矿产资源勘查中水文地质工作的重要性研究.pdf

世界有色金属2023年7月上124水文地质Hydrogeology矿产资源勘查中水文地质工作的重要性研究史进飞（安徽省地质矿产勘查局三一二地质队，安徽 蚌埠 2 3 3 0 0 0）摘 要：伴随着经济不断发展，环境的变化节奏越来越快，矿产资源勘查中水文地质工作具有重要作用，要想顺利地开展矿产资源勘查工作，就要将水文地质工作方法不断调整与完善。本文针对水文地质对矿产资源勘查的重要性进行分析，继而讨论矿产资源勘查中水文地质工作存在的问题以及解决措施，以供参考。关键词：矿产资源；勘探；水文地质中图分类号：P 6 2 4 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 3-0 1 2 4-3Research on the Importance of Hydrogeological Work in Mineral Resource ExplorationSHIJin-fei(3 1 2 G e o l o g i c a l T e a m o f G e o l o g y a n d Mi n e r a l Re s o u r c e s E x p l o r a t i o n B u r e a u i n A n h u i P r o v i n c e,B e n g b u 2 3 3 0 0 0,C h i n a)Abstract:Wi t h t h e c o n t i n u o u s d e v e l o p me n t o f t h e e c o n o my a n d t h e f a s t e r p a c e o f e n v i r o n me n t a l c h a n g e s,h y d r o g e o l o g i c a l w o r k p l a y s a n i mp o r t a n t r o l e i n mi n e r a l r e s o u r c e e x p l o r a t i o n.T o s u c c e s s f u l l y c a r r y o u t mi n e r a l r e s o u r c e e x p l o r a t i o n w o r k,i t i s n e c e s s a r y t o c o n t i n u o u s l y a d j u s t a n d i mp r o v e h y d r o g e o l o g i c a l w o r k me t h o d s.T h i s a r t i c l e a n a l y z e s t h e i mp o r t a n c e o f h y d r o g e o l o g y i n mi n e r a l r e s o u r c e e x p l o r a t i o n,a n d t h e n d i s c u s s e s t h e p r o b l e ms a n d s o l u t i o n s o f h y d r o g e o l o g i c a l w o r k i n mi n e r a l r e s o u r c e e x p l o r a t i o n f o r r e f e r e n c e.Keywords:mi n e r a l r e s o u r c e s;E x p l o r a t i o n;Hy d r o g e o l o g y收稿日期：2 0 2 3-0 4作者简介：史进飞，男，生于1 9 9 1年，工程师，硕士研究生，研究方向：地质调查与资源勘查。矿产资源勘探作为水文地质中的基础工作，虽然在提交报告环节，水文地质工作仅是其中一个章节，但是，水文地质勘查可以及时发现矿产资源中存在的问题，提升矿产资源开采的有效性与合理性。但是，由于部分工作人员对水文地质工作缺少认识，促使水文地质工作无法在矿产资源勘查中发挥最大作用。1 水文地质工作对矿产资源勘查的重要性1.1 水文地质工作有利于寻找矿藏在社会发展过程中，人们对矿产资源的需求不断增加，并且对金矿的生产和开采力度也在逐年增加。在我国矿产资源开采过程中虽然已经积累一定经验，并且为矿产资源开采、勘探以及生产工作提供有力的数据资料。但是，工作人员依然需要对相关的数据信息深入挖掘，并且结合自身的资料进行研究与分析，将水文地质在矿产资源勘查中发挥最大作用。针对原始的金矿在生产过程中，会漂浮少量的固态金，并且固态金的含量相较于水中金要高很多，针对金矿资源勘查环节主要是对地理位置的金含量进行测量，继而确定金矿中的资源是否存在，通过先进的技术手段确定金矿资源的位置。但是，在实际金矿测量位置工作中，这种方法具有局限性，甚至还会受到一些外界因素干扰，导致测量结果精准性不高。工作人员在不断试验过程中发现，提升自身的金矿资源勘查技术，短时间就可以找到金矿床的位置，促使金矿的产量大幅度增加。目前，伴随着科学技术不断提升，勘查金矿的仪器性能越来越高，可以有效突破勘查仪器不精准的问题，在地质勘查过程中短时间就可以获得精准的测绘数据，顺利找到矿藏。1.2 提高采矿生产的科学性水文地质勘查工作可以为矿产生产和开采提供有力数据支撑，在全面掌握矿产地质状况后，为矿产的开采工作提供全面以及准确的数据支撑。例如，矿产开采环节使用水文地质勘查，就可以有效获得可靠的数据，并且可以直观反映各项数据信息。与此同时，基于用水量进行测试和评估，也可以为矿产资源生产和开采提供精准数据，以此保证矿产的生产和开采工作顺利进行，并且对涉及的工作人员不会造成安全威胁。1.3 避免环境污染，综合利用地下水人们开发矿产过程中，对周围的矿山环境将会产生影响，导致水文地质的环境变得恶劣，失去生态平衡，甚至还会影响人体健康和绿色植被等。如果不注重排水工作，就会造成地面塌陷、酸性矿以及地下水枯竭等，同时，放射性元素和化学金属部分也会带来严重影响，继而影响矿山的生产建设。因此，对矿区的水文地质实况勘查清楚，不仅可以避免周围矿山环境受到污染，还可以对地下水综合利用，避免发生水灾的危险。另外，水文地质会影响矿产资源开采的效益，在经济市场不断变化的背景下，矿产资源在水文地质勘查过程中，会经过报告审批流程，因此，在报告审批流程过程中，经常强调水文地质工作可以提升矿产资源开采的经济效益。2023年7月上 世界有色金属 125水文地质Hydrogeology2 矿产资源勘查中水文地质工作存在的问题2.1 思想上未对水文地质工作给予足够重视矿产资源勘查过程中，大部分矿产资源采用的勘查都是选择商业性地质勘查，水文地质作为矿产资源开采过程中的一项基础工作，并不是专项的水文地质报告。因此，矿产资源勘查的重点经常局限在矿床控制和研究方面，缺少对水文地质工作的重视。矿产资源相关人员只看矿床和岩石外部特点能否满足勘查要求，就对矿产资源的储存量化进行估算，并且快速向相关部门提交报告。除此之外，部分单位在矿产资源报告提交后，由于矿产资源中的水文地质工作勘查不够深入，尚未达到审核部门的要求，甚至对矿产资源中的矿产充水因素没有明确，就直接进行矿产资源开采工作，继而为后续的开采工作带来巨大的安全隐患1。2.2 水文地质工作趋于简单化矿产资源勘探工作十分复杂，并且矿产资源勘查的资金来源具有的特殊性，矿产的管理者希望选择使用较小的投资获得最高的经济收益，导致水文地质工作过于简单化，这一问题在水文地质勘查工作尤为明显，大部分矿产资源勘查水文地质勘探工作都趋于简单化。根据相关调查研究表明，水文地质工作没有根据矿产地质的特点选择最优的勘查方式，并且对矿床充水性勘查工作缺少重视。例如，部分矿区只是利用区域相关的数据资料，对矿区内部的地质缺少全面性调查，针对矿区水文地质没有查明，另外，部分矿区位于水库中，在矿产资源勘查过程中，工作人员只是在平面图标明水库位置，尚未对水库造成的实际影响全面分析，并且对于矿产资源储存量，矿产资源储存标准尚未达到国家规定的标准，并且针对水文地质勘查工作仅是局限在区域资料方面，工作人员尚未对矿区的抽水进行试验。同时，对矿体中岩石覆盖层缺少渗透系数，仅是将预测用水量作为主要依据，尚未对开采区域的积水面积和矿床充水性带来的影响缺少分析。除此之外，部分工作人员缺少责任意识，在矿产资源水文地质勘查工作不够细致，获取的各项数据缺少实用性，最终导致矿产资源利用率下降。3 解决矿产资源勘查中水文地质工作问题的措施3.1 工程概况该矿区的底板含水层中的水性规律、补径排条件以及水力联系不明确，并且矿区含水层水文地质参数缺少真实性，矿区资源开采的区域属于低压，矿层底板受到多种因素影响，承载压力的条件下，矿区的防治水技术较差。因此，该矿区进行水文地质勘查十分重要。图1为该矿区基本平面结构。3.2 规范工作方式，加大执行力度矿产资源勘查过程中，勘查人员应根据水文地质工作标准，针对水文地质工作流程不规范以及工作方式不科学等问题，重新进行调整与优化。按照 矿区水文地质工程标准 制定有效的管理制度，以此提升水文地质工作的有效性。在该矿区中，水文地质勘查单位加强监管力度，针对尚未形成统一的勘查技术进行创新，并且重新制定规范的流程。根据矿产资源水文地质勘查的实际情况，针对矿区水文地质勘查方面通过试验、勘查以及勘探的方法，由此获得更多关于该矿区的数据信息，继而将获取的数据信息进行合理预测，制定科学合理开采方案，为后续矿区资源开采提供有力数据支撑。有效的水文地质方法就可以避免矿区环境受到损害，根据矿区的实际情况制定水文地质工作方案，并且结合国家的绿色环保理念，为矿区营造良好的工作环境。与此同时，积极调整自身的工作方式，引入先进的矿区水文地质勘查技术，最大限度因不良因素引发的勘查问题，并且对矿区进行全方面研究与分析，保证水文地质勘查工作安全和顺利的同时，对矿区地下水较多的区域进行深入研究，将矿区的内部水害转变为水资源，提升矿产资源勘查水文地质工作水平2。图1为该矿区基本平面结构3.3 钻探工程设计在该矿区水文地质勘查过程中，将水文地质勘查的工作放在矿区的含水层，根据矿区开采工作的成果，对水文地质工作进行深入研究与分析，并且勘查人员判断矿区边缘的导水性，继而获得矿区含水层的水文地质参数。再对矿区底板的水压和富水性进行勘查，对含水层的水压进行精准测量，并将二者测量的结果进行比较与分析。同时，水文地质试验在矿区岩石表面钻孔勘查过程中，勘查人员遵循一孔多用原则，并且再使用物探对矿区底板的富水性进行验证，根据矿区岩层结构的特点，进行物理学参数的测试，继而全面掌握矿区底板的抗压能力，为下一步水文地质勘查提供帮助。与此同时，勘查人员需要借鉴其他水文地质工作经验，对矿区的边界层中的导水性进行研究，通过水文地质的勘查，就可世界有色金属2023年7月上126水文地质Hydrogeology以详细掌握边界层导水性的数据信息，接下来勘查人员在进行钻孔工作，继而为矿区资源开采奠定基础，保证后续矿区资源开采过程中各方人员的安全3。3.4 水文地质测绘工作矿产资源勘查过程中，水文地质测绘工作具有重要作用，其测绘的主要内容包括地质调查、水文地质调查以及地貌调查等，勘探人员通过对矿区水文地质测绘，就可以初步明确矿区的水文地质条件。但是，需要注意的是，水文地质测绘工作的精准度要求极高，因此，工作人员需要采用大尺寸的比例尺对矿区的效果图进行测绘，得到完整的勘查数据后，再根据矿区的实际需求，形成水文地质效果图。3.5 水文地质钻探工作以及钻孔技术水文地质在矿产勘查过程中，钻探勘查对矿区内部岩石构建和地下水河流的流向进行抽样调查，在该矿区水文地质勘查中，使用的钻孔技术主要有两种，一种是冲击的钻进技术，一种是回转的钻进技术，在钻孔技术开展过程中，勘探人员先是使用一种钻孔技术，随后再将这两种钻孔技术相结合。在冲击钻进矿岩石结构时，勘探人员使用钻头将岩石击穿，并且通过钻孔就可以获得岩石的样品，为后续对岩石深入分析提供助力。除此之外，回转钻进岩石过程中，勘探人员同样将钻头旋转到研磨岩石中，就可以快速将矿岩石结构击穿，在获得岩石样品后，就可以将岩石应用在矿产资源开发中4。3.6 水文地质物探工作以及电法勘探技术利用水文地质在矿产资源物探工作中，有助于勘探人员区分矿岩石成分、结构以及温度，由于岩石结构会因为时间的变化而变化，并且电学性质有所区别、基于此，勘探人员对这些区别作为判断水文地质的关键因素。勘探人员在矿产资源勘探过程中，主要是查看勘探区域的仪表设备有无强烈区别，了解到岩石结构相对简单，并且仪表设备中的异常值较少。另外，如果矿区的岩石结构相对复杂，那么仪器仪表外观的异常值就会较多，因此，勘探人员需要根据矿区不同区域进行勘探分析，主要对不同区域的含水性进行深入分析。3.7 客观实际运用规范矿产资源勘查过程中，由于各个矿区的水文地质条件差异性较大，在水文地质的实际工作应该结合矿区的实际情况规范进行，规范进行矿产资源勘查能够准确反映出矿产资源水文地质工作的真实情况，这也是矿产资源勘查水文地质工作的基本要求。伴随着科学技术的不断发展，水文地质勘查工作形式也在不断创新，全新的技术手段和方法在矿产资源水文地质勘探应用中，可以有效提升水文地质工作的效率。除此之外，矿产资源勘查水文地质工作过程中，应该按照相应的标准规范进行，并且不断总结勘探经验，进入先进的水文地质勘查技术，不仅可以提升矿产资源水文地质勘查质1谢天,胡颖.水文地质勘查在金属矿产勘查中的有效应用J.世界有色金属,2022,(03):100-102.2江志鹏.水文地质工作在矿产资源勘察中的作用分析J.世界有色金属,2020,(18):95-96.3赵春贺.极复杂水文地质条件对矿产资源开采顺序的影响研究J.世界有色金属,2019,(21):148+150.4倪炳波.滇西北地区矿产资源开发与水文地质环境保护J.世界有色金属,2018,(12):174-175.5马玉锋.矿产资源勘查中水文地质勘查的研究J.西部资源,2018,(04):111+114.量，还可以为矿区的生产和开采工作提供精准的数据信息。避免矿区资源在开采过程中，出现重大的安全事故，为矿产安全开采工作提供重要保障。3.8 避免环境恶化，预防水文地质灾害恶劣的水文地质条件对矿区周围的环境有严重影响，要想避免水文地质灾害，或者矿区的环境受到影响，水文地质勘查单位人员就要提前做好准备工作，并且提前做好控制措施。在该矿产资源勘查水文地质工作过程中，水文地质勘查单位全天实时对地质灾害多发区进行监控，并且及时做好应对准备，对矿区的地下水运动流向进行实时监控，最大限度控制水文地质灾害的发生。除此之外，该矿产资源勘查水文地质单位为做好工作，增强地表结构稳定性，将地下水进行综合利用，该矿产资源勘查水文地质单位提前做出应对措施，避免各方人员受到伤害，为各方人员的安全提供保障5。3.9 迅速处理在矿产资源水文地质勘查过程中，如果发生灾害，勘探单位需要动员现场所有力量，最大限度降低水文地质灾害带来的伤害，避免人员出现伤亡的情况。正确处理的措施应该是根据不同类型的水文地质灾害进行判断，这样一来，就可以做出正确的解决方案。另外，在处理不同类型的水文地质灾害过程中，应该针对性地处理，因为迅速处理方案对拯救水文地质灾害具有重要作用。与此同时，水文地质勘探需要树立“以人为本”的思想意识，充分保证人员的安全。针对矿区岩石塌陷问题，需要使用加固的处理方法，有效避免岩石再次塌陷。如果矿区地面发生严重的沉降问题，勘探单位第一时间需要考虑交通道路的安全问题，并且在道路两侧设置安全提醒标志，避免发生道路交通事故。4 结语综上所述，水文地质工作在矿产资源勘查中具有重要作用，但是，由于矿产资源勘查水文地质工作中存在诸多问题，导致水文地质工作趋于简单化，并且水文地质勘查单位重视程度不够，影响矿区获得数据信息缺少有效性。因此，应该提升水文地质工作重视程度，并且严格规范各项勘查标准，继而有效保证各方人员的安全，促进我国经济持续发展。