礦山地質(zhì)環(huán)境問題及地質(zhì)勘查措施

左瑞琦

（河北省地礦局地質(zhì)勘查技術(shù)中心，河北 石家莊 050081）

1 可持續(xù)發(fā)展理念下礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作的重要性

人們的生活離不開自然環(huán)境。因此，在對礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，必須做好水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)勘查工作。特別是在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的理念下，對水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)工作提出了新的要求。長期以來，水文地質(zhì)學(xué)和環(huán)境地質(zhì)學(xué)中一直把能源開采的可持續(xù)發(fā)展理念作為基本原則，但這項工作是復(fù)雜的、長期的，因此地質(zhì)工作者要始終堅持可持續(xù)發(fā)展的理念。在可持續(xù)發(fā)展理念對環(huán)境地質(zhì)學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)提出的新要求下，礦山開采企業(yè)應(yīng)該認(rèn)識到自己的責(zé)任。在可持續(xù)發(fā)展理念下，礦企開展各項工作既要滿足工業(yè)生產(chǎn)需要，又要保護(hù)生態(tài)環(huán)境[1]。因此，在可持續(xù)發(fā)展理念下開展礦山環(huán)境地質(zhì)勘查工作，要有長遠(yuǎn)的利益規(guī)劃。我們不能只看到眼前的利益，盲目地消耗和浪費有限的地質(zhì)資源，破壞人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，破壞自然生態(tài)平衡，而要從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)。地質(zhì)學(xué)家必須深刻認(rèn)識可持續(xù)發(fā)展的實際內(nèi)涵，在可持續(xù)發(fā)展理念的新要求下，積極調(diào)整工作思路，轉(zhuǎn)變工作方法，著眼長遠(yuǎn)，正確認(rèn)識現(xiàn)階段礦山水文地質(zhì)勘查工作和環(huán)境地質(zhì)工作中存在的問題，積極尋求長治久安的對策。

2 礦山地下水位變化所造成的危害

對于礦區(qū)地層膨脹土富集的區(qū)域，地下水多為滯水和裂隙水，水位不穩(wěn)定，變化頻繁，雨季的礦山地下水位變化比較明顯。如果地下水位隨季節(jié)性變化較大，容易造成巖土體起伏不均，影響礦體的物理性質(zhì)，極有可能降低礦體的承載力。二者均隨水位、土壤結(jié)構(gòu)和地下水位的升高而變化。如果水位變化范圍大，變化周期短，則巖土體的脹縮過程將繼續(xù)循環(huán)，巖土體的穩(wěn)定性將降低，極易引發(fā)各類礦山地質(zhì)災(zāi)害。

礦山地下水位上升的原因是多方面的，如地層含水結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、區(qū)域水文氣象條件變化引起的降水量增加、區(qū)域氣候溫度降低等等。受這些因素影響，礦山地下水位將上升。在礦山地下水位上升過程中，改變巖土結(jié)構(gòu)的含量，或引起地質(zhì)土體松散，降低巖土強度，引起礦體的滑動、坍塌，進(jìn)而引發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生[2]。

3 礦山主要地質(zhì)災(zāi)害問題

3.1 地震問題

地震是地球應(yīng)力平衡和調(diào)整的表現(xiàn)。當(dāng)它作用于人類社會時，就形成了地震災(zāi)害。中國地處太平洋、印度洋和歐亞板塊的交匯地帶。板塊構(gòu)造十分活躍，在大洋與大陸的接觸處很容易產(chǎn)生地震問題。此外，地下水超采、深井注水、采礦、地下核爆炸等行為都會誘發(fā)地震問題。

3.2 滑坡、崩塌

滑坡是礦體表層覆蓋的土體在重力作用下沿軟弱結(jié)構(gòu)面下降的一種動力地貌現(xiàn)象。崩塌是土體在重力作用下突然在礦體底部出現(xiàn)滾動、崩塌或集中堆積的現(xiàn)象。滑坡和崩塌會造成非常嚴(yán)重的礦山地質(zhì)災(zāi)害。

3.3 泥石流

礦區(qū)遇暴雨、冰雹等極端天氣，開采區(qū)周圍的水位上升，將引發(fā)泥石流問題。泥石流中含有大量的泥沙和石塊。爆發(fā)非常突然，液體混濁，它會沿著礦體沖出，在短時間內(nèi)沖出大量泥沙和石塊，堆積在一起，嚴(yán)重威脅礦區(qū)周邊居民的人身安全[3]。

3.4 地下水問題

礦區(qū)地下水長期不合理開發(fā)導(dǎo)致區(qū)域地下水位下降。為避免地下水位下降帶來的問題，必須調(diào)整含水層水位，控制開采量。目前，隨著能源開采行業(yè)的快速發(fā)展，大量采礦廢水未經(jīng)處理就進(jìn)行排放，造成地下水環(huán)境的嚴(yán)重污染。此外，人為超強度開采地下水造成地表土體壓縮，地面標(biāo)高降低，出現(xiàn)地面沉降問題。

4 礦山水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)勘查工作的現(xiàn)狀

4.1 水文地質(zhì)

我國在地下水系統(tǒng)開發(fā)方面有一定的經(jīng)驗，但一礦企超采現(xiàn)象嚴(yán)重，造成礦山地質(zhì)災(zāi)害，威脅礦區(qū)周邊人民生命財產(chǎn)安全。當(dāng)前，國家高度重視礦山可開采資源保護(hù)，采取一定的預(yù)防和保護(hù)措施，在合理的開采規(guī)劃中重視地下水的污染狀況，促進(jìn)礦山環(huán)境地質(zhì)可持續(xù)健康發(fā)展。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，部分礦企采取了以下具體措施。首先，完善礦山基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。為了減少地下水的開采，保護(hù)水資源，可以通過修建蓄水池實現(xiàn)。有效利用淺層土壤水，避免水資源的嚴(yán)重浪費。二是對于污染嚴(yán)重的采礦企業(yè)，要督促其提高凈水能力，將污水處理后排放。一旦發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理的排污行為，將依法予以處罰。

4.2 環(huán)境地質(zhì)

環(huán)境地質(zhì)工作是指充分研究礦山的地質(zhì)地貌特征，解決開采工作中存在的問題。以某礦山的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作為例，環(huán)境地質(zhì)工作的相關(guān)要求應(yīng)踐行可持續(xù)發(fā)展理念，并根據(jù)礦山的實際情況而定。目前，我國大部分地區(qū)的礦山地處特殊的地理環(huán)境，在極端惡劣自然環(huán)境下礦體經(jīng)過沖刷攜帶大量泥沙，大量的泥沙淤塞易引發(fā)礦山泥石流。一旦降水量持續(xù)增加，可能發(fā)生大規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害。為了有效防治礦山地質(zhì)災(zāi)害，我們應(yīng)該降低強降雨的破壞力，實現(xiàn)從根本防治。

5 水文地質(zhì)勘查在礦山地質(zhì)勘查中的實踐研究

5.1 建立礦山地質(zhì)勘查制度

地質(zhì)調(diào)查可有效避免礦山地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，同時也可保證礦山生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。因此，有關(guān)部門在開展礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查管理工作時，必須充分重視抵御地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生能力的重要性，并以此為基礎(chǔ)，設(shè)置水文地質(zhì)勘查標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)助地質(zhì)調(diào)查，完成礦山的生態(tài)環(huán)境治理工作。這就要求有關(guān)部門在開展環(huán)境地質(zhì)調(diào)查管理工作時，必須嚴(yán)格按照要求，合理劃分環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)，然后根據(jù)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查相關(guān)數(shù)據(jù)選擇最佳的處理方式，以有效地提高礦山地質(zhì)調(diào)查工作的質(zhì)量和效率。

5.2 礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查管理體系的構(gòu)建

礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作不僅需要專業(yè)管理團(tuán)隊的支持，而且與環(huán)境污染治理的水平密切相關(guān)。因此，有礦企在開展地質(zhì)調(diào)查管理工作時，必須制定完善的管理制度和措施，提高地質(zhì)調(diào)查管理水平。地質(zhì)調(diào)查過程中如發(fā)現(xiàn)水污染，必須及時解決，盡量減少水污染造成的損失[4]。

5.3 設(shè)置設(shè)施，利于強降雨水的分流

礦山水文地質(zhì)調(diào)查實際上就是通過對地下水資源的綜合調(diào)查，找出并解決誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的原因，并在此基礎(chǔ)上制定有針對性的解決方案。特別是對于降水量比較大的地區(qū)，如果給排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題，在暴雨或短時強降雨的情況下，會造成內(nèi)澇。此外，礦山地下水的儲存量不僅關(guān)系到地下水資源的利用，還影響著地下水的承載能力，與礦山可開采資源的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展密切相關(guān)。因此，工作人員在進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查時，必須準(zhǔn)確掌握地質(zhì)條件和氣候特征，加快雨水分流改造步伐，合理運用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)，改造礦山排水設(shè)施，利于地下水資源的合理分配[5]。

5.4 合理開展礦山地質(zhì)勘查工作

工作人員要充分發(fā)揮礦山地質(zhì)勘查的技術(shù)優(yōu)勢，對礦區(qū)地質(zhì)及水文情況進(jìn)行全面準(zhǔn)確的勘查。目前，我國常用的礦區(qū)地質(zhì)調(diào)查技術(shù)主要是高分辨率視頻法、自然伽馬射線探測、井斜測量等手段與后臺設(shè)計的硬件相結(jié)合，利用設(shè)備采集分析視頻、自然伽馬射線、井斜等數(shù)據(jù)，然后在此基礎(chǔ)上計算并繪制一個完整的GR曲線，然后通過對視頻數(shù)據(jù)與自然伽馬射線數(shù)據(jù)的同步分析，完成對傳統(tǒng)GR曲線不能進(jìn)行的礦層、石灰?guī)r、粗砂巖等地層的劃分，為后續(xù)礦山地質(zhì)環(huán)境勘查工作打下堅實的基礎(chǔ)。調(diào)查和數(shù)據(jù)分析工作。該方法的推廣應(yīng)用，不僅實現(xiàn)了用曲線解釋地層特性缺陷的目的，而且在實際操作過程中，通過對近地表鉆孔和巷道數(shù)據(jù)的同步分析，提高了數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)礦山找水排水工作的有序發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。另外，在進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查時，工作人員采用視頻分析方法，對礦區(qū)地質(zhì)變化、巖石裂隙、分離條件、水點等數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)查分析，既保證了勘查成果的全面性和準(zhǔn)確性，又利用相關(guān)軟件繪制了孔斜軌跡平面圖和孔斜軌跡剖面圖，工作人員可以繪制出更準(zhǔn)確的鉆孔地質(zhì)剖面圖，為礦山地質(zhì)調(diào)查提供技術(shù)支持[6]。

6 結(jié)語

綜上所述，水文地質(zhì)在礦山地質(zhì)勘查工作中占有十分重要的地位。重視環(huán)境地質(zhì)問題，必須加大對水文地質(zhì)研究的投入力度。以充分發(fā)揮其在礦山地質(zhì)勘查中的作用。