矿区水文地质勘探的技术要求分析

刘雷

摘 要：矿采工作的顺利进行直接关系到我国国民经济的发展。由于矿产开采需要在地下矿井，或者山体内部进行，一旦发生透水事故后果不堪设想。在采矿作业之前，对矿区水文地质勘探工作质量的好坏直接决定了采矿人员的生命财产安全。

关键词：矿区水文；地质勘探；技术；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.061

1 矿区水文地质勘查的综述

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狀态。

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。

2 水文勘探的必要性

我国由于国土辽阔，各类矿产资源丰富，自然地理环境、地质条件也是非常复杂的。在矿区作业区中，经过了一定的措施处理，地质条件依然严峻。矿区底层由于经过了人工的爆破、开凿，地质结构失去了一定的稳定性，再加上矿区的水资源有可能随着采矿作业的开展逐渐流失，为了确保矿井下作业的安全性和稳定性，必须对矿区以及矿区周围的水文条件进行了解，必须将水文勘探工作落实到位。矿区的水文勘查工作，不仅仅在开矿区开建之前落实到位，在采矿作业进行时，相关人员也需要及时关注矿区地下水位以及水位状态，监视水文变动情况。

3 矿区水文地质勘探技术研究

（1）地下水同位素和化学物研究。地质化学研究项目是水文地质研究的重点研究项目之一，通过对同位素的研究和应用，能够对地下水化学的具体状态做出一定的了解和掌握，经过多次的实践证明，同位素的应用在水文地质中取得了较为良好的效果。通过对同位素的研究，能够进一步了解地下水的形成、储存、变化等等问题，对地下水的比例、强度、开源、具体位置等等提供了准确的判断依据。

（2）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。

（3）水文地质钻探。水文地质钻探技术是矿区勘探技术中应用最广泛的一项技术之一，因为水文钻探技术使用的时间已经足够的长，经过了许多专家学者的不断改进，水文地质钻探技术在水文勘探工作中具有举足轻重的地位，现在的大部分水文地质勘探技术都是建立在水文地质钻探技术基础上的。

在西北等等水资源比较欠缺的地方使用水文地质钻探技术难度较大，因为缺水的地层构造中，如果在钻探过程中混入较多的水，容易造成地层坍塌或者泄漏等问题。

（4）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。

（5）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 矿区水文勘查工作中存在的问题以及建议

在传统的矿区水文勘查过程中，需要对矿区地下的灰岩含水性的变化进行测定，由于没有比较有效的测定方法，传统的电测井、抽水试验测试等等方法效率不高、效果不良好，得到的数据也不尽完美，所以矿区灰岩含水性变化的测定是限制矿区水文勘查工作的重点改进工作之一。

由于矿区地下水文勘查工作中需要对钻孔水位的检测来评估地下水文状态，但由于钻孔过程中出现的水位并不能完全反应含水层和隔水层的状态，钻孔水位只是一个混合水位，而其中测定的冲洗液的量也只是一个综合消耗量，并不能得到精确的结果，导致很难对岩层钻探过程中水位的变化做出科学有效并且准确的判定。传统的通过钻孔作业来进行抽水试验，需要布设专业的设备，在设备的运输和操作过程中需要耗费大量的人力物力，却又无法获得较为精确的结果，这让矿区地下水文勘查工作进入进退两难的境地。

为了解决岩层含水性变化测定结果不理想的问题，可以采用分段压水试验的方法，通过采用三抓止水器划分出一段段不同深度的岩层，进而减少不同含水层之间的相互干扰，进而得出一个较为准确的数据，减少了各种掺杂因素的干扰。配合流速仪，能够从钻井中获得较为准确的含水层厚度数据。

5 结束语

在日益扩大的矿采规模中，做好安全生产工作尤为重要。要抓好安全生产工作，就必须落实水文勘查工作，并建立动态的矿区地下水文地质数据反馈系统。

参考文献：

[1]周欣荣.浅谈矿区水文地质勘探的技术要求[J].黑龙江科学，2016，

7（14）：28-29.

[2]任成广，马宏岩，李晓东.矿区水文地质勘探的技术要求[J].硅谷，2014，7（23）：206+222.