矿山地质特性对水工环地质勘测工作的影响研究

刘 帅，胡鸿毅，陈则刚

（湖南中核建设工程有限公司，湖南 长沙 410000）

矿山资源是一把双刃剑，有利就有弊，带动经济是利，矿山地质问题是弊。所以，地质勘探工作势必要展开。在实际的地质勘测工作中，水工环地质勘探有着无法比拟的能力，水工环地质勘测是指对地质特性、地下水压，以及环境改变这三个方面，做出相应的评估与探查。其中地下水区域、矿山建筑、矿山滑坡等矿山资源，均属于水工环地质勘测的勘测范围。此外，由于科技的发展，城市化的开展，矿产能源的开采跟不上消耗速度。因此，水工环地质勘测矿山地质特性势在必行[1]。与以往的地质勘测工作的区别在于，水工环地质勘测难度大，干扰因素多。首先，在进行地质勘测过程中，勘测人员要充分了解与评估当地的地质特征，选择适合矿山地质特性的勘测方法。其次，水工环地质勘测的勘测有效性，可以利用多种方法进行对比，并分析出矿山的独特之处，保证勘测结果的准确度。最后，勘测深度需要到5-6km的地下位置，实施难度大。同时，地质勘测工作需要有野外调查工作的能力，以便充分了解勘测区域，从本质上降低矿山地质特性对水工环地质勘测的影响。

1 矿山地质特性概况

在已知的矿山地质情况来看，属于玄武岩类板状岩体的交汇区域。矿山内分布着连岩组的沉积岩、索布恰尔岩组的硅质火山岩，以及外来残山的岩体。这些岩石贯穿着早期白垩世纪的山脉。并且在矿山的中部位置，有一个断裂构造，其呈片状理化岩状。同时，矿区地质是由角砾构成的，有过滤及褐铁矿化的作用。角砾有两种，一种是尖角状，一种是滚圆状，大到1.5m，小到几厘米都有可能，且矿山地质中还存在交代岩，其中有局部大小约1.5m～2.5m的石英、云母交代岩，都在金矿化的范围内[2]。根据矿山的钻孔地质资料分析，重金属Cu的分布位置在矿山等值线圈内的矿化岩脉。该矿化岩脉属于常见地段，其地质厚度约9.7m，属于金属含量较多的矿区。除开重金属Cu之外，在地质探槽和钻孔中，还存在Zn的微弱反应，Zn同样在等线圈内的矿化岩脉，地质厚度在二到五米之间。在矿区地质中Mo的含量是最高的，地质厚度约为1m，但是可开采量是以上两种金属的二倍。Pb在矿化岩脉中的含量为500mg/t～1000mg/t，除开交代岩中的金矿化，Au在矿化岩脉中的含量为10mg/t～1200mg/t。Cu也存在于金矿化的交代岩中，因此在矿山开采过程中很容易出现浅黄褐红色的成分。

2 矿山地质特性对水工环地质勘测工作的影响

分析影响水工环地质勘测工作的因素，是改善矿山地质特性的快捷手段。为了保证水工环地质勘测工作的勘测准确度，减少盲目勘测带来的损失，因此作出影响水工环地质勘测工作的具体模式图，如图1所示。

图1 影响水工环地质勘测工作模式图

由图1可知，本文从三个方面分析矿山地质特性对水工环地质勘测工作的影响，其一，分析影响水工环地质勘测信息采集效率，其二，分析矿山地质特性影响水工环地质勘测深度，其三，分析影响水工环地质勘测效果精准度。从以上三方面进行研究，为改善矿山地质特性提供研究方向。

2.1 影响水工环地质勘测信息采集效率

由于水工环地质勘测会受气候环境、人为条件、勘测设备等因素影响勘测信息采集的效率，并且由于矿山地质特性不稳定，导致波动幅度较大。一般情况下，矿山勘测的主要方法是探查矿坑、地质表层，以及地下井深孔勘测仪三种。但是以上三种方法均会改变矿山的水循环，导致水工环地质勘测信息不稳定，无法获得综合的矿山地质信息，降低水工环地质勘测的信息采集效率[3]。除此之外，在矿山地质勘测的实施过程中，不仅要考虑矿山水质特性和矿山环境地质特性，而且勘测的各个环节都必须考虑到对矿山水质与环境的保护问题。使用水工环地质勘测，虽然可以采集矿山的信息，但是采集效率会变慢，不能达到良好的矿山勘测效果。首先，在信息采集过程中，因为矿山的地质特性，导致其气候环境不能预知，矿山下雨时，雨水会影响水工环地质勘测的对比参数，导致采集不能正常进行。其次，矿山的人为条件也很苛刻，在矿山中经常出现中暑的情况，采集人员的减少也会增加采集时间。最后，在水工环地质勘测的勘测设备中，有时会因为矿山地质的改变而导致勘测设备失灵。总的来说，只有改变矿山地质特性，水工环地质勘测才能提高信息采集效率。

2.2 矿山地质特性影响水工环地质勘测深度

在研究矿山地质特性对水工环地质勘测深度的影响时，分析水工环地质勘测方法在勘测矿山时的危险，是最重要的一环。在勘测矿山地质特性时，一般是从矿山地面表层开始的，并且采用从浅到深的方法进行勘测工作。随着矿产资源的消耗，水工环地质勘测开始向更深的地区开采，这就意味着对矿山地质特性的要求越来越高。无法掌握深部地质条件，也无法准确预测未知矿山的地下水压，是目前亟待改善的问题，也是防止水工环地质勘测深度增加，发生地质灾害的隐患[4]。不同的矿山地质性质影响着水工环地质勘测的深度，其中最重要的就是地下水压的不可预测性。一旦出现水压大或水压小，而水工环地质勘测时不能及时改变压力的状况，则将会造成不可逆转的损失。更何况，在矿山深度勘测过程中，还存在地质改变和环境改变等不可控因素。在调查矿山地质时，得出的结论与实际勘测不符的情况即为地质改变，由于某些外力导致的矿山地质特性改变即为环境改变，这两种因素也影响着水工环地质勘测的深度。地下水压、地质改变，以及环境改变等因素影响水工环地质勘测深度的走势如图2所示：

图2 不同特性对水工环地质勘测深度的影响走势图

如图2所示，地质改变的矿山地质特性每个月的勘测深度持续在1km左右，是影响水工环地质勘测深度较大的因素；环境改变的矿山地质特性每个月的勘测深度在2-3km左右，保持稳步增长的态势；地下水压的勘测深度最深，是意外频发的深度，勘测深度越深，难度越大，也是最不稳定的影响因素。此外，水工环地质勘测并不简单，不仅要求水工环地质勘测技术、设备，而且要求勘测人员的专业素质。要想深化地质勘探的深度，勘测人员必须准确地控制地下水压，达到水工环地质勘测的预期深度。

2.3 影响水工环地质勘测效果精准度

水工环地质勘测技术在不断提高，但是矿山地质特性仍使勘测工作难、勘测效果精准度低[5]。水工环地质勘测效果的精准度是决定矿山发展的重要指标，但是由于矿山地质硬、水压不稳、地质改变等特性，导致勘测时间长，成本高，效果差。并且因为矿区交通不发达，再次加重了勘测难度。且勘测时间长，也会导致地质改变，从而影响水工环地质勘测成果的精准度。所以勘测人员需要仔细研究矿山特性中的改变规律。矿山地质特性的改善程度越高，水工环地质勘测效果的准确度就越高。分析矿山地质特性对水工环地质勘测效果的精准度的影响，对优化矿山地质特性、加速我国的工业发展有着深远的意义[6]。要提高水工环地质勘测效果的精准度，还要学习遥感技术，将遥感技术与水工环地质勘测技术相结合，逐步提高水工环地质勘测效果的精准度。

3 结语

现如今，水工环地质勘测技术的运用可以增强对区域性矿山地质的监测，从勘测采集效率的角度上看，将可控范围进行规划，并加强对区域性矿山地质的管理，是提高水工环地质勘测信息采集效率的有利方法。从勘测深度上来看，水工环地质勘测设备变化与各种地质诱因有关，勘测深度的难题就需要更加深入地了解矿山地质特性，使其保持在可控范围内。从勘测效果精准度方面来看，矿山地质特性的改变，应与水工环地质勘测技术中的地质改变、地下水压，以及环境改变等诱因相结合，进一步提高水工环地质勘测水平，并针对矿山地质特性提出有效的处理和预防，保证矿山的勘测安全，落实矿产资源的可持续发展。