關(guān)于露天開采礦區(qū)進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境治理探討

戶方遠(yuǎn)

(中核沽源鈾業(yè)有限責(zé)任公司,河北 張家口 076561)

在露天開采過程中，邊坡會(huì)受到人為因素或自然因素的影響而出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，如果不對這種現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)治理，不僅會(huì)增加露天開采難度，同時(shí)也會(huì)對開采人員以及設(shè)備等的安全產(chǎn)生一些不良影響。因此對于開采人員以及管理人員而言，應(yīng)該增強(qiáng)對金屬礦山地質(zhì)環(huán)境治理的重視，對一些治理措施進(jìn)行合理應(yīng)用，進(jìn)而增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。

1 金屬礦采導(dǎo)致礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因

經(jīng)實(shí)踐表明，因金屬礦開采產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害情況的原因有六種：第一，露采高差以及暴露面積的增大。因?yàn)榈V石存在自重，會(huì)在開采過程中發(fā)生一些變動(dòng)，進(jìn)而降低了邊坡的穩(wěn)定性；第二，如果邊坡位于接觸帶、斷層以及破碎帶時(shí)，在邊坡巖體中就會(huì)存在潛在滑面的現(xiàn)象，為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生創(chuàng)造了良好的條件；第三，如果大氣降水進(jìn)入到了巖體節(jié)理裂縫當(dāng)中，就會(huì)導(dǎo)致巖體體積膨脹，對巖體的穩(wěn)定性進(jìn)行破壞，進(jìn)而產(chǎn)生滑動(dòng)的情況；第四，在爆破震動(dòng)的影響下，會(huì)出現(xiàn)一些張裂斷裂面，出現(xiàn)大量次生節(jié)理，使得巖體破碎，進(jìn)而影響了邊坡的穩(wěn)定性；第五，如果礦石具有極強(qiáng)的可溶性及吸水性，那么就會(huì)增加它的濕度，降低它的抗凍性，并且會(huì)產(chǎn)生一定的軟化性，進(jìn)而降低邊坡的穩(wěn)定性。同時(shí)由于它具有一定的吸水性，導(dǎo)致它的透水性比較低，因此也極易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害；第六，對于一些長石類礦物來說，在風(fēng)化的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行分解，進(jìn)而形成黏土類礦物，降低了礦物的強(qiáng)度，也可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。

為了將礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因進(jìn)行明確，需要對礦區(qū)的水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)等進(jìn)行深入了解，對易發(fā)生災(zāi)害范圍、易發(fā)生災(zāi)害位置等進(jìn)行明確，這不僅是探索露天開采區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生原因的有效途徑，也是礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害后環(huán)境治理的前期準(zhǔn)備工作[1]。

2 露天開采造成地質(zhì)災(zāi)害后的環(huán)境治理措施

2.1 軟硬結(jié)合措施

對于水泥高壓注漿而言，也被稱為硬覆蓋，具有一定的防滲作用，如果地下礦石進(jìn)行了位移，就會(huì)導(dǎo)致裂縫被重新拉開，或者是出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象，降低了防滲的作用，因此在實(shí)施水泥灌漿后，可以進(jìn)行軟覆蓋，在上面加蓋一層粘土黃泥。對于黃泥而言，不僅具有一定的防滲功能，另外也可以被后續(xù)的植被所用，進(jìn)而增強(qiáng)邊坡滑坡治理的效果。

2.2 排水施工措施

排水施工措施主要包括地表排水、垂直疏干井、水平疏干孔以及地下疏干巷道等。其中，地表排水是指在邊坡巖體外側(cè)修建排水溝，避免地表水流入到邊坡巖體的裂縫當(dāng)中；地下水疏干是指通過疏干或者是降低水位來降低地下水的危害。對于水平疏干孔而言，是從邊坡打入水平的疏干孔，進(jìn)而對破壞面周圍或者是裂縫底部的水壓進(jìn)行降低[2]。垂直疏干井是指在邊坡上面鉆鑿豎直小井，并為其配置潛水泵或者是深井泵，進(jìn)而對礦體裂縫中的水進(jìn)行排出；地下疏干巷道是指在坡面后面的巖石中挖一條疏干水源巷道，作為礦區(qū)的排水措施。

2.3 機(jī)械加固措施

第一，通過錨桿或者是錨索對邊坡進(jìn)行加固，該方法是一種比較有效的加固方法。錨桿是一種鋼桿，強(qiáng)度比較高。錨索是一種鋼索或者是鋼繩，強(qiáng)度也比較高，用它們對邊坡進(jìn)行加固，可以增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。

第二，通過噴射混凝土對邊坡進(jìn)行加固?；炷量梢詫吰卤韺訋r石進(jìn)行及時(shí)封閉，使其不會(huì)發(fā)生風(fēng)化、剝落、潮解等現(xiàn)象，同時(shí)在一定程度上也可以增強(qiáng)巖石的強(qiáng)度。多數(shù)情況下，也可以將混凝土與錨桿配合使用。

第三，通過抗滑樁對邊坡進(jìn)行加固。對于抗滑樁而言，種類有很多，從剛度大小的層面來看，可以將其分成剛性樁與彈性樁。從材料的層面來看，可以將其分成鋼材、鋼筋混凝土以及木材，多數(shù)情況下都會(huì)選擇鋼筋混凝土樁對邊坡進(jìn)行加固。

2.4 控制爆破技術(shù)措施

如果生產(chǎn)爆破與露天開采區(qū)比較接近，就可以對一些控制爆破技術(shù)進(jìn)行靈活應(yīng)用，例如通過微差、緩沖爆破以及預(yù)裂等措施，對抵抗線、裝藥密度、炸藥類型等進(jìn)行有效控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制爆破目的，增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。

2.5 植被護(hù)坡措施

金屬礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后對的環(huán)境治理最后一道工序就是植被保護(hù)。由于覆蓋防滲、加固抗滑以及排水疏干之后，邊坡表面還可能出現(xiàn)風(fēng)化、破碎、脫落以及松散等一些現(xiàn)象，這時(shí)我們可以用鋼筋混凝土制成一條人造臺(tái)階，如此一來，在出現(xiàn)垮落現(xiàn)象之后，巖土就會(huì)留在臺(tái)階上，形成自然的安息角，對礦山邊坡進(jìn)行自然保護(hù)，等到穩(wěn)定之后，也可以在它的表面上種植一些植被，對邊坡進(jìn)行進(jìn)一步加固，進(jìn)而增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性，避免重大地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的現(xiàn)象。

3 露天開采后金屬礦地質(zhì)環(huán)境治理的注意事項(xiàng)

（1）在治理過程中應(yīng)該自上而下。在地質(zhì)環(huán)境治理過程中，應(yīng)該堅(jiān)持“自上而下”的原則，這樣不僅便于施工，也可以增強(qiáng)施工過程的安全性。但是如果是自下而上進(jìn)行施工，不僅會(huì)給施工人員帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也會(huì)影響整個(gè)工程的質(zhì)量與進(jìn)度。如果頂部邊坡出現(xiàn)片幫的情況，就會(huì)對整個(gè)工程進(jìn)行擊毀，同時(shí)也會(huì)給施工人員以及設(shè)備等的安全帶來一定影響。

（2）對地質(zhì)環(huán)境治理工作部署。金屬礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作的各項(xiàng)工作應(yīng)貫穿采礦活動(dòng)的全過程，將監(jiān)測措施與工程措施相結(jié)合；對地形地貌破壞的恢復(fù)，采取生物措施、配合工程措施進(jìn)行治理；對土地資源的破壞主要采取土地復(fù)墾的方法進(jìn)行恢復(fù)。

4 結(jié)論

總而言之，金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后的環(huán)境治理是確保露天開采活動(dòng)順利進(jìn)行的前提條件，所以對于開采人員與管理人員而言，應(yīng)該在明確地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生原因的基礎(chǔ)上，對軟硬結(jié)合、排水施工、機(jī)械加固、控制爆破技術(shù)以及植被護(hù)坡等治理措施進(jìn)行合理應(yīng)用，同時(shí)在治理過程中，也應(yīng)該堅(jiān)持“自上而下，先難后易”的原則，并且應(yīng)該對易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害開采區(qū)進(jìn)行及時(shí)環(huán)境治理措施，確保工程的質(zhì)量與進(jìn)度，為工作人員和設(shè)備的安全保駕護(hù)航。

[1]李全明,付士根,王云海．露天開采邊坡穩(wěn)定性分析方法及災(zāi)害防治措施研究[J]．中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),2007,17(2)：55-60．

[2]劉勇．安徽省某礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評價(jià)及治理方案設(shè)計(jì)[D]．西南科技大學(xué),2016．