论矿山开采对水文地质环境变化的影响

杨 闪

（华北有色工程勘察院有限公司 河北石家庄 050021）

引言

水文地质主要指自然界里地下水的运动与变化等各类现象。水文地质学主要用来研究地下水的形成规律、分布情况、化学成分、物理性质、各类资源的合理开发以及对工程施工与矿山开采的影响等。通过研究这些可以帮助人们更好的开发、利用和保护地下水资源。

1 工程概况

1.1 矿山建设情况

某地方两条河水之间的地块区域已经建完和正在建设的矿山总计为23条，规划完成、在建的有主矿山、西永矿山以及井口矿山等。地块区域之间的距离为52km，已建矿山之间的距离最小为60m，最大为12.8km，矿山之间的平均距离为3.7km。当修建好规划矿山与在建矿山之后，矿山之间的平均距离就成了2.268km，大大加大了矿山的建设密度。如果，此区域里的矿山全部建好，会带来巨大的不良后果。

矿山建设会破坏地下水的疏干功能，那些出水量很大的矿山洞口，当地人们经常把它作为饮用水。同一个矿山的东西洞口出水量也不同，这些都受到东西翼槽谷发育情况的制约。

建设矿山中，通过调查对地下水的影响，能够发现穿越各地层时水量的变化程度不一样，矿山穿越可溶岩强含水地层时出水量会快速加大。等竣工后，矿山涌水量会转平稳，大小会随降雨发生改变。

1.2 水文地质环境

该区域年降水量可达1082.6mm，其中五月和六月是集中降雨时间，降雨量最大可达746.1mm，每年日降雨量一半多时间会大于25mm，分析每小时的降雨强度，可以得到最高可达到62.1mm/h。通过勘察得出该区域只有小型水库、溪流，不存在大型江河等，且溪流水来自某江水，主要有清水溪与龙凤河上游支流溪水等，特征表现为水量小、流程短、发源近、河谷窄以及纵向坡降大等。

2 矿山开采对地下水环境的影响

矿山开采过程中会破坏穿越区的含水层，进而使地下水的环境发生变化，并且这种变化是不可逆的。矿山开采时影响地下水环境效应的主要因素包括自然因素与工程因素两方面。自然因素有地下水类别、大气降雨入渗值、含水层的水文地质参数值以及地表水的分布状况等。工程因素有衬砌堵水方式、技术类别以及施工质量等。

3 矿山开采引发的水文地质灾害

开采矿山中，原来的水文地质会形成新的集水廊道，这样会破坏了地下水的原有系统，导致该区域地下水的质量和流量发生变化。具体会带来以下几方面的问题：

3.1 水体疏干

该区域某江与长江的纵长为50km范围里的河间地块，矿山比较密集，并且这些矿山一般是稳定的地下水排泄口。通过分析矿山洞口的出水量，可以得出涌水量通常为0—50L/s。在丰水期与平水期矿山的涌水量和地下水位会有很大的变化，雨水天气变化更为突出，特别是在暴雨下流量会剧增。

3.2 岩溶塌陷

开采区域的岩溶塌陷现象比较严重，主要原因在于随着气压、水压等发生变化溶蚀空间会出现力学效应，同时开采过程中带来的震动冲击等会使上覆顶盖失稳。继而，矿山开采会使地下水疏干，这样地下水位会有波动，岩溶竖向管道会受到潜蚀影响，进而造成竖向岩溶管道的发育，最终发生塌陷。

3.3 损害地热资源

矿山开采区域存在大量的地热资源，在背斜两翼还有很多的地热开发区块。背斜是特别好的储水构造和地热储能地区。在矿山开采过程中，会从某江与雷口坡组地层通过，这样就会破坏原有的储能条件。通过分析相关调查资料可以得出静止水位是+210m，当降深在70—210m之间时，地热水钻井的出水量一般在2026.08—6023.81m3/d。但是目前流量越来越小，流量最低不足3000m3/d，且水头高度小于50m。

结语

随着我国经济技术的快速发展，矿山开采项目越来越多，给水文地质环境带来了一系列的影响。通过分析某矿山开采项目的建设情况，得出对地下水环境和水文地质带来的影响，从而总结出矿山开采会造成水体疏干、岩溶塌陷以及地热资源的破坏等问题。