在矿产资源开采过程中，水资源保护是环境保护的关键环节，需从源头防控、过程治理、末端回用等多维度采取措施，避免或减少对地表水、地下水及周边水环境的破坏。以下是具体保护策略及实施方法：

一、开采前的水资源保护规划

1. 水资源敏感区域避让

• 勘探阶段评估：开展区域水资源调查，明确地下水含水层分布、地表水径流路径及饮用水源保护区范围，避免在水源地保护区、泉域补给区等敏感区域布置采矿工程。
• 案例：在喀斯特地貌区（如西南岩溶地区）开采矿产时，需特别注意地下河系统分布，防止开采破坏地下水文网络，导致区域缺水。

2. 开采方案优化

• 优先选择环保采矿工艺：地下开采若需疏干地下水，应设计 “保水开采” 方案，通过帷幕注浆、隔离开采等技术减少对含水层的干扰；露天开采需规划截排水系统，避免地表径流与矿渣直接接触。
• 示例：煤矿开采中采用 “垮落法” 可能导致地下水漏失，而 “充填法”（用废石、粉煤灰充填采空区）可减少岩层裂隙，保护上层含水层。

二、开采过程中的水污染防控

1. 废水分类收集与处理

• 矿井水 / 选矿废水处理：
  • 分类收集：按水质差异（如清水、含悬浮物废水、含重金属废水）分管道收集，避免混合处理增加难度。
  • 处理工艺：
    • 悬浮物（SS）处理：采用 “调节池 + 混凝沉淀 + 过滤” 工艺，去除泥沙、矿粉等颗粒物（如铁矿选矿废水）。
    • 重金属处理：通过 “中和沉淀（投加石灰 / 氢氧化钠）+ 硫化物沉淀 + 活性炭吸附” 去除铅、镉、汞等（如铜矿废水）。
    • 酸性废水处理：采用 “石灰石中和法” 或 “碱性药剂投加” 调节 pH 值至中性（如硫化矿开采产生的酸性矿井水）。
  • 案例：某金矿选矿废水经 “硫化物沉淀 + 生物膜法” 处理后，重金属离子浓度低于《地表水环境质量标准》Ⅲ 类标准，可回用于选矿工序。

2. 地下水保护技术

• 帷幕注浆截水：在矿区外围施工注浆孔，形成防渗帷幕墙，阻隔地下水向矿坑渗透，减少疏干量（如金属矿深井开采）。
• 含水层再造：对已破坏的含水层，通过人工回灌清洁水或修复隔水层结构，逐步恢复地下水水位。

3. 地表水体保护措施

• 截洪沟与防渗池建设：露天矿场周边开挖截洪沟，将雨水与矿渣、废石堆隔离，防止酸性废水或重金属随径流进入河流；设置防渗沉淀池，对初期雨水进行处理后排放。
• 生态河堤保护：沿矿区附近河流修建生态护岸（如种植水生植物、铺设卵石层），增强水体自净能力，减少污染物扩散。

三、水资源循环利用与节约

1. 废水资源化回用

• 回用于生产工序：处理后的矿井水、选矿废水可回用于采矿降尘、选矿药剂配制、设备冷却等，降低新水取用量。例如，煤矿将处理后的矿井水用于井下防尘，回用率可达 80% 以上。
• 市政与生态补水：达标排放的废水可作为周边农田灌溉、市政绿化用水，或补充生态湿地水量（需符合《城市杂用水水质标准》）。

2. 节水工艺应用

• 干法选矿技术：部分金属矿采用干法筛分、风选替代传统水洗选矿，减少用水量（如石英砂干法选矿可节水 90%）。
• 循环用水系统：选矿厂建立 “清水池 - 生产用水 - 废水处理 - 回用水池” 闭环系统，通过浓缩机、冷却塔等设备实现水的循环利用，水重复利用率达 95% 以上。

四、生态修复与长期监测

1. 矿区水环境修复

• 植被恢复涵养水源：开采结束后，对裸露土地进行植被恢复（如种植深根系植物），增加土壤蓄水能力，减少水土流失。
• 湿地生态重建：在矿区周边建设人工湿地，利用水生植物（如芦苇、菖蒲）吸收废水中的氮、磷及重金属，净化水质（如煤矿塌陷区可改造为湿地生态系统）。

2. 长期水质监测体系

• 布设监测网络：在矿区上游（对照点）、下游（影响点）及地下水井设置监测点，定期检测 pH 值、重金属、悬浮物、有机物等指标，建立预警机制。
• 数据公开与监管：企业按要求向环保部门报送水质监测数据，接受社会监督，确保治理措施有效实施。

五、政策与技术保障

1. 环保政策与标准

• 严格执行《矿产资源法》《水污染防治法》及行业排放标准（如《煤炭工业污染物排放标准》《铜、镍、钴工业污染物排放标准》），要求企业落实 “废水零排放” 或 “达标排放”。
• 推行 “水环境保护目标责任制”，将水资源保护纳入矿山企业环保考核指标，对违规排放实施高额度罚款或停产整治。

2. 先进技术研发与推广

• 支持高效水处理技术（如膜分离、电化学氧化）和智能化监测设备（如在线水质传感器）的研发，降低治理成本。
• 推广 “矿山水循环利用示范工程”，通过政府补贴或税收优惠鼓励企业应用节水、治污新技术。