矿山地下水环境检测技术

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年16期   作者:梁余榕
[导读] 在矿山开采作业中,会影响到地下水环境,包括地下水质甚至会引发水害,最终威胁到矿山安全性。
        梁余榕
        广西云检科技有限公司  广西南宁  530000
        摘要:在矿山开采作业中,会影响到地下水环境,包括地下水质甚至会引发水害,最终威胁到矿山安全性。我国矿山水害高发,各种类型地表水、地下水会经渗透通道涌入采掘空间,影响到矿井作业和安全性,容易引发重大事故。当前我国矿山生产力大大提升,但仍时有发生水害问题,特别是一些水文地质条件复杂的矿山,其新旧矿井遍布,都加大了防治水害的难度。对此,在矿山生产中必须重视起对地下水环境的检测,文章简述了几种常见的矿山水害,分析探究了对地下水环境检测的技术方法和实施要点,科学设置监测井、采集地下水样品等,为矿山生产顺利开展奠定良好基础。
关键词:矿山水害;地下水环境;要求;发展;检测技术
        在矿山地下水环境检测中,相关检测人员需根据其所合计状况,评定分析地下水环境中污染因子和水位变化等信息,特别是要加强对水害问题的预测,能够确保矿山生产顺利、安全进行。要保证矿山地下水环境检测工作,需不断加强技术控制,引进先进检测技术、完善检测手段,推动实现规范性检测作业,并在此基础上实施好检测各环节内容,全面分析地下水环节,为水质保护和水害防治提供依据。
1.矿山地下水灾害表现形式
1.1矿井突水
        矿山生产中,井巷、工作面在接近含水层溶洞和构造破碎带等情况下,容易引发突然的出水事故,即矿井突水。矿井掘进、工作面回采中,由于岩层天然平衡被破坏,受静水压力和矿山压力作用,周围水体会通过断层、隔水层和岩层薄弱处进入采掘作业面,而引发突水。该类型水害发展的过程是逐渐变化进行的,具体表现速度与工作面位置、采场地质情况和水压力等有关。在采矿作业中,矿山坑道中大量地下水的涌入会加大施工复杂程度和成本,甚至威胁到矿山生产、人身安全。该事故由于出水量大且比较突然,会对生产产生很大影响,且之后需投入一定成本排水,严重的情况下还可能导致矿区报废无法继续开采,因此其产生损失重大[1]。
1.2地面塌陷
        岩溶矿床的水在排干后,容易引发地表塌陷问题,往往其影响范围较大,且会产生上百个塌陷点,对矿山生产建设、周边环境影响相当大,在发展到水域区的情况下,会加大矿井地下水补给,而不利于矿山生产安全进行。此外,塌陷还会影响周边工民建筑,破坏交通、农田等。
1.3破坏水资源
        矿山防治水的主要手段就是疏干排水,将矿坑作为该地下水单元最低排泄区, 以改变其流场,矿坑不仅会受到补给区地下水补给,且还会得到排泄区地下水、地表水反补。同时,地下水分水岭外移、地面塌陷等会产生新补给源,当地下水单元补给量不及矿坑排水量的情况下,会打破矿区地下水流场平衡,而降低地下水位,导致其枯竭难以恢复。同时还会引发地面景观改变,无法保证周边工农业用水。
        此外,还会引发滑坡、片帮、崩落等事故,需对地下水环境引起高度重视。
2.我国矿山地下水环境检测技术发展现状
        当前我国地下水检测技术体系发展愈加成熟,逐渐形成了一套集地下水检测井建井技术、成井新材料和地下水检测数据自动采集管理的体系,转变以往人工检测、混合检测和单参数检测,转变为自动检测、分层检测和多参数自动检测,相关检测设备和软件的大力发展,为我国地下水检测调查提供了可靠基础,综合检测性能不断提升。
        (1)全系列监测井建井技术,该技术在应用中可以满足多类型需求,当前成功研制的相关技术有一孔多管巢式监测井、一管连续多通道监测井等,可以实现更准确的检测,并减少检测中占地面积和成本。同时应用一些新的成井材料,比如PVC-U井管、陶粒贴砾滤水管等,以提升地下水检测井建设水平,保证其质量、使用寿命以及经济性。
        (2)地下水自动监测与传输技术,当前我国相关技术大大提升,有效保证了工作效率。

当前通过学习国外先进技术和经验,研发出更适合我国需求的相关检测产品,能够自动采集、存储地下水检测数据,在全自动模式下开展动态监测,并且可远程传输多源、多方式地下水动态监测数据,使用自动检测、同步传输远程通讯仪器,并对数据管理平台加以完善,可以实现多源、多方式和多级别接收与更新检测数据,提升我国地下水监测工作先进性。当前我国在地下水检测采样中,则采用轻便机动惯性泵、定深采样器、分层采样系统等设备,保证了采样工作质量。
        (3)分层洗井与分层抽水技术则是上述技术的进一步延伸,确保了对含水层结构、水文地质参数的准确获取。在大厚度含水层彻底洗井中,传统洗井方法难以有效应对,对此可以采用分段封隔、振荡洗井的技术,保证获取水文地质参数精度、改进大厚度含水层洗井效果。应用三位一体技术,即集合管外分层止水、管内分层封隔抽水、多层水位水温动态全自动实时显示监测技术,能够一孔同径封隔分层抽水,并将含水层水位水文变化实时显示、记录下来,进而得到个含水层地下水流动立场、化学场方面相关数据,达到一孔即可顶替多孔的抽水试验结果。当前,在矿山水文检测中,应用这些技术可以极大提高调查、检测和评价效率,推动我国地下水检测发展[2]。
3.矿山地下水环境检测技术与应用
3.1检测井设置及采样
        在布置检测井时,应依据矿山资源分布情况、区域地形地貌特征进行。
        首先是检测网点的布置原则,一是应确保可以在宏观上控制各水文地质单元,反映其所在区域地下水环境质量状况、地下水质量空间;二,在各含水层设置检测点;三,重点检测会造成污染的区域,以及污染动态变化和污染特征;四,反映地下水不济源、地表水间存在的联系,并监控水位下降部位、地面沉降和特殊水文地质情况;五,在布设好检测点之后,尽量保持单井检测工作连续进行。
        其次是检测点布设要求,在进行检测点布设前,需收集当地相关水文地质资料,包括地质图、当地地下水补给水源分布和水文特征、含水层分布、地下水质类型和水污染源等。比如在矿山地下水环境检测中,如果其检测时间长、地下水资源丰富,可以选择合适规格的取样井,合理设置在浅层地下水层,并在其外部设置好PVC管,与周边水泥板和水泥砖配合使用,确保可以长期对地下水环境进行稳定检测。在设置完成检测井之后,可以结合地下水环境检测质量标准检测地下水酸碱值、硫酸根离子等相关污染物排放总量,以及水环境中氯离子、碘离子等离子总量。
3.2矿山地下水环境检测方法选择
        当前在我国矿山地下水环境检测中,通常采用的检测方法有现阶段在我国 矿山 地下水环境检测过程中常用的检测方法有抽出处理法、物理法、原位处理法和水动力控制法等,以应用时间较长的抽出处理法为例,其中包含了吸附、沉淀等物理方法、氧化还原和等离子交换等化学方法以及生物土壤处置和活性泥等生物方法。物理方法主要是通过屏蔽法、被动收集法等全方位检测地下水环境,原位处理法则是对地下水环境检测中设备应用加以控制,防止大面积裸露矿山开采中污染物。水动力控制法是通过在矿井群内人为抽水、注水,对下水梯度加以调节,分割已被污染和尚未污染水体,提高整体检测准确度。具体在选择检测方法时,应结合地下水环境检测特点、检测需求以及矿山实际情况来合理选择[3]。
3.3矿山地下水环境样品检测分析
        在分析矿山地下水环境检测样品过程中,检测人员需在预定检测期内,对地下水环境中污染因子进行识别,分两次选择多个检测点,来分析不同开采强度对下水造成的水位影响。从而掌握污染主要集中的区域,以及水位变化较大区域等。
结束语:
        在矿山地下水环境检测中,需要从地下水检测井网布置、样品采集管理和检测方法选择等方面着手,制定科学检测体系,对地下水环境质量和变化进行动态监测,保证矿山生产工作顺利开展。
参考文献:
[1]施莉.矿山地下水环境检测技术探究[J].江西煤炭科技,2019,(3):137-138.
[2]窦连波.关于矿山地下水环境检测技术的研究[J].中国金属通报,2018,(4):220,222.
[3]陈婷.地下水动态监测技术在地质找矿中的应用探讨[J].世界有色金属,2018,(15):74,76.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: