矿山水文地质勘查技术应用

矿山水文地质勘查技术应用

姚刚

云南锡业股份有限公司大屯锡矿 云南个旧 661000

摘要：矿山水文地质勘查技术是一门涉及地下水位、水文地质条件、地下水质量等方面的研究领域，对于矿山工程建设、矿产资源勘探、环境保护和灾害防治都具有重要的意义。在当今社会，矿产资源的需求不断增长，同时也伴随着对环境保护和安全的更高要求。因此，矿山水文地质勘查技术应用的研究具有非常重要的现实意义。

关键词：矿山；水文地质；勘查技术

1矿山水文地质勘查技术

1.1地球物理勘查技术

(1)电法勘查

电法勘查是一项广泛应用的技术，其原理基于地下岩石和水的电导率差异。这一技术涉及在地面上设置一对电极或电极阵列，将电流施加到其中一对电极上，同时另一对电极用于测量电势差。通过分析测量得到的电场数据，可以识别地下水位、含水层和地下水质等信息。电法勘查在矿山水文地质勘查中用于检测含水层、地下水体和污染物，为水资源管理和矿山开发提供了关键信息。

(2)雷达技术

雷达技术也在矿山水文地质勘查中崭露头角，特别是地下雷达(GroundPenetratingRadar，GPR)技术，它利用电磁波穿过地下并反射回来，从而帮助监测地下水位的变化以及绘制地下介质的图像。通过采集地下雷达数据并进行相应的数据处理，可以生成地下剖面图，揭示了地下岩层、土壤和含水层等地下结构的分布情况。雷达技术的非侵入性特性使其成为矿山水文地质勘查中的强大工具，它不仅可以提供有关地下环境的详细信息，还能够为矿山管理和水资源保护的决策制定提供技术依据。

1.2遥感技术

(1)卫星影像和无人机技术

卫星影像和无人机技术提供了高分辨率的图像和数据，可用于监测地表和地下水文地质特征。卫星影像通过遥感卫星获取，具有全球范围的覆盖能力。可以用于监测地表水体、植被覆盖和土地利用等信息。无人机可以携带各种传感器，如多光谱相机和热红外摄像头，用于获取更详细的地表信息。在矿山水文地质勘查中，这些技术可以用于监测矿区附近的水体，识别潜在的地下水源，并检测地表和地下水污染情况。

(2)遥感数据处理与解释

获取遥感数据后，关键的一步是对数据进行处理和解释，以提取有用的水文地质信息。这包括图像增强、分类、变化检测和空间分析等处理步骤。图像增强旨在改善图像质量，使地表特征更清晰可见。分类是将图像中的不同地物或地貌类型分开的过程。变化检测用于识别不同时间点的地表或地下水文地质特征的变化，这对于监测水资源的动态变化非常重要。最后，空间分析包括对遥感数据进行地理信息系统(GIS)分析，以便将水文地质信息与其他地理数据集结合起来，更好地理解地表和地下的水文地质过程。

1.3钻孔透视技术

钻孔成像技术通过应用钻孔来获取地质结构的透视图像。该技术主要采用电磁波或声波作为探测介质，以扫描钻孔周边的地质状况，进而深入认识地层特征。操作过程中，技术核心依托于放射性同位素或电子束等能量发射源。这些源通过钻孔深入地下或水面以下，释放出射线或电磁波，穿透目标介质。波的反射信号在钻孔口被检测接收，随后通过数据处理与分析，构建出地下或水下的物体成像。

在实施该技术时，若电磁波传播路径中遭遇水体，其传播特性会发生变化，频率产生波动。这种现象为水文地质勘探提供了技术依据，使得勘探结果更为有效。通过精心设计的探测路径，可以收集到更多的有效电磁数据，极大提高了水文地质勘探的精确度。钻孔成像技术的一个显著优点是无需破坏地面就能获取地下信息，这对于环境保护和避免无谓的破坏至关重要。此外，该技术能够详细揭示地下或水下的物体分布、构造和性质，为矿产资源的规划、开发提供了精确的地质信息。

1.4水文测井

水文测井是涵盖设备和技术的术语，旨在测定地下水位、水质以及水文地质属性。这项技术的关键应用是对地下水分布及其动态进行探测与监测，从而为水文地质研究、地下水资源利用和环境保护等领域提供必要的数据基础。

水文测井技术涉及多种方法，如声波测井、电阻率测井、伽马射线测井、自然电位测井以及流量测井等。这些方法各自针对不同目标，例如确定隔水层和含水层的位置与厚度，以及测量水文地质属性。声波测井技术在监测地下水位变化方面尤为有效，而电阻率测井则专注于获取地下水的电导率和电阻率数据。伽马射线测井和自然电位测井主要用于洞察地下水的化学特性，流量测井则专注于测定地下水的流量和水质变化。

随着水文测井技术的进步，对地下水分布和动态变化的了解变得更加深入，这为水文地质勘探和地下水资源的可持续开发提供了坚实的支撑。该技术不仅促进了矿山勘查的精确性和高效性，而且为确保资源的合理利用和环境的保护提供了关键的数据支持。

2矿山水文地质勘查的措施

2.1细化水文地质勘查内容

矿山水文地质勘查是指对矿区地下水系统及其与矿山工程的相互作用进行全面调查、监测和评价的过程。为了提高水文地质勘查的准确性和有效性，需要细化勘查内容，包括以下几个方面。

1）对地下水位进行详细观测。地下水位的变动对于矿山开发具有重要影响，因此在勘查过程中要对地下水位进行长期、连续的观测，了解地下水位的季节性变化和年际变化规律。此外，开展地下水化学分析。地下水的化学成分及其变化对于判断矿山水环境质量和水资源可利用性具有重要意义。通过地下水化学分析可以获取水样的主要离子浓度、pH等信息，进一步了解地下水的成分和特征。

2）进行水力参数测试。水力参数是描述地下水运动规律的重要指标，如渗透系数、渗透率等。通过水力参数测试，可以了解地下水的渗流特性，为矿山排水、防水和水资源管理提供重要依据。此外，开展水文地质钻探和取样。水文地质钻探是获取地下水文地质信息的重要手段，可以获得地下水位、水层厚度、水层性质等数据。通过取样分析，可以了解地下水中的固体物质、有机物质和微生物等特征。

2.2科学规划矿山勘查路线

科学规划矿山勘查路线是提高勘查工作效率和准确性的关键措施之一。合理安排勘查路线可以最大限度地获取有效数据，并避免时间和资源的浪费。以下是一些规划矿山勘查路线的主要原则。

1）充分了解矿区地质特征。在规划矿山勘查路线前，需要对矿区地质背景进行详细研究，包括地层、构造、断裂、岩性变化等方面的信息。根据这些数据，制定勘查路线，优先考虑地质条件复杂、水文地质问题较突出的区域。

2）合理组织勘查点位。根据矿区的地形地貌特征和水系分布情况，选择合适的勘查点位。在选择勘查点位时，需考虑地下水流动路径、水文地质特征以及矿区内不同功能区域的需求。合理组织点位布局可以最大限度地覆盖矿区的水文地质情况。

3）多种勘查方法相结合。针对不同的勘查目标和勘查内容，可以综合运用多种勘查方法。例如，地下水位观测、水文地质钻探、化学分析和数值模拟等。通过多种方法相互印证，可以提高勘查结果的可靠性和准确性。

3结语

矿山水文地质勘查技术的应用已经为矿业行业的发展带来了重大的技术改进，并且在可持续发展、环境保护和灾害防治方面发挥了关键作用。未来，应该继续进行研究和创新，不断提高这些技术的实用性，以满足矿山行业不断增长的需求，为资源保护和可持续发展作出更大的贡献。

参考文献：

[1]李岩涛,安成龙,张瑞鹏.矿山水文地质勘查技术应用分析[J].世界有色金属,2022,(13):160-162.

[2]王立武.水文地质在矿山地质勘查中的重要性思考[J].世界有色金属,2021,(24):103-105.

[3]盛童童.矿山地质勘查中的水文地质问题研讨[J].中国金属通报,2021,(12):89-91.