杨 伟
（山西省煤炭地质水文勘查研究院有限公司，山西 太原 030006）
引言水工环地质勘查同社会生产生活有着密切联系，尤其是当前可持续发展背景下，矿产资源开发和利用面临着更高层次的挑战。随着技术更迭发展，社会发展对于矿产资源需求量与日俱增，但矿产资源有着不可再生特性，在关注新的能源替代物探寻同时，更要关注矿产资源的高效配置与利用。所以，为了实现这一目标，各国纷纷开始推动矿产资源勘查与开采技术创新，致力于发挥科技优势来减少不必要资源损耗，实现资源利用价值最大化。在常规的矿山开采中，如果盲目开采可能会造成大量资源和能源浪费的情况，经济效益随之下降。因此，为了实现矿产资源高效开发利用，则需要在开采前对区域进行充分的水工环地质勘查，收集矿山数据信息，反馈实际情况，在提升水工环地质勘查工作质量同时，支持后续矿山开采活动顺利进行。
1 水工环地质勘查内容概述社会发展离不开环境资源支持，但由于无度的资源损耗，导致生态环境急剧恶化，已经威胁到人类社会可持续发展。在此背景下，世界各国逐渐认识到环境保护的重要性，对于资源的开发利用也提出了更加严格的要求。水工环地质勘查作为一项工程项目开展前的基础工作，致力于选择合理有效的水工环地质勘查方式来收集区域地质条件、水文条件等相关数据信息，同时要注重先进、精密技术运用，以此来保障水工环地质勘查结果精准、可靠。
矿山的水工环地质勘查工作，结合不同阶段勘查需要和不同矿床类型针对性分析，具体内容包括工程地质、水文地质和环境地质等内容。水文地质是对区域地下水分布规律、水量等情况进行勘查，了解地下水物理性质，确保后续矿山开采活动可以提前规避地下水干扰影响；工程地质则是确定不同地质条件，分析工程建设中的地质问题，支持矿山开采活动有序进行；环境地质则是收集地质数据信息，了解勘查原理基础上，综合评估矿山开采情况。而水工环地质主要内容，则是针对矿山开采区域水工环地质勘查，观测区域静止水位，通过抽水试验获取数据，并钻孔支持水文地质观测需要，长期观测地下水变化，取样分析、测试等[1]。
2 矿山水工环地质勘查现状综合分析研究水工环地质勘查技术手段的应用情况，发现很多区域对于先进技术的认知和引用不足，实际工作中未能得到充分、合理、有效运用。在具体勘查工作中，技术支持力度不足，导致很多常规的水工环地质勘查技术无法有效应用到实处，勘查效率下降，勘查结果偏差较大，不可避免地影响到后续矿山开采工作高质量进行，并无形中遏制了水工环地质勘查技术向更高层次发展创新。
由于水工环地质勘查技术限制，矿山开采中可能出现多种地质灾害事故，如后续开采中可能出现地面沉陷和裂缝，情况严重下甚至导致矿洞塌陷，造成巨大的经济损失和人员伤亡，并且对于当地的自然环境也带来了严重破坏，一些特殊情况下会诱发地质灾害[2]。通过总结分析水工环地质勘查结果来看，矿山开采中会产生大量的矿渣与矿石，不仅占据土地资源，堵塞河流，还会污染土壤环境、水环境，自然植被量减少，生态系统失衡，成为诱发泥石流和水土流失等灾害的重要原因。很多矿山由于无度开采，导致土地荒漠化，风沙问题严重，对周围环境造成了重大的污染；矿区废水处理不当直接排放到河流中，同样会诱发水环境污染。目前此类矿山环境污染较为严峻，迫切的需要在水工环地质勘查工作中积极引进先进技术和设备，打破传统勘查技术限制，以便于提升水工环地质勘查质量，为后续矿山开采活动顺利进行奠定基础[3]。
3 矿山水工环地质勘查要素矿山水工环地质勘查要素内容多样，需要明确项目来把握具体勘查内容和要求，各环节规范有序进行，保证矿山水工环地质勘查质量，具体内容如表1。
表1 矿山水工环地质勘察内容
4 矿山水工环地质勘查技术应用4.1 选择合理的勘查技术1）GPS 压环定位技术。同行情况下，矿山水工环地质勘查工作中经常出现定位不明确，对地质条件分析和资源分类缺少足够重视，此种情况下导致自然环境因素对矿山水工环地质勘查的不良干扰和影响。因此需要积极优化矿山水力和环境地质勘查内容优化改良，提升矿山水工环地质勘查质量。在矿山水工环地质勘查中，定位技术作为一项代表性的技术。采用GPS 定位系统来确定开采区，基于压力环定位技术来精准定位和控制矿山，以此来增强压力环作业效率。全球定位系统自从诞生以来，凭借其优势已经被广泛应用于海陆空各领域，可以提供精准、实时的导航服务，在矿山水工环地质勘查中应用，除了提供精准定位信息外，还可以有效减少外界因素干扰和影响。对区域的水文地质环境变化及时反应反馈，及时传输和共享数据信息，保证矿山水工环地质勘查结果精准度，切实提升矿山水工环地质勘查质量[4]。同时，GPS压环定位技术联合RTK 技术同步勘查，有助于推动矿山水工环地质勘查技术深化改进，在保证原有的技术功能优势基础，对矿山地质定位更加清晰判断，缩小检测范围，减少不必要的人力、物力和财力损耗，切实提升矿山水工环地质勘查效率和质量。
2）电法技术。电法技术在目前矿山水工环地质勘查中应用较为广泛，实际应用成果理想，极大地促进了地质勘查工作高水平发展。电法技术进一步细化，包括高密电法、激发极化法。激发极化法通过激化矿石，然后运用这些矿石来比较分析，最终得到勘查结果。高密电法则是基于自动化机械设备辅助作业，可以显着提升矿山水工环地质勘查效率，实现多区域的勘查数据信息有机整合与存储，为后续数据深入分析处理提供便捷支持，促使矿山水工环地质勘查工作效率有效提升。
3）GPR 技术。GPR 技术通过电磁波的方式进行地质勘查，作业前要配备专门的电磁波发射装置，然后通过声呐采集电磁波发射后勘查得到的地质数据，基于电磁波图像方式在计算机上呈现。
4.2 加强水质抽样检测矿山水工环地质勘查时，应该在对地表水观测基础上，选择更具代表性的水样进行检测。具体检测过程中，间隔10 d 进行隧道与河流检测，因此耗费的时间较长，需要将代表性水样封存到塑料瓶中，密封后做好记录，用于判断矿山施工中地下水位走向变化[5]。做好数字采样时间、位置等参数记录，并通过分析水质温度、水细菌含量和气味等变量，综合评估分析勘查区域的水文地质环境变化情况。定时观察分析地下水质pH 值、色度、浊度等指标变化，反馈某时刻地下水质状态，分析地下水对矿山开采的影响。
4.3 坑探技术选择明确覆盖层性质在矿山水工环地质勘查技术选择中，应全方位勘查分析，了解矿山区域的长圆孔分布情况，进而反馈覆岩岩性变化和地质特点等情况，发现自然环境坑探技术残积层。在具体探索期间，结合地质结构使用钻机进行勘查，其中坑探技术在矿山水工环地质勘查中应用较为广泛，结果精准度较高。实际上，除了采用坑探技术来分析地质覆盖物和钻探作业，可以联合超声波勘查技术来分析岩层内部结构情况，摸索矿山水工环地质条件，做好数据记录，为后续的矿山开采工作开展提供支持。
5 结论在矿山水工环地质勘查工作中，应该明确工作要求，合理化选择勘查技术和设备，增强勘查人员专业能力和职业素养，有计划开展矿山水工环地质勘查工作，切实提升勘查工作有效性。
