淺層礦產資源開采利用地質環境影響與監測系統建設分析

（天津華北地質勘查局核工業二四七大隊，天津 300450）

1 明確其對地質環境帶來的影響因素

1.1 地埋勘察設備開發利用的影響問題

首先，地質溫度問題。在地埋勘察設備開展相應工作時，會在一定程度上對巖土體以及地下水內釋放冷與熱的成分，這樣會導致勘察設備區附近內的地質環境產生變化和問題，而其變化幅度的大小將會產生多種因素以及影響，而在勘察設備機組的連續運行等情況下，地下環境將不利于冷熱負荷的擴散，最終會改地質環境內的溫度帶來偏大的轉變。對于大型礦山開采的工程建筑中勘察設備裝置，屬于間歇運行的形式，在勘察設備機組關停的情況下，將會聚到礦體中并附近地下中釋放出來，這對地溫恢復有著極大的幫助。其次，防凍劑問題[1]。對于地埋勘察設備來說，其屬于密閉的管路系統，在其中的循環介質主要以水為主要的部分，對于礦山地理勘察設備安裝來說，其埋設深度應注重合理性，如果該區的凍土層偏厚，雖然會保護設備，但在冬季其內部的循環水也會出現上凍的問題，這會是水流不暢或是出現局部堵塞等問題，嚴重的會使設備凍裂。而想要解決該問題，就要在循環水當中添加防凍劑，而且也有些工程會直接選用防凍劑作為其中的循環介質。而環液會在勘察設備管路內進行閉式循環，這樣不會給地下環境帶來污染的問題。但地埋勘察設備管如果發生了破裂、開裂等問題，這樣將會導致循環液從管內噴出，而該現象將會給周圍的土壤、水質等帶來污染問題，而且在礦山勘察設備安裝調試中也會出現局部泄露的現象。在實際中所運用的防凍液對以有機物為主，而地面泄露也可以選擇移除的形式來消除污染物，而泄露點處在地下，那么將會很難處理[2]。

1.2 地下礦產開采利用帶來影響問題

首先，會給礦產資源以及地下水帶來問題。礦山地下水熱泵系統，會通過開采礦井來取得所需的水資源，可以借助熱泵技術在當中獲得冷與熱量，在完成該工作后會將水從新回灌到地下當中，這樣的行為是滿足礦上地下水循環，實現能量相互轉換的要求。對于同層回灌與采灌量成平衡表現時，因此將不會給礦山地下水位帶來影響，影響地下水位的程度，取決與工程消耗量，也取決地下水補給條件優劣情況等。其次，影響礦山地下水水質。熱泵工程要有大量水協助，在一個場地中，會開采很多水井，且不同的水井位置也會有所不同，而對于這樣的現象會使得地下水質表現出不同的現象。而回灌系統欠缺一定的密封性時，地下水的水質會由于氧化作用也會產生一定變化。而且在實際當中，一些金屬的出水管、回灌管等有可能會因與空氣發生氧化而生成細菌銹蝕或是氧濃差銹蝕等問題，一旦這些部分接觸到礦山地下水，也將會給地下水帶來污染。最后，影響礦山溫度場。對于那些能量交換后的循環水部分，將會在回灌礦井中進入地下，而對于這樣的情況也一定會給周圍環境帶來影響。而在換熱功率增大的狀態下，地下水徑流條件也會呈現較好的表現，冷熱負荷主體也以水為主，而這樣的情況會使得礦山含水層擴展速度不斷增快。

如果在運行中的灌井的距離不斷減少的情況，回灌井的位置會處在礦山開采井的下游位置，而由于在開采井中取水會出現局部降落漏斗的現象，該現象也會使得其向回灌井轉變，而回灌井溫度轉變也會對開采井四周帶來影響和問題，在運用熱泵機組合理運用礦山地下水溫差會表現出降低，這樣會對系統換熱效率帶來影響。因此要在明確采灌井間距時，才能夠杜絕礦山地下水流形成熱短路的問題，進而更好的確保工程制冷和供暖效果達到良好標準和相應要求，也為后期相應工作的開展提供有利保障。

2 礦山地質環境監測系統的建設意見

（1）建設完善的前端數據采集系統。首先，應明確監測站的選擇原則。監測站是安裝監測設備，開展數據監測和采集相應數據的部分，而對于監測站的選擇，一定要結合相應原則來開展實際工作：應重視典型性的原則，在選擇中要明確典型礦山水文地質條件，從而更好的開展檢測工作。最重要的是要堅持可操作性原則，要積極的明確熱泵工程現狀和表現等情況，這樣才能更好的保障建設以及管理工作的有序進行。其次，建立完善的礦山地下水熱泵前端的數據采集系統。要重視礦山地質環境的監測點平面布置，以此來更好明確礦山地下水熱泵的地質環境的監測點，這樣才為后期工作的開展奠定有利基礎。更要對監測儀器進行布置，并且要結合相應要求，從而更好的發揮檢測儀的作用。更要明確監測項目和其目的，從而更好的完善該工作，提升整體工作質量。

（2）良好建設數據傳輸系統。在數據采集系統中，其采集的數據會因發射器的運用，通過無線傳輸、有線網絡等來開展傳輸工作，之后在結合用戶數據中心來開展接收工作。通過這樣的形式能夠將監測的數據通過相應的媒介更好的傳授給相應用戶，進而為后續工作的開展提供有利依據。

（3）建設完善的控制系統。在實際當中數據監測和傳輸工作的開展，必須要以自動化、同步化為基礎來開展相應工作，而且實際的監測數據就是在現場開展的查看和儲存等工作項目，是對礦山工程全過程進行監測的重要部分，從而將其開展遠程傳輸，把相應的數據傳輸給中心部門，之后在開展儲存、查詢以及分析等工作，并在完善的控制系統中確保相應工作的有序開展。

3 結語

對于淺層地熱能的大規模開發利用，該工作的開展時間是在近幾年才被重視起來，而對于建設單位來說一般只重視與工程的建設，卻忽視能源開發會對礦山地質環境帶來的影響和問題，并且也有較多的礦山工程沒有建設相應監測系統就以開展相應工作，因此在當前實際工作中，應注重其給地質環境帶來的影響，并制定完善的策略，杜絕其給環境帶來污染問題，并建立完善的礦山監測系統來對該工作的開展進行監測。