康元欣,黃 靜,吳西全
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局物化探大隊(duì),江西 南昌 330002)
當(dāng)今社會(huì)高速發(fā)展的同時(shí),人們和社會(huì)對(duì)能源的需求量也在不斷增加,這就意味著對(duì)自然資源開(kāi)采量需求的增加。礦山的礦產(chǎn)資源是提高一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的重要資源,大型礦床逐漸成為重點(diǎn)開(kāi)采對(duì)象。然而,在開(kāi)采過(guò)程中,由于自然災(zāi)害和人工開(kāi)采的原因,礦山水工環(huán)極易受到破壞,對(duì)礦山的資源會(huì)產(chǎn)生很大的影響。本文通過(guò)對(duì)水工環(huán)的理解和研究,分析水工環(huán)地質(zhì)條件對(duì)礦山開(kāi)采的影響。
(1)礦山開(kāi)采前的勘察。我國(guó)國(guó)土幅員遼闊并且地形復(fù)雜,礦產(chǎn)資源極為豐富。比較常見(jiàn)的礦產(chǎn)資源包括煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學(xué)礦等等[1]。按照產(chǎn)量的大小,分為小型、中型和大型三種,每種礦劃分的標(biāo)準(zhǔn)都是不一樣的。大中型露天非煤礦山是指根據(jù)國(guó)土資源部針對(duì)非煤礦山產(chǎn)能大小下發(fā)的劃分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)中型和大型非煤礦山的提法。自然災(zāi)害對(duì)礦山水工環(huán)造成的嚴(yán)重影響,是影響礦山開(kāi)采工程的安全性的主要因素,因此,在礦山開(kāi)采的準(zhǔn)備過(guò)程中,就需要水工環(huán)人員對(duì)礦山進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測(cè)。只有科學(xué)、合理的開(kāi)采礦產(chǎn)資源,才不會(huì)導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的枯竭,更最重要的是能保證當(dāng)?shù)丨h(huán)境不被破壞和施工及工作人員的安全。
(2)水工環(huán)地質(zhì)條件對(duì)礦山開(kāi)采的重要性。礦山的水工環(huán)地質(zhì)勘察工作主要根據(jù)礦山及周邊區(qū)域的實(shí)際情況和礦產(chǎn)的不同類(lèi)型具體分析,但主要考察的還是水文、工程、環(huán)境三個(gè)方面。這三者雖然分為三個(gè)不同的領(lǐng)域,但本質(zhì)上都屬于地質(zhì)學(xué),并且這三者的發(fā)展相互關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn)[2]。由于水工環(huán)所涉及的范圍較廣,因此在評(píng)估災(zāi)害危險(xiǎn)性的時(shí)候應(yīng)從多個(gè)方面進(jìn)行分析。由于礦產(chǎn)大多生長(zhǎng)在礦山深處,因此地下水、露天邊坡等對(duì)礦山開(kāi)采的安全問(wèn)題影響極大,過(guò)度開(kāi)采會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大影響,因此水工環(huán)工作對(duì)礦山的開(kāi)采來(lái)說(shuō)必不可少。因?yàn)樗きh(huán)涉及的領(lǐng)域眾多且復(fù)雜,所以可以考慮培養(yǎng)請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的水工環(huán)人員對(duì)礦山的地質(zhì)條件進(jìn)行評(píng)估。對(duì)礦山水工環(huán)條件進(jìn)行分析和研究,不僅可以提高礦山開(kāi)采的效率和質(zhì)量,保證施工及工作人員的安全,還能有效地減少對(duì)環(huán)境的污染。
(1)礦山的水文地質(zhì)特征勘察。水文地質(zhì)災(zāi)害對(duì)礦山勘察及開(kāi)采工作影響較大,比較常見(jiàn)的災(zāi)害現(xiàn)象有巖溶塌陷、沙土液化、地面沉降等。對(duì)礦山水文地質(zhì)特征的勘察主要是通過(guò)對(duì)礦山水文地質(zhì)條件和礦床的充水原因的調(diào)查,從而計(jì)算出礦坑的涌水量。對(duì)礦山水資源的綜合利用進(jìn)行評(píng)價(jià),指出供水的水源方向。水文地質(zhì)單元是具有統(tǒng)一邊界和補(bǔ)給、徑流和排泄條件的地下水系統(tǒng)。表示水文地質(zhì)特征的數(shù)量指標(biāo)包括:導(dǎo)水系數(shù)、滲透系數(shù)、給水度、越流參數(shù)、釋水系數(shù)等。大型露天礦礦床多分布在山區(qū)的中南部地區(qū),從整體來(lái)看,地貌均為切割式的低中部山區(qū),地勢(shì)主要為東高西低。溝谷多為南東-北西方向縱橫分布在整個(gè)礦區(qū)當(dāng)中。露天礦床大多分布在泥盆系中,這也是所有大型露天礦床的主要分布地帶之一。其底層為北西走向,與地表的傾斜幅度為20o~40o之間。泥盆系底層整體為單斜結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)常有褶皺,尤其是斷裂層部分傾斜角度與其他部分相比較大,其礦性主要是凝輝巖礦體。
(2)礦山的工程地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估。工程地質(zhì)的勘察主要任務(wù)是,對(duì)礦山地質(zhì)工程的整體條件進(jìn)行勘查,確保施工符合檢查標(biāo)準(zhǔn),對(duì)巖體質(zhì)量及邊坡的穩(wěn)定程度進(jìn)行考察,預(yù)測(cè)出可能發(fā)生的工程地質(zhì)災(zāi)害。需要研究礦山的巖體狀況、巖體種類(lèi)、巖體的力學(xué)性質(zhì)、礦山工程地質(zhì)勘探類(lèi)型等等因素,并且要對(duì)工程地質(zhì)問(wèn)題、防治措施等做出策略。對(duì)礦山工程地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)估主要根據(jù)工程的基本因素進(jìn)行分析,首先應(yīng)對(duì)項(xiàng)目的整體情況進(jìn)行分析,全面了解整個(gè)工程項(xiàng)目,其施工地區(qū)的整體情況,施工所需材料數(shù)量及施工人員等等。根據(jù)整體情況對(duì)工程進(jìn)行分析,對(duì)災(zāi)害的可能性及危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)分析解釋工程地質(zhì)各項(xiàng)數(shù)據(jù),做出專(zhuān)業(yè)的預(yù)測(cè),因此就需要工程地質(zhì)的勘察人員的考察一定要細(xì)致,要從全方位對(duì)礦山進(jìn)行實(shí)地考察,綜合考慮各種可能導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的因素,準(zhǔn)確的對(duì)工程地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估。
(3)礦山的自然環(huán)境地質(zhì)考察。礦山開(kāi)采可能造成的主要自然災(zāi)害問(wèn)題有:地面塌陷、地面裂縫、泥石流地質(zhì)災(zāi)害及水土污染等等。因此礦山的自然環(huán)境地質(zhì)的考察主要任務(wù)是對(duì)礦山的實(shí)際環(huán)境質(zhì)量及周邊進(jìn)行勘察,對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特征做出準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí),預(yù)測(cè)出礦床開(kāi)發(fā)可能引起的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題,并做出防治的策略。只有從根本上全方位的對(duì)礦山進(jìn)行專(zhuān)業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目疾?,才能有效地減少礦山開(kāi)采過(guò)程中可能產(chǎn)生并且可以避免的不必要的災(zāi)害。
(1)礦山水工環(huán)對(duì)開(kāi)采的影響。礦山的開(kāi)采過(guò)程中可能會(huì)受到的影響因素分為兩種:人為因素及自然因素。人為因素主要是因?yàn)殚_(kāi)采前的勘測(cè)過(guò)程不夠精細(xì)、施工質(zhì)量不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)仍斐傻?。自然因素指的是一些不可預(yù)測(cè)或沒(méi)有做好防治措施的自然災(zāi)害造成的影響。多樣的水工環(huán)地質(zhì)特征會(huì)對(duì)礦山的開(kāi)采有不同程度上的影響,而其中水文地質(zhì)災(zāi)害一旦發(fā)生,會(huì)對(duì)礦山的開(kāi)采產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。由于礦山的施工時(shí)有可能對(duì)原有的地下水系統(tǒng)造成破壞,導(dǎo)致該區(qū)域的水質(zhì)及水流量產(chǎn)生變化,這對(duì)礦山的開(kāi)采工作及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)都造成了不可挽回的破壞。因此,水工環(huán)人員必須擁有專(zhuān)業(yè)的知識(shí)及職業(yè)素養(yǎng),能夠做出精確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u(píng)估報(bào)告,這樣才不至于造成不可挽回的災(zāi)害。
(2)礦山水工環(huán)勘察工作的常見(jiàn)問(wèn)題。因?yàn)橛幸恍?zhuān)業(yè)人員也無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的不可預(yù)測(cè)因素的存在,就要對(duì)礦山水工環(huán)勘察工作的常見(jiàn)問(wèn)題做出整理,并提出防治建議。由于水工環(huán)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)匱乏、消極工作等原因?qū)е露鄶?shù)項(xiàng)目的水工環(huán)地質(zhì)勘察量不足,這就很難全面的預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的災(zāi)害,因此要加強(qiáng)對(duì)勘察人員的培訓(xùn)或者請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的水工環(huán)人員進(jìn)行勘察。
(3)礦山開(kāi)采的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。礦山開(kāi)采的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題不僅要有水工環(huán)對(duì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè),還要所有工作人員遵守自己的崗位,認(rèn)真工作,避免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤??辈靻挝粚?duì)勘察及施工工作進(jìn)行監(jiān)督和記錄,在出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候及時(shí)找到錯(cuò)誤源頭,避免造假和怠工等現(xiàn)象的發(fā)生。加強(qiáng)市場(chǎng)管理,有效地保證勘察及開(kāi)采工作順利的進(jìn)行。同時(shí),在開(kāi)采過(guò)程中和開(kāi)采完成后要對(duì)礦山及其周邊區(qū)域進(jìn)行垃圾回收,避免造成環(huán)境污染,影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)。
我國(guó)國(guó)土遼闊、資源豐富,尤其是礦產(chǎn)資源和水資源,因此,在合理的開(kāi)采利用的同時(shí),我們也要對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé),避免因?yàn)殚_(kāi)采工程對(duì)礦山及周邊地區(qū)造成環(huán)境污染。綜上所述,考慮到礦山的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、自然環(huán)境等因素的特別性,在開(kāi)采施工前,要對(duì)礦山進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查。精確的考慮到一切可能造成災(zāi)害發(fā)生的因素,全面的對(duì)礦山進(jìn)行整體分析,預(yù)測(cè)出災(zāi)害危險(xiǎn)性,并作出防治措施,一旦發(fā)生災(zāi)害也可以及時(shí)應(yīng)對(duì)。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,加大對(duì)礦山及周邊的保護(hù)力度,為今后的礦山開(kāi)采做好準(zhǔn)備。