采礦沉陷區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理對策研究

楊文芳，楊 明

（1.青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點實驗室，青海 西寧 810012；2.青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海 西寧 810012；3.青海齊鑫地質(zhì)礦產(chǎn)勘查股份有限公司，青海 西寧 810012）

1 采礦沉陷區(qū)形成原因

采礦沉陷區(qū)主要特征：位于礦區(qū)開采區(qū)附近，多數(shù)不規(guī)則的凹坑，呈條帶狀或面狀集中分布，塌陷區(qū)多伴隨著地裂縫發(fā)生。造成沉陷區(qū)主要原因有以下幾種：首先是坡度的變化，這是礦山企業(yè)開發(fā)時地下被釆空，地表出現(xiàn)不均勻沉陷，導(dǎo)致地表坡度發(fā)生變化。坡度一旦發(fā)生變化就會在地表形成傾斜塌陷的情況，從而導(dǎo)致地表水土流失發(fā)生的概率。其次是地域地質(zhì)巖土體本身，采空區(qū)破壞了巖石本身凝結(jié)力，使巖石層承受力失衡，造成崩塌。如甘肅省華亭縣煤礦開采集中區(qū)引發(fā)幾十處塌陷坑（圖1），采礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境不同，地層（巖土體）不堅固，加之礦山大規(guī)模地下開采，引發(fā)地面塌陷，繼而帶來地表水土流失現(xiàn)象發(fā)生，在礦山開采過程中會產(chǎn)生底邊傾斜現(xiàn)象，大規(guī)模的傾斜就會形成局部塌陷。而帶狀分布的地裂縫、塌陷災(zāi)害恰恰位于礦山開采區(qū)，集中在礦山邊界或礦區(qū)礦柱等周邊區(qū)域范圍內(nèi)。分布集中，地表可見十幾個，幾十個凹坑，隨著礦山的開采伴隨著地裂縫、崩塌、滑坡相繼發(fā)生，繼而破壞地表植被，造成巖石裸露，產(chǎn)生沙化。造成水土流失。因此，不合理的礦山開采對環(huán)境的影響是嚴(yán)重的，深遠(yuǎn)的。危險隱患也會不定期爆發(fā)，而且爆發(fā)起來，會危及礦區(qū)周圍居民的生命財產(chǎn)安全，因此，礦山環(huán)境恢復(fù)治理勢在必得。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的基本原則

礦山地質(zhì)環(huán)境被破壞，會直接或者間接的影響礦山的開采進度，更嚴(yán)重的還會影響到周邊居民的生活，威脅著居民的生命財產(chǎn)安全。這些破壞因素都是礦山資源開采工作中最不想以及不愿發(fā)生的。因此，礦山企業(yè)在礦山資源開發(fā)工作中十分重視礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理環(huán)節(jié)。由此可以看出，礦山資源采集中每一個操作人員都要遵守以人為本，防災(zāi)減災(zāi)的基本原則[1，2]。這是避免礦區(qū)資源開采中潛在破壞因素之一，避免多種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。如甘肅省慶城縣采礦區(qū)，就能夠針對不同地質(zhì)情況，有效防止礦山地質(zhì)災(zāi)害，安全穩(wěn)定開展作業(yè)，進一步達到防災(zāi)減災(zāi)的目的。另一個基本原則是注重效益、分期實施。在作業(yè)過程中嚴(yán)格遵守重要前提，結(jié)合礦山采集中最大的經(jīng)濟收益情況，讓每一個操作人員積極爭取其效益最大值。如崆峒區(qū)在礦山環(huán)境治理工作中，選取不同的治理以及綜合防止措施，將采礦沉陷區(qū)危害污染降低到安全范圍之內(nèi)，并結(jié)合到分期、分階段等適用方式，高效率進行環(huán)境綜合治理工作。

3 改善礦區(qū)開采沉陷區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的對策

首先，礦山開采區(qū)要合理進行礦山開采規(guī)劃。針對開采區(qū)以及巷道兩者之間的劃分以及設(shè)置，防止出現(xiàn)地表沉陷現(xiàn)象。對于部分甘肅省等礦山資源開采地區(qū)出現(xiàn)的地表沉陷現(xiàn)象，大部分都能勘測到發(fā)生破壞的位置主要集中在礦山開采邊界的礦柱附近。利用適合的處理對策，迎合具體地表沉陷現(xiàn)象，最大限度將開發(fā)地區(qū)目標(biāo)范圍對象減少。就通過降低開采淪陷區(qū)域，有效降低破壞生態(tài)環(huán)境概率。利用具體措施設(shè)置針對回風(fēng)大巷等重點防護點對策，保障操作人員開采作業(yè)安全。另外，礦山開采區(qū)要針對不同的礦層開采邊界位置進行合理布置。摸清不同地質(zhì)環(huán)境下的礦層開采邊界，是有效消除開采過程中礦層開采邊界范圍內(nèi)產(chǎn)生的地表變形問題。同時礦山開采區(qū)可以采用錯開每一個不同大小礦層的方法，有效控制不同礦區(qū)間出現(xiàn)相互重疊等現(xiàn)象。通過這些對策方式減少礦山開采區(qū)的地表變形。控制礦山開采區(qū)的地表變形現(xiàn)象，實現(xiàn)穩(wěn)定干凈的回采環(huán)節(jié)。

其次，是礦山開采區(qū)工程修復(fù)措施。修復(fù)措施可以從以下兩個方面進行，第一，針對防治水土流失的措施。目前礦山開采沉陷區(qū)，大范圍修復(fù)是區(qū)域水土流失防治等。深度分析礦山開采沉陷等主要特征，并結(jié)合到具體的特征要點作為防治礦山開采沉陷區(qū)域水土流失的基礎(chǔ)，采用多種水土保持工程，將多種水土保持工程與植被保護措施結(jié)合一起，聯(lián)合運用相應(yīng)策略，保持礦區(qū)沉陷區(qū)的水土治理情況。礦山開采區(qū)治理不同破壞程度的礦區(qū)沉陷區(qū)時，要將地形坡度較大的礦區(qū)，進行合理設(shè)計設(shè)置，如可以向礦區(qū)內(nèi)設(shè)置底部蓄水池，即結(jié)合匯水溝梯田天面的方式，配合灌溉水源等，防治水土流失。其中，礦山開采相關(guān)部門要組織工作人員處理部分礦井工作中出現(xiàn)的區(qū)域地表裂縫以及地面坍塌等現(xiàn)象，并將防止地表水土流失也作為環(huán)境治理的工作內(nèi)容，應(yīng)用堵、排、截等根本性措施等，有效防治地表水向礦井的滲透入侵造成嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象。第二，要有預(yù)防措施及方案。采礦過程中不可避免會有意外發(fā)生。這些狀況的出現(xiàn)要明確警示礦山開采區(qū)操作人員進行開采作業(yè)時，要科學(xué)預(yù)測發(fā)生危害的可能性，針對發(fā)生不良地質(zhì)現(xiàn)象時，礦山地質(zhì)人員采用設(shè)置防護柱等，多方面制定預(yù)防礦山開采破壞生態(tài)環(huán)境的影響，通過基礎(chǔ)性防護措施配合實際地質(zhì)情況配制的方針，完善針對不同地質(zhì)問題的防治措施。即從發(fā)展來源極大降低礦山開采過程形成的破壞。第三，生態(tài)恢復(fù)以及補償措施。對于林地的補償，礦山開采區(qū)要制定負(fù)責(zé)合理有效的措施，將礦山采集過程中破壞的林地進行復(fù)墾，減輕林地?fù)p失，最大化恢復(fù)礦山開采區(qū)域中荒廢的林地。其實結(jié)合實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦山開采區(qū)域出現(xiàn)的沉陷區(qū)是不會影響到林木的生長。但是要結(jié)合具體的沉陷區(qū)情況，有效進行復(fù)墾活動。對于耕地的補償。耕地的破壞恢復(fù)情況是要結(jié)合具體情況，對于被嚴(yán)重破壞的耕地，就要適時補償。即超過礦區(qū)周邊居民的容忍度，林地耕地破壞程度太嚴(yán)重，相關(guān)部門就要采取經(jīng)濟補償方式，進行生態(tài)恢復(fù)以及補償措施。

4 結(jié)語

本文就采礦沉陷區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理研究分析，通過采礦沉陷區(qū)對礦山地質(zhì)環(huán)境的影響、礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的基本原則、改善礦區(qū)開采沉陷區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的對策等，分析探討采礦沉陷區(qū)地表沉陷以及水土流失現(xiàn)狀，并根據(jù)實際情況，采用合理科學(xué)的方針對策，對采礦沉陷區(qū)環(huán)境恢復(fù)治理工作提出合理化建議，創(chuàng)新應(yīng)用多種有效策略，減輕礦產(chǎn)資源浪費，同時降低其礦山地質(zhì)開發(fā)對環(huán)境產(chǎn)生的污染和破壞，從而達到和諧發(fā)展的目的。