浅谈矿山工程地质勘查中水文地质勘查工作要点

何平

摘要：本文主要对矿山工程地质勘查进行了概述以及水文地质勘查工作的内容，并分别从水文地质评价内容、岩土水理性质以及地下水引起的岩土工程危害三个方面，阐述了水文地质问题在矿山生产中的重要性。

关键词：水文地质;工程地质勘查;工程危害

1矿山工程地质概述

矿山工程地质勘查是为了查明采矿区的地质状况，评价矿区内的资源及赋存情况，预测采矿工程实施过程中可能出现的地质变化以及对工程的影响，选择最优的开采方案，并针对作业区的不良地质问题提供解决方案，确保采矿工程的施工安全及资源的合理利用。

而水文地质勘查作为矿山工程地质勘查中一个重要内容，在《岩土工程勘查规范GB50021-2008》中，明确了地下水的勘查要求、水文地质参数的测定、地下水作用的评价;但在实际工作中，水文地质问题常被忽视，勘查人员都注重矿产资源条件、构造条件和施工条件的勘查，而忽视对水文地质条件的勘查，水文地质被认为是象征性的工作，只简单对水文地质条件做一般性评价。

2水文地质勘查的主要工作内容

水文地质调查是在以往的矿床水文地质资料基础上，摸清区域水文地质情况，结合矿山建设和生产过程中出现的实际问题，以及实施钻探工程揭露的水文地质特征，进行的与矿体开采相关的水文条件调查与分析，是矿山深部开采时所必需的资料。其主要内容包括以下几种类型：第一，矿区内地下水的类型，包括按含水孔隙条件的分类和按埋藏条件的分类。第二，矿区水文地质结构类型，按含水体和隔水体所呈现的空间分布和组合形式，以及含水体的水动力特征所划分的类型，可分为统一含水体结构、层状含水体结构、脉状含水体结构和管道古水体结构。第三，不同水文地质结构中的水动力特征，包括不同水文地质结构的补给、径流、排泄条件以及富水特征，相互之间或与地表水体有无水力联系等。第四，含水层、隔水层、矿体之间的相互关系，水文地质钻孔的封堵质量。工作内容简述如下：

2.1水文地质测绘

水文地质测绘是一项基础性的调查工作，主要是通过野外填图来完成。（1）查明勘探区地质、地貌、水文、气象的基本特征;（2）确定各时代地层的岩石含水性质，地下水类型，划分含水层与隔水层;（3）阐明区内地下水补给、径流、排泄的地质、地貌条件及地下水动态一般特征;（4）评价含水层的富水性与区内地下水资源概况及其开采条件;（5）初步阐明区域地下水化学特征及其形成条件和地下水污染情况。

2.2水文地质钻探

（1）揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、厚度、水头，查明含水层之间的水力联系，并验证测绘与勘探的成果;（2）进行各种抽水试验、注水试验等水文地质试验，确定含水层的富水性及各种水文地质参数;（3）采取岩土样和水样，确定含水层的水质，测定岩土物理和水理性质;（4）利用钻孔可长期监测地下水动态变化情况，也可将钻孔作为勘探钻孔使用。

2.3水文地质试验

在野外条件下，对地下水进行定量及定性研究的重要手段，水文地质试验的种类有：抽水试验、渗水试验、注水试验、地下水流向和流速的测定等等。

2.4地下水动态观测

作为水文地质勘查的一项重要内容，地下水动态观测是在布置钻探和水文地质试验时，就要考虑到保留的部分钻孔用来进行长期观测，定期测定地下水的水位、水质和水温，以便为以后地下水资源评价或其他水文地质计算提供资料。

2.5实验室分析

水文地质勘查过程中，要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等。

2.6编制水文地质报告和图件

水文地质勘查报告应正确地反映实际的水文地质条件，对要求解决的问题给出答复。相关图件及一系列的水文地质图，应根据勘查的目的和要求的不同而不同，常见的有综合水文地质图、抽水试验综合成果图、地下水位与降雨量动态关系曲线图、地下水等水头线图、涌水量估算图、水文地质柱状图、剖面图等。

3采矿工程中的水文地质问题分析

3.1采矿工程中的水文地质评价内容

（1）重点评价地下水对采矿活动的作用和影响，预测可能产生的工程危害，提出防治措施;（2）密切结合工程类型的需要，查明有关水文地质问题，提供采矿设计、生产所需的水文地质资料;（3）查明地下水的成因、流向、大小和自然条件下的影响，分析预测在矿山生产过程中地下水的涌水量变化情况及危害;（4）从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题。

3.2地下水活动对矿山采矿工程的危害

（1）地下水位下降引起的矿山采矿工程危害（地下开采矿山）。地下水的大幅度下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。（2）水位上升引起的岩土工程危害有：①露天矿山的矿坑涌水，土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水腐蚀性增强。②边坡、排土场产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。（3）地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水升降变动带内由于地下水的强烈交替，会将土层中的易容物成分淋失，压缩模量、承载力降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。（4）地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于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岩土工程危害。

4采矿工程中地下水的应对措施

4.1重视地下水活动状况的调查分析

在调查中，要明确调查的重点，设置必要的调查指标体系，弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律，在此基础上，对地下水对矿山采矿工程影响及危害进行评价，涉及到采坑汇水还应做抽、排水设计及验算，调查土层的渗透性质等，满足矿山生产需求。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威脅，制定出有效和可行的防治措施建议。

4.2加强对工程地质勘查规范、规程的学习

工程地质技术人员必须要高度重视工程地质勘查规范、规程，了解和熟悉其要求，以及矿山采矿活动针对性地开展工作。这样才能在开展工程地质勘查时做足工作量布置，全面分析测试数据、及时划分水害治理地段。通过研读规范、规程，工程地质管理者和技术人员在吸收文件的相关规定后，能不断地充实和提高理论水平和实践操作能力。

结束语

工程地质勘查中水文地质是一项十分重要的工作，应该得到充分的重视。随着工程勘查技术的发展，切实做好水文地质工作将对工程地质勘查以及地质灾害防治水平的提高起着极大的推动作用。