關于礦山開采對地下水資源的影響分析

（華北地質勘查局五一四地質大隊，河北 承德 067000）

實踐表明，礦產開采必然會對其周圍地下水造成一定程度的影響，表現為水位降低或提升、水質惡化等方面。為盡可能減小這種不利影響，首先應綜合分析可能造成的影響，以此為防治方案的制定提供依據[1]。

1 礦山開采作業對地下水資源影響的評價等級劃分

以某調查區為例進行分析。經調查，該區飲用水主要來源于地表水，沒有集中與分散式水源。經測評，該區地下水屬“不敏感”范疇[2]。根據現行技術導則，將調查區地下水資源影響評價等級確定如下：廢石場影響評價等級為二級；礦山開采區影響評價等級為三級；工業場地影響評價等級為三級。等級劃分時采用的標準如表1所示。

表1 地下水資源影響評價等級劃分標準

2 現狀調查

按照現行技術導則開展調查區主要污染源調查工作。在礦區周圍進行地質勘探，沒有其它類型的工業企業。區內低山丘陵帶基本無居民居住，居民主要集中于平原帶，總體上看生活污染程度相對較低。通過對區內耕地實際分布情況的調查發現，耕地集中于低山丘陵帶，耕地面積約占總面積14%，總體上看農業污染程度也很低。

上述調查工作結束后，進行一期監測工作。按相關質量標準，結合區內污染特征及其組成因子，將區域內地下水資源監測項目確定如下：氨氮、無機鹽、酚類、重金屬、pH、硬度、溶解固體、硫化物和細菌總數等。對于地下水質量，主要通過單因子標準指數法來完成評價。經監測，本區地下水基本滿足現行III類質量標準。

3 預測評價

區內礦山開采方式以地下開采為主，礦體中含有的地下水與開采后從地表巖石位移處進入的地表水組成了礦坑排水。開采范圍內，基巖裂隙水基本不具富水性，同時目標礦體集中于石英脈當中，圍巖以千枚巖為主，構造為隔水巖層，較不發育，地下水受開采影響相對較小。由于存在礦坑排水，所以周圍地下水實際水位將因此出現變化，表現為產生降落漏斗。通過對地質報告的研究發現，開采范圍內的地下水以裂隙水為主，至于礦坑排水，其可能造成的影響可采用以下公式計算得出：

式（1）中，R表示影響半徑，單位：m；S表示水位降深，單位：m；H表示含水層實際厚度，單位：m；K表示滲透系數，單位：m/d。

綜合所有鉆孔所在位置的地質條件和水位情況，并參考柱狀圖，采用上述計算公式，得出如表2所示的計算結果。

表2 礦坑排水影響計算

從表2中可以看出，礦坑排水可能造成的最大影響為81m。據此，采用以下公式還能算出引用影響半徑：

式（2）中，R0表示引用影響半徑，單位：m；R表示影響半徑，單位：m；r0表示引用半徑，單位：m，采用以下公式計算：

將現有數據代入式（3）算出引用半徑為1110.76m，再將其代入式（2）可得引用影響半徑等于1197.76m。

（1）礦山開采。在礦山開采過程中，從礦體角度講，實際上是不斷疏干礦體中存在的地下水的動態過程，同時疏干水往往不向外部排放。

所以開采并不會區域地下水的水質造成太大影響。實際工作中，對于礦坑涌水，先進行絮凝與沉淀，然后在出水水質達到標準時，用于現場降塵、種植和沖洗，基本不向外排放?？梢?，無論是涌水還是從礦體中得到的疏干水，對地下水的水質都沒有太大影響。

（2）工業場地。在工業場地，可能對地下水造成不利影響的工作為水處理站。對此，根據現行技術導則，在正常條件下，可不對其造成的影響進行預測，即只進行非正常條件下的影響預測。在非正常條件下，因受到眾多外界因素的影響，處理站中的沉淀池等設施可能存在滲漏問題，導致地下室受到影響。滲漏量取廢水量10%，將鋅與Cd作為預測因子。根據預測結果可知，雖然工業場地中的沉淀池滲漏可能對域地下水造成一定程度的污染，但區域下游基本沒有飲水井，所以對飲用水不會造成影響。而這并不代表可以不進行防治。

（3）生活污染。統計表明，該區生活污水排水量相對較小，污染物以SS、COD等為主，污水先后經過化糞池和生化處理系統后，出水可直接用于現場場地沖洗與綠化。因綠化用水對水質沒有太高要求，同時污水排放量還相對較少，所以處理后用于綠化等方面的水不會對區域地下水造成不利影響，基本實現了生活污水零排放或少排放。

4 應對措施

①從源頭上做好控制。在正常條件下，區內礦山開采時產生的礦井及生活排水均實行綜合利用模式，這在很大程度上減小了對地下水造成的不利影響。此外，生活垃圾和固廢物必須嚴格按照要求及時處理，或根據固廢物類型進行綜合利用，不得隨意堆放廢物，以免降雨后形成淋溶水向地下滲透，造成污染。盡可能切斷所有可能對地下水造成污染的源頭。②采用分區污染防治的措施。以區域地下水污染防治規劃分區為依據，在工業場地著手劃分污染防治工作分區。對工業場地而言，應將污染防治的重點放在地面防滲上，即采用有效措施對地面進行硬化。③切實加強地下水動態監測。根據區域地質條件，結合礦山開采工程各項特征，在關鍵節點布置動態監測點，以掌握地下水位實際變化。同時，對建設單位而言，還應構建完善的管理體系，編制可行的監測及管理制度，并配以先進高端的設備儀器，以此為可能發生的應急事件處理提供基礎保障。④制定礦山開采應急預案，組建專業隊伍展開跟班調查和研究，根據涌水量等信息對涌水通道和來源進行判斷。如果發現涌水的主要來源為采空區，或涌水量出現較大程度的變化，則必須立即停產，組織現場人員撤離，啟動應急預案。

5 結語

本區通過對礦山開采時可能造成的地下水影響的分析、預測和判斷，制定了行之有效的應對方案，并在工程實踐中取得良好效果，不僅在開采作業時未發生涌水等安全事故，而且區域地下水的水質與水位始終處在理想、可控的狀態。

[1]戚賞,劉磊,杜丹,郭玉娟.河南省丘陵區煤礦礦山地質環境問題特征分析——以新安煤礦為例[J].中國科技信息,2017(23):67-69+71.

[2]閆鑫宇,吳先勇,權振龍.科卡礦區地下水資源開采方案優化研究[J].城市道橋與防洪,2017(12):181-184+191+19.