淺談礦山水文地質(zhì)類(lèi)型及地下水對(duì)采礦影響的防范措施

肖 旸

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局109地質(zhì)隊(duì)，四川 成都 610100）

隨著全球經(jīng)濟(jì)化時(shí)代的到來(lái)，大批的發(fā)展中國(guó)家邁入快速的礦產(chǎn)資源開(kāi)采與消耗階段，使得許多礦產(chǎn)資源在沒(méi)有完全開(kāi)發(fā)利用時(shí)，已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。由于礦業(yè)的開(kāi)發(fā)和利用存在不協(xié)調(diào)的關(guān)系，對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境改變無(wú)疑是巨大的，在此基礎(chǔ)上造成的礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題具有復(fù)雜多樣性，因此，需要開(kāi)展礦山的水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究[1]。礦山的環(huán)境問(wèn)題涉及到眾多的復(fù)雜學(xué)科，在工業(yè)革命后期，一些國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)提出與礦山環(huán)境相關(guān)的研究理論，但大多數(shù)只針對(duì)局域的問(wèn)題進(jìn)行單個(gè)因素分析。美國(guó)在上世紀(jì)80年代開(kāi)始了礦山環(huán)境水文治理，對(duì)廢棄的礦山進(jìn)行用地恢復(fù)治理，設(shè)定了一系列環(huán)境保護(hù)管理法規(guī)，并投入大量資金研發(fā)了大量的礦山地質(zhì)恢復(fù)技術(shù)，在工程方案計(jì)劃中對(duì)礦山資源進(jìn)行有效管理。我國(guó)作為世界礦產(chǎn)資源較為豐富的國(guó)家之一，礦業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的第一產(chǎn)業(yè)支柱，多數(shù)工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)都來(lái)源于礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)。在沒(méi)有完全研究好礦山地質(zhì)類(lèi)型的前提下，已經(jīng)損失了許多重要的礦山資源，因此保護(hù)礦山的生態(tài)環(huán)境尤為重要。

1 礦山水文地質(zhì)類(lèi)型

礦山在長(zhǎng)期的地下水沖刷與排擠條件作用下，形成不同地形地貌的礦山巖性構(gòu)造。地下水的來(lái)源基本為降水降雨，在降雨的作用下，直接從地表或礦山山體裂縫中滲入。根據(jù)水文事故發(fā)生的機(jī)理可知，水文事故危險(xiǎn)源是導(dǎo)致水文事故發(fā)生的主要根源，危險(xiǎn)源雖然難以消除，但卻可以減弱和控制。如針對(duì)大氣降水，在雨季，礦山應(yīng)建立巡視檢查制度和停產(chǎn)撤人制度，還應(yīng)注意防洪。

針對(duì)地下水，礦山應(yīng)查明水文地質(zhì)情況，包括本礦的和鄰礦其次，人為因素是導(dǎo)致水文事故水源與導(dǎo)水通道相溝通的主要原因，控制人為因素是預(yù)防水文事故的重要途徑之一。中國(guó)的整體地勢(shì)處于亞熱帶大陸季風(fēng)性氣候群體，春夏秋冬具有鮮明的四季特點(diǎn)，雨水多集中在夏季，南方的降雨特點(diǎn)導(dǎo)致其礦山的相對(duì)濕度較高，而北方多受日照因素影響，絕對(duì)濕度較低，且冬季寒冷山體植被較少，地表水存留時(shí)間較短。

大多數(shù)礦山處于平原或盆地地勢(shì)，海波起伏高度在400m以?xún)?nèi)，盆地表現(xiàn)為南北高中間低的形態(tài)，以某礦山地形為例，分析地下水對(duì)礦山的水文條件的影響，劃分地質(zhì)類(lèi)型，如圖1所示。

圖1 礦山地形示例

根據(jù)實(shí)際拍攝到的礦山地形圖，研究其地質(zhì)類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn)。受歷史環(huán)境影響，其地下水的內(nèi)在變化分為三類(lèi)。第一為松散的巖類(lèi)孔隙水，該地下水層的厚度變化較大，范圍在60m之內(nèi)，主要厚度沿河谷的中下游段分布較大，礦化度在0.8g/L～1.4g/L之間，水化學(xué)類(lèi)型一般為HCO3Ca·Ng[2]。第二類(lèi)為碎屑巖類(lèi)孔隙裂隙下的承壓水，含水層經(jīng)由二疊系到白堊系的順序轉(zhuǎn)變，主要巖石的碎屑為砂礫巖和火山巖。地下水的含水厚度在40m之內(nèi)，水位埋深不超過(guò)10m，礦化度低于0.6g/L，水化學(xué)的類(lèi)型包括HCO3—Ca·Na和HCO3—Na兩種。第三類(lèi)是基巖的裂隙水，以古生代和中生代凝灰?guī)r類(lèi)按照不同時(shí)期聚化形成，該地質(zhì)類(lèi)型主要以花崗巖為主，礦山表面受地表風(fēng)影響，產(chǎn)生裂隙縫，風(fēng)化裂隙帶厚度在30m～50m之間，礦化度大于0.5g/L，水化學(xué)類(lèi)型以HCO3Ca居多。

2 地下水對(duì)采礦影響的防范措施

2.1 明確礦山開(kāi)采工作機(jī)制

礦山的開(kāi)采機(jī)制直接影響了礦山的開(kāi)采效果，在開(kāi)采工作實(shí)行前，對(duì)礦山內(nèi)地下水分布特點(diǎn)及條件進(jìn)行考察，建立一個(gè)健全的地質(zhì)水文事監(jiān)測(cè)應(yīng)急管理機(jī)制。該機(jī)制的建立需要政府部門(mén)的資源整合與經(jīng)費(fèi)保障，在礦區(qū)的排水總出口處設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并且定期采樣地下水，檢驗(yàn)其中的化學(xué)組成成分，方便及時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)的變化情況[3]。政府基層人員和礦山工程管理人員在開(kāi)采過(guò)程中要保持高度的警惕，實(shí)行白天和黑天的輪守制度，在雨季來(lái)臨或面臨雨季天氣階段，要密切關(guān)注雨水的發(fā)展變化趨勢(shì)。如果出現(xiàn)較高強(qiáng)度的降雨，對(duì)可能發(fā)生的水文事故地區(qū)進(jìn)行安全地帶和危險(xiǎn)地帶地劃分，對(duì)于處在危險(xiǎn)地區(qū)的工作人員進(jìn)行避讓預(yù)防，掌握災(zāi)情工作發(fā)生的主動(dòng)權(quán)。

2.2 加大科學(xué)技術(shù)的投入

大規(guī)模且高強(qiáng)度的礦山開(kāi)采工作必須依托先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，在對(duì)資源開(kāi)發(fā)和利用的程度上，科技水平的高低必然決定了后續(xù)礦山資源開(kāi)發(fā)的規(guī)模。因此，政府部門(mén)需要盡快完善各市級(jí)地質(zhì)環(huán)境管理人員辦公以及培訓(xùn)的場(chǎng)所[4]。在加強(qiáng)基層國(guó)土資源部門(mén)的地質(zhì)環(huán)境督察檢查中，建設(shè)組織人員的技術(shù)支撐能力，在巡回于資源執(zhí)法機(jī)構(gòu)的檢查過(guò)程中，高強(qiáng)度培訓(xùn)礦山定位能力以及地質(zhì)勘測(cè)能力，采用先進(jìn)的材料采選和加工技術(shù)，完成對(duì)礦山環(huán)境等的保護(hù)與治理新技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣的工作，促進(jìn)了資源的綜合利用和改善環(huán)境治理的行政保護(hù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

引進(jìn)并開(kāi)發(fā)出一系列適用在不同礦區(qū)地區(qū)，在當(dāng)?shù)負(fù)p毀土地后，重建新生態(tài)的綠色礦山技術(shù)，進(jìn)行對(duì)礦區(qū)生態(tài)重建相關(guān)工作的研究，在可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)依托下，發(fā)展綠色礦山產(chǎn)業(yè)。

2.3 水文地質(zhì)事故分析

由于大多數(shù)礦山在山區(qū)之中，建設(shè)的開(kāi)采建筑均是依靠山體搭建，如果在建設(shè)過(guò)程中，出現(xiàn)不合理的水文地質(zhì)評(píng)估，極大可能造成水文地質(zhì)事故。

因此，在提出防治措施的前提下，各地區(qū)的礦山開(kāi)采工作均嚴(yán)格按照《地質(zhì)水文事故防治條例》要求，由當(dāng)?shù)卣鲋黧w把控負(fù)責(zé)人，將建設(shè)礦區(qū)的工作責(zé)任落到實(shí)處，甚至是每一個(gè)工作人員身上[5]。在礦山建設(shè)過(guò)程中，大部分的工作人員屬于臨時(shí)調(diào)動(dòng)或者臨時(shí)組建，基本沒(méi)有正規(guī)的開(kāi)采團(tuán)隊(duì)，在工作展開(kāi)前政府有關(guān)部門(mén)需要對(duì)相關(guān)的工作人員，進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)以及地質(zhì)事故的講解，在過(guò)往案例中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，切實(shí)感受到水文地質(zhì)事故對(duì)環(huán)境和自身安全的危害，提高對(duì)地質(zhì)水文事故綜合認(rèn)識(shí)，并且統(tǒng)一記錄工作人員的基礎(chǔ)信息。在國(guó)家國(guó)土資源部門(mén)加強(qiáng)水文事故調(diào)查工作，進(jìn)行礦山實(shí)地考察，及時(shí)掌握礦山事故發(fā)生的時(shí)間及原因，統(tǒng)一協(xié)調(diào)和監(jiān)督礦山工作者之間的聯(lián)系，從而避免地質(zhì)災(zāi)害事故的發(fā)生。

3 結(jié)語(yǔ)

本次在研究礦山水文地質(zhì)類(lèi)型的基礎(chǔ)上，針對(duì)地下水對(duì)開(kāi)采工作的影響提出三點(diǎn)防治措施，重新構(gòu)建礦山地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)方式。

在充分考慮地下水的自然作用下，大力發(fā)展政府部門(mén)對(duì)礦山開(kāi)采的扶持工作，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)支持還是技術(shù)人員培養(yǎng)方法，均顯示出了較高的領(lǐng)導(dǎo)能力。但在此次研究沒(méi)有細(xì)致分析礦山地質(zhì)問(wèn)底形成的機(jī)制，只單一的對(duì)現(xiàn)有的環(huán)境問(wèn)題提出了防治措施。

因此，在后續(xù)的研究中，希望可以和有關(guān)部門(mén)共同制定相關(guān)的防治方法，對(duì)礦山環(huán)境的治理提供理論支持，建立更全面的補(bǔ)償機(jī)制。對(duì)于地下水問(wèn)題的處理，充分的考慮區(qū)域內(nèi)自然環(huán)境及地下水應(yīng)用等問(wèn)題，以此提高礦山采礦地下水問(wèn)題解決的實(shí)際合理性。