甘肃北山地区矿山环境水文地质勘查技术要求研究

2020-11-28李欣远

世界有色金属 2020年17期

李欣远

（甘肃煤田地质局一四九队，甘肃兰州 730000）

在城市化不断发展的今天，矿区环境与发展成为现如今人们关注的主要问题。在当今社会中，矿产资源的开发利用是社会发展与人类生活中主要依赖的资源之一，它为人类社会的进步提供了动力，同时也带来了一系列的环境与生态问题，严重影响了社会与经济的发展，成为环境与发展中关注的重点问题[1]。矿产的开发活动产生了大量的废弃物与污染物，对矿区的土壤环境造成了破坏也占用了大量的土地。矿区废弃物的随意堆放与排放，给矿区造成了深远的环境问题，重金属污染、土地退化、生态平衡稳定性失调，威胁当地居民人体健康。就目前对矿区环境的研究表明，矿石开采后对于土地利用的无规划性以及污染成为限制矿区发展的主要原因。在全球矿业快速发展的过程中，其开发出的尾矿高达50亿吨，对于矿山地区的植被破坏与环境污染是惊人的。

为应对严重的矿山环境污染以及地下水水质恶化问题，早在2011年6月1日，我国环保部就制定并实施了《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ 610-2011)[2]，此标准主要针对地下水的保护展开建设。在此次研究中，将以此作为指导性文件，对甘肃北山地区矿山环境水文地质勘查技术要求进行研究，规定矿山环境水文地质勘查技术的一般性原则、内容、工作程序、方法和要求，从而得到保护当地矿山水土资源环境的目的。

1 甘肃北山地区矿山环境水文地质勘查技术要求设计

1.1 矿山环境水文地质勘查基本原则设定

在甘肃北山地区矿山环境水文地质勘查中，首要的任务是对勘探技术使用的基本原则进行设定。根据北山地区环境实际考察情况可知，矿区深部巷道的水文地质情况与矿区裂隙发育具有一定的关系，因此在进行水文地质勘查的过程中，首先需要对当地的地质变化进行检测与勘查，在不同的区段采用不同的勘查方式进行研究。在文献研究中发现，矿区的施工区域处于切穿断裂破碎带时，或是处于断裂层联通的位置上，地下水会出现深度处涌水量激增的问题，因此，在此次研究中明确在水文勘查中首先要对矿上地层进行勘查的勘测顺序。

通过对当地地质断层的分析结果可知，巷道两侧围岩中涌水均为地质断层缝隙渗水，且水量充足，地表并未发现对应的蓄水点，此种环境在勘查的过程中需要注意勘查设备对地质断层的影响，从而避免由于水文勘查造成地质断层加剧，引发突水现象。

根据对甘肃北山地区矿山的研究，依据当地地质情况、地层岩性、断层破碎发育的情况，对当地深层水文地质勘查的原则进行设定，具体内容如下：在水文勘查前首先进行地质勘测，在勘测的过程中注意设备的使用，将水文地球化学区域内降水及排泄条件进行统一分析，并通过此三部分对矿山环境水文地质进行系统的研究。

1.2 水文地质勘查工作内容及流程设定

在水文地质勘查过程中，可有效利用地球物理探测技术，此技术具有低成本、高效率的优势，在多地水文地质研究中的广泛的应用并具有大量的成功经验。在此次勘测中可依托以此技术，完成矿山水文地质环境的勘测，并对水文中的关键问题进行解决。

此技术在使用前，首先要完成当地的地质环境资料收集处理以及水质样本获取、室内水质测试，全面分析当地矿区的地质条件与环境地质条件，明确甘肃北山地区的矿区开发利用现状，通过分析结果与所得到的数据作为当地的水文地质与环境地质进行探究，为水文地质勘查技术的使用提供数据来源与依据。

采用上述准备工作，对矿区内的生态环境、地层以及地质构造进行充分的分析，采用地质勘测设备对当地的地下水系统结构、水污染情况以及地下水开采情况进行分析，根据取样与测试结果，完成水文地质勘查与分析。

1.3 地质勘测技术及手法

在此次设定的水文地质环境勘查中，采用多种探测测量技术相结合的形式，采用遥感技术与水文地质钻探技术，实现水文地质探测过程。

在此次研究中使用的遥感技术主要通过电磁波实现，采用航拍飞机以及人造卫星作为主要的工作设备，并在此设备上安装相应的测量软件，通过地表基站的数据传输将遥感得到的各种地质体发射或反射的各种波谱信息传送的终端数据库中，以此判定北山地区的地形地貌、水文地质条件，并将其采用图像的形式绘制出来，以便于接下来的分析工作。通过文献研究可知，使用此技术具有数据质量较高，图像采集速度快，减少测绘难度和勘探工作量、降低人力成本的优点。在地形与自然环境较为复杂的北山地区可体现其使用后的优越性。

使用上述技术得到地表水质特征后，采用水文地质钻探对当地的水文地质环境进行研究。在矿山环境的水文地质勘查中，此技术是目前水文地质勘查的主要实施方法，使用此技术可有效对含水层进行分析，同时还具有测试水源安全、水质采样、水污染防治以及地下水开采的功能。在不同地质环境的水文勘查中，大都使用此技术保证勘查结果的可靠性。

在此次设计中主要采用试验孔、开采孔、勘探孔、观测孔和探放水孔等5种水文地质孔完成勘查过程，了解北山地区的水文地质环境特征。在实际勘查的过程中，通过开采孔对矿区内的地下水进行疏通以及开采，同时使用勘探孔了解当地的水文地质特征以及地质情况，使勘查过程整体难度下降。使用观测孔对当地的地下水进行长期的观测，获取水位变化的动态信息，通过对当地的岩性与水质进行取样。最后通过探放水孔，对掘进巷道前方一定距离的水文地质情况进行分析，完成水文实验依据地下水疏通工作。

将上文中设定的3部分作为甘肃北山地区矿山环境水文地质勘查技术要求，并根据此要求完成水文地质的勘查工作，保证当地矿石开采后当地水土的安全性。

2 实验分析

2.1 实验环境设定

通过上文中的内容，完成了甘肃北山地区矿山环境水文地质勘查技术要求的提出过程，为验证此要求对勘查工作具有指导与提升作用，使用根据此要求开展的勘查技术与未使用此要求的勘查技术对北山地区的指定位置进行水位地质勘查，对比勘查结果的误差性。为实现实验结果的有效性与可靠性，在该地区设定5个实验点，通过对实验点实验结果对比的形式，完成技术之间的对比。

2.2 实验结果分析

通过上述实验环境与实验方案的设定，得到下述实验结果。

表1 勘查结果误差实验对比

通过上述实验结果可明显的看出，文中设计的勘查技术要求对水文地质勘查工作具有一定的指导作用。实验数据表明，使用文中提出的勘查要求后，在不同的实验点，勘查误差较为一致没有较大幅度的波动，其勘查结果具有一定的可信度，使用此勘查结果可对当地的水文地质进行及时合理的保护。未使用文中提出要求进行的勘查工作以及使用其他要求进行的勘查工作获取的勘查结果误差较大，没有满足水文地质研究的数据精度要求，使用此数据进行后续的研究会造成研究结果异常或是失真的问题，对于当地水土资源保护工作的推进具有滞后作用，因此，在甘肃北山地区的矿区环境保护中应使用文中设计要求作为勘查工作的指导性要求，推动当地生态环境的保护工作。