左瑞琦
(河北省地礦局地質勘查技術中心,河北 石家莊 050081)
人們的生活離不開自然環境。因此,在對礦產資源開發過程中,必須做好水文地質和環境地質勘查工作。特別是在當前可持續發展的理念下,對水文地質和環境地質工作提出了新的要求。長期以來,水文地質學和環境地質學中一直把能源開采的可持續發展理念作為基本原則,但這項工作是復雜的、長期的,因此地質工作者要始終堅持可持續發展的理念。在可持續發展理念對環境地質學和水文地質學提出的新要求下,礦山開采企業應該認識到自己的責任。在可持續發展理念下,礦企開展各項工作既要滿足工業生產需要,又要保護生態環境[1]。因此,在可持續發展理念下開展礦山環境地質勘查工作,要有長遠的利益規劃。我們不能只看到眼前的利益,盲目地消耗和浪費有限的地質資源,破壞人類賴以生存的生態環境,破壞自然生態平衡,而要從可持續發展的角度出發。地質學家必須深刻認識可持續發展的實際內涵,在可持續發展理念的新要求下,積極調整工作思路,轉變工作方法,著眼長遠,正確認識現階段礦山水文地質勘查工作和環境地質工作中存在的問題,積極尋求長治久安的對策。
對于礦區地層膨脹土富集的區域,地下水多為滯水和裂隙水,水位不穩定,變化頻繁,雨季的礦山地下水位變化比較明顯。如果地下水位隨季節性變化較大,容易造成巖土體起伏不均,影響礦體的物理性質,極有可能降低礦體的承載力。二者均隨水位、土壤結構和地下水位的升高而變化。如果水位變化范圍大,變化周期短,則巖土體的脹縮過程將繼續循環,巖土體的穩定性將降低,極易引發各類礦山地質災害。
礦山地下水位上升的原因是多方面的,如地層含水結構發生變化、區域水文氣象條件變化引起的降水量增加、區域氣候溫度降低等等。受這些因素影響,礦山地下水位將上升。在礦山地下水位上升過程中,改變巖土結構的含量,或引起地質土體松散,降低巖土強度,引起礦體的滑動、坍塌,進而引發礦山地質災害發生[2]。
地震是地球應力平衡和調整的表現。當它作用于人類社會時,就形成了地震災害。中國地處太平洋、印度洋和歐亞板塊的交匯地帶。板塊構造十分活躍,在大洋與大陸的接觸處很容易產生地震問題。此外,地下水超采、深井注水、采礦、地下核爆炸等行為都會誘發地震問題。
滑坡是礦體表層覆蓋的土體在重力作用下沿軟弱結構面下降的一種動力地貌現象。崩塌是土體在重力作用下突然在礦體底部出現滾動、崩塌或集中堆積的現象。滑坡和崩塌會造成非常嚴重的礦山地質災害。
礦區遇暴雨、冰雹等極端天氣,開采區周圍的水位上升,將引發泥石流問題。泥石流中含有大量的泥沙和石塊。爆發非常突然,液體混濁,它會沿著礦體沖出,在短時間內沖出大量泥沙和石塊,堆積在一起,嚴重威脅礦區周邊居民的人身安全[3]。
礦區地下水長期不合理開發導致區域地下水位下降。為避免地下水位下降帶來的問題,必須調整含水層水位,控制開采量。目前,隨著能源開采行業的快速發展,大量采礦廢水未經處理就進行排放,造成地下水環境的嚴重污染。此外,人為超強度開采地下水造成地表土體壓縮,地面標高降低,出現地面沉降問題。
我國在地下水系統開發方面有一定的經驗,但一礦企超采現象嚴重,造成礦山地質災害,威脅礦區周邊人民生命財產安全。當前,國家高度重視礦山可開采資源保護,采取一定的預防和保護措施,在合理的開采規劃中重視地下水的污染狀況,促進礦山環境地質可持續健康發展。為了實現可持續發展,部分礦企采取了以下具體措施。首先,完善礦山基礎設施建設。為了減少地下水的開采,保護水資源,可以通過修建蓄水池實現。有效利用淺層土壤水,避免水資源的嚴重浪費。二是對于污染嚴重的采礦企業,要督促其提高凈水能力,將污水處理后排放。一旦發現未經處理的排污行為,將依法予以處罰。
環境地質工作是指充分研究礦山的地質地貌特征,解決開采工作中存在的問題。以某礦山的地質災害預防工作為例,環境地質工作的相關要求應踐行可持續發展理念,并根據礦山的實際情況而定。目前,我國大部分地區的礦山地處特殊的地理環境,在極端惡劣自然環境下礦體經過沖刷攜帶大量泥沙,大量的泥沙淤塞易引發礦山泥石流。一旦降水量持續增加,可能發生大規模地質災害。為了有效防治礦山地質災害,我們應該降低強降雨的破壞力,實現從根本防治。
地質調查可有效避免礦山地質災害頻繁發生,同時也可保證礦山生態環境可持續發展。因此,有關部門在開展礦山環境地質調查管理工作時,必須充分重視抵御地質災害發生能力的重要性,并以此為基礎,設置水文地質勘查標準,協助地質調查,完成礦山的生態環境治理工作。這就要求有關部門在開展環境地質調查管理工作時,必須嚴格按照要求,合理劃分環境地質調查區,然后根據環境地質調查相關數據選擇最佳的處理方式,以有效地提高礦山地質調查工作的質量和效率。
礦山環境地質調查工作不僅需要專業管理團隊的支持,而且與環境污染治理的水平密切相關。因此,有礦企在開展地質調查管理工作時,必須制定完善的管理制度和措施,提高地質調查管理水平。地質調查過程中如發現水污染,必須及時解決,盡量減少水污染造成的損失[4]。
礦山水文地質調查實際上就是通過對地下水資源的綜合調查,找出并解決誘發礦山地質災害的原因,并在此基礎上制定有針對性的解決方案。特別是對于降水量比較大的地區,如果給排水系統出現問題,在暴雨或短時強降雨的情況下,會造成內澇。此外,礦山地下水的儲存量不僅關系到地下水資源的利用,還影響著地下水的承載能力,與礦山可開采資源的持續穩定發展密切相關。因此,工作人員在進行礦山地質環境調查時,必須準確掌握地質條件和氣候特征,加快雨水分流改造步伐,合理運用先進的科學技術和信息技術,改造礦山排水設施,利于地下水資源的合理分配[5]。
工作人員要充分發揮礦山地質勘查的技術優勢,對礦區地質及水文情況進行全面準確的勘查。目前,我國常用的礦區地質調查技術主要是高分辨率視頻法、自然伽馬射線探測、井斜測量等手段與后臺設計的硬件相結合,利用設備采集分析視頻、自然伽馬射線、井斜等數據,然后在此基礎上計算并繪制一個完整的GR曲線,然后通過對視頻數據與自然伽馬射線數據的同步分析,完成對傳統GR曲線不能進行的礦層、石灰巖、粗砂巖等地層的劃分,為后續礦山地質環境勘查工作打下堅實的基礎。調查和數據分析工作。該方法的推廣應用,不僅實現了用曲線解釋地層特性缺陷的目的,而且在實際操作過程中,通過對近地表鉆孔和巷道數據的同步分析,提高了數據分析結果的準確性,為后續礦山找水排水工作的有序發展奠定了堅實的基礎。另外,在進行礦山地質環境調查時,工作人員采用視頻分析方法,對礦區地質變化、巖石裂隙、分離條件、水點等數據進行準確的調查分析,既保證了勘查成果的全面性和準確性,又利用相關軟件繪制了孔斜軌跡平面圖和孔斜軌跡剖面圖,工作人員可以繪制出更準確的鉆孔地質剖面圖,為礦山地質調查提供技術支持[6]。
綜上所述,水文地質在礦山地質勘查工作中占有十分重要的地位。重視環境地質問題,必須加大對水文地質研究的投入力度。以充分發揮其在礦山地質勘查中的作用。