关于矿山开采对地下水资源的影响分析

2018-03-24

世界有色金属 2018年1期

（华北地质勘查局五一四地质大队，河北承德 067000）

实践表明，矿产开采必然会对其周围地下水造成一定程度的影响，表现为水位降低或提升、水质恶化等方面。为尽可能减小这种不利影响，首先应综合分析可能造成的影响，以此为防治方案的制定提供依据[1]。

1 矿山开采作业对地下水资源影响的评价等级划分

以某调查区为例进行分析。经调查，该区饮用水主要来源于地表水，没有集中与分散式水源。经测评，该区地下水属“不敏感”范畴[2]。根据现行技术导则，将调查区地下水资源影响评价等级确定如下：废石场影响评价等级为二级；矿山开采区影响评价等级为三级；工业场地影响评价等级为三级。等级划分时采用的标准如表1所示。

表1 地下水资源影响评价等级划分标准

2 现状调查

按照现行技术导则开展调查区主要污染源调查工作。在矿区周围进行地质勘探，没有其它类型的工业企业。区内低山丘陵带基本无居民居住，居民主要集中于平原带，总体上看生活污染程度相对较低。通过对区内耕地实际分布情况的调查发现，耕地集中于低山丘陵带，耕地面积约占总面积14%，总体上看农业污染程度也很低。

上述调查工作结束后，进行一期监测工作。按相关质量标准，结合区内污染特征及其组成因子，将区域内地下水资源监测项目确定如下：氨氮、无机盐、酚类、重金属、pH、硬度、溶解固体、硫化物和细菌总数等。对于地下水质量，主要通过单因子标准指数法来完成评价。经监测，本区地下水基本满足现行III类质量标准。

3 预测评价

区内矿山开采方式以地下开采为主，矿体中含有的地下水与开采后从地表岩石位移处进入的地表水组成了矿坑排水。开采范围内，基岩裂隙水基本不具富水性，同时目标矿体集中于石英脉当中，围岩以千枚岩为主，构造为隔水岩层，较不发育，地下水受开采影响相对较小。由于存在矿坑排水，所以周围地下水实际水位将因此出现变化，表现为产生降落漏斗。通过对地质报告的研究发现，开采范围内的地下水以裂隙水为主，至于矿坑排水，其可能造成的影响可采用以下公式计算得出：

式（1）中，R表示影响半径，单位：m；S表示水位降深，单位：m；H表示含水层实际厚度，单位：m；K表示渗透系数，单位：m/d。

综合所有钻孔所在位置的地质条件和水位情况，并参考柱状图，采用上述计算公式，得出如表2所示的计算结果。

表2 矿坑排水影响计算

从表2中可以看出，矿坑排水可能造成的最大影响为81m。据此，采用以下公式还能算出引用影响半径：

式（2）中，R0表示引用影响半径，单位：m；R表示影响半径，单位：m；r0表示引用半径，单位：m，采用以下公式计算：

将现有数据代入式（3）算出引用半径为1110.76m，再将其代入式（2）可得引用影响半径等于1197.76m。

（1）矿山开采。在矿山开采过程中，从矿体角度讲，实际上是不断疏干矿体中存在的地下水的动态过程，同时疏干水往往不向外部排放。

所以开采并不会区域地下水的水质造成太大影响。实际工作中，对于矿坑涌水，先进行絮凝与沉淀，然后在出水水质达到标准时，用于现场降尘、种植和冲洗，基本不向外排放。可见，无论是涌水还是从矿体中得到的疏干水，对地下水的水质都没有太大影响。

（2）工业场地。在工业场地，可能对地下水造成不利影响的工作为水处理站。对此，根据现行技术导则，在正常条件下，可不对其造成的影响进行预测，即只进行非正常条件下的影响预测。在非正常条件下，因受到众多外界因素的影响，处理站中的沉淀池等设施可能存在渗漏问题，导致地下室受到影响。渗漏量取废水量10%，将锌与Cd作为预测因子。根据预测结果可知，虽然工业场地中的沉淀池渗漏可能对域地下水造成一定程度的污染，但区域下游基本没有饮水井，所以对饮用水不会造成影响。而这并不代表可以不进行防治。

（3）生活污染。统计表明，该区生活污水排水量相对较小，污染物以SS、COD等为主，污水先后经过化粪池和生化处理系统后，出水可直接用于现场场地冲洗与绿化。因绿化用水对水质没有太高要求，同时污水排放量还相对较少，所以处理后用于绿化等方面的水不会对区域地下水造成不利影响，基本实现了生活污水零排放或少排放。

4 应对措施

①从源头上做好控制。在正常条件下，区内矿山开采时产生的矿井及生活排水均实行综合利用模式，这在很大程度上减小了对地下水造成的不利影响。此外，生活垃圾和固废物必须严格按照要求及时处理，或根据固废物类型进行综合利用，不得随意堆放废物，以免降雨后形成淋溶水向地下渗透，造成污染。尽可能切断所有可能对地下水造成污染的源头。②采用分区污染防治的措施。以区域地下水污染防治规划分区为依据，在工业场地着手划分污染防治工作分区。对工业场地而言，应将污染防治的重点放在地面防渗上，即采用有效措施对地面进行硬化。③切实加强地下水动态监测。根据区域地质条件，结合矿山开采工程各项特征，在关键节点布置动态监测点，以掌握地下水位实际变化。同时，对建设单位而言，还应构建完善的管理体系，编制可行的监测及管理制度，并配以先进高端的设备仪器，以此为可能发生的应急事件处理提供基础保障。④制定矿山开采应急预案，组建专业队伍展开跟班调查和研究，根据涌水量等信息对涌水通道和来源进行判断。如果发现涌水的主要来源为采空区，或涌水量出现较大程度的变化，则必须立即停产，组织现场人员撤离，启动应急预案。