朱彦容
众所周知，我国地域辽阔，矿产资源十分丰富，在矿山资源的开采和利用上有很大的优势。矿山是区域经济发展中的重要资源，与区域经济发展紧密相关，但是由于矿山所处的地形区较为复杂，而且水工环地质条件也有很大的差异，不同的水工环地质条件对矿产资源的开发有很大的影响，再加上地下水分布以及形成规律十分复杂，给矿山资源的开采也带来了很大的影响，不仅会影响矿产资源开采的效率，甚至还会威胁到矿工的人身安全，所以围绕矿山水工环地质特征对资源开采的影响进行深入分析十分重要，能够为我国矿产资源的开采与利用提供良好的保障。
1.1 水工环地质勘察的重要性
1.1.1 提高矿山开采效率
如今随着科技水平的提升，矿山水工环地质勘察技术也有了很大的进步和发展，越来越多新的勘查技术得到了推广和普及，保证了勘查数据的准确性，也为矿山开采中的水源探查、矿物搜寻等提供了重要的支持。在水工环地质勘察中加强现代勘察技术的应用，如RS技术、GIS技术等，不仅能够减少人员伤亡率，而且也能提高矿山的开采效率。
但是由于部分矿山分布在地形地貌较为复杂的区域，而且容易出现山体滑坡、泥石流等地质灾害，再加上矿山开采的复杂性很高，在开采期间容易出现诱发地质灾害的可能性。对此做好周边环境的勘察十分重要，水工环地质勘察技术，能够准确加强矿石土质剥离强度的判别，进而进一步的判断矿山开采所需用到的设备，能够减少大规模爆破对环境带来的不良影响。一般来说，矿山的开采类型与被剥离的土质强度有直接关系，土质的强度是影响勘察效果的重要因素，所以在勘察水工环条件时，可以选择质地特殊的矿石，并对其土质的强度进行细致分析和研究，以便对矿山矿石的类型进行准确的判断。
此外，还需要对矿山的矿性因素进行勘查和分析。通常来讲，在勘察矿山水工环条件的过程中，多根据沉积层来对矿石粒度的大小进行判断，并对矿石的矿性进行合理划分。矿性能够分析出矿石的实际抗压能力，如果矿石质地比较软，这种情况就不适合进行开采；
若矿石中有很多的胶土成分，就容易出现沉积层断裂的情况，也不宜进行开采。可见加强水工环勘测，能够及时发现隐患并进行规避，进而可以促进开采效率的提升。
众所周知，采矿属于高危行业，近年来因没有及时处理开采隐患而诱发的安全事故频繁发生，给采矿工作人员的生命安全带来了很大的危害，同时采矿工作的安全性也引起了高度重视与关注。而加强水工环勘察技术的有效运用，可以为矿产资源的开采做好准备，能够及时发现开采中可能出现的隐患，从而降低采矿人员的工作风险，为采矿人员的安全提供重要保障。在矿产资源开采的过程中，会破坏矿山的岩石平衡状态，导致矿山山体的稳定性受到影响，比如近年来频繁出现的山体岩石滑落情况，就带来了很大的损失。而出现这种情况的原因主要就是没有做好水工环的勘察工作，对此必须要重视水工环勘察工作，借此来降低矿产资源的开采风险。
1.1.3 提高资源合理利用率
由于在矿山开采过程中，会导致矿区的生态平衡被打破，进而诱发地质或者生态问题。而开展水工环地质勘察，不仅可以保证改善这些情况，而且能够最大限度的减少开采隐患的发生，还能有效的控制破坏程度。此外，选择合理的水工环勘察技术，还能保证可以开采出有价值的资源，避免出现资源浪费情况，能够大大的提升矿产资源的利用效率。在进行水工环勘察的过程中，大多将开采设备放置在水下，以便充分的发挥出其自身的全方位勘察作用，规避矿区隐患，还能保证开采资源的可利用性，进而促进了资源利用率的提高。
1.2 常用的矿山水工环地质勘察技术
1.2.1 数据技术
应用数据技术的主要目的就是对矿区的相关数据资料进行收集、整理，并在此基础上对这些数据进行综合的处理，同时模拟数据，构建模拟地形图，对矿区的电子构图进行模拟，并绘制电子地质勘察的目标，接下来利用GIS平台定位数据模拟对应的地点，以便可以更全面的了解和掌握矿区的实际情况。
1.2.2 安全技术
安全技术是水工环地质勘察技术的基础和前提，安全是水工环勘察中的核心内容。安全技术能够对矿产开采中的隐患进行模拟，以便对事故进行提前预测，从而减少风险的发生率，来保证开采工作的安全性。
1.2.3 定位技术
定位技术的核心是GPS，同时发挥出遥感技术以及GIS的辅助作用。在开展水工环勘察的工作中，可以利用GPS界定大致的开采范围，并借助GIS对地形状态进行模拟，而遥感技术以及地质探测系统，能够对矿区的矿产资源状态进行模拟。
在这一要素的设计过程中，其主要表达的是对于湿地公园景观有机秩序塑造能力的体现，同时也是整个景观工程的空间形态表达的重要设计要素。在进行空间层次的设计时，与人工环境进行有效结合，凸显出湿地景观设计的活力。
2.1 水工环地质特征
一般情况下，复杂的水工环地质多出现在多层次地质构造中。当发生地壳运动，山体的结构就会重新出现断裂组合的情况，再加上受到风化作用以及雨水冲刷的影响，地质构造会出现二次形变，进而就会形成多种层次的矿山地质构造。在这样的地质构造下，一旦雨水渗入到地下，各个地层中就会继续产生作用，进而形成了不同的水工环地质条件。水工环的地质特征主要可以分为三个内容，分别是地下水地质特征、外部环境地质特征以及工程地质特征。其中地下水一般分为静态地下水以及动态底下水，静态地下水指的是流入矿区地层中不会出现流动的水源，这种类型的地下水一般存在于地层的深处；
动态的地下水大多指的是裂隙水、溶洞水以及散岩流动水，这些动态水由于常年进行交替流动，导致对地下岩层带来了很大的冲击以及侵蚀作用，这样就形成了水文地质特征。贵州省属于我国内陆山区省份，地处西南喀斯特连片的中心地带，地质环境十分脆弱，地形起伏大，水文地质、工程地质以及环境地质条件较为复杂，同时地质灾害频发，给矿产资源开采也带来了很大的困难。在比较复杂的水工环地质条件下，矿山开采有很大的难度，同时属于一项比较庞大的系统性工程，尤其对于大型矿山来说，由于矿体比较坚硬开采难度大，需要借助重型机器进行开凿，然后利用探测仪判断是否有开采价值，在全面安全探测的基础上，利用小型采矿设备进行开采。总的来说矿产资源的开采过程十分复杂，其中任何一个环节的操作如果没有按照规定进行，就容易出现意外情况，由此可见水工环地质给矿山开采带来了很大的难度。
2.2 水工环地质的形成过程
水工环地质条件的形成十分漫长，而且在不同区域的形成时间也有明显差异，通常情况下复杂的水工环地质一般主要形成于高原稳定区、中部稳定区以及褶皱不稳定区。这些地区的共同地质构造特征就是具有频繁的地震活动，而且一般地震等级位于7.5级以上，随着地质构造的断裂、重组和拼接，再加上风力以及地下水的影响，矿山的开采区域也逐渐出现环形构造，进而出现了水工环地质。水工环地质会直接影响矿体的稳定性，甚至容易引起矿体小规模坍塌，给矿产资源的开采带来了很大影响。
3.1 水文地质特征
一般来说，水文地质灾害给矿山勘察以及矿产资源开采带来的影响更大。常见的水文地质灾害主要有地面沉降、沙土液化以及岩溶坍塌等。一般来说，在勘察矿山水文地质特征的过程中，主要从矿山水文地质条件以及矿床的充水原因入手，并对矿坑的涌水量进行计算，在此基础上，对矿山水资源的综合利用进行合理评价，以便明确指出供水的水源方向。水文地质单元指的是具有补给、径流以及排泄条件的地下水系统，通常利用导水系数、给水度、渗透系数等表示水文地质的特征。大型露天矿床大多分布在山区的中南部，整体来看，地貌属于切割式的低中部区域，且地势呈现出东高西低的趋势。露天矿床大多集中在泥盆系中，底层属于北西走向，与地表的倾斜幅度为20°～40°，整个泥盆系底层属于单斜结构，结构中多会存在褶皱，特别是断裂层部分倾斜角度较大，具体的矿性为凝辉岩矿体。
3.2 地质灾害评估
工程地质勘查的主要目的就是勘察矿山地质的整体条件，保证施工作业可以满足相关的检查标准，并对岩体质量以及边坡的稳定性进行考察，以便及时预测可能出现的工程地质灾害。在具体的工作中需要围绕岩体种类、力学性质等多种因素，同时还需要针对可能出现的地质问题，采取有效的防治措施。评估矿山工程地质灾害，首先要在全面了解整个项目实际情况的基础上，对施工材料、施工人员等情况有整体掌握，同时经过深入分析，对灾害出现的可能性以及危险性进行科学评估。并根据相关技术对地质各项数据进行分析，以便得出专业预测，对引起灾害的因素进行综合考虑，从而加强工程地质灾害的科学评估。
3.3 自然环境地质勘察
一般情况下，在矿山开采期间，可能会引起的自然灾害主要有水土污染、地面塌陷、泥石流等等。矿山自然地质勘查的主要目的，就是加强实际环境质量及周边环境的勘察，以便对当地的地质特征有更准确的认识，并对可能出现的地质环境问题进行预测，从而探索科学的防治措施。只有加强矿山全方面专业严谨的勘察，才能有效地预防和减少不必要灾害的发生。
4.1 充水情况对矿山开采的影响
矿山开采区域的地表形态属于典型的山谷地形，当雨季到来时，大气降水是地表水以及地下水的主要来源，并经过第四系表土层而渗入到井下，当矿层倾角过大时，大气降水就会逐渐的渗透到井下，就会影响矿山的开采。经过调查结果显示，影响矿山开采的地下水类型主要有孔隙水、裂隙水以及岩溶水，其中孔隙水是弱富水性，对矿产资源开采的影响比较小；
裂隙水的直接充水层是矿层顶板砂岩，间接充水层是矿层顶板上覆或下伏的砂岩裂隙含水层，都会给矿产资源开采带来影响；
岩溶水，主要指的是石炭系层间岩溶水和奥陶系石灰岩岩溶水，二者大部分都属于间接充水层，对井下开采的影响比较大。
4.2 复杂地质结构对开采方案的影响
在对矿产资源进行开采前，需要制定完善可行的开采方案。但是由于受到水工环地质条件的影响，矿产资源开采难度也比较大，而传统的开采方案已经无法满足实际需要，这就需要对开采方案进行不断的完善和优化，提高开采方案的灵活性。近些年来，随着露天开采规模的增加，所使用的开采方案主要有两种，分别是全境界露天开采法以及陡帮露天开采法。其中全境界露天开采法，在开采期间将资产资源作为整体，借助大型支架来保证矿体的稳定性，然后使用巨大的石块进行加固处理，如果开采期间遇到问题，可以随时解决，该开采方案有一定的弹性，而且能够保证操作的安全；
而陡帮露天开采法，一般适应应用在偏僻陡峭的矿场，具有一定的限制性，首先需要利用机器挖凿易崩落区域，待陡帮平缓后，借助轻型机器人清理矿口，然后进行深度的资源开采。该开采方案对设备以及人员有很高的要求，而且这种开采方案能够保证矿体的稳定。
4.3 多元地质环境对开采顺序的影响
地质环境的多元化对矿产资源的开采顺序也带来了很大的影响。一般来说，传统的矿产资源开采顺序，大多是进行人工地质勘察，然后判断需要进行上行开采还是下行开采。前期使用人工勘探的方式，主要就是为了加强矿产资源含量、减小开采难度以及安全问题等内容的探测，为减少人员伤亡情况，后续逐渐使用机器探测取代了人工勘探，但是由于机器比较笨重，移动难度大，也增加了开采的难度。在确定矿山的开采价值后，需要做好开矿、矿口处理以及采矿等工作。随着勘探开采技术的进步和发展，传统的开采顺序已经难以满足现代矿产资源开采的需要。而目前新的开采顺序并不需要区分上下行，使用精密的智能探测仪器，可以进行试开采，即处理矿山表层的矿体，为后续的深度开采奠定良好的基础，最后使用大型机器进行开矿和采矿。总的来说，水工环地质环境确实影响了开采的顺序，并促进了开采顺序的完善。
4.4 坚硬岩体对开采深度的影响
受到水工环地质条件的影响，矿山开采区域也逐渐形成了比较独特的地质构造，岩体十分坚硬，给深部矿产资源的开采也带来了很大的不良影响。现阶段，国内矿山资源的开采趋势是对隐藏矿、深层矿的开采，浅表层矿产资源的开采数量在逐渐的减少。由于采矿区域的岩体比较坚硬，给开采工作也带来了很大的难度，岩石多以石英石、岩石等为主，在开采期间需要使用到重型机器，对岩体进行粉碎处理，并进行清理，然后使用打钻机器打开开采的深度，但是由于岩土比较坚硬，很容易会引起机器故障或者损坏，导致开采成本上升，甚至也无法达到预期的开采深度。此外，这些岩体中还会储藏大量的地下水，一经开采，就会出现外渗的情况，也就是说随着开采深度的增加，地下水的含量也会越来越多，极其容易出现开采事故，进而威胁开采人员的安全。所以在正式开采前，需要加强矿山岩体、构造的全面勘察，并提出有效的应对方案，以便保证矿产资源的开采可以顺利进行。
5.1 矿山水工环勘察中的常见问题
目前来看，在矿山水工环勘察工作中也有很多问题。部分的专业工作人员也难以对不可预测因素进行准确的判断，这时就需要对常见的问题进行总结和整理，并在此基础上提出合理的防治对策。但实际工作中，有很多的水工环勘察人员存在专业知识能力不足、工作态度消极等问题，导致水工环地质勘察量严重不足，无法准确的对可能出现的灾害进行预测，所以必须要加强勘察人员的培训，或者聘请专业人士进行勘察。
5.2 矿山开采中的环境保护问题
矿山开采工作中，环境保护也是十分重要的内容。在环境保护中，除了要预测水工环灾害危险性，还需要保证工作人员做好岗位工作，树立认真负责的工作态度，以便减少失误情况的发生。勘察单位还需要做好监督和记录工作，保证出错时可以及时找到出错的源头，避免出现不良问题。同时还需要重视加强市场管理，为水工环勘察以及矿产资源的开采提供良好的保证。此外，在开采期间还需要及时清理周围垃圾，以便减少对环境的污染，减少对当地生态系统的影响。
总之，我国的矿产资源十分丰富，这为采矿事业的发展营造了良好的条件。随着采矿事业的进一步发展，采矿的规模也大大增加，在矿产资源开采的过程中，水工环地质对矿产资源开采有很大的影响，所以必须要提前做好矿山水工环地质的全面勘察，并对可能出现的灾害进行预测，提出科学的防治对策，保证能够及时应对灾害，为矿产资源开采工作的顺利进行奠定良好的基础。
猜你喜欢 水工矿产资源矿山 水工建筑渗漏成因与措施探析建材发展导向(2022年18期)2022-09-22水工环地质灾害评估方法初探装备维修技术(2022年7期)2022-07-01在矿山里耕耘(国画)神剑(2021年3期)2021-08-14天下水工看淮安华人时刊(2020年13期)2020-09-25绘就美好矿山五彩画卷阳光(2020年6期)2020-06-01繁忙的矿山当代工人·精品C(2020年1期)2020-05-20绘就美好矿山五彩画卷阳光(2020年5期)2020-05-06承包地上发现铁矿石，所有权应归谁农村百事通(2017年19期)2018-02-26探究水工环地质勘察中的GPS、RTK的技术应用世界家苑(2017年6期)2017-08-27宁夏自然资源资产证券化的可行性分析大经贸(2016年9期)2016-11-16