山西省地质勘查局二一七地质队 山西省 大同市 037008
摘要：随着发展理念的转变以及人们环境效益意识的增强，迫切需要对矿山地质环境进行有规划有效率的监测和管理，使矿产行业的发展在保证经济效益的同时，实现巨大的环境效益和社会效益。
关键词：矿山地质环境 监测方法;体系
1我国矿山地质环境的管理现状
我国地域宽广幅员辽阔，在长久的地质运动中形成了丰富的矿藏资源，随着我国近年来经济的迅速增长以及工业化生产、城市建设等方面的发展，对于各种矿产资源的需求量越来越大，矿产开采技术和理论建设已经成为衡量国家综合竞争力的重要指标。我国在进行矿产开发时曾经走过重视经济效益忽视环境效益，重开发轻保护，先破坏后治理的发展道路，对我国的生态平衡和环境保护造成了严重的影响。近年来经过政策的调整以及技术水平的提升，这种状况已经有了一定程度的改善，但是依然面临着开采过渡、开采方式不科学、管理制度不健全，矿山环保资金投入严重不足，执法力度不强，缺乏环境观念，条块分割，部门分割管理的局面等诸多问题。
2 矿山地质环境问题
（1）系统的矿山地质环境监测体系尚未形成。
我国一些地区矿山地质环境监测网络覆盖不够全面，没有建立统一规范的监测制度和监测体系，监测数据缺乏系统性和完整性，难以全面把握矿山地质环境动态变化趋势。面对新形势下矿山地质环境保护和管理工作的要求，亟待建立全面的监测网络体系，监测工作在组织形式、监测程序、监测方法和资料汇交制度等诸多方面需要不断建设和完善。
（2）监测数据的时效性、连续性不够。
以往矿山地质环境监测工作大多是在项目立项后在某一特定时段、针对某一特定目的、根据某一特定方式开展，监测时间往往滞后，也没有实现监测数据的实时传输及应用，监测的时效性不强，连续性不够。
（3）多种监测技术方法尚未在同一个矿区开展对比研究。
尽管如InSAR、高精度遥感等一些高新监测技术已在一些矿区开展试验，但由于试验区大多缺乏长时间的监测数据的积累，这些高新监测技术的精度缺乏验证与对比，需要进一步探索。
（4）监测工作经费不足。
我国一些地区财政没有安排矿山地质环境监测专项经费，各级国土资源主管部门对矿山地质环境监测经费的投入十分有限，由于监测工作经费没有保障，造成设备陈旧老化、设施破损严重，监测工作停滞不前，监测成果质量较差，难以满足准确快速实时监测的需求。
3 矿山地质环境监测的内容和方法
3.1 地表水及井泉监测
主要监测矿区内及流经矿区的河流流量、水质及井、泉等，监测因素包括河流流量、井水位埋深、泉流量。同时，要注意收集矿区开发前的背景值数据，定期对矿区开发过程中的各因素进行监测，并分析各要素变化规律及影响因素。
3.2 单个矿山的监测方法
对于常规性的单个矿山的地质环境监测可以运用定期现场勘查的方式进行操作，但是对于规模较大，并且地质条件复杂的矿山应设立固定的监测点进行监测，监测点涵盖的内容至少要包括滑坡动态、地下水位变幅、地面沉降变化等内容。在进行采空区地面塌陷程度监测时，如果塌陷区域范围较大，首选遥感技术。而对于重点矿山要进行全方位多角度的监测，利用精度较高的GPS测量仪、全站仪以及钻孔倾斜仪等进行监测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在具体操作时要注意：第一，地面设施的变形监测一般要设置特定的点位，充分运用百分表和水准仪对变形角度和变形程度进行准确的测量；第二，测量地下岩土体的变形运用钻孔深部应变仪和伸缩性钻孔L桩；第三，在监测塌陷迹象时要包含以下内容：抽排地下水造成的地面积水和泉水干涸，人工蓄水造成的植物突变、地表起泡、建筑杂音、地下水各项指标以及动物的非正常活动等；第四，对于以上监测都要保持连续性不间断的长期记录，尽量避免中断现象的发生，以便及时准确地了解地面和地下水特征及变化规律，从而进行早期的预防和处理。
3.3 地下水监测
矿山开采对矿区地下水、地表水都将产生一定的影响，甚至严重影响，近年来榆神府矿区大规模高强度的煤炭开采，造成了窟野河流域萨拉乌苏组地下水位的下降，部分区域下降幅度超过了15m，水位下降到基岩面以下，即萨拉乌苏组已经被疏干，从而造成了萨拉乌苏组泉流量的衰减和干涸，窟野河基流量也因此衰减并断流，对流域生态环境产生了一定的影响，同时对沙漠植被发育产生负面影响。因此，矿区地下水监测主要监测地下水位、泉流量，鉴于目前矿区监测系统还不完善，首先可以建立矿区地下水位监测系统和泉流量监测系统，同时，定期采取水样进行分析测试，监测水质变化状况。对于不同矿区，监测的地下水含水层不同，榆神府矿区主要监测萨拉乌苏组、烧变岩、侏罗系直罗组和白垩系洛河组含水层，同时对于局部富水性较强的延安组风化基岩含水层、黄土裂隙含水层也应适当兼顾，该矿区分布有较多的泉眼，是毛乌素沙地地下水的集中溢出带，对泉眼泉流量要建立监测系统，定期测量其流量和水质变化；渭北石炭二叠系煤矿区主要监测岩溶含水层；黄陵、彬长矿区主要监测洛河组含水层。通过矿区含水层的监测，及时发现矿区地下水受采矿影响严重的区域，并采取适当措施，促进矿区含水层结构保护和水位、水质稳定性。
3.4 地面变形与地裂缝监测
采矿引起的地面变形在矿区是普遍存在的，根据矿产资源赋存特征、埋藏条件、覆岩物理力学特征及采矿方法的不同，采矿引起的地面变形强度差异很大，矿层埋藏浅、覆岩岩性软弱等区域，地面变形强烈，反之则弱。我省榆神府矿区，尤其是高强度开采煤矿区，煤层埋藏浅，覆岩厚度小，地面变形强烈，部分区域发育巨大的地裂缝，裂缝宽度达到1-3m，深度数十米。彬长矿区虽然煤层埋藏深度大，但地面变形也非常显著，地裂缝发育强烈。因此，在上述区域，一般在采煤工作面开采前，就部署水准监测网，开采过程中定期测量，测量地面塌陷的速率、沉降值、裂缝发育的长度宽度深度等特征值等，开采结束后继续测量到地面变形稳定后停止测量，测量周期一般1-3年不等。
3.5 地质灾害监测
地质灾害监测是在矿山地质灾害保护与恢复治理方案编制基础上，选择具有威胁对象的地质灾害点进行监测，主要包括滑坡隐患、崩塌隐患及泥石流沟等，监测方法一般建设自动化监测站，对滑坡体的位移、崩塌体的变形量、泥石流沟的降雨量等要素进行监测。
4 矿山地质环境监测体系的建立
4.1 监测站点布设
以榆神矿区地下水监测为例，监测站点部署要考虑含水层分布、厚度、富水性和地下水流畅，考虑矿区规划及开发现状，在此基础上，依据水文地质条件和开发规划，部署监测站点。目前，榆神矿区在水文地质补充勘探阶段建设了７６个地下水监测点，基本控制了矿区地下水流畅，对部分控制程度低的区域，可进一步加密施工部分监测井。其他矿区，可根据含水层分布与地下水流畅、采矿工程布局等布置监测点。
4.2 监测系统建设
监测站点建设实行政府指导、企业主导的方式，即由省级国土资源部门组织以矿区为单元编制矿山地质环境监测方案，组织研发矿山地质环境监测信息系统 （开发软件、购置服务器等硬件设备等），以科技创新不断提升地质环境监测技术水平，制定矿山地质环境监测标准并进行技术培训、指导。企业负责监测站点 （如地下水监测井）的施工，达到建设标准后，接入全省地质环境监测信息系统，省级地质环境监测机构负责数据接受、分析和研判，定期提交矿山地质环境监测报告。
参考文献:
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[4]唐有为，梁斌.矿山地质环境监测工作方法初探[J].建材与装饰，2013（20）.
论文作者:苗广林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/2
标签：矿区论文; 矿山论文; 地质论文; 环境监测论文; 地下水论文; 含水层论文; 地面论文; 《防护工程》2017年第28期论文;