岩溶矿山环境水文地质问题及地质环境破坏的评估探究

宋自勉

（广西壮族自治区第四地质队，广西 南宁 530000）

随着社会生产力的不断发展，矿山产业也在不断发展，矿山的开采面积、深度不断扩大，开采力度的加强导致矿山环境问题频发且影响越来越大。为了改善生态环境，越来越多专家学者对矿山水文地质环境进行了分析和研究[1]。本文以架电矿区为例，对岩溶区矿区的气象水文、地形地貌、含水层、地质构造等进行分析，根据矿区具体的水文地质条件和地质环境，对矿山开采可能引起的环境水文地质问题和地质环境破坏进行评估预测。

1 矿区概况

架电矿区位于平南县北部，属岩溶区。矿体有两种产出形式，一种呈层状、似层状赋存于白云岩相中，矿体平均埋深约100m；另一种呈脉状赋存于矿区内出露的近南北向断裂中。

赋矿岩性为中泥盆统四排组-应堂组的白云岩及碎裂状白云岩[2]。矿区褶皱发育，成轴向近东西的平缓背斜，两翼对称，沿走向、倾向常呈波状起伏；所发育断裂为一条具压扭性逆断层。

2 矿区水文地质条件

2.1 气候及地貌特征

矿区所在属亚热带季风气候，年平均降雨量1738.7mm。回龙河在矿区西北部流入，经矿区向南东流出矿区，汇入西南部的乌江。地貌特征为馒头残丘状，丘间为起伏平缓的波状地形，属岩溶平原，地形平坦开阔。地表水系呈树枝状分布。

2.2 岩溶特征

矿区岩性由中泥盆统四排组-应堂组的白云岩、含炭质泥质砾状灰岩或含炭质泥质灰岩夹少量泥岩，含炭质泥质砾状灰岩、含炭质泥质灰岩组成；为矿区的主要含水层。岩溶现象发育垂向分布差异较大，受构造影响岩溶及裂隙发育呈不均一性，存在浅部岩溶强发育带和局部层间脉状承压含水带，分布在成矿层位，属岩溶富水带，富水性中等，导水性良好。

2.3 地下水类型

碳酸盐夹碎屑岩溶洞裂隙水为矿区内主要地下水类型，水量丰富，补给来源是大气降雨和松散岩类孔隙水下渗补给及碎屑岩构造裂隙水的侧向补给[3]。通过岩溶裂隙系统汇集，以隙流方式向低处径流，最终泄入浔江，具有循环深度大，补给途径长的特点。

2.4 矿坑充水特征

矿坑突水水源主要有地表回龙河水、地下水、断层破碎带水、采坑积水等。主要通过采空导水裂隙带、断层破碎带、冒落裂隙带、封闭不良钻孔对矿坑直接充水。

3 矿山地质环境评估

3.1 矿山开采地质环境预测评估

（1）矿区采取巷道开拓系统开采，必将形成采空区，引起岩体应力重新分布，在重力作用下，顶部基岩及围岩可能会发生移动和变形，引起地表发生下错、移动，引发采空区塌陷、地裂、地面沉陷。

（2）矿区开采需进行疏干排水作业，将打破原有地下水流场的平衡，加剧地下水的渗流速度，引起剧烈的地下水活动，引发岩溶塌陷。

3.2 矿山开采引发的环境水文地质问题评估

（1）矿区开采活动排出的矿坑废水、选矿废水、废石场淋滤水一旦泄露，将通过地表土体孔隙和岩石裂隙下渗污染地下水及土壤；或排放到地表水中，造成回龙河的污染。由于岩溶现象发育分布差异较大，受构造影响岩溶及裂隙发育呈不均一性，污染废水扩散呈无规律性、无确定性，造成污染的后果和防治的困难程度较其他非岩溶区矿山严重。

（2）矿区地下水赋存的碳酸盐岩夹碎屑岩含水岩组，透水性中等，水量丰富，地下水位埋藏不深，地下开采疏干排水水位降深和抽排量巨大，会造成矿体附近区域地下水水位的大幅度下降，破坏当地含水层，影响当地居民生产、生活用水。

（3）矿山建设区内地表岩溶发育，岩溶坍塌分布广泛。引发坍塌的原因有两种，一是由于自然原因，即熔岩空间内由于水压和气压等因素的变化引起力学效应；二是人为因素导致的，即工程建设时引起的地下水疏干，导致地下水变化波动，使岩溶竖向管道出现潜蚀和真空吸蚀作用，这样熔岩管道无法正常发育，地表的土体重力作用下就会出现塌陷。

3.3 矿山开采对环境的破坏评估

（1）矿区内分布的土地类型主要为水田、旱地，矿山开采活动对原水田、耕地进行开挖平整、临时占用等，不可避免破坏自然和谐的地形地貌景观和占用耕地资源。

（2）破坏地热资源。矿区建设区域的地热资源是十分丰富的，集中在背斜两翼。背斜两翼既是良好的储水构造，也是良好的地热储备地区。要想进行矿山建设和矿下资源开采就必然会破坏地热储备，造成储能条件改变，而且这种破坏不可逆转。所以矿山开采如果不经规划就会导致地热资源极大浪费，但是随着生产和生活需要，近年来流量急剧减少。

4 结语

矿区开采施工过程中每个环节都有可能会引发水文地质环境变化，而且每个不科学、不合理的开采都会直接或者间接导致矿区生态环境变化和破坏矿山安全状态，进而影响矿区的整体经济效益。

矿区生态环境遭到影响会导致矿区周边环境也遭到不利影响，影响居民正常生活。本文旨在重点介绍岩溶区矿山的水文地质特点，以及对矿山地质环境预测评估开采过程中，会对环境产生不良影响的因素，希望会对我国矿山环境改善有积极影响。