孫建軍，格桑頓珠，田文

（西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司，西藏 拉薩 857000）

我國是礦業(yè)大國，擁有眾多礦山，且分布范圍廣，各地的地質(zhì)情況也有所不同。與此同時(shí)我國對(duì)礦產(chǎn)的開發(fā)強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，這些連接不斷的開采作業(yè)在為我國經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)的同時(shí)也增加了地質(zhì)環(huán)境的壓力，導(dǎo)致很多礦山的地質(zhì)環(huán)境問題日益突出，很多地區(qū)出現(xiàn)了地面下沉、地下水位下降等問題，而這些問題也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。礦山的環(huán)境問題與礦藏的種類、開采方式以及地質(zhì)背景等有著密切的關(guān)系。我國地域廣闊，地質(zhì)條件復(fù)雜，各個(gè)礦山產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題也各有不同，若要及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些問題，需要通過科學(xué)專業(yè)且系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方能實(shí)現(xiàn)。只有對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，才能判斷礦山開發(fā)是否對(duì)地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響[1]。由于多種原因的限制，我國在礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)方面起步較晚，監(jiān)測(cè)技術(shù)還不完善，本文對(duì)地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行分析并對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究，為后期礦山環(huán)境管理、保護(hù)以及恢復(fù)的工作提供一定的基礎(chǔ)。

1 主要的地質(zhì)環(huán)境問題

（1）資源方面。礦山開采的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多固體垃圾，通過對(duì)這些垃圾進(jìn)行檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)的組成相當(dāng)復(fù)雜，成分中重金屬比重較大，一些還含有對(duì)人有害的物質(zhì)。這些物質(zhì)通常堆放在礦山露天環(huán)境里，不但妨礙了對(duì)礦山的地質(zhì)勘查或野外作業(yè)，還有可能影響周邊的耕地、地下水或是森林地資源。此外，隨著開采的深入，廢氣物質(zhì)越來越多，所占空間也逐漸增大，這些大大的增加了清理的難度和時(shí)間，而且一些有毒物質(zhì)對(duì)資源環(huán)境的破壞很難修復(fù)。若是一些有毒物質(zhì)滲入地下水，則會(huì)對(duì)周圍民眾的身體健康造成極其嚴(yán)重的損害。

（2）地質(zhì)環(huán)境問題。礦山區(qū)最常見的地質(zhì)環(huán)境問題一般為三種，一種是滑坡災(zāi)害。引起滑坡災(zāi)害的原因通常有兩個(gè)方面，一方面是由于對(duì)礦山的過度開采，導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐闹脖粚釉獾絿?yán)重?fù)p壞，礦山表面土層失去固定作用，在暴雨等外力作用下產(chǎn)生的滑坡現(xiàn)象。另一方面是開采產(chǎn)生的固體垃圾放置堆，開采單位沒有對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的管理，對(duì)方位置隨意，在外力作用下極其容易坍塌，影響開采進(jìn)程[2]。第二種是地表災(zāi)害。礦山產(chǎn)生地表災(zāi)害通常都是由于對(duì)礦山采用了井工倉儲(chǔ)式的挖掘方式的過度開采，改變了地下水的分布，影響了地層間的壓力平衡，導(dǎo)致地陷或者是地貌的改變，進(jìn)而影響了礦山的正常開采。第三種是地表裂縫災(zāi)害。導(dǎo)致這種災(zāi)害的原因跟第二種相似，這種災(zāi)害后果相當(dāng)嚴(yán)重，裂縫可以大至數(shù)千米，并且這種災(zāi)害是永久的不可逆轉(zhuǎn)的。同時(shí)，地表裂縫也會(huì)損害開采時(shí)使用的基礎(chǔ)設(shè)施，若地表裂縫過于嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致地表沉降，開采中斷。

2 檢測(cè)內(nèi)容和方法

（1）地表水及井泉監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)對(duì)象包括礦區(qū)范圍內(nèi)的河水、水質(zhì)、泉、井等，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為河水流量，泉流量以及井水位。礦山開采前就要對(duì)以上數(shù)據(jù)盡心測(cè)量，并將其作為基線數(shù)據(jù)，觀察分析開采過程中各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律及影響因素。

（2）地下水監(jiān)測(cè)。礦山的開采不僅僅止于表面，對(duì)礦區(qū)內(nèi)的地下水、地表水都會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響。例如榆神府礦區(qū)對(duì)煤炭的高強(qiáng)度開采導(dǎo)致薩拉烏蘇組地下水位嚴(yán)重下降，最多部分超過15m，導(dǎo)致窟野河基流量減少、干涸，對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，同時(shí)也影響了該地區(qū)的沙漠植被發(fā)育。對(duì)于不同的礦山其地質(zhì)背景不同，需檢測(cè)的地下含水層也屬于不同的地質(zhì)年代。因此，在檢測(cè)前要考察該地區(qū)的水文地質(zhì)條件，確定地下水含水層，再通過建立含水層檢測(cè)系統(tǒng)和泉流量檢測(cè)系統(tǒng)，定期采取水樣進(jìn)行分析化驗(yàn)，檢測(cè)變化情況。從而能夠及早發(fā)現(xiàn)礦區(qū)里地下水嚴(yán)重受開采影響的區(qū)域，采取對(duì)應(yīng)措施，保護(hù)含水層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水位和水質(zhì)的穩(wěn)定。

（3）地面變形與地裂縫監(jiān)測(cè)。礦山的開采往往會(huì)引發(fā)地面變形，礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)層特征、埋藏史、上覆巖石物性以及采礦方法的不同都會(huì)或多或少的引起地面變形。

若是礦層埋深淺，上覆巖層巖石物性較軟，則地表變形程度高，反之則程度低。對(duì)于地裂縫的監(jiān)測(cè)通常與國家測(cè)量網(wǎng)相連，測(cè)量地縫的同時(shí)還要測(cè)量地震和地面沉降。測(cè)量范圍為200m，所以每200m設(shè)立一條監(jiān)測(cè)線，監(jiān)測(cè)線通常為直線，周期30天，通過每年一次的分析建立沉降標(biāo)準(zhǔn)[3]。

（4）滑坡監(jiān)測(cè)。對(duì)滑坡的監(jiān)測(cè)可以分為兩種，一種是絕對(duì)監(jiān)測(cè)法包括GSP測(cè)量法、大地測(cè)量法、近景攝影測(cè)量法等。它是借助測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，從而可以直觀的觀測(cè)到變形的位移量，速率及方向。而且這種測(cè)量并不限于地表。另一種是相對(duì)位移監(jiān)測(cè)，其通常用來監(jiān)測(cè)崩滑帶、裂縫、采空區(qū)等地質(zhì)條件特殊的地帶，具體就是監(jiān)測(cè)點(diǎn)位間的變化，即點(diǎn)位間的張開、下降、上升等現(xiàn)象。在設(shè)置監(jiān)測(cè)網(wǎng)時(shí)要結(jié)合礦區(qū)的地質(zhì)背景，由監(jiān)測(cè)點(diǎn)和線組成一個(gè)三維立體的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)常見的有十字型、任意型、多層型、方格型、放射型、對(duì)標(biāo)型等。根據(jù)地質(zhì)情況和礦區(qū)滑坡的規(guī)模、成因等選擇監(jiān)測(cè)網(wǎng)型。

3 遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)地質(zhì)環(huán)境

運(yùn)用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)礦山地質(zhì)環(huán)境，主要運(yùn)用計(jì)算機(jī)建立一個(gè)針對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境信息管理的數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)。在開采前首先對(duì)礦山和周邊的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘查，采集所有相關(guān)數(shù)據(jù)后將這些信息錄入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理管理系統(tǒng)中，進(jìn)行更加細(xì)致的數(shù)據(jù)分析處理，進(jìn)而評(píng)估。同時(shí)借由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以及時(shí)進(jìn)行信息傳遞，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。當(dāng)?shù)V山的地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的信息也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。例如遙感監(jiān)測(cè)最長見的成像圖有ETM和TM兩種圖像，它們可以真實(shí)地反映礦山的地質(zhì)情況。通過741和453波段組合強(qiáng)化TM和ETM的成像圖的色彩或?qū)Ρ榷?，便于識(shí)別泥石流發(fā)生的隱患區(qū)。SPOT5搭配上文所提的兩種成像可以更好的展現(xiàn)山體崩塌的邊界線。采用遙感技術(shù)對(duì)于塌陷區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，遙感成像可以清晰的顯示出塌陷區(qū)域的詳細(xì)情況，并且根據(jù)所含礦物無元素和塌陷深度的不同圖像會(huì)呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。此外，遙感技術(shù)還可以對(duì)礦山的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估和預(yù)警，一旦出現(xiàn)如地表裂縫、塌陷、變形、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的情況，就可以通過遙感技術(shù)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析和研究，科學(xué)有效的劃分災(zāi)害類型和等級(jí)，保證處理的及時(shí)性和有效性。同時(shí)可以綜合這些數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)，形成完善的礦山地質(zhì)災(zāi)害的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或處理規(guī)則，進(jìn)而保障開采過程的順利。

4 結(jié)語

由于礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目復(fù)雜、任務(wù)艱巨，且開采過程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)諸多問題，并且對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境保護(hù)也刻不容緩，所以應(yīng)當(dāng)重視各種監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用，尤其是新型技術(shù)，如遙感技術(shù)等。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，可以觀測(cè)、分析、預(yù)判、解決礦山開采留下的安全隱患，是制定礦山地區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)措施的數(shù)據(jù)依據(jù)。