史云娣
(山東省核工業(yè)二四八地質(zhì)大隊(duì),山東 青島 266041)
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速騰飛離不開工業(yè)的發(fā)展,而多數(shù)重工業(yè)的生產(chǎn)都是以礦產(chǎn)為主要原料的[2]。因此我國(guó)的礦山地質(zhì)勘察工程也逐漸增多,但過(guò)度開采礦山資源,也破壞了礦山區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。因此,很多礦產(chǎn)的水文地質(zhì)條件越來(lái)越惡劣,不僅限制了工程的開展,也留下了越來(lái)越多的安全隱患。由于開采礦山資源和搭建建筑工程必須以良好的地質(zhì)環(huán)境為基礎(chǔ),所以礦山水文地質(zhì)研究工作在地質(zhì)勘探工程中的地位也逐漸凸顯[3]。盡管我國(guó)政府大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,但由于礦山水文地質(zhì)勘查工作容易受氣候和人為因素的影響,勘測(cè)的范圍也比較大,至今仍存在很多難點(diǎn),阻礙了水文地質(zhì)勘探工作的發(fā)展進(jìn)程[4]。本文將深入分析地質(zhì)勘查工作的問(wèn)題和難點(diǎn),并提出針對(duì)性的解決策略,以促進(jìn)我國(guó)礦山水文地質(zhì)勘查工作的發(fā)展,降低礦山資源開采過(guò)程中對(duì)環(huán)境的不良影響,使礦產(chǎn)資源的開采走向健康、可持續(xù)性發(fā)展的道路。
礦山水文地質(zhì)勘查是一項(xiàng)綜合性工作,主要有兩個(gè)方面:一、水文地質(zhì)的勘查,主要勘測(cè)地下水的分布狀況,在勘查過(guò)程中總結(jié)分析所得數(shù)據(jù),再通過(guò)結(jié)果預(yù)測(cè)將來(lái)地下水的變化趨勢(shì),同時(shí)結(jié)合勘查過(guò)程中所遇到的問(wèn)題,判斷可能發(fā)生的突發(fā)狀況,做出具有可行性的預(yù)防和解決方案。二、水文環(huán)境的勘查。為了保護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程的可持續(xù)發(fā)展,一定要在工程建設(shè)前對(duì)開發(fā)地的周邊環(huán)境進(jìn)行全面勘查,準(zhǔn)確記錄環(huán)境中的資源分布狀況和破壞情況,并針對(duì)相關(guān)問(wèn)題采取相應(yīng)的解決措施,以實(shí)現(xiàn)最大程度保護(hù)礦山區(qū)域環(huán)境的目的。政府部門和相關(guān)主管機(jī)構(gòu),也應(yīng)密切關(guān)注礦山水文地質(zhì)勘查的工作近況,保證礦區(qū)環(huán)境的有效保護(hù),使礦區(qū)資源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
在我國(guó),由于部分建設(shè)單位和開采單位對(duì)礦山水文地質(zhì)勘測(cè)工作不夠在重視,人力和物力投入不足,技術(shù)應(yīng)用和更新也比較落后,一些設(shè)備存在嚴(yán)重的缺陷和不足,使我國(guó)的礦山水文地質(zhì)勘查工作沒(méi)能緊跟國(guó)際潮流。由于沒(méi)有過(guò)硬的技術(shù)和設(shè)備,很多勘探隊(duì)伍的工作效率比較低,工作質(zhì)量也很難得到保障,很多地質(zhì)勘探工程無(wú)法順利開展。為了節(jié)約礦產(chǎn)勘查的成本,有些團(tuán)隊(duì)的勘查手段十分簡(jiǎn)陋,在測(cè)查區(qū)域資源時(shí)無(wú)法做到精準(zhǔn)勘查,對(duì)部分礦產(chǎn)元素的分析也不到位。水文測(cè)繪過(guò)程中對(duì)地下水和地下河的具體情況標(biāo)注不清,使開采團(tuán)隊(duì)在后續(xù)的資源開采過(guò)程中容易遭受二次危險(xiǎn)。
在礦山水文地質(zhì)勘查工作中,重點(diǎn)是要勘測(cè)區(qū)域地下水的水位變化,并分析地下水位的變化規(guī)律。由于這項(xiàng)工作需要涉及多項(xiàng)因素,因此實(shí)際操作的難度較大。并且要實(shí)時(shí)監(jiān)控地下水的水位變化,所以對(duì)設(shè)備的要求也非常高。以下面的圖1 所示,此圖介紹了某礦山的礦層空間形態(tài)布局,地質(zhì)構(gòu)造、水流分布以及地層的地下水流向。
當(dāng)?shù)叵滤幌陆党^(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),相關(guān)區(qū)域的地表容易出現(xiàn)裂縫、塌陷、沉降等自然災(zāi)害;當(dāng)?shù)叵滤簧仙揭欢?biāo)準(zhǔn)以上時(shí),就會(huì)引發(fā)礦山工程的地基不穩(wěn),嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使礦層和邊坡出現(xiàn)滑坡,給礦山工程造成難以挽回的損失[5]。但在實(shí)際勘查過(guò)程中,無(wú)論地下水位出現(xiàn)下降還是上升,都必須確認(rèn)是人為因素導(dǎo)致的,還是氣候、地殼變遷等氣候條件引發(fā)的。但在現(xiàn)階段,由于很多礦山的地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜,勘查條件也比較惡劣,準(zhǔn)確測(cè)量地下水位一直十分困難,短時(shí)間內(nèi)也很難找出地下水的變化規(guī)律,因此無(wú)法完全防治自然災(zāi)害和勘探事故。
目前,我國(guó)水文地質(zhì)勘測(cè)工作仍然是以資源為中心,將地域資源的數(shù)量和質(zhì)量作為勘測(cè)的重點(diǎn),在其他方面沒(méi)有形成完整的制度體系,給礦山勘查工作帶來(lái)了不小的阻礙。由于沒(méi)有形成健全的管理制度和體系,礦山水文地質(zhì)勘查工作的各個(gè)環(huán)節(jié)也沒(méi)有評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),很難實(shí)現(xiàn)專業(yè)化評(píng)估。此外,還有一些礦山開采企業(yè)為了降低成本,提高收益,經(jīng)常削減礦山的水文地質(zhì)勘查方面的投資,使礦山水文地質(zhì)勘測(cè)工作經(jīng)常面臨研究資金不足的狀況,后續(xù)的勘測(cè)和設(shè)計(jì)很難有大的突破。
圖1 某礦山水文地型圖
隨著科技的不斷發(fā)展,水文勘查人員也應(yīng)不斷學(xué)習(xí)新的勘探技術(shù),以提高勘查的質(zhì)量和效率,適應(yīng)現(xiàn)代勘查工作的要求。在工程開始之前,勘查團(tuán)隊(duì)要充分意識(shí)到勘查工作的重要性,組建起具有專業(yè)素養(yǎng)的人才隊(duì)伍,引進(jìn)最新的勘查技術(shù)和手段,也可以分批次地讓勘查人員外出學(xué)習(xí),提升每位勘查人員的技術(shù)水平。同時(shí),也要根據(jù)礦山水文勘查的實(shí)際情況,革新落后的水文勘查技術(shù),引進(jìn)新的技術(shù)手段和勘探設(shè)備。爭(zhēng)取在實(shí)際的勘探過(guò)程中,每個(gè)環(huán)節(jié)都能做到現(xiàn)代化、精準(zhǔn)化和技術(shù)化。
為了防止礦山區(qū)域發(fā)生安全事故,一定要加強(qiáng)對(duì)地下水的地質(zhì)檢測(cè),排除所有導(dǎo)致地下水安全事故的因素。在水文地質(zhì)勘查工作的前期,要仔細(xì)勘查地下水的各方面性質(zhì),重點(diǎn)分析地下水與地表礦山之間的關(guān)聯(lián)性。例如大部分礦山的地下水成分都與地上的巖土層之間有著緊密聯(lián)系,所以在地下水的豐水期和枯水期,都要進(jìn)行水文地質(zhì)測(cè)試,以掌握不同階段的地下水情況,判斷地下水的變化趨勢(shì)。在突水、涌水的區(qū)域,可以通過(guò)超前鉆等工具進(jìn)行探測(cè),判斷地下水位是否正常,以便在不同時(shí)間、不同地段都能了解地下水位的性質(zhì)、高低、流量以及方向,再結(jié)合礦山的地形和地層結(jié)構(gòu),繪制出精確的水文地質(zhì)勘測(cè)圖,具體樣式如下面的圖2 所示。最后結(jié)合地下水觀測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和變化特征,調(diào)整勘查工作的內(nèi)容,以防礦產(chǎn)開采過(guò)程中發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害和工程事故。
要想順利開展礦山水文地質(zhì)勘查工作,必須建立一套規(guī)范的工作標(biāo)準(zhǔn)體系,勘查工作的各個(gè)環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格遵循法律法規(guī),并在行業(yè)操作規(guī)范的范圍內(nèi)優(yōu)化水文地質(zhì)勘查的設(shè)計(jì)方案。只有勘查方法精準(zhǔn)無(wú)誤,計(jì)算結(jié)果才有準(zhǔn)確性,勘查過(guò)程的失誤才能減少。同時(shí),也要建立一套責(zé)任人制度。水文地質(zhì)勘探工作的各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)有相應(yīng)的責(zé)任人,并由監(jiān)督人員實(shí)時(shí)把控,保證勘查工作的質(zhì)量。對(duì)于礦山水文勘查工作過(guò)程中出現(xiàn)的事故和失誤,要做到及時(shí)處理,并追查相關(guān)人員的責(zé)任。
圖2 礦山地下水分布圖
礦山水文地質(zhì)勘查不僅影響礦產(chǎn)資源的開發(fā)效益,還關(guān)系到當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和建筑安全。因此要重視對(duì)礦山水文地質(zhì)環(huán)境的勘查,并根據(jù)勘測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估,以減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,降低資源開采過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)礦山資源開采的可持續(xù)發(fā)展。