汇水盆地,这意味着地下水可能会在这一区域聚集。煤层所在的龙潭组地层富水性中等,这表明煤层周围的地层可能有一定的水含量,需要在开采过程中进行适当的排水和防水措施。
7结语
综上所述开展矿山水文地质勘查作业,有效了解掌握和分析矿山区域地下水水位变化规律与具体分布等情况,可以为矿山开采中的安全隐患预测评估以及防范提供有效参考依据。但是在实际的矿山水文地质勘查工作中,勘查人员专业水平不足及水文地质勘查不到位等问题会对该项工作高质量开展造成负面影响,因此应通过提升勘查人员工作能力等措施给予解决。
