矿山水文地质环境问题及其主控因素分析

矿山水文地质环境问题及其主控因素分析

许刚 ,郭靖宜

辽宁省地质矿产研究院有限责任公司  辽宁省  沈阳市  110032

摘要：矿山资源在经济发展中占有重要的地位。我国经济社会发展对能源需求持续增加，短时间其他能源无法替代，为了实现碳达峰和碳中和目标，矿山智能化发展对地质环境的质勘查要求越来越高。当前，地质勘查工作在保障能源安全方面发挥重要的作用。据此，科学的地质勘查工作，分析环境问题的主控因素，加强重点技术的研究，以支撑工业的高质量发展。

关键词：矿山；水文地质；环境问题；主控因素；分析 

 引言

矿山资源是主体能源，保障了国家能源供应。新条件地质勘查工作已由以保障能源资源安全为主，既要保障能源资源安全供应，还要为绿色矿山建设开采提供必要的动力。提出地质勘查工作的重点是资源勘查、地质评价与矿山环境治理修复的重要作用。针对地质保障问题，加强多手段协同技术开展，为灾害防治提出精准分析与预测预报。

1矿山地质学理论

矿山资源地质学在基本理论、技术体系和生态勘查方面取得了很大进展，形成了独立特色的学科体系。地质学内涵不断延伸，不再局限于理论研究，在机制方面不断深入。最终形成具有经济价值物质的形成。赋存多种共伴生矿产，使得资源勘探和开发价值提升。伴生矿产是指与煤共生，或不具成因联系而在一起共同出现的其他矿产，有固态、液态、气态与分散有机质等多种存在形式。从经济性、成因机制、物质相态、工业分类等方面，可将矿产资源划分为能源矿产、金属矿产和非金属矿产，形成了一种基本概念。煤系中矿产的主次关系并不是固定不变的。这些都需要新煤炭地质学理论阐述清楚，进一步丰富煤炭地质学内容。考虑生态环境效应问题，笔者认为新条件下煤炭地质勘查已发展为煤炭生态地质勘查阶段，这一阶段不仅研究煤与煤系矿产资源，还研究对区域生态环境具有控制属性作用的地层或地层组合层段的生态地质属性，研究矿山开采对原始地层系统产生的扰动机理，为矿山生态环境源头减损、主动治理提供地质思路。同时吸收大数据、人工智能等技术理念，实现煤炭勘查工作精细化、绿色化及信息多维化。煤炭地质学理论与研究方法，除了带有煤炭地质学本身的特色外，对其他学科也具有重要的借鉴和推动作用。

2地质灾害主控因素

2.1地下水作用

地下水的运动有可能会对岩体土壤等产生一定的破坏作用，并带动沿途不良的杂质进行迁徙。地下水的不良地质作用一般为侵蚀、搬运和沉积作用，会造成譬如土地胀缩变形、沉降、塌陷、失稳、突水、突涌等现象的发生。其中侵蚀和搬运过程中，地下水会将其剥蚀产物沿着地下水循环系统的运动方向进行搬运，这一过程很可能会将偶然产生的污染物或者有害物质进行扩散，破坏地下水水质及其循环系统；地下水的化学搬运过程，会将地下水流经地区的风化岩石、砂砾等进行搬运，搬运途中溶解以后，产生以碳酸盐为主的化学物质，加上地下水所处环境的温度与压力，形成溶于水的化学物质后，极有可能改变地下水质情况，影响水文地质的稳定性。

2.2岩体变形

地面塌陷主要发生于地下开采矿山中，在矿山采空区域，如果存留的矿柱不够，由于矿柱损坏而造成支撑力不足，基本上都会引发地面塌陷。一些矿体埋藏深度不够、产状相对平缓的，一旦地面塌陷，势必会造成严重损失，甚至出现人员伤亡，这也是矿山生产危险性较大的因素。针对那些矿体埋藏深度较大的地下开采矿山，若采空区回填不及时，一旦出现问题，同样会引发塌陷。由于矿山排水疏干等问题，在岩溶分布区域很容易出现溶洞上方地面塌陷现象。地面塌陷之后，不仅会损坏耕地和构筑物，还会对周围的道路等造成严重损坏，甚至导致矿山地下巷道塌陷。最严重的情况下，顺着塌陷裂缝将会有大量地表水、雨水渗入，出现淹井危害，影响矿山生产安全。采矿场边坡失稳、滑坡及岩崩。若矿山开采不合理，比如边坡角度不合理、采剥不协调等，均会出现边坡失稳、滑坡等地质灾害，这类灾害多发生于露天开采的矿山，比如一些非金属矿山或者建材矿山等。采矿过程中，由于不正确的操作，很可能会诱发地震，即使地震震级小、震源浅，但依旧会产生较大危害，严重破坏井下和地表结构。当尾矿坝溃决崩塌之后，极易发生泥石流灾害，出现场库失稳危害。这种灾害不仅会危害矿区人民的生命财产安全，也会带来严重的环境污染[1]。

3矿山水文地质环境治理

3.1植被护坡处理

矿山地质灾害防治中，需要重视边坡植被护坡施工。采用湿法喷播植草和客土喷播。在植被选择时，应多采用乡土植物，保证植物与当地的气候、环境、土壤条件相符，且生命力顽强，易于成活。同时，相关部门应该给予一定的资金和政策支持，对矿山工程体系的建设以及未来的维护提供完善的工程体系，提高矿山工程抵抗环境问题和地质灾害的能力，在一定程度上，也对规范人类生产行为起到了一定的示范和引导作用。比如植被技术的应用，该项技术是通过植被根系的力学加固和地上生物量的水文效应，以达到护坡及改善生态环境的作用。在技术中，厚层基材是关键，其主要构成部分包括绿色基材、纤维与植壤土。表为绿化基材的主要技术指标，其操作主要流程为清理、平整坡面—铺设固定复合网—搅拌植被混凝土—覆盖无纺布—喷水养护。相比传统浆砌片石坡技术，厚层基材喷射护坡技术更具经济性，可节约成本，且具有良好的环境效益

[2]。

3.2水文地质勘察的质量监督

勘察工作要严格执行国家的相关收费标准，不得明示或者暗示中标单位违反行业道德与国家标准；勘察单位作为勘察工作质量自检的源头，要加强技术人员职业道德培训，在企业内部建立健全质量管理体系，设置项目主管等岗位，在勘察工作中综合研判，制定适宜于自有团队的工作计划，组织专业技术人员对建设工程所在地的实际条件进行勘察，在工作中不断优化和完善工作计划，严格把控取样质量和试验结果，不做事后修改、追补等工作，保留原始记录的完整性，对勘查结果负直接责任；在对施工图进行审查时，依据工程建设的强制性标准对勘察文件进行审核，不合格的勘察文件要提供书面缘由并退还，勘察文件中有涉及到违反法规问题，上报建设主管部门；工程设计、施工、监理等各单位亦是如此，层层监管，各流程把守，确保水文地质勘察工作的权威性[3]。

3.3优化地质勘查方法

对地质工程勘察中可能发生的安全事故问题要进行防范、治理，采取科学的方法加强地质勘查。在实施地质工程勘察中，针对水文问题进行防范，要用有效的勘查方法，采集水文地质的详细数据资料。借助地理物理测井方法收集资料，用物探先行的技术方法，确保地质工作和物探工作有机结合。在资料融合下，制定地质工程勘察的方案，从而确保工程施工的安全性，提高安全系数。对采集到的数据要进行合理的运用，分析工程勘察时出现的异常现象，说明水文地质问题，并制定整改措施[4]。

结束语

在矿山水文地质环境研究中，地下水问题应得到高度重视。在地下水问题的研究中，要对地下水位进行准确的勘查，获取可靠的地质资料，提高对岩土体潜在能力的利用效率。在工程勘察中，防范地下水对岩土工程可能带来的危害，切实提高水文地质工作水平、强化地质工程的勘察安全性。

参考文献：

[1]蔡丽红.矿山水文地质问题分析及地质灾害防治方案研究[J].世界有色金属,2022(08):157-159.

[2]付广磊,孙玮.河南灵宝市灵金一矿矿山地质环境问题及恢复治理研究[J].资源信息与工程,2021,36(05):78-80.DOI:10.19534/j.cnki.zyxxygc.2021.05.022.

[3]刘璐.淮南市矿山地质环境问题及防治技术研究[J].资源环境与工程,2021,35(02):200-205.DOI:10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2021.02.012.

[4]宋自勉.岩溶矿山环境水文地质问题及地质环境破坏的评估探究[J].世界有色金属,2020(03):258-259.