浅析水文地质在金属矿产工程中的应用

浅析水文地质在金属矿产工程中的应用

孙建东

核工业井巷建设公司

摘要:水文地质在金属矿产开采中发挥着重要的作用,如果前期工作做不好,就不能保证后期金属矿产资源的质量,而且为了保证金属矿区开采的安全性,也必须要重视水文地质勘察,这样能提高开采的效率,帮助企业获得经济效益。本文将先介绍金属矿的水文地质特征,再说明水文地质在金属矿产工程中的应用。

关键词:水文地质;金属矿产;应用

水文地质在金属矿产工程中的应用是金属矿开采互动的关键环节,其关系到金属矿产工程的开采质量和工作效率,同时也关系到矿区工作人员的自身财产和生命安全。所以要重视对于水文地质的合理评估和分析,尽可能减少矿区工程事故的发生。其中包含金属矿区地下水的失衡,导致地下水位上升或下降的情况发生,从而致使矿区岩层遭到破坏,进而威胁到金属矿区的工程质量和人身安全。

1、金属矿产的水文地质特征

1.1金属矿区地层性质

通常在金属矿产区域,有着较为复杂的地质条件和水文条件,这些条件不仅本身具有复杂的结构特性,而且还容易受到外部环境的影响,比如气候因素、地形因素等,这些都会使得地层的含水性出现变化,与金属矿产的特性结合起来,就会形成四种不同的水文地质结构:裂缝含水层、碎屑含水层、岩溶性含水层和岩浆性含水层,这些含水层虽然具有不同的性质,但是总体来说,具有共同的特征:它们都具有洪水积层,洪水积层是位于两山之间的一个重要结构,在水源的两端也具有洪水积层,这种积层的构成部分主要为砂砾和土壤,而且土质结构比较松软,在土层中含有较多缝隙,水流从缝隙中流出,一次的水流排放量较小,小于0.8升,该区域的地下水资源多为雨水,在上游的岩溶水会顺着缝隙流向下游,甚至排到低洼地段,岩石受到风化以后,形成滑坡积岩,在该岩石中,主要构成部分为岩石碎粒,结构很松软,是一种在地表上的岩石层。

岩石层的碎屑不同,还可以分为不同的含水层,因为比例不同,分为岩溶含水层和碎屑含水层,在岩溶含水层中,共有四种含水系统,包括泥系含水层、碳系下统和寒系上段等,这些含水层都位于岩石层的外部,岩石主要结构为大理石、石灰岩等,在这些区域,地下水的含水量分别达到了5.1升和7.7升,地下水中有一个分布最大的水流量叫做H1203,它是分布范围最广,也是埋藏深度最浅的地下水层,在这里可以形成金属矿产,在碎屑含水层中,岩石多为石灰岩组成,而且大多位于石寨附近,其余的岩石都是页岩和岩石碎屑;在沙河地段中分布的岩石主要为板岩,在这种区域,地下水流量通常在4升以下,而不高于15升,含水量较少,因为该段存在断裂地质构造,所以地下水会有流失的现象,所以地下水的矿化程度较低,每升小于0.1克。

在金属矿的地下水层中,还有一部分为隔水层,隔水层主要构造是寒山组、志系下统,岩石构造为板岩,其他岩石多为碎粒岩石,在接近地面的位置,岩石缝隙发育较好,在缝隙中的砂石主要为岩石碎屑,这里含水性较差,水流量不足0.1升,这种现象说明在一片区域中,如果含水量较少或者没有含水量,那么该区域就为隔水层。

1.2矿区构造和控水特征

在金属矿区,往往地质结构都比较复杂,因为都会有断裂带和褶皱地段,褶皱地段通常为背斜,而断裂地段通常有五个方向,有东北、南北等,其中东北和西北是金属矿产的主要标志区域,也是主导人员寻找金属矿的导向区域,不同的地质类型对于含水层的分布和方位也有影响,比如在一些区域,具有分界线,分界线是由缝隙组成的,而且有分水岭,如果在该区域的断裂带中,断裂发育较好,地层类型较多,特别是金属矿区中形状了四分五裂的现象,那么在该区域水文地质条件良好,含水层丰富,缝隙的走向也影响着地下水的方向,在一些诸如碳酸岩的区域,因为有溶洞,所以一般断裂现象较多,所以裂缝发育较好,那么在该区域的一定范围内,都分布有含水层和分水岭,地下水会受到分水岭的影响,分为两条,并在金河水口处流出,形状是向西呈弧状散开分布,达到控水的目的。

2、水文地质在金属矿产工程中的应用

2.1水文地质在金属矿产中的作用

在进行金属矿产开采工作之前,需要对该地的水文地质条件进行勘查,所以水文地质对金属矿产的开采工作影响较大。人员为了能够做好之后的金属矿开采工作,需要熟悉当地的环境,其中就包括掌握当地水文地质的所有材料,并做好最后的分析和总结。紧接着就是做好地质勘查工作了,需要人员对当地矿区的每个方面都进行勘查,包括水文和地质特征,其中含有当地的气候条件和自然环境、矿区的地形地貌特征等,地质条件也是包括在人员进行勘查的工作范围之内,包含了地质结构和岩石构造等一系列的矿区地质环境,另外,矿区的地下水流向和分布变化也是勘查的内容,因为地下水层通常与开采的安全性有关,在地下水中,有一部分特殊的构造是含水层和隔水层,需要人员进行仔细区分,并分别对区域做出分析和研究,其中的内容有含水层的种类和功能等,在金属矿产中,水文地质的应用较为广泛。

2.2水文地质评价的应用

由于要做好地质勘查工作,所以需要保证地质勘查的精准性,在金属矿区的勘探工作中,勘察的精确性尤为重要,勘查的精确性主要通过评价手段来表现,所以工作人员不仅要清楚勘查的具体操作,还需要了解勘查的评价手段,因为这可以对勘查结果做出评价建议,最终提高金属矿的质量。在金属矿产中,矿区的地下水对金属矿产生着重要的影响,所以是评估中的重点项目,尤其是对将要发生的安全隐患做出正确的预测,并提出具体的解决措施。对于不同的地质勘查工程,需要收集不同的勘查信息,尤其是包含水文地质条件的勘查信息,并进一步地整理分析;分析的内容包括地下水的分布位置、变化以及走向,还有对人们活动造成的不好结果的预测,并提出相关建议;根据相关管理标准和规则,处理地下水;如果在金属矿区以上发现了其他矿产资源的存在,需要考虑地下水的因素,因为地下水可能会对金属矿产产生腐蚀性,为了防止出现流沙的问题,需要提前做好防护措施;如果在金属矿区的勘查中,发现了一些不明原因,但是又无从下手时,就需要人员花长时间进行观察,因为要保证之后工作的安全性。

2.3水文地质勘查的作用

如果在金属矿区中含有地下水资源,将有利于形成金属矿床,因为金属矿床往往分布在地下水的泄水区,泄水区排水时,很大一部分受到压力的作用,这种压力将有利于形成金属矿床,地下水在压力的影响下会偏向移动,移动到压力小的区域停止,形成含水层,接着变成泄水区域,从而有助于金属矿床的形成。科学地进行水文地质的勘探工作,并做出金属矿区工程的合理评估和预测,有助于提高开采金属矿区的安全性。要做好矿区的水文地质勘查工作;反之,在矿区的开采活动中,致使工程开采的复杂化,并且没有足够的防护措施,进而发生地下水湮没矿井等严重的事故。

结束语:

水文地质在金属矿产资源的开采中发挥着重要的作用,需要人员对水文地质作用有一个清晰的认识,并结合实际情况,从而利用自身的专业知识进行仔细判断,选择适合的方法进行找矿,充分发挥出水文地质在金属矿产工程中的作用。

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