礦山生態保護中水文地質循環技術優化分析

韓長云，汪 洋

（江西省煤田地質局一九五地質隊，江西 南昌 330200）

水文地質循環技術是介于自然生態系統中的，一種物質能量循環技術。其倡導的是礦產資源生產與生態環境之間的和諧發展模式。

這項技術的主要流程是通過一種將資源轉換為產品，再將產品轉換為再生資源的循環方式，將減少開采量、提高利用率、降低排放量作為水文地質循環技術實施的目的，讓所有的物質資源都能夠獲得合理的、持續性的利用，將礦產資源開發對生態環境的影響降低到最小[1]。水文地質循環技術主要是針對礦山中地下水資源的循環和再利用。地下水資源成為廢棄污水的首要原因是在對礦山資源進行開采的過程當中，地下水流入了采礦工作區域的工作面上，形成了一種礦坑涌水現象，形成了礦山污水[2]。其次是在礦產資源的開發過程中，露天堆放了大量的含硫化物的礦物，形成了一種富含金屬離子以及硫酸根粒子的帶有酸性的污水。另外，在進行選礦的過程中，使用地下水進行作業后，地下水轉變為了沒有用的廢水，廢水中含有大量的泥土、砂石以及礦物粉末等嚴重污染物，因此形成了污水。

1 水文地質循環技術優化

水文地質循環技術優化主要遵循三大原則：減量化、再利用以及再循環。減量化原則是指盡可能的減少礦產資源開發的過程中，礦物質和礦產資源的流失，換句話說，在對礦山進行開發的過程中，廢物的產出要以預防的形式而不是通過對已產生的廢物的治理形式。再利用原則可以看作是一種過程性很強的原則，再利用的作用是為了使礦產資源開采中的產品以及服務的時間期限得到延長，對某一產品盡可能的增加其使用的次數，或以更多種的形式使用，防止產品過早的變成廢物。最后，再循環原則只要是針對礦產開發尾期的治理，將已經成為廢品的產品再次作為資源利用，這樣做的目的是為了減少最終處置的廢物量，對廢棄物進行回收和綜合的利用。通過對水文地質資源的循環使用能夠最大化的降低污水的產生，從而減小污水對環境造成的危害，如圖1所示為水文地質循環系統。下面以江西地區某礦山的生態保護為例，根據三大原則分別對水文地質循環技術進行優化。

圖1 水文地質循環系統

1.1 減少流入礦區水量

為了從根本上保護江西地區礦山的生態環境，最大程度上的降低通過各種路徑流入到礦山開發區域的地下水資源。主要的采取措施是在采礦區域的周圍挖通一條用來進行排水或引流的溝渠，讓地下水無法進入到礦區中、露天采場中、礦石以及廢石的堆放場中，防止地下水滲透到礦井下；對于已經被廢棄的凹地、廢棄鉆孔和礦區中產生塌陷的裂縫要及時的進行排水和填補工作。

同時還可以進行對礦坑的封閉處理、疏干排水、礦區整平等方面對礦區進行最大程度上的治理工作，盡可能的降低流金礦區的地下水。

在進行礦產資源的地下開采時，首先要選擇盡可能使頂板不會產生裂縫的方式進行作業，防止地下水通過礦山中出現的裂縫進入到礦區的礦井當中。同時，在進行露天采礦時，要注意下邊坡應該保留礦壁防止地下水流入采場中，同時將排水溝合理的排布。在進行礦山開采時不用或少用會產生污染的原料、材料、生產工藝或設備，以免使地下水受到污染。在選礦上盡可能選擇污染程度相對較小的工藝進行，同時選取更高效的藥劑，并且適當的減少藥劑的投放量。

1.2 污水再利用

對江西地區礦山進行水文地質循環技術時，盡可能在不對礦山資源的開采過程產生影響的前提條件下，利用串接供水系統，將地下水在礦產資源生產的過程中，能夠進行多次的串接并利用，這樣不僅能夠減少廢水的排放，還能夠降低地下水的使用量。

對于江西地區的選礦排水經過后續的加工處理可以用作江西城市中道路的抑塵水。

1.3 污水及污染物再循環

污水中的污染物的主要成分是在進行礦產資源的生產過程中，流入到地下水中的礦產工業原料及半成品，這些物質大多為有害物質，因此對于這一類物質的回收和再利用是很有必要的，將有害物轉換為對礦工業生產有利的產物。在進行回收時，要將不同類型的污水進行區分，根據其對應的方法進行回收，這樣做既能將有用的物質進行回收，又可以降低對礦山生態環境的污染。

1.4 增強礦山水文地質系統的柔性

江西地區的礦山水文地質系統中存在很多的不確定因素，為了降低意外發生時對礦山周圍環境的造成隱性，為了讓礦山能夠更加持續健康的發展，必須將礦山水文地質系統的柔性考慮到其中。加強系統的柔性首先要從根本上對每一環節做好斜街工作，再將礦區與外部相關的系統間維持和諧、穩定的疏通關系。當水文地質系統內部產生空缺時就要從外界進行不斷的輸入，反之，當系統中出現了多余的但無法利用的部分，這時就需要進行輸出，通過這種方式能夠讓礦山的水文地質系統具有良好的緩沖能力，以此穩定礦山的生態環境，促進礦山的可持續發展。

2 結語

礦山中的地下水是礦山的重要組成部分，因此應當對水文地質循環技術進行不斷的優化，對不斷在變化中的礦山給水和排水情況進行實時的監控。對礦山的內部與外部的環境進行充分的了解，從宏觀與微觀兩個層面對礦山生態保護中水文地質循環技術進行最優化的設計和管理，為礦山的可持續發展打下良好的基礎。