探讨矿山地质勘查中的水文地质危害分析及对策

李 杰

（中国高岭土有限公司，江苏 苏州 215151）

在各项工程开展的过程中，往往会出现受当地水文地质影响，拖慢矿山地质勘查的进度。因此，就需结合具体工程实施的矿区地质情况，对地层分布、地下水文形成后，可能出现的潜在问题进行分析，及时发现由矿山地质勘查工作时发现的水文情况问题，而引出的工程安全隐患。当前，我国许多工程在开展前期，并不能充分意识到地下水文情况，对于工程进度推进能产生多大的影响。这就导致在工程开展的过程中，经常出现因没有充分考虑水文情况，而出现的拖慢工程进度、浪费工程资源，甚至是影响工程安全系数的问题。面对这一实际情况，在相关行业的发展过程中，各工程单位应充分对矿山地质勘查中的水文地质危害展开分析和探讨，通过构建有针对性、科学性的解决方案来避免各类问题的出现，帮助推进各类工程的施工进度。提升施工质量，有效推动矿山地质勘查工作的稳步发展。

1 矿山地质勘查中水文地质危害情况

1.1 地下含水层水位较高

在各项工程开展的前期，就应对该工程施工地点所对应的地层、含水层的情况展开分析。通过对矿山地质勘查的内容展开更加细致的解析，并将地质勘查工作得到的数据，反馈给工程规划计划部门，以便在多次研讨的过程中，找到相应的预防和解决措施，来应对在未来工程开展的过程中可能遇到的隐患和问题。在潜在的问题当中，最为容易能够被勘查出来的，也是最明显的一个数据，莫过于地下水的水位标高。在自然界当中，地下水的水压情况，往往受地层温度、褶皱、断裂等各个位置的地质情况的影响[1]。自然界的地下水水压在自然环境没有受到各种灾害破坏的情况下，基本上是能够保持恒定不变的。但是随着现代化进程逐步加快，所需开展的工程数量也呈几何倍数增长，因此受到各种人为因素的影响，地下水水压也变得极其不稳定，尤其是开展采矿工程的过程中，需要事先对开采地点的地下水情况进行分析，确定所选的工作区域的地下水压是否稳定，但实际上人为因素所导致的地下水水压变化，几乎是不可避免的。这就需要审慎地对开采地点进行选择，通过对矿区的含水层、隔水层的厚度、位置情况进行掌握，杜绝工程项目的受到较强水压的破坏。

1.2 地下水位的频繁变化

除了含水层水头高于巷道影响工程开展的问题，矿山地质在勘探过程中，地下水水位的频繁变化情况，也成为导致水文地质灾害发生的重要因素之一。地下水水位在短时间内快速地下降或是上升，对于项目工程来说都是极其危险的情况。雨季来临时，大面积降水使地层受到水冲刷，部分区域积水严重，引发地面塌陷，这对于采矿工作来说是十分致命的，会致使矿坑和矿井面临被淹和坍塌的风险[2]。一般情况下，地下水的水位情况是相对稳定的，但是依旧受各种人为因素的影响。在工程进度不断推进，各项施工活动极为频繁的情况下，地下水水位在短时间内快速地上升或下降，对于工程现场来说是一个极其不稳定的因素，在开展工程地质勘查工作过程中，应充分对施工地点周围的降水、水系，以及地下水水体的使用和排放情况进行分析，综合考量地下水水体作为具备关键性的影响因素，对于工程施工的实际影响。图1为苏州观山矿区高岭土矿水文地质剖面图。

图1 苏州观山矿区高岭土矿水文地质剖面图

由图1能够看出，在特殊地质条件下，矿山的水文情况如果经常发生变化，工程的安全系数就会呈断崖式下跌。这是由于地下含水层水位升高，以矿体为中心，依照地形和地势走向环绕矿体分布。并且在矿区地下岩土是极具吸水性的高岭石，一旦因地下水位的上升或下降导致土体在地层内部就接触了水，最直接的影响就是工作面的冒顶、片帮，工作面淋水增加掘进难度、回采作业时危险系数，反井底板基底土由于流水冲刷降低稳定系数致使反井产生不均匀变形。个别用来承重的土层可能会受到冲击，导致不稳定地质变化的发生，致使土层上部结构在地层出现浸水的情况下，出现影响工程安全的不稳定因素。

1.3 地下水的水质较差

有关地下水水质的问题，同样也是关系到生态环境是否健康，地质灾害是否会真正发生的主要因素。地下水作为人类重要的饮用水源之一，如果遭受到严重污染，对人类将会是毁灭性的打击。同样，在矿山地质勘查工作开展的过程中，除了关注水位和水压的实时情况，更多地应该将目光放在最容易被忽略的水质问题上。矿山开采也会造成的地下水呈酸性，高岭土矿开采过程中促使原本深埋地下的还原性的矿石长期暴露在空气中，开采过程中矿石、氧气、水相互接触，矿石不断被氧化成三价铁离子，三价铁离子进一步水解成氢氧化铁，酸性不断增强，以及含有的硫化物矿石进而使矿山地下酸性进一步加剧。目前我们针对矿山井下酸性水防治的方法主要采用预防为主、防治结合、综合治理的方法，其中预防方法有对矿坑水补给源的控制、地下水的疏干系统、检选、减少地下水在井下停留时间等。地下水的水质问题，虽然不会对工程进度和安全情况产生直接的影响，但随着采矿、冶金、建筑等各行业相关工程的丰富和发展，以及现代化水平的提高，已经不能仅将经济效益作为对于工程价值判断的全部标准[3]。而是需要充分将环境、社会等多方面的因素考虑进去，对可能引发现的一系列水文地质危害问题进行规避。

2 矿山地质勘查中水文地质危害的处理对策

2.1 优化水文地质勘查工作流程

通过分析在工程施工当中可能产生的水文地质危害，进一步提出处理问题的对策。而矿山地质勘查的工作人员，在面对工程施工地点的地层水文情况时，应时刻注意地下水的实时动态，把控地下水水位的升降，必要时进行人工干预[4]。同时在勘查工作开展的过程中，不断地优化相关勘查工作的流程。矿山地质勘查工作具有系统性、复杂性以及专业性，且在工作开展的过程中，在以考虑到水文情况为前提，分析出与工程相关的地质要素，总结地质危害发生时可以解决问题的各项方案。从勘查工作和情况分析工作两方面开始着手，通过对之前勘查经验的总结，来为优化未来的工作流程积累实质经验。同时，在矿山地质勘查工作开展的过程当中，许多工作人员仍不能依托于相关规章制度，来对工程地的地下水文情况开展检测与控制，这对于工程开展情况来讲，会直接导致对危害的处理能力下降，反过来还会降低矿山地质勘查工作的效率。面对这样的情况，就需要相关人员加强对工作实操流程的学习与优化，结合过往经验开展总结研讨，充分熟知相关规章制度并灵活运用，在不断实践中完成对水文地质勘查工作的流程优化，协助解决水文地质危害的问题。

2.2 建立健全完备的水文地质勘查体系

为了能够在工程投入建设前，就对之后可能产生的一些问题进行规避，因此就需要制定统一的水文地质勘查标准，帮助建立健全完备的水文地质勘查体系。相关体系的优化与建立，实际上离不开技术科、探放水小组、施工队的共同努力。而一个完整的体系内部，所包含的内容必须具备极强的指向性，例如在地质勘查体系当中，就需要包括操作方法、适用范围、勘查目的，以及对各类别工程项目的界定。其中的勘查操作方法，作为体系当中极为重要的一部分，需要专业的工作人员不断磨练自身的业务能力，以通过前文提出的优化工作流程作为基础，以先进技术、智能化设备作为软件和硬件方面设施的支撑，提升勘查工作的效率和准确度，基于当下数字化、智能化的发展方向，建设地质勘查的大数据智能云平台[5]。从行业内部着手，由内而外进行技术、知识、规范上的变革，提升对于各项工程的地质勘查任务的精确度，以及解决问题的水平，最终目的是解决各种在大型工程中可能面临的水文方面问题，推动整个工程勘查行业的发展。

3 结语

本文通过各项工程开展过程中，所需开展的地质勘查工作内容进行剖析，探讨了受水文因素影响而形成的一系列地质危害。结合地下水情况来对所产生的的问题展开探讨，帮助技术科、探放水小组、施工队解析地质灾害成因，提出了处理应对措施，为推进各项工程的施工进度，以及增强相应的经济奠定了基础，但相关内容并未开展有序的实践活动，内容仅供参考。