关于矿区水文地质条件及矿山地质环境评估分析
2018-01-30孔祥乐
孔祥乐,张 廷
(内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院,内蒙古 锡林浩特 026000)
对于开展矿山地质环境评估与分析工作来说,详细了解矿区的水文地质条件有着十分重要的意义。本文则收集了我国大部分矿区的各种水文地质信息已经气候气象信息,对其进行简要的介绍,并根据这些信息提供的水文地质情况以及环境情况,对矿山的地质环境进行评估[1]。
1 矿区水文地质条件分析
总体来看,我国矿区的总数较多,但也存在矿区分布密集的特点,连片式的矿区分布格局就导致我国各个地区省份的矿产资源有着很大的共同性,其水文地质条件也可以互相作为参考和借鉴[2]。本文就根据矿区的气候气象、地势地貌、地质底层三个方面介绍了我国矿区目前的自然状况。
(1)气候、地貌特征。高原暖温带季风气候区是我国矿区主要的集中位置。在这类地区里,温带季风气候是其主要气候类型。我国矿区附近多存在河流、峡谷等地形地貌,并且这种地形地貌也对矿区本身的气象气候产生了具有较强特性的影响。这种矿区往往日照时间长,且常年高温,季节时间上来说,夏季较长,冬季较短,这些都是这类区域的主要气候特征。7、8月是这类区域的高温期,12、1月是这类区域的低温期。且年平均气温在15℃左右,最高气温达40℃,最低气温达-20℃。矿区夏季降水量较大,夏季雨水充沛。降雨集中在6月至9月四个月间,且降雨量能够达到全年降雨量的60%。年平均降雨在800mm以上。
由于受到地势的影响,矿区西南边界往往是其地形分水岭的所处位置。并且在这种地形地势中,必然会发育并出现树状水系,同时这种水系也有十分明显的时令特征,及雨季处于丰水期,在旱季水系中的水会干涸,雨季时会通过泉眼流出少量水。另外矿区内产生的冲沟水也会顺着地形地势汇入附近的水体只中。所以矿区内部不容易形成大型的地表水体。实际上,矿区内部的地表水体是由附近的水体汇入而形成的。
(2)水性地层。一般来说,矿区的隔水层存在的水量并不大,并且在我国矿区里,隔水层主要由泥岩、粉砂质泥岩、加粉砂岩这几种类型的矿层组成。一般来说,岩关组、旧司组、上司组是我国矿区含水层主要的地层构造。
岩关组:这种含水层往往处于矿区地层的下方,其地层往往是灰色、灰白色的。并且灰质白云岩和中厚块状灰是常见的含水层组成岩质。灰白色燧石条带和条带结合在这种岩石中含量很大。其熔岩、溶隙的富水性能很好。
旧司组:这种隔水层大部分处于上层矿区地层,其上部岩层的颜色主要是褐色或灰色。其岩质主要是薄层装泥岩、加粉砂岩和粉砂质泥岩。组成旧司组的岩石并不具备很强的含水性。并且旧司组的下部岩层颜色往往是浅灰色或灰色的,岩质主要是白云岩和灰岩。这种岩石内部含有少量的灰褐色燧石条带和条带结核。其熔岩、溶隙的富水性一般。
上司组:在矿区的中部,上司组隔水层是主要的隔水层类型之一。在上司组中,灰石和灰白色的灰岩是主要组成成分,但也存在十分少量的鲕状灰岩。相比岩关组和旧司组来说,上司组的富水性能较好。
(3)地下水。大气降水是我国矿区地下水的主要来源。在降雨完成之后,会富集到冲沟并形成地表径流。降雨通过冲沟汇入到矿区附近。但由于矿区所在地形一般较为高耸,所以矿区本身的地下水排泄条件十分理想,加上基岩长期裸露在外并受到雨水的侵蚀与冲刷,其岩石中含有的易溶成分越来越少,所以相对来说矿区地下水的化学成分比较简单,难溶解的盐是矿区地下水主要成分。
(4)矿坑冲水条件。少量渗水和滴水情况在矿区生产巷道中时有发生。所以在矿区的开采生产过程中巷道积水是经常出现的问题,而这些积水往往是来源于这些少量的渗水和滴水。而矿道的上下地层中碳酸盐岩所产生的矿石溶水也会导致巷道积水的出现。而渗水、滴水、矿石溶水都会对矿区开采产生不利影响。所以,目前我国矿区矿坑冲水自如下几方面:矿层碳酸盐的岩石溶水、巷道积水、岩石隙缝水、岩石溶水、含矿地层深部岩层积水、断层裂缝水、地表残留潜水。
2 矿山地质环境评估
(1)地下水与地表水评估。在对矿区的水文地质进行评估之前,要对矿区水体污染情况进行分析。而引起矿山水质污染的因素多种多样。这些因素中,选择矿产开采地点时,施工单位的生产生活活动会产生一定量的废水。这些污水随着雨水汇集到矿区附近的地表水体中,或深入地下含水层,从而导致地下水体和地表水体的污染。
一般来说,矿区上部的水体水质能够达到2类水质标准。只有极个别的矿区上部的水体水质能够达到3类水质要求。一般来说,矿山下部的水体的水质能够达到1类水质的标准要求。所以,我们可以了解到矿区上部的水质比下部水质要好。我们需要了解到如下两点可以导致地表水体和地下水体水质下降的因素:在施工点单位开采矿山的过程中,会产生一定量的废水,这些废水的乱排乱放会导致矿山附近的水体受到污染。
(2)地质环境现状评估。一般来说,矿区附近都会有较多的居民居住,这些居民通常是矿山的管理人员和工作人员。这类地区的人类经济活动强度处于中等水平。通过资料可知,在开采的过程中,常常会由于错误的开采行为或施工方式而导致地表坍塌或矿山地裂的发生。另外,在矿山开采的过程中还好产生大量的矿山废品、废渣。当这些废品、废渣以不科学不合理的方式进行回首和堆放时,矿区附近的地质环境也会受到很大的影响。总体来说,我国矿山的地质环境较为一般。
(3)地质环境影响评估。相比地下开采来说,露天开采会影响矿区环境。开采行为还会导致矿区变形、边坡变得更加陡峭,从而导致滑坡、塌坡等现象的发生。另外,矿区收集堆积起来的表土也会对矿区地质环境产生负面影响。随意堆积的表土同样会导致矿区水土流失的加重。并且,不合理的表土堆积也会导致矿山的崩塌。而临时搭建的堆矿场,不仅会占用矿区周边的土地,降雨产生的淋溶水也会影响当地的地表水环境。
3 结语
在矿山开采的施工过程中,各个环节都会引起矿山水文地质环境的变化,不科学不合理的开采行为也会直接或间接地威胁到矿区水文地质条件和采矿工作的安全,同时影响矿山的总体经济效益。一旦矿区周围环境受到影响,也会对周边居住的居民的正常生产生活产生各种不利的影响。所以,本文主要介绍了几点矿区周围的水文地质特点,以及矿山地质环境评估过程中发现的会对环境产生影响的因素,共相关人员借鉴和参考。希望我国的矿山开采技术能有质的飞跃,让我们以后能够使用安全、高效、环保的技术开展矿山开采工作。