左瑞琦
(河北省地礦局地質(zhì)勘查技術(shù)中心,河北 石家莊 050081)
人們的生活離不開自然環(huán)境。因此,在對礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中,必須做好水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)勘查工作。特別是在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的理念下,對水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)工作提出了新的要求。長期以來,水文地質(zhì)學(xué)和環(huán)境地質(zhì)學(xué)中一直把能源開采的可持續(xù)發(fā)展理念作為基本原則,但這項工作是復(fù)雜的、長期的,因此地質(zhì)工作者要始終堅持可持續(xù)發(fā)展的理念。在可持續(xù)發(fā)展理念對環(huán)境地質(zhì)學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)提出的新要求下,礦山開采企業(yè)應(yīng)該認(rèn)識到自己的責(zé)任。在可持續(xù)發(fā)展理念下,礦企開展各項工作既要滿足工業(yè)生產(chǎn)需要,又要保護(hù)生態(tài)環(huán)境[1]。因此,在可持續(xù)發(fā)展理念下開展礦山環(huán)境地質(zhì)勘查工作,要有長遠(yuǎn)的利益規(guī)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(zhì)資源,破壞人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境,破壞自然生態(tài)平衡,而要從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)。地質(zhì)學(xué)家必須深刻認(rèn)識可持續(xù)發(fā)展的實際內(nèi)涵,在可持續(xù)發(fā)展理念的新要求下,積極調(diào)整工作思路,轉(zhuǎn)變工作方法,著眼長遠(yuǎn),正確認(rèn)識現(xiàn)階段礦山水文地質(zhì)勘查工作和環(huán)境地質(zhì)工作中存在的問題,積極尋求長治久安的對策。
對于礦區(qū)地層膨脹土富集的區(qū)域,地下水多為滯水和裂隙水,水位不穩(wěn)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(jié)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(zhì),極有可能降低礦體的承載力。二者均隨水位、土壤結(jié)構(gòu)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(xù)循環(huán),巖土體的穩(wěn)定性將降低,極易引發(fā)各類礦山地質(zhì)災(zāi)害。
礦山地下水位上升的原因是多方面的,如地層含水結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、區(qū)域水文氣象條件變化引起的降水量增加、區(qū)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(jié)構(gòu)的含量,或引起地質(zhì)土體松散,降低巖土強度,引起礦體的滑動、坍塌,進(jìn)而引發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生[2]。
地震是地球應(yīng)力平衡和調(diào)整的表現(xiàn)。當(dāng)它作用于人類社會時,就形成了地震災(zāi)害。中國地處太平洋、印度洋和歐亞板塊的交匯地帶。板塊構(gòu)造十分活躍,在大洋與大陸的接觸處很容易產(chǎn)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(fā)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(jié)構(gòu)面下降的一種動力地貌現(xiàn)象。崩塌是土體在重力作用下突然在礦體底部出現(xiàn)滾動、崩塌或集中堆積的現(xiàn)象。滑坡和崩塌會造成非常嚴(yán)重的礦山地質(zhì)災(zāi)害。
礦區(qū)遇暴雨、冰雹等極端天氣,開采區(qū)周圍的水位上升,將引發(fā)泥石流問題。泥石流中含有大量的泥沙和石塊。爆發(fā)非常突然,液體混濁,它會沿著礦體沖出,在短時間內(nèi)沖出大量泥沙和石塊,堆積在一起,嚴(yán)重威脅礦區(qū)周邊居民的人身安全[3]。
礦區(qū)地下水長期不合理開發(fā)導(dǎo)致區(qū)域地下水位下降。為避免地下水位下降帶來的問題,必須調(diào)整含水層水位,控制開采量。目前,隨著能源開采行業(yè)的快速發(fā)展,大量采礦廢水未經(jīng)處理就進(jìn)行排放,造成地下水環(huán)境的嚴(yán)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(biāo)高降低,出現(xiàn)地面沉降問題。
我國在地下水系統(tǒng)開發(fā)方面有一定的經(jīng)驗,但一礦企超采現(xiàn)象嚴(yán)重,造成礦山地質(zhì)災(zāi)害,威脅礦區(qū)周邊人民生命財產(chǎn)安全。當(dāng)前,國家高度重視礦山可開采資源保護(hù),采取一定的預(yù)防和保護(hù)措施,在合理的開采規(guī)劃中重視地下水的污染狀況,促進(jìn)礦山環(huán)境地質(zhì)可持續(xù)健康發(fā)展。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,部分礦企采取了以下具體措施。首先,完善礦山基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。為了減少地下水的開采,保護(hù)水資源,可以通過修建蓄水池實現(xiàn)。有效利用淺層土壤水,避免水資源的嚴(yán)重浪費。二是對于污染嚴(yán)重的采礦企業(yè),要督促其提高凈水能力,將污水處理后排放。一旦發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理的排污行為,將依法予以處罰。
環(huán)境地質(zhì)工作是指充分研究礦山的地質(zhì)地貌特征,解決開采工作中存在的問題。以某礦山的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作為例,環(huán)境地質(zhì)工作的相關(guān)要求應(yīng)踐行可持續(xù)發(fā)展理念,并根據(jù)礦山的實際情況而定。目前,我國大部分地區(qū)的礦山地處特殊的地理環(huán)境,在極端惡劣自然環(huán)境下礦體經(jīng)過沖刷攜帶大量泥沙,大量的泥沙淤塞易引發(fā)礦山泥石流。一旦降水量持續(xù)增加,可能發(fā)生大規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害。為了有效防治礦山地質(zhì)災(zāi)害,我們應(yīng)該降低強降雨的破壞力,實現(xiàn)從根本防治。
地質(zhì)調(diào)查可有效避免礦山地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生,同時也可保證礦山生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。因此,有關(guān)部門在開展礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查管理工作時,必須充分重視抵御地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生能力的重要性,并以此為基礎(chǔ),設(shè)置水文地質(zhì)勘查標(biāo)準(zhǔn),協(xié)助地質(zhì)調(diào)查,完成礦山的生態(tài)環(huán)境治理工作。這就要求有關(guān)部門在開展環(huán)境地質(zhì)調(diào)查管理工作時,必須嚴(yán)格按照要求,合理劃分環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū),然后根據(jù)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查相關(guān)數(shù)據(jù)選擇最佳的處理方式,以有效地提高礦山地質(zhì)調(diào)查工作的質(zhì)量和效率。
礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作不僅需要專業(yè)管理團(tuán)隊的支持,而且與環(huán)境污染治理的水平密切相關(guān)。因此,有礦企在開展地質(zhì)調(diào)查管理工作時,必須制定完善的管理制度和措施,提高地質(zhì)調(diào)查管理水平。地質(zhì)調(diào)查過程中如發(fā)現(xiàn)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(zhì)調(diào)查實際上就是通過對地下水資源的綜合調(diào)查,找出并解決誘發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害的原因,并在此基礎(chǔ)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(qū),如果給排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題,在暴雨或短時強降雨的情況下,會造成內(nèi)澇。此外,礦山地下水的儲存量不僅關(guān)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(xù)穩(wěn)定發(fā)展密切相關(guān)。因此,工作人員在進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查時,必須準(zhǔn)確掌握地質(zhì)條件和氣候特征,加快雨水分流改造步伐,合理運用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù),改造礦山排水設(shè)施,利于地下水資源的合理分配[5]。
工作人員要充分發(fā)揮礦山地質(zhì)勘查的技術(shù)優(yōu)勢,對礦區(qū)地質(zhì)及水文情況進(jìn)行全面準(zhǔn)確的勘查。目前,我國常用的礦區(qū)地質(zhì)調(diào)查技術(shù)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(shè)計的硬件相結(jié)合,利用設(shè)備采集分析視頻、自然伽馬射線、井斜等數(shù)據(jù),然后在此基礎(chǔ)上計算并繪制一個完整的GR曲線,然后通過對視頻數(shù)據(jù)與自然伽馬射線數(shù)據(jù)的同步分析,完成對傳統(tǒng)GR曲線不能進(jìn)行的礦層、石灰?guī)r、粗砂巖等地層的劃分,為后續(xù)礦山地質(zhì)環(huán)境勘查工作打下堅實的基礎(chǔ)。調(diào)查和數(shù)據(jù)分析工作。該方法的推廣應(yīng)用,不僅實現(xiàn)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(shù)據(jù)的同步分析,提高了數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,為后續(xù)礦山找水排水工作的有序發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。另外,在進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查時,工作人員采用視頻分析方法,對礦區(qū)地質(zhì)變化、巖石裂隙、分離條件、水點等數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)查分析,既保證了勘查成果的全面性和準(zhǔn)確性,又利用相關(guān)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(zhǔn)確的鉆孔地質(zhì)剖面圖,為礦山地質(zhì)調(diào)查提供技術(shù)支持[6]。
綜上所述,水文地質(zhì)在礦山地質(zhì)勘查工作中占有十分重要的地位。重視環(huán)境地質(zhì)問題,必須加大對水文地質(zhì)研究的投入力度。以充分發(fā)揮其在礦山地質(zhì)勘查中的作用。