浅述矿山开采对水资源的影响

2018-01-30罗光亚

世界有色金属 2018年15期

罗光亚

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局五总队，贵州毕节 551600）

1 概述矿山工程

我国是地域辽阔，矿土资源丰富的国家，包含了许多的矿山种类，据不完全统计，目前我国已发现的矿产种类约有170中，且已经探明的，具有一定数量的矿产就有153种，包括了能源矿产（8种），金属矿产（54种），非金属矿产（88种）和水气矿产（3种）。其储存量存在的潜在价值也临近美国和原苏联，位列世界第三。

矿山工程，从字面上讲，就是一个以矿产资源为基础的，围绕矿产资源进行一系列的开采工作的工程技术（也叫工程技术学）。其中包含了地面以及地下，在地面工程中，主要有矿用的机械设备和设施，主要有选厂、井塔、卷场机、压风机及通风机等设备；在地下工程中，主要有井巷工程、硐室工程和一些用于安装方面的安装工程[1]。

2 浅述矿山开采对水资源的影响

（1）对水资源循环的影响。在矿山工程的开采过程中，不同的开采措施对水循环的影响各不相同。在总的方面一般有以下几种影响：①破坏了水资源循环的自我更新能力。对矿山工程进行实地开采就是对自然水循环系统的一种改造，其可能建立的又是一种快捷、复杂的水循环系统，但是却又失去了自然存在的规律。②减少了水资源的存储量。在矿山工程的开采过程中，会采取一定的措施将周围环境中的地下水进行排出，造成地下水资源的存储量大大减少，同时造成大量的地表水快速向地下渗透，进而打破自然的水资源循环的平衡状态，导致大量的地表水减少，还会降低地表水的蒸发消耗量。③改变了地表结构。在矿山工程的项目施工过程中，对当地的土壤、岩层、树木等进行挖掘，造成地表生态的大面积破坏，改变了原本的地表结构，加剧地表水的向下渗透，更大程度的减少了地表水的存储量。④矿山的排水工程改变了地表水的流向，将矿区的水资源循环模式复杂化、困难化[2]。

（2）对水资源可利用量的影响。水资源的可利用量是指每年可以自行恢复或更新的淡水量。因为矿山工程的开采，对水资源循环系统造成了很大程度的影响，进而使得矿区的水资源的可利用量和补给量产生了一定的变化。

①对水资源的补给的影响。矿山的开采过程中，大量的机械设备和设施等的外界力量使得地表发生一定程度的裂缝、坍塌扥现象，致使当地的地表水、降水与地下水的转化发生了改变，加快了向下渗透的速度。一旦进入丰水期，地表水和降水等快速向地下渗入，减少了地表径流的排泄量。同时，矿区的排水坑大大降低了地下水的水位，更是减少了径流量、蒸发量，改变了矿区水资源补给量。②对水资源可利用量的影响。在自然条件下，水资源的可利用量主要包括了地下部分含水层中的淡水、泉水以及部分地表水。但是字矿山开采过程中，矿坑排水系统将大量的可利用的水资源进行了疏干排放，导致地表水失去天然平衡状态；加之大量的矿体被开采出来，逐渐形成的空洞等受到重力的作用而发生变形、离层、脱落或坍塌，进而使矿坑的上伏岩层发生破裂，逐渐出现裂缝、坍塌，最后波及地表，使得地表受到影响，改变地表水的存在模式、径流方向、渗透方向，更大程度的降低了水资源的可利用量。

（3）对水环境的影响。水环境问题是直接关系着矿山开采工作完成以后的水环境的重点问题，其中最重要的就是水资源污染问题。水污染问题是矿山工程的开采过程中普遍存在的，其主要有矿山中的排水、废弃物、尾矿、废石等引起。

①直接水污染。直接水污染主要由废石、尾矿、选矿过程中的污水及矿坑水等造成。在矿体中（主要包括废石、尾矿和选矿过程中的污水）一般含有较多的矿物质、微量元素或有毒有害的其他物质，在矿区进行不规则排放后，在自然降水的过程中，逐渐进入水中，并大量的渗透到地表和地下，不仅会将地下水酸化，还会造成中毒事件。选矿过程中产生的污水在不经处理的情况下，自行排放，将有毒有害物质在自然状态的肆意流放，造成大面积的水资源环境受到污染。矿坑水是井下存在的不同水质的混合水，其不仅会造成地表水和地下水的污染，还会在水位回升和下降的过程中造成含水层的串层污染，往返多次后更会提高地下水的金属含量、重金属含量和有毒有害物质含量，一旦排放，就会造成大面积的地表水与地下水的重度污染，影响自然生态[3]。②间接水污染。间接水污染主要是由矿区的地下水大幅度降低、地表塌陷等的发生而造成的污水回灌或下渗，不仅会造成流经的河道、泉眼和坍塌坑的污染，还会造成各种岩层中的水体污染。比如：第四纪含水层的污染，其主要成分是亚砂土和砂砾石，而砂砾石一般又与河床连通，已经收到污染的水资源在第四纪含水层中流动，就会使流经的区域造成二次污染，在通向河床，进而造成更大面积的水资源污染。

3 对矿区进行水资源保护的措施与建议

（1）合理规划矿区，建议水资源有偿使用。下水是人们的日常用水，其直接关系着人们的身体健康和社会利益。在矿区的开采过程中，大量的水资源受到污染，不仅提高的生产成本，还可能会造成更大的负面效应。因此，建议在矿山的开采过程中将当地的水资源进行统一管理，合理规划，将地表水、地下水和矿坑排水进行分类处理。结合一定的污水处理措施和排放要求，适时的将可利用水资源进行简单的净化和处理，保障生产成本与生命安全。结合一定的国家政策，推行水资源有偿使用，有奖有惩，进而促进水资源的合理使用，减少浪费。

（2）强化开采管理，建议水资源有效保护。在地下水中，部分含水层的含水量较大，可以将该处的水资源进行有效的引流或阻断。采取适宜的采矿工艺，将含水层中的水进行引流，改变其流向，保证人们的生活用水。采取一定的填充手段，将该区域的水进行阻流，减少上游来源，阻断下游去向，既能保持上游水资源的可利用，也能防止下游水资源受到影响。