矿产勘查中水工环地质勘探的重要性探究

黄 青

（河北省区域地质调查院，河北 廊坊 065000）

在科技不断进步的背景下，我国地质勘探水平大幅提升，在矿产勘查工作中，水工环地质勘探是非常重要的一项工作，在水工环地质勘探的过程中，目前针对地质勘探技术的应用还存在一定局限性。在社会经济快速发展的过程中，我国对优质矿产资源的需求不断提升，在矿产资源开发力度不断提高的过程中，我国面临着严峻的能源紧缺问题，这就使得我国开展的矿产勘查工作难度大幅提升。在矿产勘查工作中，水工环地质勘探工作占据着重要地位，对做好矿产勘查工作具有十分重要的意义。水工环地质勘探工作，主要是对工程以及水文环境进行勘探的一种方式，在地质勘探技术不断进步的背景下，水工环地质勘探技术的覆盖范围进一步拓宽，除了常规的勘探领域外，还能够实现对地质灾害的勘探，尤其是在RTK、GPS等技术的应用程度不断提升的过程中，使得水工环地质勘探技术的功能更加丰富，因此对矿产勘查中的水工环地质勘探技术进行研究具有十分重要的意义。

1 矿产勘查概述

矿产勘查主要表示对矿床进行勘探与普查。矿产普查主要是在特定区域范围内，根据不同的精度要求开展找矿工作，一般可以范围概查与详查两种工作模式。矿产普查能够与不同比例尺的地质制图工作同时开展，也可以在已知矿点的基础上有针对性开展找矿工作。找矿是一项综合性较强的工作，需要对区域内一切可能出现矿产资源的位置进行判断和评价，对矿产资源的成因以及分布规律进行调查和分析，便于为后续工作的开展提供有效指导。找矿也可以是针对某种特定的矿种，如金矿、煤矿等。矿床，尤其是大型矿床的形成是某一地区地质演化过程中概率极低的事，矿产资源的形成难度较大，这就决定了找矿工作具有较大难度，需要通过对地质异常情况进行分析，对地区可能存在的矿产资源以及矿床的分布规律进行分段，为提高找矿工作的整体效果，通常需要采取相应的手段进行成矿预测，在此基础上圈画出成矿率较高的区域，不断缩小矿靶区范围，不断提高找矿成功的概率。勘探则是在发现矿床之后开展的一项工作，普遍认为其是一项针对地表与地下、能够揭露矿床价值的工作，需要对矿产的规模、质量、形态等进行评价，以此明确矿产开发的条件，为后期选择合适的开采技术提供可靠支持。勘探的前期属于一项评价工作，通常被称为评价勘探或者初步勘探，在得到评价结果后，还应当结合实际需求进一步对矿产进行详细勘探，真正明确矿产资源的类型与质量，并对矿产资源的储量进行计算，明确开采需要具体用到的技术条件，为后续开采工作的开展提供完善、可靠的资料支持。

2 水工环地质勘探

传统水工环地质勘探工作，主要是针对矿区的地质环境进行勘探，通过勘探的方式明确矿区的地质条件以及水文条件。在科技不断进步的过程中，我国在水工环地质勘探领域取得了实质性进展，尤其是水工环地质勘探技术越来越先进，在经过多年发展后，现代水工环地质勘探工作不仅仅是对针对矿产资源的地质勘探，还从过去的工程、地质、水文等领域实现了向地质灾害领域的延伸。针对水文地质的勘探，主要是采用相关技术勘探不同的水文资源，其中主要涉及到矿区的水文地形地貌、供水源头和饮用水等[1]。在矿产地质勘探中，除了需要对建筑工程施工现场进行勘探外，还需要实现对相关岩土工程的勘探。环境地质勘探主要是针对矿区专项环境地质进行勘探以及对城市环境中的地质资源进行勘探。在水工环地质勘探技术不断发展的过程中，实现了向地质灾害领域的延伸，其中主要涉及到对相关地质灾害的勘探、评估以及结合不同类型的地质灾害采取相应的预防措施。

3 水工环地质勘探在矿产勘查中的重要性

在人类社会不断发展的过程中，矿产资源发挥出了巨大价值，因此我国高度重视矿产资源的勘查与开采，通过科学勘查和高效开采的方式更好地满足社会发展的需求。为更好地保证矿山开采工作顺利、有序开展，提高开采工作的安全性，降低矿山开采工作对生态环境造成的影响，需要在开采之前做好相应的调查工作，把握好矿区以及周边的水文、地质等情况，加强矿产勘查过程中对相关数据信息的收集、整理和分析，以便在此基础上对矿山开采方案进行优化，最大限度规避开采工作对环境造成污染，降低开采过程中发生安全事故的概率。在开采矿产资源的过程中，往往会面临复杂的工作环境，为提高开采工作的整体效率，加强对水工环地质勘探技术的应用具有十分重要的意义。水工环地质在矿山开采期间具有强大优势，因此我国近年来对水工环地质勘探技术的研究力度不断提高，使其应用范围不断拓宽。在实践过程中，传统水工环地质勘探技术逐渐暴露出了一些弊端，存在一定滞后性，可能无法很好满足后期矿山开采的需求，在不注重对该技术进行创新的情况下，可能在实际开采的过程中会引发非常严重的后果。在传统水工环地质勘探技术的基础上进行创新，便于更好地把控矿区及周边的水文、工程、灾害等地质环境，加强开采过程中对各项安全隐患的防控。相较于传统勘探技术，水工环地质勘探技术有效拓宽了矿产勘探的范围，保证了勘探工作的全面性与连续性，提高了矿产开采过程中的安全性。在水工环地质勘探中，通过加强信息收集与处理的方式，能够很好地为后期开采工作的开展奠定良好基础，因此水工环地质勘探技术目前在矿产勘查中得到了广泛应用，我国近年来对于该技术的研究力度不断增强，使其在矿产勘查中发挥出了越来越大的应用价值。

4 水工环地质现状分析

4.1 人员配备不足

在水工环地质勘探中，工作人员的配备难以满足勘探工作的实际需求，导致现有工作人员承担的工作强度较高、工作时间过长，这可能会打击工作人员的积极性，不利于水工环地质勘探工作质量的提升。现有水工环地质工作人员的综合能力还有待提高，部分工作人员无法根据要求开展工作，容易影响水工环地质勘探的整体效果，无法达到预期工作目标。因此在水工环地质勘探中，应当充分解决好人员配备不足、人员力量薄弱的问题，这是做好水工环地质勘探工作的前提[2]。

4.2 工作要素不全

在水工环地质勘探中国，无论是工作内容、工作方法还是工作前的准备工作都需要达到一定要求，保证水工环地质勘探工作的开展得到资金、政策、设备、人员等方面的支持，只要充分满足了各项工作要素，才可以充分发挥出水工环地质勘探工作的效果。

5 矿产勘查中常见问题分析

目前我国在矿产勘查领域取得了实质性进展，不过受发展时间、技术水平以及其他各项因素的限制，导致在实际开展勘查工作的时候，还存在一些亟需解决的问题，具体如下所示。

5.1 冒顶片帮

在矿产勘查中冒顶与片帮是经常出现的问题。冒顶主要指在山体挤压影响下，因巷道顶部岩石、山石垮塌导致矿产道路受到严重损害，导致冒顶与片帮问题出现的原因存在一定相似性，因此二者经常被人混淆。

5.2 自然灾害

我国地域辽阔，地质类型多样、地质环境复杂，山地是我国最典型的地形之一。受我国特殊地理位置影响，导致气候环境呈现复杂多样的特征，部分地区常年多风多雨，存在发生泥石流、山体滑坡等自然灾害的风险，部分省份、城市还可能会受地震灾害影响。多发的自然灾害导致矿区环境比较复杂，在前期勘查不足的情况下，会加大开采过程中的危险性。这就要求相关工作人员必须具备专业的知识和丰富的工作经验，通过开展矿产勘查工作的方式最大限度规避自然灾害对后续工作造成的影响。

5.3 环境污染

绿色低碳是我国进行生态文明建设的主题，是实现“双碳”目标的核心理念，因此我国近年来高度重视绿色环保工作的开展，注重矿业绿色化、可持续发展。过去在进行矿产勘查与开采的过程中，经常会对矿区及其周边生态环境造成严重破坏，勘查与开采过程中存在严重的污染问题，导致区域水土流失严重[3]。我国在生态文明建设过程中，对矿产勘查工作提出了新要求，需要在保证矿产勘查质量与数量的基础上，尽可能降低勘查与开采工作给生态环境带来的负面影响，树立良好生态意识，及时更新工作理念、创新工作方式，加强矿产勘查过程中生态、经济、资源之间的联系，实现三者和谐统一，实现人类与自然和谐共处。

5.4 矿坑涌水

在地下勘查中，面临复杂、封闭的工作环境，在矿坑出现涌水现象的时候，会造成难以挽回的损失，甚至会威胁工作人员的生命。矿坑涌水问题具有较强的危害性，在矿产勘查过程中经常会遇到这一问题。这就需要引起企业的重视，在勘查工程中应用相应技术，对发生矿坑涌水现象的概率进行分析，在出现矿坑涌水现象的时候，要及时找到涌水的原因，及时采取有效的防范和控制措施，提高矿产勘查工作的安全性，避免在处理不及时的情况下发生重大安全事故。

6 水工环地质勘探中常用技术分析

6.1 GPS技术

在矿山勘查中GPS技术有着巨大应用价值，该技术主要是在卫星定位系统的帮助下，在地质勘探过程中实现对距离与位置坐标的精准策略。在实际勘探过程中，需要建立多个地面控制站，通过卫星进行定位。GPS技术在水工环地质勘探中具有动态化的作用，能够及时将相关测量数据传输至地面站，为水工地质勘探工作的开展提供可靠的数据信息支持。

6.2 PTK技术

PTK技术主要是实现数据传输技术与GPS定位技术的有效结合。将PTK技术应用于水工环地质勘探中，需要用到数据传输装置、GPS接收装置、软件系统等，相较于传统GPS技术，PTK技术的定位准确性更高。传统GPS技术主要是对某一定的坐标进行测量，存在误差的可能性，而PTK技术可以将定位精度控制在厘米范围内，有助于降低定位误差。PTK技术还能够提高水工环地质勘探的效率，其测量范围更加广泛，可以有效减少放养控制点与测量的时间，减少水工环地质勘探过程中的人力投入[4]。该技术具有较强的自动化水平，能够实现全天候作业，因为还能够提高矿产勘查工作的集约化程度。

6.3 TEM技术

TEM技术又称为瞬变电磁法，在水工环地质勘探中具有较高的应用价值。TEM技术可以分为有电偶圆发和垂直磁偶圆法，主要作用是对矿区磁场环境进行勘探。使用专业的仪器设备实现对矿区岩石结果探索，不容易被地质勘探过程中各项复杂因素的影响，在水工环地质勘探中具有较高的精度。

7 矿产勘查中常见问题的解决措施

7.1 冒顶片帮的处理

在进行矿产勘查的过程中，一定要了解矿区及周边地区的地质状况，明确不同地区地质构造，以此为后续工作的开展提供有效支持，确保可以更好地达到预期的勘查效果。在水工环地质勘探中，应当明确矿井内部结构的优缺点，在必要的情况下可以采取加固措施，尽可能规避冒顶片帮等问题的出现。

7.2 地质灾害的处理

发生地质灾害会对水工环地质勘探工作的质量与效果造成影响，严重可能会导致人员伤亡。这就需要加强水工地质勘探过程中的技术创新与应用，采用各种方式把控好岩层结构，加强对大数据、互联网等技术的应用，建立完善的风险防控系统，保证能够有效应对各种自然灾害。

7.3 污染问题的处理

要想处理好矿产勘查与开采过程中存在的污染问题，应对牢固树立绿色、生态理念，在水工地质勘探过程中加强对工作行为的管控，在满足基本生产要求的基础上，采用先进的地质勘探技术，在实际工作中加强对生态环境的保护，最大限度规避勘探与开采等工作对环境造成的破坏。

7.4 矿坑涌水的处理

要充分认识到地下矿井是一个封闭的环境，认识到涌水问题可能带来的危害。这就需要在矿产勘查中积极开展水工环地质勘探工作，做好对水文地质环境的勘探，明确地下水量、水源，明确涌水问题可能对矿产勘查工作带来的负面影响，加强技术应用，强化数据收集与处理，保证水工环地质勘探工作开展的科学性。另外，还应当加强对气候环境的监测，提前采取防控措施，避免在降水量过多的情况下对实际工作开展造成影响[5]。

8 矿产勘查中水工环地质勘探的实际应用

8.1 成矿规律特征勘查中的应用

水工环地质勘探在矿产勘查中，要求技术人员把控好矿区矿产资源的分布情况以及成矿规律，从水文环境、工程环境、地质环境三个角度入手，充分做好矿产资源开发前的调查工作，以便为后续开采工作的开展提供有力支持。在实际进行水工环地质勘探的过程中，要提前做好有关生产的优化分析，明确后期矿产开采工作的需求，树立绿色、可持续的发展观念，建立在尊重自然规律的基础上，实现对地质环境的持续开发。比如在水工环地质勘探中，可以应用“地质填图”程序整理地质勘探相关资料，借助智慧地理、智慧工程检验等手段，构建与水工环地质勘探环境相适应的工程结构。

8.2 地质背景条件勘查中的应用

矿产勘查工作是否可以顺利开展，与实践期间对地质背景条件的勘查有十分密切的联系。为了进一步保证矿产勘查工作顺利实施，需要借助水工环地孩子勘探的方式，加强对矿区地理环境的调查和分析。在开展矿产勘查工作的时候，一方面需要结合地质环境情况，在水工环地质勘查中加强对后续开采的研究；另一方面在矿产勘查过程中，为进一步适应区域经济发展的需要，需要通过建立三维模型的方式，强化对矿区基本水文、岩层等情况的勘查。比如在实际操作的过程中，技术人员可以应用3S技术针对矿区地下水和地下水构建环境分析模型，针对矿产挖掘工程构建勘查评估模型，便于更好地对矿区实际情况进行把控，有效指导后续开采工作开展。在水工环地质勘探中，地质背景条件的勘查是否顺利，关系着后续勘查工作是否能够顺利开展，尤其是在我国高度重视绿色发展的背景下，进一步体现出了水工环地质勘探工作对于后期开采工作的价值。

9 结语

总而言之，在矿区建设过程中，矿产勘查是一项非常重要的过程中，它是矿山建设的前提，能够为后续矿产资源的开发工作提供有效支撑。在矿产勘查中，水工环地质勘探具有十分重要的价值，有利于提高矿产勘查的效率，保障矿产勘查整体质量，对后续开采工作具有较强指导效果，能够合理规避各种风险因素对开采工作造成的影响，提高开采过程中的安全性。