金矿采矿过程中对地下水水质的环境影响研究论文_张振波

金矿采矿过程中对地下水水质的环境影响研究论文_张振波

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摘要:本文对金矿采矿工作进行分析,思考了金矿采矿过程中对地下水水质的环境影响的内容和具体的表现,进而研究了如何进一步提高金矿采矿过程的质量,避免对环境造成不良影响,提出了一些方法,可供今后参考。

关键词:金矿,采矿,地下水,水质环境

前言

目前,在金矿采矿的过程中,对地下水水质的影响依然是不容忽视的,为此,我们要深入的分析金矿采矿过程中对地下水水质的环境影响的表现和内容,才能够提高其开采的科学性。

1、金矿采矿区域基本的地质条件

矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础,但资源开发活动也会不同程度的引发一系列地下水环境问题,如采掘工程过量排水导致地下水位下降而引发地质灾害,矿山“三废”未经有效处置使地下水水质受到污染。国内外许多学者大多关注矿山涌水对地下水环境的影响,而对开发活动导致的地下水水质污染关注较少。

1.1矿床区域内的水文地质条件。在金矿采矿的矿床内部,主要的含水层是地质的第四系孔隙潜水含水层、基岩风化带裂隙潜水含水层和基岩裂隙承压含水层三类。在整个第四系孔隙当中,第一种潜水含水层是连绵不断的分布在其中的,且所含水量较为充足,水量厚越1.5~6.6m。在金矿的开采期间,很容易造成较薄部分的断泥层破碎,将导致断裂带上下两盘构造裂隙含水层成为一个连续的含水体。

1.2矿床涌水条件分析。在本次金矿的采矿活动中,需要加深矿体的范围(约-665~-1478m),在这个区域内的矿体埋藏的较深入,降雨对地层的水量补给不足,所以出现了基岩风化带裂隙水充水并不明显的情况。

2、矿区概况

矿区位于平原中,地势较平坦,最高处海拔不超过41.7m,最低海拔24.9m。地表侵蚀微弱,矿区最低侵蚀基准面为矿区东侧河谷,最低侵蚀基准面海拔高为15m。

矿区内主要含水层为第四系松散岩类孔隙含水层、基岩风化裂隙含水层和构造裂隙含水带三大类。

(1)第四系松散岩类孔隙含水层区内广泛分布,厚度1~5m。

(2)基岩风化裂隙含水层:含水层岩性以斜长角闪片麻岩和片麻状中细粒含角闪黑云英云闪长岩为主。由于长期受风化作用影响,岩石节理裂隙发育,岩石多呈块状~碎块状,完整性较差,风化基岩层厚5~20m。但上部由于泥质充填,透水性及富水性较差,仅底部存有少量地下水。

(3)构造裂隙含水带主要有一条北东向断裂贯穿全区,含金石英脉赋存在此断裂中。断裂破碎带裂隙发育,最宽处18m,最窄处仅1.8m,含金石英脉的分布严格受蚀变带的控制,构造断裂及脉岩两侧小裂隙较发育,含脉状裂隙水。

隔水层:构造裂隙含水带两侧未风化的斜长角闪岩,斜长角闪片麻岩、黑云变粒岩及各种脉岩等,在区普遍分布,透水性、富水性极弱,位于潜水面以下,岩石完整,裂隙不发育,视为隔水层。

大气降雨是矿区地下水的主要补给源,通过第四系覆盖区及基岩裸露区渗入补给地下水。地下水径流方向与地形一致,由西南向东北方向流动。经过多年开采,形成了深-43.11、直径428m的降落漏斗。

3、金矿采矿过程中对地下水水质的主要影响过程

3.1矿井生产

采矿生产废水主要包括井下湿式凿岩废水、降尘喷雾废水,主要污染物为pH、全盐量、SS。

处理措施:污水收集装置均采用防渗处理,经井下沉淀池沉淀处理后排入地下水仓,部分直接回用于井下生产,剩余部分抽取至地表用于降尘、绿化、堆场洒水等。

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3.2充填废水

项目充填采用废石充填、尾砂充填。废石为巷道掘进过程中产生,废石经浸出试验,属于第I类一般工业固体废物。

尾砂:尾砂为选矿后所剩部分,来源于三山岛金矿西山选厂,经浸出试验,属于第I类一般工业固体废物。但尾砂在选矿过程中使用的浮选药剂尾砂在选矿过程中使用的浮选药剂主要为黄药和松节油,该浮选药剂在浮选后进入尾矿中。根据对其理化性质和相关实验表明:尾矿中所含黄药与松节油的自然降解度很高。若静置7天,黄药便可降解80%~90%,松节油则可降解90%~100%,降解后对环境影响较小。

胶固粉选用金矿胶结材料,主要组成为硅酸二钙(2CaO•SiO2)、硅酸三钙(3CaO•SiO2)、铝酸三钙(3CaO•Al2O3)、铁铝酸四钙(4CaO•Al2O3•Fe2O3)和少量的氧化钙。

充填废水主要污染物质:pH、全盐量、SS、黄药、油。

处理措施:项目对充填区域实行采场脱水,设泄水天井进行收集。充填废水进行沉淀后回用于充填工艺。由于充填材料吸收,充填废水可以达到零排放的要求。

4、矿坑涌水对地下水流场影响分析

4.1对地下水资源影响分析

采矿活动以及形成的矿坑涌水,将会让地下水流场与地应力场在一定范围内改变。进行矿山开采首先会对矿体裂隙含水岩组进行破坏,随着矿床排水与矿体大面积的扩大,将会造成矿体顶板岩体发生塌陷、变形、破碎和松动,以及断层裂隙的延伸加宽,从而形成冒落带、垮落带和移动带以及变形带,导致采场周边地应力场的改变;伴随矿坑涌水的不断排出与采空区的形成,改变了原有的地下水流场,形成了地下水降落漏斗,在降落漏斗影响范围内,地下水流的运动速度变得更快,地下水的静储量骤减。

此外,地下水水位的大幅下降,让局部饱水带变成了包气带,将提高地下水渗流速度与水力坡度,并加大地下水的冲蚀能力,进一步引起岩溶塌陷等地质灾害的发生,从而影响和改变矿山所处的水文地质条件。在对地下水进行影响分析预测的时候,需要遵守“最大”的原则,并结合研究区的地表水发育现状,以暂时不对地表水的补给进行综合考虑。

4.2对地表水资源影响分析

矿山开采活动对地表水资源的影响主要体现在两个方面:第一,破坏了流域水文下垫面,伴随矿井的持续开拓,不断扩大采空塌陷区,将造成矿体裂隙含水岩组的水位大幅下降,和潜水自由水面的蒸发下降,及降低水土的保持能力;第二,地表的基流减少,在矿山进行基建之后,因为矿床需要进行生产排水,会导致矿床顶板以上的一些含水岩组的疏干与破坏,大大减少地下水储水空间,造成地下水的调储能力下降,这将会对地表产汇流机制产生影响。

5、水质分析与检测

按照照当地地下水流向(自东南流向西北)及附近的水文地质状况,布设6个监测点。并于2015年9月16日进行了取样监测。

评价方法:根据《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ610-2016),对地下水水质现状评价采用标准指数法进行评价,标准指数大于1,表明该水质因子已超过了规定的水质标准,指数值越大,超标越严重。

地下水的6个监测点中,点各监测因子能够满足《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中Ⅲ类标准。结合项目矿涌水灌溉底泥,及灌溉的土壤分析测试表明:利用项目灌溉的土壤质量符合《土壤环境质量标准》(二级)标准。

结束语

综上所述,目前,金矿采矿过程中对地下水水质的环境影响依然不容小视,本文总结了金矿采矿过程中对地下水水质的环境影响的各个方面,也提出了一些看法和建议,可供今后研究参考。

参考文献

[1]崔晓光,裴向军,母剑桥.河南某金矿采矿活动对地表地质灾害影响研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),2018(03):89-93.

[2]陈斌,祝怡斌,翟文龙.某离子型稀土矿采矿活动对地下水的影响分析[J].有色金属(矿山部分),2018(02):63-66.

论文作者:张振波

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/24

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