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摘要 ：我国江西中部拥有丰富的铁矿资源，是我国铁矿资 源的重要组成部分， 对我国的工业发展起到了重要支撑作用， 具 有一定战略意义。但是， 目前由于我国矿山开采过程会对地下水 环境造成不同程度的破坏，使得我国江西中部的地下水面临着 严重的水位下降与水污染威胁。基于这一现状， 本文以江西中部 的一铁金属矿山为例，针对矿山开采对其地下水的影响进行了 论述， 并提出了一些地下水问题防治措施。
关键词 ：地下水水位下降,地下水污染,防治措施
地下水是我国重要的淡水资源组成部分，与人们的日常生 活以及社会的生产发展息息相关。但是， 由于现阶段的矿山开采 对地下水环境造成了一定的破坏，使得我国地下水资源面临着 严重的水污染和水位下降问题。随着地下水的污染与水位下降 问题日益严峻， 我国开始加大对其环境的评价与治理的力度， 并 试图通过法律法规的完善来降低地下水的破坏程度。因此针对 地下水问题进行影响评价以及问题防治已经成为了现阶段保护 矿山地区地下水环境的重要措施。
1 矿山开采概况
1.1 主要开采工艺
(1) 露天开采方式与井下开采方式相结合 ：由于该矿山的部分开采区域露头条件较好，露头位置与该矿山的具体走向大 体一致， 因此选择了露天开采与井下开采相结合的开采方式。
(2) 开采方法：采用凿岩、穿孔爆破、挖掘机挖方等开采方法。
(3) 运输方式 ：铲车装矿。
(4) 选矿工艺流程 ：原矿→棒磨破碎→鼓式磁选机→球磨 破碎→鼓式磁选机→螺旋溜槽→精矿。
1.2 主要开采污染
(1) 废气污染源。矿山的开采会造成严重的气体污染，而这 些气体污染物最终会通过水循环进入水环境与土壤环境，造成 一定程度的地下水污染。
在该矿山开采过程中，凿岩、穿孔爆破、挖掘机挖方、以及 铲装、运输、选矿等流程产生了大量粉尘以及有毒有害气体。粉 尘多为扬尘，而有毒有害气体的产生主要是因为在开采过程中 使用了大量的炸药进行爆破。根据科学统计，一般情况下，用于 矿山开采的炸药大约每千克能够产生 5.53g 的一氧化碳气体与 17.9g 的一氧化氮气体，根据相关统计该矿山每年大约会用掉将 近 40t 的炸药，也就是说在矿山开采的过程中，该矿山每年都会 因为炸药的使用向矿山的周遭环境排放出超过200kg 的一氧化碳气体与超过 700kg 的一氧化氮气体。
(2) 废水污染源。矿山的开采伴随着大量的废水排放，这对 矿山附近的地下水、地表水都造成了严重的污染问题。该矿山的 污水排放主要源自于采场废水排放、废石场废水排放、尾矿库溢 流水排放以及生活污水排放等， 根据相关统计， 该矿山的一年废 水排放量已经超过 10 万m3.这些废水中含有严重超标的铜、铅、 锌等金属元素，以及 CODcr、BOD5、ss 等污染物，造成了极为 严重的土壤污染以及水污染。
1.3 采空情况
该矿 山的采空区主要分布在 -105m ~ -60m 的 中段地区。 这些采空区之间并不连续，面积之和接近 15000m2.其中分布 在 -105m ~ -80m 的采空区大约占采空区总面积的三分之一。部 分采空区由于岩体倾斜角度较大， 存在一定程度的裂缝发育、以 及下陷情况。
2 矿山开采活动下对地下水环境影响的评价
2.1 影响地下水位
2.1.1 直接影响
该矿山的开采活动给地下水的水位带来了一定负面影响。 一方面，在正式开采前，施工团队为了使得施工更加顺利，会针 对矿山中的含水岩石组群进行一定程度的破坏，这会使得地下 水位发生一定程度的下降。不仅如此， 部分含水带因为水压发生 了一定程度的下降， 产生了新的包气带， 还会间接引发其附近地 下水流速的增加。而地下水的流速增加将会造成其对周围岩石 的侵蚀作用的增强，大大增加了由岩溶侵蚀引发的一系列的地 质灾害出现的风险。
另一方面，该矿山在开采过程中产生了大量的采空区，而且 在这些采空区周围的岩体应力平衡，较之采空区出现之前发生 了较大变化，这些岩体由于旧的平衡的破坏会发生一定程度的 移动、变形与破坏直到形成新的应力平衡。在达到新平衡过程中 产生的岩石裂隙会导致地下水向采空区渗漏，进而造成地下水 水位的下降。如果地下水的渗漏较为严重， 还有可能引起地下水 补给、排泄等方式的变化， 以及一定范围内的含水层疏干。
2.1.2 间接影响
(1) 由破坏水土环境引起的地下水水位下降。该矿山的开采活动使得该矿山出现了较为严重的水土流失，而地表的水土流失会 引发地下水位的进一步降低。其水土流失主要表现在以下几个方面。
其一，该矿山原有的山体坡度发生了较大的变化，其倾斜角 度明显上升，而且相关工作人员没有针对其较大的山体坡度进行相应的防范，一旦出现暴雨天气，该矿山很有可能会出现一定范 围的山体滑坡，造成一定程度的水土流失。其二，该矿山的土壤结 构发生了较大变化，大量原本应该位于土壤深层位置的土分布于 地表 ;排土场的土质相较于开采前，其松散程度增加，且有机物 含量严重下降，土层结构也发生了较大变化。总之水土结构与开 采前相比较，松散程度明显增加，稳定性显著降低。其三，该矿山 地表的植被遭受了严重的破坏， 植被对水土的抓力严重下降。
在该矿山开采过程中由于监管力度不够，未设置挡土拦沙 工程 ;也没有针对开采过程中产生的岩土颗粒进行压平 ;倾斜 的山体也没有得到妥善处理 ;被破坏的植被也没有得到修复。 最终，由于植被、山体等问题都没有得到专业的管理与修复，在 自然条件的作用下， 该矿山表现出了严重的水土流失。
(2) 由地底基流水量减少引发的地下水水位下降。地底基流 作为地下水补给进河流的部分，如果其水量大量减少也会造成 地下水水位的下降。
在该矿山的开采过程中，由于针对开采部分的矿层、矿床进 行生产性排水， 使得一些含水层遭受了一定程度的破坏， 施工工 队为防止由于含水层遭遇破坏导致的矿井涌水，根据预算的矿 井涌水量进行了具体的排水处理，但是由于施工团队需要保证 施工过程的绝对安全，最终得到的排水量预算值远远超过实际 矿井上涌的水量的实际值， 使得排水过量的问题出现了， 造成了 地底基流水量有所减少， 进而出现了地下水水位下降的情况。
地底基流水量减少河流的水量就会相对减少，地表也会变 得干燥。如果出现地底基流水量严重减少的情况， 还有可能会进 一步引起由地下水水压严重下降，无法完成河流水量供给而导 致的矿山水源供给困难。地底基流的减少不但会引发地下水水 位的下降，而且严重时还会对矿山附近的居民以及动植物造成 严重的用水威胁。该矿山在进行排水预算时需要慎重。
2.2 造成了严重的的地下水污染
2.2.1 溶解作用下地下水污染
一方面，在该矿山的开采过程中，许多原来接触不到地下水 体的废石由于岩体的破坏与地下水水体发生了接触，在接触的 过程中废石中的一些物质发生了一定程度的溶解，使得地下水 的成分有所变化， 最终造成了一定程度的地下水污染。
另一方面，该矿山在开采过程中没有及时完成对尾矿的处 理，使得尾矿中的一些物质在水体中发生了一定程度的溶解， 使 得地下水的成分有所变化， 最终造成了一定程度的地下水污染。
2.2.2 水循环作用下的地下水污染
其一，在该矿山的开采过程中采场废水排放、废石场废水排 放、尾矿库溢流水排放以及生活污水排放等造成严重的水污染， 这些污水通过水循环最终与地下水发生了接触，使得地下水受 到了污染。
其二，由于废石会不断从矿井被运到地面，这些废石在被运到 地面后，会因为降水等情况，与地表水发生接触，在一定程度上改变地表水的成分， 进而通过水循环进入地下水， 造成地下水污染。
其三，由于在该矿山的开采过程中，伴随着非常严重的气体 污染，这些气体污染物会通过降水、气体颗粒的沉降作用、空气 界面与水界面的物质交换等方式进入地表水，然后通过水循环 进入地下水环境， 造成地下水的污染。
2.3 地下水水位下降与地下水污染造成的影响
2.3.1 地下水水位下降造成的影响
(1)因为地下水的水位急剧降低导致地下水降落漏斗的出现。
(2) 由于水位降低使得地表出现沉降、塌陷。
(3) 由于地下水水量的减少，导致河流、湖泊、水井水量供给出现问题。水井水量供给不足可能进一步造成水井报废 , 维修 费用增加等问题。
(4) 导致农作物的产量降低， 植被面积有所减少。
(5) 造成一定程度的水土流失、对矿区附近的土质等产生一 定影响。
(6) 对矿区附近的建筑、交通产生一定负面影响。
(7) 使得矿区附近的居民出现用水危机。
2.3.2 地下水污染造成的影响
(1) 危害人体健康。当地下水被污染后，矿区附近的居民会
因为其水质受到污染而出现一系列的健康问题。有机物污染会 造成十分严重的健康疾病， 轻则导致人出现腹泻等不适症状， 重 则会使得人患上胃癌、肝癌等重疾。不仅如此，由于很多由于水 污染造成的疾病都面临着巨额医疗费，水污染在使人患病的同 时，还会给人带来严重的经济损失。
(2) 降低农作物的产量和质量。当地下水受到污染后，水中 的硝酸盐、亚硝酸盐的含量会有所升高， 这些成分含量的升高会 使得农作物的抵抗力发生大幅度的降低。农作物抵抗力的降低 会严重降低农作物的产量， 减少农作物中的营养成分， 使得农作 物的品质显著降低。
(3) 加速生态环境的退化和破坏。地下水污染还会在一定程 度上加速生态环境的退化与破坏。当由于矿山生产而产生的污 染物进入水环境后，不但会给水中的生物的生存带来严重的影 响，而且还会使得水体发生一定程度的酸化， 加速生态环境的退 化与破坏。
3 矿山开采活动下的地下水问题防治措施
3.1 地下采矿工程保护措施
(1) 采矿方法的选择。很多施工团队在矿山开采过程中，为 了追求开采速度较多使用了崩落法，但是这一方法会对岩体产 生较为严重的破坏， 使得一些不需要崩落的岩体也出现裂隙。因 此在矿山的开采过程中， 应尽可能使用房柱法、胶结充填法等开 采方法，并且针对开采过程中产生的废石、矿渣进行及时回填， 一方面能够减少采空区的出现，另一方面能够减少由于采空区 出现以及地表存在大量废石引发的地下水污染。
(2) 科学布置井巷，规避透水事件。在矿山的开采过程中， 应注意井巷的布置，尽可能将井巷布置在远离河谷与岩溶环境 的位置。一方面能够减少废石以及岩体与水环境的溶解作用， 另 一方面岩溶环境附近与河谷附近的含水层一般比较丰富，在矿 井排水过程中， 可能会造成大量地底基流水量的减少。
(3) 矿柱的保留。为减少地下水与地表水流失情况的出现， 在矿山的开采过程中， 应注意矿柱的保留， 使得矿柱能够起到较 好的支撑作用，减少由于井下开采环境被大量采空而出现的岩 石松动、岩体破裂等情况， 以减少由岩体破裂造成的地下水与地 表水流失。
3.2 地质缺陷的防护措施
可以从以下几方面预防由于极端地质条件引发的地下水问题。
其一，做好探测工作。在对矿山进行开采前必须针对其水源 等地质条件进行细致的探测工作，坚持“预测预报、有掘必探、 先探后掘、先治后采、有疑必停”的原则，在对水环境进行深入 了解的基础上制定防护措施。
其二，在矿山开采的过程中，如果发生断层破裂、岩层出现 裂隙等情况需要进行喷浆、喷锚支护等处理， 最大限度地减少渗 水情况的出现。若在开采过程中遇到涌水断裂带， 则应通过注浆 等举措对其进行堵隔。
其三，若在开采的过程中遇到涌水量过大、或者存在导水断 裂带的情况可以修筑挡水墙。一方面能够减少地下水与矿井环 境的接触， 减少地下水污染， 另一方面能够减少地下水的上涌和 渗漏， 在一定程度上降低地下水的下降水位。
其四，在矿山的开采过程中，如果出现由于地质条件引发的 由地下水渗透造成的坍塌、或者地面沉降， 将会极大增加治理难 度。因此，针对这一现象最好的方法是提前预防，而不是治理。 要做好地下水渗漏的防范工作，一方面要最好矿山开采的前的 调查工作， 针对开采地区的地质环境进行勘探， 如果存在这方面 的地质缺陷，要实现做好预防措施。另一方面，要制定严格的矿 山开采条例， 并严格按照专业规范进行开采， 降低开采过程中出 现地下水渗漏的风险。
3.3 借助科学技术勇于创新，提高地下水保护意识
矿山开采等工程领域的工程活动所带来的一系列可能造成 的自然影响， 传统的方式不足以满足， 所以需要创新出新的应对 方式。比如，纳米技术应用。把这项技术如果能加入到支护材料 上，用机械设备代替人工开挖，科学规划采矿区域，寻找适合的 采矿方式、采矿技术等等。总之，技术进步是解决勘查问题和简 介解决地下水污染问题的方式之一。
科学技术能帮助采矿企业完善水文地质勘查工作，但我们应 从每个工作人员的思想政治上抓起， 如果没有地下水保护等环保 意识，无论使用多么先进的仪器， 还是不能改变地下水污染问题， 因为工作的人觉得于自己无关，勉强完成工作就行。由于环境保 护意识的淡薄，忽视有关管理条例的存在，造成了地下水污染等各类环境问题的出现。这样的例子有很多。采矿就会有相应的污 染，比如矿山工业废水。思想意识不强的人，不会关注到废水排 向何方， 是否会造成河流污染、土壤污染、影响周边居民生活等， 后期治理水污染是需要花费大量的人力物力财力的， 这一部分有 些时候，根本没有人考虑，只知道寻求段时间的经济利益，把工 业废水直接排到河流和地下。殊不知，地下水的污染比起直接污 染地表水要严重得多，危及到周边生活群众的生命安全，而我们 也是生活在这个生态圈里的一份子，害人害己。这是非常严肃且 不能投机取巧的矿山安全问题之一。提倡用宣传画的形式，把矿 山地下水污染引发的一系列问题展示到宣传画上， 在矿企和采矿 工程施工处，以及定期组织员工宣导，真正的从心底意识到地下 水污染和我们的生命安全息息相关， 不可轻视。
3.4 地表环境的保护措施
(1) 减少河流向矿区的渗漏。很多矿区附近都存在大量河 流，如果河床渗透性强会导致河水深入矿产开采区。针对这一问 题，可以使用粘土、沥青、水泥混凝土等材料针对河床进行处理， 减少河床渗漏给矿区带来的渗漏问题。如果河床渗漏严重， 可以 尝试将河流改道， 通过将河流引出矿区， 来杜绝河水渗漏。
(2) 截水沟排水。在矿山的开采过程中，如果条件允许，施 工团队可以在矿床的周围设置截水沟排水。
在设置截水沟排水之前，矿山降水后，部分雨水会以地表水 或者潜水的形式进入矿石开采区。这时， 如果在开采过程中使得 地表出现了一定裂隙， 就会使得矿区涌水的情况增加， 进而导致 在对矿区涌水进行处理时， 可能会造成地底基流的减少。使用截 水沟排水， 能够使得这些雨水排放到矿山开采区以外的范围内。
(3) 改变植物种类。如果矿山的开采工作已经使得当地地表 水与地下水的水量严重减少，为了减轻由于水土流失而引发的 自然灾害与农作物生长缓慢造成的经济损失，相关人员可以改 变矿区附近植物的种类， 选择一些耐旱的植物与农作物， 起到保 持水土和提高经济收入的效果。
(4) 加强污染排放的控制力度。在矿山的开采过程中存在大 量的污水排放以及有毒有害气体的排放，这对矿山附近的地下 水环境与大气环境都造成了严重的污染。因此， 在矿山的开采过 程中应针对污染排放进行严格的控制，务必使得其污染物含量 达到可排放标准后再进行排放。
4 结语
我国国土面积较大，位列世界第三，无论是在经度还是纬度 上都跨度极大，不同的经纬度，降水量也存在较大差异。而降水 量的差异导致了我国水资源的分布并不平衡，许多地区都存在 严重的水资源匮乏问题。如果不针对水资源进行有效保护， 我国 的水资源匮乏问题还会更加严重。地下水作为我国重要的水资 源应该得到妥善的保护，相关部门在矿山开采的过程中必须做 好地下的评估工作与保护工作。
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