水工環(huán)地質(zhì)條件對礦山開采的影響分析

康元欣，黃 靜，吳西全

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物化探大隊，江西 南昌 330002）

當今社會高速發(fā)展的同時，人們和社會對能源的需求量也在不斷增加，這就意味著對自然資源開采量需求的增加。礦山的礦產(chǎn)資源是提高一個地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)水平的重要資源，大型礦床逐漸成為重點開采對象。然而，在開采過程中，由于自然災(zāi)害和人工開采的原因，礦山水工環(huán)極易受到破壞，對礦山的資源會產(chǎn)生很大的影響。本文通過對水工環(huán)的理解和研究，分析水工環(huán)地質(zhì)條件對礦山開采的影響。

1 礦山的地質(zhì)背景

（1）礦山開采前的勘察。我國國土幅員遼闊并且地形復(fù)雜，礦產(chǎn)資源極為豐富。比較常見的礦產(chǎn)資源包括煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學(xué)礦等等[1]。按照產(chǎn)量的大小，分為小型、中型和大型三種，每種礦劃分的標準都是不一樣的。大中型露天非煤礦山是指根據(jù)國土資源部針對非煤礦山產(chǎn)能大小下發(fā)的劃分標準，對中型和大型非煤礦山的提法。自然災(zāi)害對礦山水工環(huán)造成的嚴重影響，是影響礦山開采工程的安全性的主要因素，因此，在礦山開采的準備過程中，就需要水工環(huán)人員對礦山進行地質(zhì)災(zāi)害危險評估和預(yù)測。只有科學(xué)、合理的開采礦產(chǎn)資源，才不會導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的枯竭，更最重要的是能保證當?shù)丨h(huán)境不被破壞和施工及工作人員的安全。

（2）水工環(huán)地質(zhì)條件對礦山開采的重要性。礦山的水工環(huán)地質(zhì)勘察工作主要根據(jù)礦山及周邊區(qū)域的實際情況和礦產(chǎn)的不同類型具體分析，但主要考察的還是水文、工程、環(huán)境三個方面。這三者雖然分為三個不同的領(lǐng)域，但本質(zhì)上都屬于地質(zhì)學(xué)，并且這三者的發(fā)展相互關(guān)聯(lián)、相互促進[2]。由于水工環(huán)所涉及的范圍較廣，因此在評估災(zāi)害危險性的時候應(yīng)從多個方面進行分析。由于礦產(chǎn)大多生長在礦山深處，因此地下水、露天邊坡等對礦山開采的安全問題影響極大，過度開采會對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大影響，因此水工環(huán)工作對礦山的開采來說必不可少。因為水工環(huán)涉及的領(lǐng)域眾多且復(fù)雜，所以可以考慮培養(yǎng)請專業(yè)的水工環(huán)人員對礦山的地質(zhì)條件進行評估。對礦山水工環(huán)條件進行分析和研究，不僅可以提高礦山開采的效率和質(zhì)量，保證施工及工作人員的安全，還能有效地減少對環(huán)境的污染。

2 礦山的水工環(huán)地質(zhì)條件分析

（1）礦山的水文地質(zhì)特征勘察。水文地質(zhì)災(zāi)害對礦山勘察及開采工作影響較大，比較常見的災(zāi)害現(xiàn)象有巖溶塌陷、沙土液化、地面沉降等。對礦山水文地質(zhì)特征的勘察主要是通過對礦山水文地質(zhì)條件和礦床的充水原因的調(diào)查，從而計算出礦坑的涌水量。對礦山水資源的綜合利用進行評價，指出供水的水源方向。水文地質(zhì)單元是具有統(tǒng)一邊界和補給、徑流和排泄條件的地下水系統(tǒng)。表示水文地質(zhì)特征的數(shù)量指標包括：導(dǎo)水系數(shù)、滲透系數(shù)、給水度、越流參數(shù)、釋水系數(shù)等。大型露天礦礦床多分布在山區(qū)的中南部地區(qū)，從整體來看，地貌均為切割式的低中部山區(qū)，地勢主要為東高西低。溝谷多為南東-北西方向縱橫分布在整個礦區(qū)當中。露天礦床大多分布在泥盆系中，這也是所有大型露天礦床的主要分布地帶之一。其底層為北西走向，與地表的傾斜幅度為20o～40o之間。泥盆系底層整體為單斜結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)常有褶皺，尤其是斷裂層部分傾斜角度與其他部分相比較大，其礦性主要是凝輝巖礦體。

（2）礦山的工程地質(zhì)災(zāi)害評估。工程地質(zhì)的勘察主要任務(wù)是，對礦山地質(zhì)工程的整體條件進行勘查，確保施工符合檢查標準，對巖體質(zhì)量及邊坡的穩(wěn)定程度進行考察，預(yù)測出可能發(fā)生的工程地質(zhì)災(zāi)害。需要研究礦山的巖體狀況、巖體種類、巖體的力學(xué)性質(zhì)、礦山工程地質(zhì)勘探類型等等因素，并且要對工程地質(zhì)問題、防治措施等做出策略。對礦山工程地質(zhì)災(zāi)害的評估主要根據(jù)工程的基本因素進行分析，首先應(yīng)對項目的整體情況進行分析，全面了解整個工程項目，其施工地區(qū)的整體情況，施工所需材料數(shù)量及施工人員等等。根據(jù)整體情況對工程進行分析，對災(zāi)害的可能性及危險性進行評估。通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析解釋工程地質(zhì)各項數(shù)據(jù)，做出專業(yè)的預(yù)測，因此就需要工程地質(zhì)的勘察人員的考察一定要細致，要從全方位對礦山進行實地考察，綜合考慮各種可能導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的因素，準確的對工程地質(zhì)災(zāi)害進行評估。

（3）礦山的自然環(huán)境地質(zhì)考察。礦山開采可能造成的主要自然災(zāi)害問題有：地面塌陷、地面裂縫、泥石流地質(zhì)災(zāi)害及水土污染等等。因此礦山的自然環(huán)境地質(zhì)的考察主要任務(wù)是對礦山的實際環(huán)境質(zhì)量及周邊進行勘察，對當?shù)氐刭|(zhì)特征做出準確的認識，預(yù)測出礦床開發(fā)可能引起的地質(zhì)環(huán)境問題，并做出防治的策略。只有從根本上全方位的對礦山進行專業(yè)、嚴謹?shù)目疾欤拍苡行У販p少礦山開采過程中可能產(chǎn)生并且可以避免的不必要的災(zāi)害。

3 礦山的開發(fā)及保護問題

（1）礦山水工環(huán)對開采的影響。礦山的開采過程中可能會受到的影響因素分為兩種：人為因素及自然因素。人為因素主要是因為開采前的勘測過程不夠精細、施工質(zhì)量不夠嚴謹?shù)仍斐傻?。自然因素指的是一些不可預(yù)測或沒有做好防治措施的自然災(zāi)害造成的影響。多樣的水工環(huán)地質(zhì)特征會對礦山的開采有不同程度上的影響，而其中水文地質(zhì)災(zāi)害一旦發(fā)生，會對礦山的開采產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。由于礦山的施工時有可能對原有的地下水系統(tǒng)造成破壞，導(dǎo)致該區(qū)域的水質(zhì)及水流量產(chǎn)生變化，這對礦山的開采工作及當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)都造成了不可挽回的破壞。因此，水工環(huán)人員必須擁有專業(yè)的知識及職業(yè)素養(yǎng)，能夠做出精確、嚴謹?shù)脑u估報告，這樣才不至于造成不可挽回的災(zāi)害。

（2）礦山水工環(huán)勘察工作的常見問題。因為有一些專業(yè)人員也無法準確預(yù)測的不可預(yù)測因素的存在，就要對礦山水工環(huán)勘察工作的常見問題做出整理，并提出防治建議。由于水工環(huán)人員的專業(yè)知識匱乏、消極工作等原因?qū)е露鄶?shù)項目的水工環(huán)地質(zhì)勘察量不足，這就很難全面的預(yù)測可能出現(xiàn)的災(zāi)害，因此要加強對勘察人員的培訓(xùn)或者請專業(yè)的水工環(huán)人員進行勘察。

（3）礦山開采的環(huán)境保護問題。礦山開采的環(huán)境保護問題不僅要有水工環(huán)對災(zāi)害危險性的預(yù)測，還要所有工作人員遵守自己的崗位，認真工作，避免出現(xiàn)不必要的錯誤?？辈靻挝粚辈旒笆┕すぷ鬟M行監(jiān)督和記錄，在出現(xiàn)錯誤的時候及時找到錯誤源頭，避免造假和怠工等現(xiàn)象的發(fā)生。加強市場管理，有效地保證勘察及開采工作順利的進行。同時，在開采過程中和開采完成后要對礦山及其周邊區(qū)域進行垃圾回收，避免造成環(huán)境污染，影響當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)。

4 結(jié)語

我國國土遼闊、資源豐富，尤其是礦產(chǎn)資源和水資源，因此，在合理的開采利用的同時，我們也要對環(huán)境負責，避免因為開采工程對礦山及周邊地區(qū)造成環(huán)境污染。綜上所述，考慮到礦山的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、自然環(huán)境等因素的特別性，在開采施工前，要對礦山進行水工環(huán)地質(zhì)勘查。精確的考慮到一切可能造成災(zāi)害發(fā)生的因素，全面的對礦山進行整體分析，預(yù)測出災(zāi)害危險性，并作出防治措施，一旦發(fā)生災(zāi)害也可以及時應(yīng)對。嚴格按照標準進行施工，加大對礦山及周邊的保護力度，為今后的礦山開采做好準備。