矿区水文地质条件及矿山地质环境评估

2018-08-22陈河

世界有色金属 2018年11期

关键词：水文地质施工单位矿区

陈河

（广西北海水文工程矿产地质勘察研究院，广西北海 536000）

为了完成本文有关矿区水文地质条件的分析及矿山地质环境评估的研究，首先对我国多数矿山的气候、地形、地势、地层等水文地质进行分析，随后根据矿山的水文地质情况和环境情况，从多个角度对矿山的地质环境进行评估，进而完成本文的研究。

1 矿区水文地质条件分析

总的来说，虽然我国矿区数量较多，但由于这些矿区分布区域较为密集，致使这些矿区的水文地质条件相似度极高。本文将从气候、地貌、地层等几个方面来进行分析。

1.1 气候及地貌特征

我国矿区多位于高原暖温带季风气候区，因此这些矿区的气候多为温带季风气候。矿区往往处于河流、峡谷的两岸，所以矿区的气候受到河谷的影响，具有常年高温、多日照和冬季短、夏季长的特点。年平均气温在15℃左右，7——8月是矿区的高温期，最高气温常达40℃左右，12——1月是矿区的低温期，最低气温常达-20℃左右。矿区夏季雨水充沛，降水量较大，年平均降雨均为800mm以上，降雨常常集中在6、7、8、9月份，降雨量均达到全年的55%以上[1]。

我国矿区受河谷影响，所以地貌多为河流峡谷沿岸溶侵蚀中高山峡谷地貌。这些矿区的地势总的来说属于南高北低的地势。矿区的最高点往往位于矿区的西南方向；最低点往往位于矿区的北方，由于受到地势的影响，所以这些矿区的地形分水岭多位于矿区的西南边界处。总体来说，这些矿区内的发育的水系为树枝状水系，旱季时水系将会枯竭；雨季时，水系将会有少量的泉水流出，除此之外，矿区内的冲沟水常常会汇聚到附近的河流。这些矿区周边不会存在流量较大的地表水体，所谓的地表水体实际上都是附近河流流入矿区的河水[2]。

1.2 水性地层

我国矿区内的主要隔水层多是由泥岩、粉砂质泥岩、夹粉砂岩、矿层组成，在隔水层缝隙处、裂隙处的水量较少[3]。

这些矿区的含水层主要分为3组，第一组，岩关组：多位于矿区地层的下方，常见的有灰白色、灰色的中厚块状灰和灰质白云岩，这些岩石内均含有大量的灰白色燧石条带和条带结核。溶隙、熔岩等富水性能为中上等。第二组，旧司组：多位于矿区地层的上方，上部多为灰色、褐色的薄层状泥岩、粉砂质泥岩和夹粉砂岩，这些岩石的含水性较差；下部多为灰色、浅灰色的灰岩和白云岩，这些岩石内含有少量的灰黑色燧石条带和条带结核。溶隙、熔岩等富水性能为中等。第三组，上司组：多位于矿区的中部，常见的有灰白色、灰色的灰岩，这些岩石内均含有少量的鲕状灰岩。溶隙、熔岩等富水性能为上等。

1.3 地下水

矿区的地下水是以大气降水为主，在降雨之后，雨水会汇流至冲沟成为地表径流，随后，地表径流会排入到矿区周边。由于矿区内的矿山地形高耸，所以具备良好的地下水排泄条件，在加上长期裸露在外的基岩受到雨水的冲刷侵蚀，使得岩石中的易溶成分逐渐减少，进而使得矿区地下水的化学成分较为简单，最主要的成分是较难溶解的盐。矿区地下水的化学类型多为，矿区的地下水水质分析如表1所示。

表1 矿区的地下水水质分析

1.4 矿坑冲水条件

矿区的生产巷道中都会出现少量渗水和滴水的情况，在矿区巷道内会有个别斜巷出现积水的情况。除了巷道内的积水之外，地层的上部和下部也会产生一些碳酸盐岩的岩石溶水，这两类水都会对矿区的矿坑冲水产生一定影响。现有的几个矿区的矿坑冲水水源一般都是：巷道积水、矿层碳酸盐岩的岩石溶水、岩石隙缝水、断层裂缝水、含矿地层深部岩层的积水以及地表残留的潜水。

2 矿山地质环境评估

2.1 地下水和地表水评估

首先，在对矿山的地下水、地表水进行评估时，要对其污染状况进行评估。当前，矿山水质污染是受到多方面因素的影响，其中最主要的是施工单位在选择矿山开采地点时产生的废水、矿山周边的生活废水和矿山的矿坑冲水，这些水会和雨水一起汇聚并流到矿山附近河流的下游，因此矿山的地下水和地表水会受到污染。

矿山上部的地表水和地下水水质一般能达到2类水质的标准，极个别矿山上部的水质能够达到3类水质的标准；矿山下部的地表水和地下水水质一般能达到1类水质的标准。由此可见，矿山上部水质明显优于矿山下部水质[4]。

其次，要对矿山地下水和地表水的污染源进行评估。使得地下水与地表水受到污染的两大因素分别为：

（1）施工单位在开采矿山过程中会产生工业废水、生活废水以及生产废水，进而使得矿山的地下水和地表水受到污染；

（2）施工单位在开采矿山之前，会现在矿山周边选择最佳开采位置，在这个过程中会产生工业废水、生活废水以及生产废水。

2.2 地质环境现状评估

总的来说，矿山周边的居民会较多，通常为矿山的工作人员和从事矿山产业的人员，人类经济活动相对来说属于中等强度，虽会对矿山的地质环境造成影响，但是影响并不会太大。但是矿山的开采工作会对矿山的地质环境造成很大影响，在开采过程中，矿山极易由于施工单位的错误施工而出现矿山地裂和地表坍塌的情况，此时的矿山地质环境将会受到很大影响；除此之外，施工单位在开采矿山的过程中，会产生大量的工业废渣和废品，由于不合理的回收和堆放，矿山的地质环境也会受到影响。总的来说，我国矿山的地质环境现状多为中等水平。

2.3 地质环境影响评估

首先，施工单位的露天开采会影响矿山的地质环境。在开采矿山的过程中，为了实现高效开采的目的，施工单位会将矿山的表土大量剥离，在造成矿山水土流失的同时，还会破坏矿山的土地；而且在露天开采矿山时会使开采处产生变形，开采处常会变成两边陡峭的边坡，致使矿山发生滑坡和塌坡的现象。

其次，施工单位在开采矿山过程中堆积的表土会影响矿山的地质环境。在开采过程中，施工单位为了提高开采速度，会将剥离出来的表土随意堆积在一起，由于表土中不光含有泥土还含有部分矸石，造成堆积处的水土流失，将对矿山的地质环境造成破坏；除此之外，由于施工人员的随意堆放，矿山常常会出现崩塌的情况。

最后，在开采出矿后，施工单位会在矿山周边临时搭建一个堆矿场，不仅占用矿山周边的土地，还会对矿山周边的环境产生一些影响。

2.4 地质灾害评估

由于矿山地形多是较为复杂的地形，使得矿山周边的河谷出现较为明显的割裂情况，且多数矿山在开采过程中都会出现一定程度上的水土流失情况，使得多数矿山的植被发育情况属于中等水平。

由于矿山开采活动对矿山环境的影响较大，多数矿山都存在不同类型的地质灾害，常见的地质灾害类型有：泥石流、滑坡、地面坍塌、地面沉降、地裂缝和自燃。总的来说，我国矿山地质灾害处于中等发育水平，危险性也处于中等水平。

2.5 环境评估

在开采矿山的过程中，由于开采面积较大、开采力度较大的原因，使得矿山的地表水流失量逐渐增多，进而造成矿山出现地面坍塌、地面沉降的现象，随之也会间接导致矿山附近河流出现流域断流、流域枯竭的现象，从而使得矿山的地下水水位下降明显。由于矿山的环境地质受到破坏，因此矿山极易出现滑坡、泥石流、塌方等地质灾害，灾害事故的发生几率较大。