第３５卷第１期 弓把要 ＧＥＯＬＯＧＹ ＯＦ ＳＨＡＡＮＸＩ ２０１７年６月
文章编号：１０Ｏ１—６９９６（２０１５）Ｏ１一ｏｏ６１一Ｏ４ 论矿山地质环境监测体系 范立民 （１．国土资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室，西安市 ７１００５４ ２．陕西省地质环境监测总站，西安市７１００５４）
摘 要：本文论述了矿山地质环境监测的意义、监测内容和监测方法、监测站点布 局、监测数据采集与传输、数据分析与利用等，提出了矿山地质环境监测体系。矿 山地质环境监测应由政府统筹管理，地质环境监测机构监督实施，矿山企业主导完 成并定期提交矿山地质环境监测报告。 关 键 词：矿山地质环境；地下水；保水采煤；地质环境监测 中图分类号：ＴＤ１６７ 文献标识码：Ａ
１ 前言
近年来，我国矿产资源开发强度不断加大，矿业活动引起的地质环境问题越来越突出． 一些矿区出现了地面沉降、地下水位下降和井泉干涸、地质环境变异并可能对生态环境产生 影响，为此，多年来，我国科技工作者对矿山地质环境演化和监测进行了长期研究，制定了 矿山地质环境监测技术规范ｒ１ ，开展了矿山地质环境遥感监测和演化过程研究，提出了矿山 地质环境治理模式和技术方法ｆ 。 ，对生态脆弱矿区采煤引起的地下水环境问题进行了长期 研究，发现了采煤对浅层地下水的影响 ，提出了保水采煤问题及实现途径．促进了矿山地 质环境保护和改善 ］。然而，迄今为止，对矿山地质环境监测的工作，没有形成统一的 监测系统。 为此，本文对矿山地质环境监测工作进行了系统分析，提出了建立统一、高效的监测系 统。并由省级地质环境监测机构建立地质环境监测信息系统，负责数据接收和研判、利用， 定期提交监测报告。
２矿山地质环境监测的内容和方法 ２．１地表水及井泉监测 收稿日期：２０１７－一０２—２Ｏ 作者简介：范立民，男，５２岁，教授级商级工程师，２０１５年获李四光地质科学奖，从事矿山地质环境调查研究工作。 基金项目：国家地下水监测工程（国土资厅函［２０１５１ ２７８号）资助。 ６２ 陕西地质 第３５卷 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。 ２．２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１５ １Ｔｉ，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口 。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。 ２．３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１～３ ＩＴｔ， 深度数十米。彬长矿区虽然煤层埋藏深度大，但地面变形也 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。 ２．４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。
３矿山地质环境监测体系的建立 ３．１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 第１期 范立民：论矿山地质环境监测体系 ６３ 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。 ３．２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。 矿山地质环境监测报告按矿区分别编制，如《２０１７年度榆神矿区矿山地质环境监测报 告》，报告内容包括矿区概况、矿产资源开发情况、监测点布设及监测方法、监测数据采集 与分析（对本年度及之前的所有监测数据进行分析，并编制监测数据变化曲线图）、存在问 题与解决方案（如监测站点运行状况及损毁情况等）、结论及建议。报告要有丰富的插图作 为支撑，数据分析要客观，要分析监测数据变化的影响因素，必要时可对影响因素进行量化 研究，提出监测数据变化的驱动力＿８ ，为防控地质环境变异、保护矿区地质环境提供理论依 据和数据支撑，同时，对历史时期的监测数据，如陕西省开展的地下水监测数据，也要充分 利用和研究。
４结论及建议 （１）尽快建立我省矿山地质环境监测系统，建议由政府指导，企业主导，即在省国土资 源厅支持下，由省级地质环境监测机构牵头制定矿山地质环境监测标准、监测技术方法和信 息系统，并负责监测数据的接收、分析研究和利用。由企业根据矿山地质环境恢复治理方案 中的要求，负责监测站点建设。 （２）鉴于矿山地质环境监测系统的复杂性和艰巨性，现阶段建议首先建立矿山地下水监 测系统，由省级地质环境监测总站以矿区为单元编制监测“方案”，由各矿山企业负责本企 业矿业权范围内监测站点的建设．监测数据接入全省地质环境信息系统，其中地下水监测可 实现与国家地下水监测工程的无缝对接。
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ＭＯＮＩＴｏＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ｏＦ ＭＩＮＩＮＧ ＧＥｏ—ＥＮＶＩＲｏＮＭＥＮＴ
ＦＡＮ Ｌｉ—ｍｉｎ ・ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｉｎｅ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｈａｚａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｌａｎｄ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｘｉ’ａｎ ７１００５４：２．Ｓｈａａｎｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏ—Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ ７１００５４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｅｖｏｌ ｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ，ｉｔ ｉｓ ｕｒｇｅｎｔ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａ ｐｅｒｆｅｃｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎ— ｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ・ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ。ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ Ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｉｔｅｓ，ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｓ— ｓｉｏｎ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄａｔａ，ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｅｔｃ．，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｍｉｎｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｍａｎａｇｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ ａｓ ａ ｗｈｏｌｅ，ｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄ ｂｙ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｇｅｏ—ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏ— ｒｉｎｇ，ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ