水文地质在金属矿产工程中的作用

文/华正飞 辽宁省建筑设计研究院岩土工程公司 辽宁沈阳 110005

1、地下水对金属矿产工程的危害

近年来，据有关调查显示，经常有地下水引起的金属矿产工程勘察危害事故发生，这种事故主要是由地下水位发生变化和地下水流动所产生的压力造成的。通常，地下水位变化大多数由人为因素引起，此外，还有一些天然因素，无论是何种因素引起的，当水位达到一定程度时，地下水位的变化必将会对金属矿产工程地质造成不同程度危害。常见的有以下三种。

1.1 地下水位下降对金属矿产工程的影响

日常生活中，人为因素造成地下水位的降低很常见，如因农田干旱进行的灌溉、采矿活动中的矿床疏干及上游建造水坝、修建水库阻挡下游地下水的供应等。地下水的大幅度下降，常常会导致地面干裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害和造成地下水源减少、水质恶化等一系列问题，对金属矿产工程、建筑物的稳定性和人类居住的房屋造成很大危害。

1.2 地下水的反复升降对金属矿产工程造成的危害

变形的产生金属矿产工程勘察困难，假如地下水升降变化频率过高，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，更严重的是，岩土膨胀收缩的幅度会不断增大，从而导致由地裂引起的建筑物倒塌，尤其是对轻型建筑物的毁坏较严重。地下水升降变动区域内，因地下水积极交换的影响，土层中的Fe、Al等金属元素会大量流失，一旦土层失去胶结物后，就会造成岩土土质变松、含水量孔隙加大，承载力降低、为金属矿产工程地质的进行等带来一定程度的困难。同时，也会对建筑物产生严重性破坏，给工程的开展带来麻烦。

1.3 地下水位上升对金属矿产工程的影响

造成潜水位上升的因素很多，其受环境因素、地质因素的影响最为严重，如含水层结构、气象因素（降雨量上升）和气候变化等。还有人为因素，像大型农业灌溉等。但真正的水位上升并不是单一因素引起的，而是由众多因素共同作用引起的。如 ：土壤沼泽化、盐渍化，金属矿产及地下水对建筑物腐蚀性增强。

1.4 地下水动压力作用的不良影响

如果没有人为破坏，地下水不断地流动就会产生一定的动压力，虽然这变化对金属矿产工程地质没有致命性影响，但因人为工程活动中改变了地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引起一些严重的金属矿产工程地质问题，例如流砂、管涌、基坑突涌等。

2、在矿产资源勘查中如何搞好水文地质工作

2.1 严格执行规范

为加强矿产和地下水的管理,统一勘查技术要求,国家和国土资源部先后发布了一系列的相应的国家和国家地质矿产行业标准规范,如《金属矿产地质勘查规范总则》(GB/T13908-2002)和《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB12719- 1991)等,这些标准是矿区水文地质调查的依据,在实际工作中,需根据矿区的实际情况,在地质、水文地质调查的基础上,结合物探、钻探、化探、试验等手段,综合分析、预测矿山开采过程中矿坑充水或抽排水可能引发的环境地质问题,并提出防治建议。

矿床水文地质调查评价应与金属矿产勘查阶段相适应, 其普查、详查、勘探三个阶段划分是与矿产勘查阶段相互吻合的。在金属矿产勘查中水文地质有两大基本任务,一是要达到各勘查阶段矿区水文地质条件及矿床充水因素查明程度,预测矿坑涌水量；二是对矿床水资源综合利用进行评价,提出供水水源方向。此外,矿区开采技术条件方面的勘查,应从社会的综合效益出发,既要研究保障矿山安全,连续生产,又要研究将不利因素转变为有利因素,如矿山排水的综合利用因素等。有的地下水较大的矿区应考虑地下水做为矿山供水利用,化害为利。

2.2 明确勘查标准和要求,客观实际地运用规范

在实际工作中,由于一些历史原因和勘查者的专业、工作经历的不同, 有的不甚了解矿产勘查中的水文地质工作应遵循什么统一标准,有的则不明白如何按规范去工作。为此需注意两个问题:

2.2.1 以规范为依据,明确标准要求

矿产勘查工作中的水文地质工作必须以规范为依据,按照统一的国家和地质矿产行业标准规范的要求进行工作。对于矿产勘查中的水文地质工作,目前可依据的规范和要求有三种,一是 GB12719- 91《矿区水文地质工程地质勘探规范》中相应勘查阶段的规定和规范要求；二是GB/T13908- 2002《金属矿产地质勘查规范总则》中相应勘查阶段及开采技术条件勘查类型划分及工作规定和规范要求；三是《各矿种勘查规范》的相关规定和规范要求。前二者是国家标准,是各矿种勘查中水文地质、工程地质、环境地质调查评价工作的基本准则和要求；而后者是国家地质矿产行业标准规范,其是依据各矿种特点,配套使用的规范要求[9] 。

2.2.2 客观实际的运用规范

金属矿产勘查中的各矿区的水文地质条件千差万别,在工作中要结合矿区的情况客观实际地运用规范。因为规范是一个时期的勘查工作的总结,是反映矿产勘查中水文地质工作的基本技术要求,随着科技进步和勘查工作的发展以及新技术、新方法在勘查工作中的应用,规范也需要根据勘查工作的新经验不断地修订和完善。工作中应不断总结经验,引进和推广水文地质勘查新技术,以提高整体勘查工作质量。矿区水文地质工作是为矿山建设规划或设计提供可靠的依据,为未来矿山提供安全开采的保证,决不可忽视。本文的目的是希望能引起金属矿产勘查者对水文地质工作的重视,不要忽视水文地质工作的地位,更好地提高整体勘查报告的质量,为矿山建设设计提供可靠保证。

结语：

总而言之，水文地质在金属矿产工程地质中的作用就在于更好地掌握地质情况，并在金属矿产工程地质中注重水文地质勘查工作的开展，切实掌握地下岩土理化性质，分析地下水的变化给地下岩土理化性质和金属矿产工程地质带来的影响。在今后的工作中加强对其的改进和优化，才能更好地提高金属矿产工程地质勘查成效，最终确保整个矿产工程效益得到有效的提升。

[1]农世兴.水文地质在金属矿产工程地质中的作用探析[J].世界有色金属,2016,(09):34-35.

[2]高云. 水文地质在工程地质中的作用分析 [ J ] . 黑龙江科技信息,2013,(27):70

[3]张福水,史小龙,李辉.浅析水文地质在工程地质中的作用[J].知识经济,2013,(02):110.