露天金屬礦開采過程中地下水的防治策略探究

林思學

（中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610000）

露天金屬礦物質的開采速度和技術快速提升，但是礦物質的露天開采工作對周邊的環(huán)境產生的影響，甚至破壞周邊的生態(tài)環(huán)境，導致動植物的生長和發(fā)展出現(xiàn)問題。礦產企業(yè)在進行礦物質開采期間，其開采的范圍逐步擴大，但是防護措施未做到位，造成地下水環(huán)境受到嚴重的威脅。因此，強化對地下水環(huán)境保護工作落實力度是當前礦產開采行業(yè)管理的重點。

1 露天金屬礦物質開采對地下水的影響

1.1 影響地下水流場

金屬礦物質層的表面覆蓋物質和覆巖層成分離狀態(tài)，該現(xiàn)象的出現(xiàn)導致礦區(qū)內部及其周圍地區(qū)的含水情況和地下水含水層發(fā)生變動，并且對地下水的水文地質環(huán)境造成不良影響，最終沖擊地下水水動力場。甚至隨著金屬礦物質開采力度的加大，露天金屬礦物質礦廠的規(guī)模日漸擴大，導致礦區(qū)地下水被大量地抽干，造成水位下降，礦區(qū)表現(xiàn)出區(qū)域性降落性漏斗問題[1]。在受到影響的區(qū)域范圍內，地下水的流動速度和流動方向均出現(xiàn)變動，影響地下水流場，呈現(xiàn)出全新的地下水流動系統(tǒng)。此時，原有的地下水流場分布影響因素將會失去其意義，原始地貌發(fā)展特征也將會隨著破壞。

1.2 影響地下水補給與地表水排流

露天金屬礦物質開采工作的推行，在很大程度上影響到地表結構，造成地表水徑流受到阻礙，或者是變更地表水徑流方向和路徑。由于開采工作剝離了金屬礦物質上覆蓋的巖層，淺位置的儲水結構和隔水層等，將受到嚴重破壞，導致地下水系統(tǒng)當中的孔隙水、裂隙水、載壓水等相互連通，形成一個整體的水系。疏干區(qū)域逐漸被拓展，原有的下游水分補給路徑發(fā)生改變，當大氣降水和地下水補給的時候，造成水分被補充到礦坑，截斷原有的補給途徑，造成地表水水源補給不充足，地下水的補給功能達不到地表徑流的需求。

1.3 地下水位下降

受到地下水流場變化影響與地表水和地表水補給排水關系影響，長時間的將地下水、地表水和大氣降水疏干排出，勢必會導致礦區(qū)的地下水水位下降，這種現(xiàn)象最突出的表現(xiàn)是礦區(qū)周圍的泉水和地表水徑流水源不足，甚至斷流。

1.4 地下水源儲備量下降

大規(guī)模的組織金屬礦物質的露天開采，需要徹底排干開采區(qū)域的水分，因此，地下水系統(tǒng)受到嚴重影響。倘若是疏干的水量超出地下水的可供開采水量，其將大幅度削減地下水凈儲量。由于大氣降水和地表水不能在最短時間內完成地下水補給，使得礦區(qū)及周圍地區(qū)的地下水儲備量下降。

1.5 污染地下水水質

露天開采金屬礦物質，巖層中的硫化物等物質與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應，造成地下水水質呈酸性，并且未經處理的地下水含有鉛元素、汞元素等有毒有害物質，這些受到污染的水源與其他水系發(fā)生交融，造成周圍水系質量的下降。露天開采金屬礦物質污染地下水的源頭，歸根結底是廢油、廢棄物、以及沙塵和金屬礦物質。在露天環(huán)境下，開采金屬礦物質，礦物質直接暴露在大氣環(huán)境下，與空氣中的氧氣等物質發(fā)生化學反應和物理反應，生成的重金屬物質或者可溶性物質會融合到水體內，污染地下水[2]。

2 地下水防治面臨的問題

2.1 污染水下滲，影響地下水安全

立足中層和淺層位置的地下水角度，其意義是為動植物生活和成長提供水源支撐，也是工業(yè)發(fā)展的重要物質保證。但是隨著露天礦物質的開采規(guī)模日漸擴大，金屬礦物質地層當中的水分以及松散類型的地層中水分將會在短時間內滲透到更深地層，造成礦區(qū)出現(xiàn)區(qū)域性地下水位降落漏斗現(xiàn)象，淺層地下水和中層地下水受到這種情況的影響，水源枯竭現(xiàn)象日漸加劇。另外，礦井因為缺少必要的水資源補給，造成礦區(qū)周圍的水井發(fā)生干涸，對附近居民的生活用水造成影響。

2.2 深層地下水恢復困難

分析礦區(qū)的深層地下水，部分礦產開采單位在金屬礦物質開采期間，為了能夠正常的展開礦產開采工作，在金屬礦物質正式開采之前，徹底排除干凈開采區(qū)域的水分。隨著開采規(guī)模擴大，深度加深，不同巖層位置的水分將會被截斷，被視為礦坑水，并且排放干凈，礦井大量的排放水分，使得地下水儲備量下降，假以時日，造成地下水水位下降，且難以在短時間內恢復。急劇增加排水量，使得原本自然狀態(tài)下的排水變成人為干預，自然規(guī)律遭受破壞，為地表水徑流補給和淺層地下水補給造成困擾，影響周圍動植物生存。

2.3 地下水水質下降

開采過程經常采取爆破的方式拓展巖層，爆破殘留的各種炸藥殘留物、礦坑內部的巖石碎屑、礦石中的石油類物質等等，均受到大氣降水的影響而發(fā)生分解，或者與地表水徑流融合，而滲透到地表深處。受到該原因的影響，地表水當中的礦物質含量嚴重超出規(guī)定的指標，導致地表水不能達到飲用的標準。另外，在露天開采的過程，大多數(shù)排土場的排土來自于礦藏表面位置的植被土，該位置將會大量的集中堆積植被土，完成區(qū)域范圍內的結構被打亂。由于植被土的性質沒有發(fā)生根本性的改變，當大氣降水時，通過淋溶液滲入地下水體，造成地下水的質量下降。

3 露天煤礦開采過程當中的地下水防治措施

3.1 落實地下水環(huán)境保護與監(jiān)督措施

我國針對金屬礦物質開采工作，相繼出臺多項規(guī)章制度和指示文件，不同的金屬礦物質開采企業(yè)在開采期間，需要嚴格遵守相關規(guī)定和行業(yè)條例。礦物質開采企業(yè)要從自身的發(fā)展特點為出發(fā)點，根據(jù)國家法律和礦產資源開采活動的地下水保護條例，建立健全符合行業(yè)的規(guī)定，科學化評估本區(qū)域范圍內的礦產資源開發(fā)對地下水源產生的不良影響，制定出臺管理地下水資源的規(guī)章制度[3]。在露天環(huán)境下開采金屬礦物質資源的同時，保障地下水體不遭受破壞，開采工作有序實施。

3.2 建立健全礦區(qū)環(huán)境監(jiān)督檢測制度

金屬礦物質開采區(qū)域需要制定地下水檢測計劃，并且根據(jù)檢測計劃制定針對性應對措施，對地下水水位和水質等展開全面監(jiān)測，詳細記錄地下水位的高度和檢測參數(shù)，建立健全露天金屬礦區(qū)地下水環(huán)境檢測數(shù)據(jù)庫，從而達到礦區(qū)開采企業(yè)的健康發(fā)展，提升環(huán)境保護力度提供重要的數(shù)據(jù)支持。

3.3 落實地表水防治措施

不同礦區(qū)在進行水環(huán)境治理的時候，管理人員結合礦產開采區(qū)域的實際情況，對金屬礦物質開采區(qū)域的最大洪水位以及年降水量等自然因素做出宏觀把控，通過調查與閱讀歷史資料，構建完成具有科學性和合理性的防水排水處理系統(tǒng)，特別是在比較容易發(fā)生積水的位置，加大工程設施建設的力度，修筑溝渠確保排水暢通，避免出現(xiàn)積水問題。此外，對于地面可能出現(xiàn)塌陷和裂縫的位置，提前做好回填工作，避免在施工期間出現(xiàn)積水下滲導致坑內積水。妥善處理排到地面的采坑水，并且采取合理措施防止采坑水回流。

3.4 完善礦區(qū)水處理工藝

露天金屬礦區(qū)在進行開采時，需要高度重視地下水環(huán)境的保護工作，不斷地增加資金投入，優(yōu)化污水處理工藝。在必要的情況下，污水徹底處理完成后，再進行排放，實現(xiàn)污染物零排放的目標。除此以外，不同的礦區(qū)還要以自身的礦產資源開采情況為依據(jù)，合理的使用疏干水對地下水資源合理利用。

3.5 環(huán)境管理部門監(jiān)控能力提升

負責環(huán)境管理的相關部門綜合運用廢棄的礦坑，強化監(jiān)控地下水的質量。當?shù)丨h(huán)境監(jiān)管部門加快構建地下水網絡監(jiān)控與管理系統(tǒng)，強化監(jiān)督礦區(qū)內地下水環(huán)境的力度。同時，根據(jù)露天金屬礦開采區(qū)域的實際情況進行地下水補償制度制定，加強監(jiān)督礦區(qū)法人，保證礦區(qū)管理者能夠切實履行自身義務，不僅要充分做好礦坑地下水環(huán)境的恢復工作，還要保證在開采過程當中，科學化保護地下水環(huán)境。在發(fā)展礦區(qū)經濟的同時，有效保證礦區(qū)周圍環(huán)境[4]。就廢棄的礦坑而言，通過學習先進的廢氣礦坑綜合治理經驗和方法改建成為水庫和觀光景區(qū)等等。綜合生態(tài)恢復各項措施，展開廢氣礦坑的再利用工作，避免露天金屬礦開采破壞地下水環(huán)境。

設立應急組織機構，由應急組織機構的小組成員全面負責礦區(qū)范圍內的地下水環(huán)境污染防治工作，及時將礦區(qū)產生的問題上報相關領導，并且展開事故調查。由應急救援小組人員全面承擔地下水環(huán)境的防治，特別是對于事故發(fā)生地點、危險?；瘜W品泄漏等情況，要及時采取應急處置措施。

4 結語

綜上所述，在露天金屬礦產資源開發(fā)的過程當中，不可避免的對地下水環(huán)境產生嚴重影響。采取合理化措施防止地下水環(huán)境遭到破壞是當前露天金屬礦開采期間極待解決的問題。本文基于地下水環(huán)境的影響因素和露天金屬礦開采的過程展開分析，了解影響地下水環(huán)境污染防治的問題，并且從中尋找出問題的解決方案，旨在實現(xiàn)我國露天金屬礦資源開發(fā)水平的提升，同時，實現(xiàn)保護地下水環(huán)境的目的。