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矿产资源勘查中水文地质勘查的探究

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摘要:在矿产资源勘查中为查明矿山的水文地质条件,水文地质勘查工作显得至关重要。对此,本文首先对水文地质勘查的内容进行了介绍,然后对矿产资源工作中水文地质勘查的内容及关键技术进行了分析,并以某矿山矿产资源勘查作为研究对象,对勘查工作中水文地质勘查方法进行了探究。

关键词:矿产资源;水文地质;勘查

引言

在工业生产发展中,矿产资源是十分重要的能源保障。现如今,我国处于发展阶段,矿产资源需求量较大,通过合理勘查和开发矿产资源,能够有效促进矿产资源发展。在矿产开发中,通过水文地质勘查,查明矿山水文地质条件,有利于矿产开采及2018注册送白菜网站生产。因此,矿产资源勘查中对水文地质的勘查方法进行详细探究十分必要。

1.水文地质勘查的内容及关键技术

1.1水文地质测绘工作

在矿产资源勘查中,水文地质测绘是最为基础的勘查内容。主要内容包括:地质调查,地貌调查,水文地质调查。通过水文地质测绘工作,能够初步了解水文地质条件。需要注意的是,水文地质测绘工作需要注意测绘精度的要求,一般需采用比例尺较提交的成果图大一级的地形图为填图的地图。在得到完善的勘查数据后,根据勘察工作实际需要,形成水文地质图(含代表性地段的水文地质剖面图)。

1.2水文地质钻探工作以及钻孔技术

在水文地质勘查中,钻探勘查的主要作用是对岩体内部构造以及地下河流流动情况进行抽样调查分析。钻孔技术有两种:其一为冲击钻进技术,其二为回转钻进技术,在钻孔技术的实际应用中,可以单独应用其中一种钻进技术,或者将两种钻进技术进行组合应用。在冲击钻进过程中,使用钻头击穿岩石,并向下冲击,通过钻孔获得岩石样品,对岩体实际情况进行分析。另外,回转钻进施工中,通过钻头旋转研磨岩石,能够击穿岩石,在获得岩石样品后,可以直接应用于资源开发中。

1.3水文地质物探工作以及电法勘探技术

通过水文地质物探工作,有利于区分岩体结构类型、成分、温度等。由于不同时期所形成的岩体结构,其电学性质有一定的区别,因此,可以将这些区别作为判断水文地质条件的关键。在矿产资源勘查中,不同勘查区域在仪表设备上的反应具有较大差别,如果岩体内部结构比较简单,则仪表设备上的异常值就会比较少,如果岩体内部结构复杂程度比较高,则需要对观测距离进行加密处理,并对不同区域的孔隙度、含水性进行勘测分析。

2.实例分析矿区水文地质研究的重要性

2.1工程概况

某煤矿设计生产量为40万吨/年,在矿井生产过程中,需要对7-2煤层进行开采。根据地质勘查资料,该煤层为太原组煤层,为了对该煤层进行2018注册送白菜网站开采,需要对煤矿床做水文地质勘察查评价,然后在此基础上合理编制开拓方按,为矿井资源2018注册送白菜网站开采奠定基础。

2.2水文地质问题

(1)7-2煤顶底板主要含水层的富水性规律、水力联系、补径排条件等并不明确;(2)矿井采区北部边界DF1断层和内部一采区与二、三采区的边界DF24和DF27断层的导水性并不明确;(3)各含水层的水文地质参数不明确;(4)7-2煤层的开采属带压开采,煤层底板主要受到十灰、十一灰和奥灰的影响,承压条件下防治水技术研究不够深入;(5)在矿井开发中,水防治方案并不完善。

2.3钻探工程设计

(1)在本次勘查中,勘查重点为矿区第四系、五灰含水层、7-2煤顶板四灰以及第四系。(2)根据开采工作成果,对地质资料进行分析,判断采区边界断层的导水性,同时,获得含水层水文地质参数。(3)对7-2煤底板十灰和十一灰的水压及富水性进行勘查,同时,对奥灰含水层水压进行测量和监测,并将结果与二、三采区进行比较分析。(4)如果DF27断层和DF24断层为导水断层,则可以将其与二、三采区形成矿区建立地下水观测网。(5)在水文地质试验钻孔勘查过程中,应该遵循一孔多用的原则进行钻孔设计,对物探探查的7-2煤顶底板含水层富水区域进行验证,与此同时,还需要查明7-2煤顶底板岩层结构特征,并进行物理力学参数测试,明确掌握煤层顶底板岩层的抗破坏能力,从而为水文地质评价提供依据。除此以外,还应该根据以往施工经验中对于边界断层的揭露情况,对边界断层的导水性进行分析,通过对勘查资料进行分析,掌握详细的水文地质参数资料。在本次水文地质勘查中,在在7-2煤层的一、二、三采区共设计8个钻孔,分别为一采区的T9,T11-钻孔及二、三采区的T2、T3、T4、T5、T7、T8钻孔。

2.4水文勘查分析

(1)在本次水文地质勘查中,首先对以往的勘查资料进行分析,如表1所示。通过对表1数据资料进行分析可见,该煤矿一、二、三采区的四灰含水层、十灰含水层、十一灰含水层和奥灰含水层均属于弱富水性含水层,并且地下水补给径流的速度比较慢。(2)通过对各个含水层进行水样分析,其中,T4-四灰含水层、T10-十灰含水层、T11-十一灰含水层以及奥灰含水层的水力联系比较差,在T10-十灰含水层与T11-十一灰含水层之间,存在局部水力联系。(3)在本次水文地质勘查中,通过对二采区轨道石门、二采区皮带下山施工资料进行分析,边界断层破碎带主要为黑色泥岩胶结,并且胶结程度比较高,因此断层为隔水断层。(4)通过本次水文地质勘查发现,奥灰含水层具有可疏降特性,但是,由于不同含水层的富水性不同,因此,在后期水文地质勘查中,还需要综合应用物探技术和钻探技术,确定含水层的富水异常区,保证矿产资源开采的2018注册送白菜网站性。

结语

综上所述,在矿产资源勘查开发中,水文地质勘查至关重要。水文地质勘查技术种类比较多,勘查内容复杂,对此,需要结合矿山实际情况选择水文地质勘查技术,并对勘查结果进行汇总分析,然后再将其应用于矿产资源开采中,促进矿产资源开发利用。

参考文献:

[1]田冲,汤达祯,周志军,等.彬长矿区水文地质特征及其对煤层气的控制作用[J].煤田地质与勘探,2012,40(1):43-46.

[2]许福美,雷芳芳,吴志杰,等.顶峰山矿区水文地质特征与防治水措施[J].科技导报,2011,29(15):66-69.

[3]钱学溥,任虎俊,杨光辉,等.矿区水文地质勘查类型及基本工程量[J].中国煤炭地质,2016,28(2):35-38.

作者:马玉锋 单位:贵州省煤田地质局一四二队

矿产资源勘查中水文地质勘查的探究责任编辑:张雨    阅读:人次

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