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矿山地质勘查中水文地质问题分析和水文地质灾害防治

作者

郑建波

内蒙古煤炭地质勘查 (集团)一零四有限公司 024000

摘要:由于矿山地质会受到水文影响,但水文情况变化多样,因此简单的地质勘查并不能为矿山工作提供完善参考,在实际开采过程中,可能受到矿山中水资源影响,且部分自然灾害也来自于水资源对地质的影响,保持精密的水文地质勘查,能够切实了解矿山实际地质情况,及时发现矿山地质存在问题,从而为后续开采工作提供可靠的保障。随着现代科技的不断升级,水文地质勘查工作水平不断提高,在勘查过程中发现的问题也越来越多,深入分析水文地质,能够为地质勘查工作提供极大助力,推动整个行业的不断发展。

关键词:矿山地质勘查;水文地质;问题分析;灾害防治

引言

在全球范围内,矿山开采活动对环境产生的负面影响日益引起关注。随着资源开发的深入和矿区开采的持续,废弃矿区的环境恢复和治理成为当今社会发展中的重要议题之一。矿山恢复治理不仅仅涉及生态环境的修复,更关乎社会经济的可持续发展和资源的有效利用。在这一背景下,水文地质条件作为影响治理效果和环境保护成效的重要因素,其研究与分析显得尤为重要。

1矿山恢复治理中水文地质条件的意义

1.1生态环境保护与恢复

水文地质条件在矿山治理与生态恢复范畴内的重要性须引起重视,它对矿山区域的淡水资源分配机制十分重要,地下水位的变化和水质的明净程度对恢复和保持当地生态环境起到了关键性的作用。智能性、精准化地调校诸多要素有助于显著地预防水资源的无规划开采及其破坏,进而维系区域生态环境平衡及稳固,独具优势的地下水资源及其地质环境确实有利于植被恢复和生态平衡的恢复。此外同时能够推动生态系统的全面振兴和结构重塑,为矿区可持续发展打下了稳固的基础。因此,深入研究和全面理解水文地质条件对于矿山恢复治理的影响,不仅是环境保护的迫切需求,也是推动经济社会可持续发展的重要保障。唯有依循科学化治理及高效策略,方能够在矿区作业完毕之际,保障区域环境的整洁与生态福祉和生态均衡的长期稳固。

1.2社会经济可持续发展

妥当应对水文状况与岩土状态给矿区带来全方位的正面效果。优良的地下水生态环境有利于减少运行保养费用,借助合理管控与维护水资源的持续可利用性,缓解了水资源的超量开采和环境修复的成本。如此这般高效治理不但降低环保成本,还提高了资源运用效率,为地区经济增长奠定了稳固基础。随后,优越的地下水资源及地质状况为矿区生态复苏与转变和可持续发展建立了根本保障,同时为生态平衡的维护提供了基础,还能通过提升生态状况和环境功能,促进资本和资源进一步配置环保产业与生态旅游等板块,促进区域经济进一步朝着更加健全且持久的增长路径发展。以科学措施为基础,地下水资源及地质状况表明生态平衡的保持是不可或缺的必要因素,同时也是推动区域经济稳步增长的长效机制。

2水文地质因素对矿山地质灾害的影响

2.1沉降灾害地面

沉降通常是由离散介质在外界压力的剧烈作用下,引起上层地质层的方向发生定向移动情况,在外力的影响下,造成上层地质结构的沉陷。相关人员根据现实发生的矿山地质灾害结构角度来看,地表沉陷的根本原因在于地质构造与土体结构疏松程度的密度悬殊,上层土体的密度程度较高,在地质、水文等因素作用下容易产生沉陷。造成地面沉降的主要原因有两种:首先,自然因素,目前水文地质活动作用失衡,从而引起不同程度的连锁反应,引起区域内地质构造的失衡,引起地表沉陷,造成水文活动紊乱,这是一种罕见的现象。其次,人类活动因素造成的,矿山在开采时,忽视了对水文地质的不利影响,通过爆破、深部开挖等方式,破坏了矿区的水文地质的构成,使地质结构失去平衡,引起地表沉陷。相关工作人员在未能详细了解矿山水文地质情况的基础上,没有任何依据开展爆破工作,很容易破坏矿山的水文地质平衡,进而诱发不可知的地质灾害。

2.2矿山水污染

矿山发生水污染时,对周边地区的土壤和地下水造成了较大的影响。其主要原因包括:一是地表水体的污染,产生原因是有毒有害物质的积累,矿石淋滤,矿坑排水造成的毒性物质的积聚。在此情况下,具有危害的元素可能会富集,从而对整个农业和工业整体用水质量造成不利的影响。二是对地下水的污染,因为矿石淋滤,矿坑水进入河水中,再补充到地下水中,再加上矿坑排出的废水会造成层层污染,导致有毒有害物质就会渗透到地下,对水生动物造成威胁,从而摧毁食物链。三是由于污水中悬浮物的存在,固体废料产生淋滤效应,不达标造成的土壤污染问题。同时,土壤中的重金属离子也会对农田造成严重的危害,从而威胁到周边人群的身体健康。通常情况下,矿产中都存在着重金属,在采矿时,氰化物、重金属、残余炸药等有毒成分会有一些渗透到地下,导致水体受到污染,此外,水体的污染还会使土壤的品质下降,从而使土地的利用率和使用价值下降。

3水文地质存在的问题

3.1地下水变化

矿山地下水资源并非一成不变,随着时间推移及各类地质影响,地下水位会出现明显上升或下降,大规模的地下水位变动情况,会对周边地质造成严重影响,从而导致矿山内部建筑结构出现变形,造成内部矿洞或隧道坍塌。地下水位在变动过程中会带动周边地质条件出现变化,并对矿山土壤造成影响,矿山内部地质情况变化会对后续工程开展造成危害,为保障正常工程开展,部分工作团队通过抽水或蓄水方式减小地下水位变动对工程的影响,但过度影响地下水的自主变动可能造成地面坍塌,且部分地下水位的变动本身源自矿山下地质结构影响,为采取相应应对措施,仅通过改变地下水位,并不能为后续工程开展提供有力保障,甚至会出现严重安全事故。

3.2影响工程开展

水文地质会严重影响工程及矿山开采工程的进展,地下水位的变化通过影响地质结构变化,从而引发地质灾害造成工程坍塌。地下水位上涨也会引发矿山土壤湿度出现变化,导致矿山土质情况与初期预测不同,在施工过程中可能出现管涌或流砂情况,导致后续工程无法正常开展。因此,水文地质对于整个工程影响极大,需要保障勘查精度,并针对实际情况进行深入分析。一旦在勘查期间未对矿山水文地质进行详细分析,后续发生情况则难以采取紧急应对措施,严重情况下不仅会造成工程停滞,甚至会出现人员伤亡情况,对于整个工程项目具有严重影响。而且由水文地质问题引发的灾害,还会对后续生产问题造成一定影响,短时间内无法恢复正常工程开展将会造成严重经济损失,甚至对周边环境造成负面影响。

3.3地下水水质问题

地下水的水质受自然因素影响明显。如果地下水源头的化学性质变动,或者介质带土壤和岩石地下水发生化学反应,都会影响地下水的水质。部分地下水含有铁和锰,根本原因在于不同岩性之间出现化学反应。另外,人类活动对地下水水质的影响也不容忽视。人类生产生活中排放的有毒物质,进入地下水层并引发地下水污染。常见的地下水污染包括物理污染、化学污染与生物污染。泥沙、砂石等小型物质进入地下水后,会影响地下水透明度,造成物理污染。地下水中存在重金属、硝酸盐等物质,同样影响水质,属于化学污染,会影响人体健康。而细菌、病毒等因素侵入地下水,则会影响地下水的卫生与安全,甚至导致细菌污染,此类属于生物污染。

4矿山地质勘查中水文地质灾害的防治措施

4.1定期开展勘探工作

一般情况下,水文地质条件对矿山地质所产生的影响不明显,并在各种因素的共同作用下逐步加强,当其发展到一定的规模时,就会产生重大的地质灾害。而地质灾害在形成以前,常常会引发一系列的改变,如果对其所造成的微小的改变有良好地把握,就可以采取适当的防治措施,及早进行防治。因此,要强化对水文地质要素的监测工作,并且监测工作必须涵盖在施工的各个阶段,能够预防由于不合理的施工方法导致的水文地质条件发生变化,进而达到预防地质灾害的目的。通过对边坡的动态监测,确保边坡的稳定性,通过专业技术人员对矿区的位置进行调查,对已存在的灾害点进行处理,然后再开始开采。在开挖隧道时,要确保隧道内有充分的支撑,并做好保护措施。防止因支撑不够而导致的倒塌。注重开展隐患排查,尽可能地减少事故实际发生的可能性,减少事故的发生率。指定专业人员对其进行检验,并对数据进行分析,采集和整理。采取有针对性的措施,才能更好地发挥预防灾害的总体作用。

4.2建立健全应急管理体系

首先,结合该区域地质灾害综合防治方面需求及实际情况,在当地市委及市政府的统一领导下,成立应急救援领导小组,由应急总指挥部负责统筹协调及组织指挥、督促指导该地区地质灾害的综合防治救援各项工作。其次,对地质灾害隐患及事故问题频发的高危区域展开全面检查工作,责令有关企业及单位积极落实各项安全防范措施,有效推动应急避难基础设施建设工作,全力将地质灾害危害降至最低程度。针对频繁发生地质灾害的高危区域,每隔2小时向上级政府相关部门报告隐患信息。最后,地质灾害综合防治工作实践中,需专业部门负责决策,而其余部门应密切协助,协调指挥所有应急专业队伍,确立应急协调专项联动机制,形成协同效应,共同应对地质灾害,实现高效化的应急管理。地质灾害发生后,第一时间与受灾地区各部门沟通协调,落实先期处置相关工作,结合受灾地区实际情况,及时启动并落实应急预案,做好应急救援及保障工作。

4.3地下水污染修复

修复污染的地下水时,多采用原位修复技术,在地下水污染现场直接修复。修复过程中,需要使用氧化剂、还原剂等多种物料,促使污染物的反应与分解,实现污染物的无害化处理。原位修复技术又可以分为原位气泡注入、原位化学氧化等等。另一种修复技术则是外地修复技术,具体包括活性炭吸附、生物滤池等等。此类技术的原理就是将含有污染物的地下水抽取到地表,经过修复后重新注入地下。借助物理、化学等效应,有效去除污染物。生物修复技术需要借助微生物的代谢优势。利用微生物,在地下水中加入生物源,促进污染物的分解。目前,在地下水污染物处理中常用的生物反应器、植物生物降解等等,都属于生物修复技术的范畴。关于污染修复中的物理化学技术,具体包括吸附、溶解、化学稳定化、气相吸附等等。

4.4优化勘查办法

根据地区地质和气候条件的不同,水文地质勘查人员需要选择高性价比的办法进行实地勘查,在进行钻探过程中,需要对地质结构等数据进行勘探,根据实际情况选择钻孔位置,并在完成工作后对工作孔周边进行清理。目前常见的探测方法包括声波、电磁波等,在实地勘查过程中,还需要结合实际方法,对物探、钻探等方法进行结合使用,以确保对水文地质的准确分析。

结束语

综上所述,水文地质对矿山地质勘查工作具有重要影响,不仅为相关工作开展提供充分的数据参考,也为环境管理工作提供助力,因此,企业及相关单位都需要重视水文地质的勘查工作,不断分析提高水文地质勘查技术,为矿山工程及相关管理提供参考方案,促进我国工程的发展,并严格贯彻环境保护理念,提高矿业发展的同时,坚持绿色环保的基础,才能够实现国家经济与生态的共同进步。

参考文献

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[5]韩磊.矿山地质勘查中水文地质问题分析和水文地质灾害防治[J].中国金属通报,2020(8):199-200.

作者简介

姓名:郑建波

性别:男

籍贯:内蒙古赤峰市红山区

出生年月:1988年2月10日

学历:本科

职称:水工环中级

专业或研究方向:水文与水资源工程

单位全称:内蒙古煤炭地质勘查 (集团)一零四有限公司