水文地质在矿山地质勘查中的重要性研究

秦思佳

（贵州省煤田地质局一一三队，贵州 贵阳 550081）

目前，矿山水文地质勘查中的问题越来越多，这无疑是给矿山开采等工作增加了比较大的难度，并且对矿产地质的研究也带来了比较大的影响。这就需要相关的学者在水文地质角度出发，分析其在矿山地质勘查中的重要性，了解不同区域的水文地质条件和情况，进而不断完善施工流程。

1 矿山工程地质勘查中水文地质的重要性

1.1 提高了矿产开采收益

在进行矿山地质勘查工作的过程中，工作人员除了要进行地质环境勘查，还需要重视报告审批工作，在保证其完善性的基础上，完整地对矿山地质进行勘查，不断提高水资源使用效率，更好地降低对矿产资源的腐蚀。同时，水文地质工作在矿山地质勘查中的开展，还可以减少地下水防治的成本支出，增加矿产开采收益，为其发展提供更多的经济效益。

1.2 提高勘查工作的精准度

部分学者在对水文地质工作的特点进行分析时，其主要是对地下水变化、的运动以及形成规律等进行探究，分析矿区内的地下水性质等内容，然后在此基础上制定资源利用的最优方案。在地质勘查水文地质的实际工作情况上看，地下水的酸碱值一般都比较小，并且酸性的成分占据的比较多，矿产的资源腐蚀程度在此背景下会不断增加。同时，地下水在发生相关的运动后，其矿山结构还会产生一定的变化，并且其在压力产生作用下其中的沉积岩运动越加剧烈，这会对后期的勘查工作带来比较大的影响。然而，深入研究水文地质情况，能够对地下水类型和变动幅度等内容有一个基础的了解，然后在此基础上对地下水补给、径流、排泄条件和侵蚀性进行探测，预防地下水对周围环境和矿山地质勘查工作的应用。

1.3 降低了环境污染

在对矿山资源进行开采的过程中，地质勘查不仅是资源开采的基础，更是其中的关键。同时，水文地质工作在工程中的开展，更在一定程度上保障了矿山地质勘查工作的有效性。在地质勘查中，深入分析和调查水文地质变化情况，可以帮助施工人员应用更加科学手段对矿井开拓进行分析。

2 区域水文地质的具体情况

调查发现，某个矿山地质勘查区区域特点，在大地构造单元上，属于扬子准地台。结合1:20万区域水文地质的具体报告内容，发现其区域属于云贵高原的中高山地形，所以这种区域的地势总体为西北部比较高，东南部低，山体多与构造线一致。区域地表水中存在楼下河上游支流和格所河支流，并且地下水中还包括孔隙水和裂隙水等内容。其中孔隙水主要赋存在第四系松散物。研究发现，其泉流量为0.01l/s～5l/s，钻孔流量为2.7l/s，并且其水质一般以HCO3-Ca为主，对矿山地质勘查工作所带来的影响是比较大的[1]。

3 矿山开采对水文地质条件的影响

当前，此工程井下主要以淋水和边帮渗水等为主要的充水方式。由于矿井会一直抽排水，所以大部分的采空区和巷道基本上无水。因此，矿井充水方式的应用效果会受到影响，以顶板板和边帮会出现滴水等情况，并且其底板还存在涌水和渗水的现象[2]。一般情况下，会在矿层露头，或者是上覆地层对其的进行反向开拓，或者是走向掘进。在此过程中，施工人员需要注意开采垂深大约为10m～20m，采掘斜深约20m～80m。然而，由于对采空区面积的情况没有一个基本的了解，再加上老窑处于封闭状态，所以其中的大部分面积已经积水。

因此，在总体上来说开采和勘查活动都会形成了一定的冒落带，这会导致局部地下水通道疏通，地下水的水位严重下降，如果不对其进行有效处理，还会的改变天然的岩层水文地质特性。再加上，采动裂隙还会引起地裂缝等问题，大气降水会在这个时候渗入地下，然后进入矿井，严重影响了水文地质的强度。

4 地下水位变化对岩土工程的影响

可以说地下水是影响其岩土工程质量的主要方式，水位变化不仅会改变原来岩土的物理力学性质，还会影响其稳定性。特别是在一些膨胀性的岩土中，其在受到地下水位改变的时候，在其中会出现不均匀的膨胀和收缩等现象，这会对于建筑物的底层带来非常大的影响。尤其是在地下水出现比较大幅度变化的时候，在其中还会出现频繁升降等问题，只有这样才可以让岩土的膨胀和收缩幅度不断加大，这会对勘查结果带来影响。特别是在膨胀性岩土层中，要对水文地质情况进行全面勘查和研究，对地下水经常出现升降变化以及规律进行分析，充分地了解以及掌握其中的内容，掌握地下水位的上升和下降变化规律。

此外，在对盐涂层物理力学的性质进行分析时，发现规律性的变化是非常突出的，这也是引发这些问题的主要因素。此外，由于岩土的颗粒再长时间进行充填，这会导致岩土粒之间的连接力不断增大，更会促进硬壳的形成。在具有的勘察中岩土层还会受到地下水位变化的影响，地下水也会发生交替，导致土体的压缩模型以及承载力出现下降。在对此地域的岩性分析时，发现其下部主要为深灰色玄武质熔岩的集块岩，中部是深灰色的厚层凝灰岩等。这种结构的上部为深灰色的夹杂色凝灰岩，并且在其顶部的20m左右，还存灰-深灰色凝灰岩。此外，在钻孔炭质该地层的过程中，并没有出现冲洗液漏失等现象，水位也没有明显变化。在此基础上，勘查人员对峨眉山玄武岩(P3β)的水文地质特点进行了分析，其浅部含风化的裂隙水，总体上是相对隔水层，并且此地区的富水性比较弱。

5 水文地质在矿山地质勘查的主要内容

5.1 补给

一般情况下，区域内的地下水补给是以降水为主，地表水的补给为辅。在对补给强度进行分析时，还需要明确降雨时间和强度岩性会对其带来影响。如果降雨的时间长，强度大，其补给量也就越大。大量研究发现，可溶岩的分布区补给强度要比非可溶岩分布区的大，并且在对碳酸盐岩的分布区特点进行分析时，发现其主要在溶丘洼地和峰丛谷地地貌当中，这个时候地下水的补给途径也比较多，主要是通过落水洞和洼地等将其汇集到入地下，所以这个时候的补给强度是比较大。

在非可溶岩分布区中的补给方式与上述内容存在一定的差异性，大气降水会沿孔隙和构造破碎带等渗入到地下，然后补给地下水。同时，地表水在运移过程中，还会经过碎屑岩分布区，主要是通过裂隙更好地渗入地下，补给地下水。但是，由于其在分布上存在一定的局限性，所以补给量比较弱。

5.2 分析断层水文地质特征

为了更好地保证水文地质在矿山地质勘查工作中的顺利价值，在具体的勘查过程中，对断层水文地质特点进行了分析。如，在某次勘查中，操作人员仅在401钻孔内孔深203.00m处，发现了F401断层一条，在对断层的性质进行分析时，发现其为正断层，并且落差为15.00m。在此基础上，工作人员发现了该断层过程中的钻孔内断层上盘的水位标高，主要在1800.197m，其消耗量在0.38m3/h～0.44m3/h之间，整体变化是比较小。在此过程中，还可以结合水文的实际变化情况，判断F401断层的导水性，发现其导水效果比较差，富水性比较弱。

5.3 迳流

由于地下水的局部迳流方向是不同的，所以在水文地质中，要对其特点进行分析。虽然地下水的局部整体迳流方向不同，但是在总体上对其进行分析，发现地下水的楼下河流域地下水流都是由北向南径流。然而，受到岩性条件差异的影响，地下水的径流方式也存在比较大的差别。在对灰岩分布区的地下水径流情况进行分析时，发现其主要集于岩溶管道中径流，在可溶岩和非可溶岩相间的地方，会出现一些地下水，其主要以层间水的形式径流。此外，在非可溶分布区，由于地下水主要赋存基岩裂隙中，所以其一般会沿地形自然的斜坡作渗流运动，在就近的溪沟中排出来。

5.4 地下水和水力之间的联系

在对矿区中的地下水主要补给来源进行分析时，发现其主要来自大气降雨。但是，需要注意的是，各含水带的补给和排泄条件等内容都会受到埋藏条件和含水层充水空的影响。如果矿区中没有池塘和湖泊，只存一些雨源性的溪沟，也能对其地层进行长期的补给。

在此过程中，工作人员还需要明白，由于其地势具一定坡度，所以在雨后，大气降水的绝大部分会沿地表流走，有少量会渗入地下。因此，地表水对深部矿层的开采不会带来比较大的影响。

5.5 排泄

地下水一般会沿着地形低洼的河谷地带等，以岩溶大泉及暗河的形式，在地表中集中排泄，最后流入到楼下河。在此对其情况调查时，发现矿区相对最低的侵蚀基准面主要为下厂河河床，最低标高在1400m。同时，工作人员在对区域地下水的实动态变化进行分析时，需要结合大量的枯季测流资料对其分析，更好地控制地下水流量的丰和枯季流量变幅，保证地下水排泄的有效性。

6 结语

由于我国的地势辽阔，要想在此基础上保证矿山地质勘查工作的顺利进行，需要认识到水文地质在其中的重要性，分析区域水质的特点，了解地下水对其整体结构的影响，通过对断层水文地质特征等内容的分析，完善水文地质调查的方案，优化矿山地质勘查的流程，预防地下水等客观因素对勘查结果的影响，从而保证我国矿山地质勘查工作的顺利。