大型露天礦山水文地質(zhì)特征及其系統(tǒng)分布研究

孟珊珊

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250001）

1 水文地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)工作現(xiàn)

1.1 水文地質(zhì)工作

隨著信息技術(shù)的發(fā)展為我國(guó)開(kāi)展水文地質(zhì)條件勘測(cè)提供了有力的條件，使得地質(zhì)勘測(cè)和地質(zhì)開(kāi)采變得十分方便，為我國(guó)國(guó)民發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但是在開(kāi)展水文地質(zhì)工作中還存在著很多問(wèn)題。一方面，相關(guān)地質(zhì)工作者在開(kāi)展水文地質(zhì)設(shè)計(jì)、勘查過(guò)程中沒(méi)有充分地意識(shí)到結(jié)構(gòu)和可持續(xù)發(fā)展重要性，在開(kāi)展過(guò)程中沒(méi)有結(jié)合實(shí)際環(huán)境的情況，從而使得地質(zhì)工作存在著很大的安全隱患，不僅容易導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，同時(shí)還會(huì)造成周圍生態(tài)系統(tǒng)破壞。另外一方面，水文地質(zhì)工作在實(shí)際開(kāi)展過(guò)程中受到各種制度和法律措施影響，從而使得工作效率不高，很多工作只是停留在理論研究上，并沒(méi)有轉(zhuǎn)換為真正的生產(chǎn)力。

1.2 環(huán)境地質(zhì)工作

我國(guó)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在不同地區(qū)由于地殼運(yùn)動(dòng)，形成了不同結(jié)構(gòu)的地形，這就給地質(zhì)勘測(cè)和地質(zhì)開(kāi)采帶來(lái)了很多問(wèn)題。很多地方的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在強(qiáng)外力作用下就容易造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)各種災(zāi)害，比如水土流失、山體滑坡以及水污染等各種問(wèn)題。我國(guó)意識(shí)到了環(huán)境保護(hù)對(duì)于我國(guó)地質(zhì)工作重要性，但是在開(kāi)展工作過(guò)程中還是存在著很多問(wèn)題，這些問(wèn)題限制了我國(guó)的發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，我國(guó)部分地區(qū)土地利用率低，水土流失嚴(yán)重。第二，一些地區(qū)水污染嚴(yán)重，沒(méi)法滿足當(dāng)?shù)貙?duì)于水資源的需求。第三，一些地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象。第四，礦產(chǎn)開(kāi)采帶來(lái)了一系列環(huán)境和地質(zhì)破壞問(wèn)題，嚴(yán)重影響了我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2 水文地質(zhì)和環(huán)境工作重要性

為了說(shuō)明水文環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境工作重要性，我這里以采礦為例子。水文地質(zhì)環(huán)境情況直接決定采礦工作的安全性以及開(kāi)展采礦的效率問(wèn)題，一般水文環(huán)境對(duì)于采礦安全的影響主要可以總結(jié)為以下三個(gè)方面。第一不利的影響是造成礦坑突水。這是由于在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)對(duì)本來(lái)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成不同程度地破壞，使得本來(lái)穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)變得不穩(wěn)定，同時(shí)水層結(jié)構(gòu)在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)發(fā)生不同程度的變化，使得水層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)得到了破壞，這樣就會(huì)導(dǎo)致在礦坑內(nèi)不斷積累著地下水，從而產(chǎn)生基坑突水的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在開(kāi)采過(guò)程中需要對(duì)于這些積水進(jìn)行定期排水，但是如果礦床區(qū)域在長(zhǎng)時(shí)間受到水流的沖刷作用就會(huì)帶走大量的泥沙，破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。第二不利影響就會(huì)造成的地面出現(xiàn)塌陷的事故，通過(guò)相關(guān)研究表明，地質(zhì)環(huán)境地破壞是造成地面塌陷的重要原因。在開(kāi)展作業(yè)時(shí)，為了保障工作順利地開(kāi)展，需要處理好地下水地問(wèn)題，及時(shí)將地下水進(jìn)行疏導(dǎo)，從而減少安全事故發(fā)生地概率。但是在疏導(dǎo)地下水過(guò)程中，由于水流作用會(huì)帶走很多原有的很多能夠溶于水的物質(zhì)，這些物質(zhì)都是礦山地質(zhì)的重要組成，如果地下水帶走了大量的可溶性巖石，就會(huì)使得地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到嚴(yán)重破壞，在開(kāi)采過(guò)程中就可能發(fā)生安全事故。在地下水長(zhǎng)時(shí)間沖刷和作用下，會(huì)使得土層發(fā)生遷移，導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生著變換，這種變化使得地質(zhì)結(jié)構(gòu)不斷被破壞，在長(zhǎng)期作用下就會(huì)使得地面出現(xiàn)塌陷。第三不利影響就會(huì)嚴(yán)重破壞的邊坡穩(wěn)定性，邊坡在水流長(zhǎng)時(shí)間作用下，會(huì)使得自身結(jié)構(gòu)中的黏膜力及內(nèi)摩擦角等相關(guān)物理性能指標(biāo)發(fā)生了很大的變化，從而使得邊坡在抵御外界能力降低，這樣就很容易造成滑坡事故。如果水文環(huán)境十分惡劣，就會(huì)造成嚴(yán)重的滑坡事故，使得滑坡影響范圍變得很大，影響著居民的人身安全和的正常生產(chǎn)活動(dòng)。

3 礦產(chǎn)分布及其特點(diǎn)

3.1 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論含義

礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過(guò)程中需要掌握一定的方法和手段，為了更好指導(dǎo)地質(zhì)勘查工作，往往需要一定的理論作為指導(dǎo)，而“同位成礦”的理論是比較適合地質(zhì)勘查工作的，能夠有效指導(dǎo)礦產(chǎn)工作的開(kāi)展。同位成礦的主要含義就是在相同成礦領(lǐng)域內(nèi)，遵循時(shí)間發(fā)展和地質(zhì)演變規(guī)律而導(dǎo)致某種元素、或者元素組合而集成礦、疊加等過(guò)程的總稱。同位成礦理論能夠有效指導(dǎo)礦產(chǎn)資源勘測(cè)，尤其是一超大型的礦床。比如，如果在發(fā)現(xiàn)我國(guó)某些地區(qū)存在著同位成礦的情況的話，那么就能夠說(shuō)明這個(gè)地區(qū)就有很大概率存在著超大規(guī)模的礦床。礦床的形成是常年的地殼運(yùn)動(dòng)造成的，在形成過(guò)程中還受到各種外界環(huán)境以及外力的影響，這樣就會(huì)導(dǎo)致形成的礦床有著很大差異，那么也給地質(zhì)勘查帶來(lái)了很多不確定因素。在將先進(jìn)的勘測(cè)理論和勘測(cè)技術(shù)應(yīng)用到礦產(chǎn)資源的過(guò)程中還需要考慮到勘查經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，只有保證經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性有機(jī)統(tǒng)一，才能夠更好促進(jìn)這項(xiàng)理論和技術(shù)在勘測(cè)行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。而“同位成礦”的理論能夠有效地將經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性統(tǒng)一結(jié)合起來(lái)，而且被廣泛應(yīng)用到礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和勘測(cè)過(guò)程中，有效解決了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)大大縮小了勘測(cè)范圍，提升了勘測(cè)質(zhì)量和效率。

3.2 同位成礦的特點(diǎn)分析以及條件研究

我國(guó)的地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，能夠孕育的豐富的礦產(chǎn)資源，而且礦產(chǎn)資源在分布上存在著一定的規(guī)律。但是隨著礦產(chǎn)資源不斷被開(kāi)采，使得很多礦產(chǎn)資源都集中在一些地質(zhì)條件十分復(fù)雜的地區(qū)，這就給開(kāi)發(fā)和勘測(cè)帶來(lái)了很大的困難，但是通過(guò)利用同位成礦的相關(guān)理論能夠有效解決這個(gè)問(wèn)題。根據(jù)同位成礦的相關(guān)理論，一旦在我國(guó)某個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了同位成礦，這就說(shuō)明這個(gè)地方存在的礦帶的可能性很大，這樣就能夠更好開(kāi)展集中開(kāi)采，從而有效降低開(kāi)采成本。但是在自然界中，想要形成同位成礦存在著一定的難度，因?yàn)橥怀傻V對(duì)于地質(zhì)環(huán)境的要求很高。其中一個(gè)重要條件就是成礦的活動(dòng)中心的地質(zhì)空間結(jié)構(gòu)具有一定的穩(wěn)定性，只有保障了中心的穩(wěn)定性才能夠更容易形成為形成同位礦提供一定的環(huán)境，只有地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定才能夠更好地形成巖通道。另外一方面，同位礦還需要成礦中心的地質(zhì)環(huán)境物質(zhì)豐富，這樣才能夠?yàn)樾纬傻V帶提供相應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。我國(guó)很多地方因其獨(dú)特的自然地理環(huán)境而形成了同位帶，其中我國(guó)的遼寧青城子礦田就是典型的代表。

4 做好大型露天礦山水文環(huán)境和地質(zhì)工作的建議

水文資料庫(kù)是提高水文環(huán)境治理的關(guān)鍵舉措，也是發(fā)展綠色礦山的必經(jīng)之路。黨的十九大以來(lái)，我國(guó)煤炭行業(yè)積極貫徹落實(shí)十九大精神，積極推薦綠色礦山體系的建設(shè)過(guò)程，把這種建設(shè)上升到國(guó)家的層面，從國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略角度來(lái)看待生態(tài)文明建設(shè)的重要性，把生態(tài)文明建設(shè)同把經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)緊密集合在一起，形成了我國(guó)五位一體的戰(zhàn)略新格局。因此這些開(kāi)展水文環(huán)境發(fā)展過(guò)程中，充分掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文相關(guān)資料就顯得相關(guān)重要了，通過(guò)使用先進(jìn)的勘測(cè)手段和勘測(cè)設(shè)備掌握大量的數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)支撐從而制定最佳的開(kāi)采方式，在搜集數(shù)據(jù)過(guò)程中，需要對(duì)于水文各方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和匯總，主要包括了礦井水位以及水壓變化圖、水文地質(zhì)剖面圖、用水量圖、充水性變化圖等。通過(guò)建立完善的水文資料庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)從而為治理水文災(zāi)害提供強(qiáng)有力的支撐。

因此在進(jìn)行土地的重建過(guò)程中要充分利用可持續(xù)發(fā)展的原則來(lái)指導(dǎo)相應(yīng)的建設(shè)。在新時(shí)代的背景下，信息化技術(shù)和生態(tài)技術(shù)地快速發(fā)展為生態(tài)恢復(fù)提供了可靠的技術(shù)保障。通過(guò)智能傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可以更好進(jìn)行采煤塌陷區(qū)、礦山廢棄地的相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)，其中包括了土壤的PH值，土壤各種離子的含量、以及地區(qū)的空氣質(zhì)量指標(biāo)等，通過(guò)智能化的技術(shù)能夠大大縮短生態(tài)演化的時(shí)間。通過(guò)綠色礦山的建設(shè)更能關(guān)注人和自然之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)綠色礦山建設(shè)的過(guò)程中的安全可靠性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中完全遵循安全、綠色、經(jīng)濟(jì)、高效合理地開(kāi)發(fā)利用礦產(chǎn)資源，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的突出矛盾。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大型露天的礦山水文環(huán)境以及系統(tǒng)分布對(duì)于指導(dǎo)礦山開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)作用，在開(kāi)展水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)工作過(guò)程中需要掌握一定的方法和手段，減少對(duì)于周圍環(huán)境的破壞。另外為了更好恢復(fù)已經(jīng)被破壞的生態(tài)環(huán)境過(guò)程中，需要利用生態(tài)學(xué)的相關(guān)理論，更好促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。