大型露天礦山水文地質特征及其系統(tǒng)分布研究

孟珊珊

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250001）

1 水文地質與環(huán)境地質工作現(xiàn)

1.1 水文地質工作

隨著信息技術的發(fā)展為我國開展水文地質條件勘測提供了有力的條件，使得地質勘測和地質開采變得十分方便，為我國國民發(fā)展奠定了堅實的基礎，但是在開展水文地質工作中還存在著很多問題。一方面，相關地質工作者在開展水文地質設計、勘查過程中沒有充分地意識到結構和可持續(xù)發(fā)展重要性，在開展過程中沒有結合實際環(huán)境的情況，從而使得地質工作存在著很大的安全隱患，不僅容易導致地質結構不穩(wěn)定，同時還會造成周圍生態(tài)系統(tǒng)破壞。另外一方面，水文地質工作在實際開展過程中受到各種制度和法律措施影響，從而使得工作效率不高，很多工作只是停留在理論研究上，并沒有轉換為真正的生產力。

1.2 環(huán)境地質工作

我國地質結構復雜，在不同地區(qū)由于地殼運動，形成了不同結構的地形，這就給地質勘測和地質開采帶來了很多問題。很多地方的地質結構不穩(wěn)定，在強外力作用下就容易造成地質結構出現(xiàn)各種災害，比如水土流失、山體滑坡以及水污染等各種問題。我國意識到了環(huán)境保護對于我國地質工作重要性，但是在開展工作過程中還是存在著很多問題，這些問題限制了我國的發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，我國部分地區(qū)土地利用率低，水土流失嚴重。第二，一些地區(qū)水污染嚴重，沒法滿足當地對于水資源的需求。第三，一些地區(qū)地質結構不穩(wěn)定，經常出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象。第四，礦產開采帶來了一系列環(huán)境和地質破壞問題，嚴重影響了我國生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2 水文地質和環(huán)境工作重要性

為了說明水文環(huán)境和地質環(huán)境工作重要性，我這里以采礦為例子。水文地質環(huán)境情況直接決定采礦工作的安全性以及開展采礦的效率問題，一般水文環(huán)境對于采礦安全的影響主要可以總結為以下三個方面。第一不利的影響是造成礦坑突水。這是由于在煤礦開采過程中，會對本來地質結構造成不同程度地破壞，使得本來穩(wěn)定的機構變得不穩(wěn)定，同時水層結構在開采過程中會發(fā)生不同程度的變化，使得水層結構的穩(wěn)定結構得到了破壞，這樣就會導致在礦坑內不斷積累著地下水，從而產生基坑突水的問題。為了解決這個問題，在開采過程中需要對于這些積水進行定期排水，但是如果礦床區(qū)域在長時間受到水流的沖刷作用就會帶走大量的泥沙，破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)和穩(wěn)定結構。第二不利影響就會造成的地面出現(xiàn)塌陷的事故，通過相關研究表明，地質環(huán)境地破壞是造成地面塌陷的重要原因。在開展作業(yè)時，為了保障工作順利地開展，需要處理好地下水地問題，及時將地下水進行疏導，從而減少安全事故發(fā)生地概率。但是在疏導地下水過程中，由于水流作用會帶走很多原有的很多能夠溶于水的物質，這些物質都是礦山地質的重要組成，如果地下水帶走了大量的可溶性巖石，就會使得地質結構穩(wěn)定性得到嚴重破壞，在開采過程中就可能發(fā)生安全事故。在地下水長時間沖刷和作用下，會使得土層發(fā)生遷移，導致地質結構發(fā)生著變換，這種變化使得地質結構不斷被破壞，在長期作用下就會使得地面出現(xiàn)塌陷。第三不利影響就會嚴重破壞的邊坡穩(wěn)定性，邊坡在水流長時間作用下，會使得自身結構中的黏膜力及內摩擦角等相關物理性能指標發(fā)生了很大的變化，從而使得邊坡在抵御外界能力降低，這樣就很容易造成滑坡事故。如果水文環(huán)境十分惡劣，就會造成嚴重的滑坡事故，使得滑坡影響范圍變得很大，影響著居民的人身安全和的正常生產活動。

3 礦產分布及其特點

3.1 礦產地質勘查理論含義

礦產地質勘查過程中需要掌握一定的方法和手段，為了更好指導地質勘查工作，往往需要一定的理論作為指導，而“同位成礦”的理論是比較適合地質勘查工作的，能夠有效指導礦產工作的開展。同位成礦的主要含義就是在相同成礦領域內，遵循時間發(fā)展和地質演變規(guī)律而導致某種元素、或者元素組合而集成礦、疊加等過程的總稱。同位成礦理論能夠有效指導礦產資源勘測，尤其是一超大型的礦床。比如，如果在發(fā)現(xiàn)我國某些地區(qū)存在著同位成礦的情況的話，那么就能夠說明這個地區(qū)就有很大概率存在著超大規(guī)模的礦床。礦床的形成是常年的地殼運動造成的，在形成過程中還受到各種外界環(huán)境以及外力的影響，這樣就會導致形成的礦床有著很大差異，那么也給地質勘查帶來了很多不確定因素。在將先進的勘測理論和勘測技術應用到礦產資源的過程中還需要考慮到勘查經濟性問題，只有保證經濟性和先進性有機統(tǒng)一，才能夠更好促進這項理論和技術在勘測行業(yè)的實際應用。而“同位成礦”的理論能夠有效地將經濟性和先進性統(tǒng)一結合起來，而且被廣泛應用到礦產資源開發(fā)和勘測過程中，有效解決了企業(yè)的經濟成本，同時大大縮小了勘測范圍，提升了勘測質量和效率。

3.2 同位成礦的特點分析以及條件研究

我國的地質環(huán)境十分復雜，能夠孕育的豐富的礦產資源，而且礦產資源在分布上存在著一定的規(guī)律。但是隨著礦產資源不斷被開采，使得很多礦產資源都集中在一些地質條件十分復雜的地區(qū)，這就給開發(fā)和勘測帶來了很大的困難，但是通過利用同位成礦的相關理論能夠有效解決這個問題。根據同位成礦的相關理論，一旦在我國某個地區(qū)發(fā)現(xiàn)了同位成礦，這就說明這個地方存在的礦帶的可能性很大，這樣就能夠更好開展集中開采，從而有效降低開采成本。但是在自然界中，想要形成同位成礦存在著一定的難度，因為同位成礦對于地質環(huán)境的要求很高。其中一個重要條件就是成礦的活動中心的地質空間結構具有一定的穩(wěn)定性，只有保障了中心的穩(wěn)定性才能夠更容易形成為形成同位礦提供一定的環(huán)境，只有地質環(huán)境穩(wěn)定才能夠更好地形成巖通道。另外一方面，同位礦還需要成礦中心的地質環(huán)境物質豐富，這樣才能夠為形成礦帶提供相應的物質基礎。我國很多地方因其獨特的自然地理環(huán)境而形成了同位帶，其中我國的遼寧青城子礦田就是典型的代表。

4 做好大型露天礦山水文環(huán)境和地質工作的建議

水文資料庫是提高水文環(huán)境治理的關鍵舉措，也是發(fā)展綠色礦山的必經之路。黨的十九大以來，我國煤炭行業(yè)積極貫徹落實十九大精神，積極推薦綠色礦山體系的建設過程，把這種建設上升到國家的層面，從國家發(fā)展的戰(zhàn)略角度來看待生態(tài)文明建設的重要性，把生態(tài)文明建設同把經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設緊密集合在一起，形成了我國五位一體的戰(zhàn)略新格局。因此這些開展水文環(huán)境發(fā)展過程中，充分掌握地質結構和水文相關資料就顯得相關重要了，通過使用先進的勘測手段和勘測設備掌握大量的數據，通過大數據支撐從而制定最佳的開采方式，在搜集數據過程中，需要對于水文各方面的數據進行搜集和匯總，主要包括了礦井水位以及水壓變化圖、水文地質剖面圖、用水量圖、充水性變化圖等。通過建立完善的水文資料庫和數據庫從而為治理水文災害提供強有力的支撐。

因此在進行土地的重建過程中要充分利用可持續(xù)發(fā)展的原則來指導相應的建設。在新時代的背景下，信息化技術和生態(tài)技術地快速發(fā)展為生態(tài)恢復提供了可靠的技術保障。通過智能傳感器技術、大數據技術、人工智能技術的有機結合，可以更好進行采煤塌陷區(qū)、礦山廢棄地的相關指標的檢測，其中包括了土壤的PH值，土壤各種離子的含量、以及地區(qū)的空氣質量指標等，通過智能化的技術能夠大大縮短生態(tài)演化的時間。通過綠色礦山的建設更能關注人和自然之間的關系，從而實現(xiàn)綠色礦山建設的過程中的安全可靠性，在設計過程中完全遵循安全、綠色、經濟、高效合理地開發(fā)利用礦產資源，從而實現(xiàn)經濟的可持續(xù)發(fā)展，解決經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的突出矛盾。

5 結語

綜上所述，大型露天的礦山水文環(huán)境以及系統(tǒng)分布對于指導礦山開發(fā)具有重要的指導作用，在開展水文地質和環(huán)境地質工作過程中需要掌握一定的方法和手段，減少對于周圍環(huán)境的破壞。另外為了更好恢復已經被破壞的生態(tài)環(huán)境過程中，需要利用生態(tài)學的相關理論，更好促進我國經濟可持續(xù)發(fā)展。