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摘要:在矿山的开采过程中应用水文地质勘探技术能够有效提升工作效率和质量,并且减少矿山事故的发生几率,同时也可以为后期的排水方案设计工作奠定良好基础。相关部门要加强对水文地质勘探工作的宣传力度,让企业认识到水文地质勘探工作的重要作用。同时要重视对水文地质勘探人员的培训教育,鼓励他们自主学习,提高自身的专业素质。此外,还要引进发达国家的先进设备与技术,根据我国矿山开采的具体情况进行改进和创新,从而推动我国采矿行业良好发展。
关键词:矿区水文;地质勘探;技术要求
引言
随着我国城市化进程的不断推进,我国工程项目数越来越多,项目规模不断扩大。高效保质地完成工程地质勘察工作,一方面要对施工地块岩土类型及其工程地质性质进行勘察,另一方面要全面并深入分析水文地质相关问题,全面了解施工地段水文地质情况是建造和施工过程的基础,对项目施工尤为重要。
一、矿区水文地质勘查概述
水文地质勘查也是勘探矿区地下水文地质情况的重要手段,矿场地下水位对于岩层土层的支撑的重要性不言而喻,矿井下方地下水位的高低,含水层的流动速度,所含的元素等等都会直接关系到矿井作业的安全。通过有针对性的勘探区地质情况调查,采用符合实际的水文勘查技术手段,来探明矿区下方水文地质条件、矿床充水情况,通过含水层厚度、水流速度等等科学有效地预测出矿坑下方涌水量。通过对矿区地下水文地质情况进行勘察,对矿床的客观水资源利用情况给出合理的评价,合理地指出地下水位供水水源状态。在对矿区地下水文地质条件进行科学有效的勘探后,对露天矿采矿场岩体边坡的质量以及稳定性进行科学的评估,进一步根据有关数据对工程中可能发生的质量问题、安全事故等作出预测,同时对矿床开采可能会造成的环境污染问题进行评定和预测,提醒企业提前做好保护工作,防止污染扩散。
二、矿山水文地质研究的主要内容
合理开发和利用矿区地下资源:其实,我国到现阶段为止依旧有部分矿区存在供水不足情况,这一情况对于矿山的开采有很大不良影响。现阶段资源供水不足已经慢慢变成影响我国矿山开采的决定性因素。这就需要我国进行矿产资源开采的工作人员,在开采的过程中应该充分且合理的运用矿井资源,同时还应该着重进行排供结合这一关键的事项,最后需要从矿井中把没有用的水转化为生产资料,从而提高矿区水资源利用的效率。矿井防水治水措施研究:在最近几年中,我国将能源开发这一方面的工作当作最为关键的一项内容,这都是因为我国部分矿井常常会出现突发水害导致事故,这就需要在遇到突发水害的情况下,应该对矿井进行及时的防水或者是治水措施。要想做好矿区防水治水措施,要从预防矿井突水开始,为了对矿井突水进行有效预防和治理,可在地质勘探的基础上,通过预测突水量和突水通道,提前对可能出现突水的位置进行预防和处理,避免突水给矿企带来经济损失和人员伤亡。
三、矿区水文地质勘探技术要求
1、综合物探技术
综合物探技术由于具有成本低、操作便捷等等优点在水文地质勘探工作中应用广泛。其中,电法勘探技术和地震预测技术在对矿区的地质构造和矿井水问题的勘探过程中起到重要的作用。通过综合物探技术,能够通过计算机技术对矿区建立起完整的、系统的地层、地质构造3D图像。通过利用矿区的高分辨的三维地震数据和钻孔数据形成的三维地质构造图形能够为后面的水文勘查工作提供重要的参考依据。在系统的完整的三维图像建立后,再结合电法勘探技术,能够对矿区地下水的分布、储存、岩溶裂隙等等参数进行科学有效的测定,进而了解地质构造的导水性、隔水层厚度等。
2、3S技术
随着科学技术的不断发展,3S技术已经成为了如今水文勘探工作中不可或缺的一项勘探技术。所谓的3S技术便是RS遥感技术、GIS地理信息系统、GPS全球定位系统的简称。其中RS遥测技术是勘探工作的重点,通过地面基站和空间基站的动态简称数据,得出精确度较高的遥测数据,为水文工作提供重要的参考依据。
3、流量测井技术
流量测井技术是一项建立在钻探技术上的水文勘查技术,其原理是通过测量钻孔过程中不同深度的截面上水流的流量和水量强度,来对地下水的运动状态进行评估。流量测井技术在最近几年才开始被使用,通过流量测井技术的使用,能够对地层下的隔水层、含水层进行厚度划分,并且对含水层、隔水层的方位、渗水状态、隔水性能、岩层厚度等等参数进行分析。由于在实践中多次获得良好的应用效果,流量测井技术已经开始广泛在地下水文勘查工作中。
4、钻孔透视技术
在应用钻孔透视技术时会用到无线电技术。原理主要为无线电波对岩层结构起到的透视与发射效果都不相同,利用钻孔透视技术可以勘探到含水层与溶洞的情况。在勘探过程中,由于介质不同会影响无线电波的实际传播系数,在传播中若是遇到岩层内有积水,电波频率就会显示波动。同时,在应用过程中需要往勘探岩层上钻孔,还要在钻孔里安装无线电发射装置和接收装置。在实际勘探阶段,电磁波会在介质中传播。在传播中,利用接收装置能够有效收集电磁波数据,而且不会出现丢失数据的现象,这些数据可以为后期的工作提供很多帮助。当收集完电磁波数据之后,需要全面分析电磁波的振幅与频率,通过结果可以准确判断出岩层里溶洞与通道的位置,进而判断出矿山水位的具体情况,还可以判断出地质层的实际状态,这样可以提高开采工作的安全性。
5、瞬变电磁法
在矿山水文地质勘探工作中应用瞬变电磁法可以提高勘探数据的准确度,应用范围非常广。在实际应用中要在水文地质勘探的地表上面铺设线框,然后在线框里输入越阶电流,若弧线电流突然断开,线框下部空间里就会产生感应场来保持有电流时的磁场,渐渐地会让形成的感应场向下扩散与传播,能量也会逐渐减弱,测量的位置从浅到深,利用感应场来得到各类信息。岩石的富水性与湿度会影响它的电阻率,富水性越大,岩石的电阻率越小,而湿度越大,岩石的电阻率越小。在水文地质勘探工作中应用瞬变电磁法具有很多优势,主要表现在以下几方面:第一,感应场具有很强的穿透能力和灵敏度,面对地形结构复杂的矿山也不会影响其性能,所以勘探结果的准确度比较高。第二,在实际应用中能够采集很多样本,可以通过一些数学方法来处理计算,从而准确地勘探出测量范围里水文地质的实际特征。第三,瞬变电磁法里面没有一次场测量,可以准确反应地层结构,因此,测量的精度很高。
结束语
矿山水文地质问题一直以来都是影响其安全生产的关键因素,自从我国浅层能源开采完成之后,为了更好的完成深层能源开发与运用任务,有关部门人员开始慢慢提高了研究矿山水文地质勘探技术探索力度。因此针对矿山水文地质重要性和矿山水文地质勘探技术两方面内容进行研究,在很大程度上完善了中国的矿山开采技术,为中国深矿层的勘探和开发打下了基础。
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