地下采礦工程中環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題研究

李 劍

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0六隊(duì)，新疆 阿勒泰 836500）

礦山開(kāi)發(fā)是人類向大自然獲取物質(zhì)的重要途徑，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)支撐著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，但同時(shí)也對(duì)礦區(qū)及其環(huán)境產(chǎn)生了一系列負(fù)面影響。出現(xiàn)的這些問(wèn)題不得不引起礦企的重視，因?yàn)檫@些問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重威脅并影響到了能源開(kāi)采行業(yè)的發(fā)展。

1 地下采礦工程的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

環(huán)境巖土工程以其新型的理論和新穎的施工方法被廣泛應(yīng)用于我國(guó)地下采礦工程中，在很大程度上解決了人們?cè)诘刭|(zhì)施工時(shí)遇到的各種問(wèn)題。環(huán)境巖土工程雖然是新興學(xué)科，但是所做出的貢獻(xiàn)不可磨滅，也成為了我國(guó)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作強(qiáng)有力的后盾。

1.1 現(xiàn)階段我國(guó)礦山環(huán)境巖土工程

二十世紀(jì)中期所發(fā)生的礦山地質(zhì)環(huán)境事件還歷歷在目，人們從中吸取了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在不斷地反思與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)中達(dá)成共識(shí)。在礦山巖土工程方面，我國(guó)與國(guó)外所研究的側(cè)重點(diǎn)大不相同，國(guó)外主要側(cè)重于污染土的控制，我國(guó)的側(cè)重點(diǎn)分別是：在自然環(huán)境和人類在能源開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生哪些問(wèn)題；人類在生產(chǎn)、生活中與自然環(huán)境所存在的問(wèn)題。會(huì)造成這兩類問(wèn)題的主要原因還在于人類自己。由于人類不斷向自然環(huán)境進(jìn)行索取，所以造成了地質(zhì)環(huán)境污染；工程的建設(shè)也會(huì)破壞環(huán)境，比如挖基坑、打樁基等；造成地面坍塌的原因也是人類過(guò)度的開(kāi)采礦產(chǎn)資源。

1.2 地下采礦工程面臨的問(wèn)題

我國(guó)對(duì)采礦工程的研究主要從環(huán)境工程、環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題等方面入手。環(huán)境工程具體是指以巖土工程來(lái)對(duì)抗天災(zāi)所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，環(huán)境問(wèn)題主要包括泥石流、地震、洪水、海嘯等。環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題由于企業(yè)排放污染物所造成的環(huán)境問(wèn)題可以用巖土工程來(lái)應(yīng)對(duì)，例如：處理污泥、分解廢棄物等。一些開(kāi)采活動(dòng)引起的問(wèn)題具體指工程施工時(shí)進(jìn)行的打樁工作，由于打樁使附近地質(zhì)環(huán)境發(fā)生了變化。

2 對(duì)于巖土工程問(wèn)題的解決措施

2.1 如何解決地面沉降

因?yàn)樵谶M(jìn)行井下采礦工程是會(huì)采用相對(duì)于較淺的方式進(jìn)行埋深，挖掘的深度大約在地下10到20米以內(nèi)，所以一般采用的挖掘方式有坑槽明挖和隧道開(kāi)挖兩種，但是這兩種方式都會(huì)造成地面沉降。地面沉降并不是無(wú)休無(wú)止的，一但沉降量超出預(yù)期預(yù)計(jì)的范圍，將會(huì)對(duì)周圍的地質(zhì)構(gòu)造成影響，嚴(yán)重情況將會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)塌陷。根據(jù)治理的方法可進(jìn)行如下操作：第一，在進(jìn)行能源開(kāi)采時(shí)，控制開(kāi)采量，對(duì)于地面下降的問(wèn)題也需要及時(shí)治理，一但沉降情況嚴(yán)重應(yīng)及時(shí)停止井下開(kāi)采行為；第二，根據(jù)地面沉降規(guī)律，人為回灌地下水，但是應(yīng)該注意回灌的方式方法，以防地下水被污染；第三，有層次的對(duì)地下水進(jìn)行開(kāi)采，盡量避免地面沉降。

圖1 人為地質(zhì)作用與礦山地質(zhì)環(huán)境關(guān)系圖

2.2 如何解決地下水污染問(wèn)題

在進(jìn)行地下采礦工程施工的過(guò)程中，對(duì)施工進(jìn)度造成影響的因素有很多，施工降料就是其中之一，施工降料產(chǎn)生的問(wèn)題會(huì)對(duì)化學(xué)場(chǎng)的產(chǎn)生干擾，對(duì)井下水文狀況造成更加嚴(yán)重的影響。另外，施工單位的施工材料也不會(huì)保質(zhì)保量，為了利益他們可能會(huì)在其中添加些別的物質(zhì)，所添加的物質(zhì)會(huì)對(duì)土壤造成破壞，施工過(guò)程中必定會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物、使用的機(jī)械設(shè)備漏油等情況也會(huì)影響到地下水。為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，做好工程防水工作是必要環(huán)節(jié)，防水技術(shù)有全包式和半包式兩種。全包式防水技術(shù)涵蓋的范圍比較廣，效果也比較好，在保護(hù)地下水方面所起到的作用也十分顯赫。對(duì)礦井下水進(jìn)行污染處理，處理的范圍很大，生活污染就是其中之一。潛水位下降就是由長(zhǎng)期開(kāi)采地下水造成的，長(zhǎng)期開(kāi)采會(huì)使包氣帶中的巖土發(fā)生礦化作用，導(dǎo)致礦化度變高，最終污染物大量堆積。

2.3 針對(duì)由基坑開(kāi)挖引起的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題提出解決方式

打樁對(duì)周圍環(huán)境造成的干擾問(wèn)題和因支護(hù)結(jié)構(gòu)變形與移位造成的環(huán)境問(wèn)題都是由于基坑開(kāi)挖所引起的。前者是因?yàn)樵诖驑哆^(guò)程中，會(huì)造成一定范圍內(nèi)的劇烈振動(dòng)，礦區(qū)周邊的環(huán)境要同時(shí)承受來(lái)自于水平方向和豎直方向的影響。振動(dòng)以應(yīng)力波的形式進(jìn)行傳播，不但會(huì)對(duì)樁周圍造成影響，對(duì)遠(yuǎn)距離的施工同樣也會(huì)產(chǎn)生干擾。而后者導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題這要是因?yàn)橹ёo(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生了位移并且結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變形，所以才會(huì)對(duì)周圍的工程施工造成一定程度上的損害。

2.4 突水問(wèn)題

在進(jìn)行礦山巖土工程施工時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到突水與管涌的問(wèn)題，所以，在施工進(jìn)行時(shí)要做好預(yù)防工作，可以采取的預(yù)防措施有防水、排水疏導(dǎo)等，排水疏導(dǎo)也是一種行之有效的防水措施，因?yàn)樗梢越档突炷烈驇r集水產(chǎn)生的壓力。雖然關(guān)于地下工程的防水原則多種多樣，但是經(jīng)過(guò)總結(jié)之后可以對(duì)其進(jìn)行分類，一類是以預(yù)防為主，另一類是以排水為主。在井下開(kāi)采施工時(shí)并沒(méi)有一個(gè)固定的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)靈活運(yùn)用。

我國(guó)礦山巖土工程施工技術(shù)不斷地改革與創(chuàng)新，環(huán)境工程在發(fā)展的同時(shí)也在承受著挑戰(zhàn)。人類不能為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)而置環(huán)境保護(hù)于不顧。環(huán)境巖土現(xiàn)象的出現(xiàn)也是由于自然災(zāi)害頻頻發(fā)生所導(dǎo)致的。雖然我國(guó)的能源開(kāi)采行業(yè)正處于擴(kuò)大規(guī)模、大力發(fā)展的階段，所面臨的問(wèn)題、困難也還沒(méi)有得到解決，但是，所做的一切都要把可持續(xù)發(fā)展放到第一位，由此可得，對(duì)于我國(guó)井下采礦工程的建設(shè)方式還需要進(jìn)一步考究。

2.5 對(duì)環(huán)境巖土工程設(shè)計(jì)方面的注意事項(xiàng)

隨著我國(guó)生態(tài)環(huán)境的不斷低勢(shì)發(fā)展，環(huán)境巖土工程建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)能環(huán)保引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。因此，環(huán)境資源的過(guò)度消耗及廢棄并非由于井下施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有意為之，最重要的原因是來(lái)自設(shè)計(jì)者對(duì)于相關(guān)的環(huán)境保護(hù)法律條約以及一系列環(huán)保節(jié)能措施的淺顯認(rèn)知。進(jìn)而可以看出，在項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)層面有很大一部分的描述都是非常不精準(zhǔn)的，這就使得這些關(guān)于工程項(xiàng)目在施工時(shí)忽略了購(gòu)材的環(huán)保節(jié)能性。所以，可以看出來(lái)，環(huán)境巖土工程設(shè)計(jì)的進(jìn)行過(guò)程必須要非常嚴(yán)格的遵守環(huán)境保護(hù)條約，嚴(yán)格控制節(jié)能環(huán)保舉措，注重環(huán)境保護(hù)節(jié)能的細(xì)節(jié)所在，加強(qiáng)項(xiàng)目組對(duì)環(huán)保的重視態(tài)度。

3 結(jié)語(yǔ)

地下采礦工程施工中產(chǎn)生的問(wèn)題不容忽視，所以，為了使我們賴以生存的環(huán)境不被破壞、不受污染，要求我們?cè)陂_(kāi)發(fā)環(huán)境的同時(shí)也要保護(hù)好環(huán)境。開(kāi)發(fā)利用地下空間也需要有所節(jié)制，注重可持續(xù)發(fā)展。做到以上兩點(diǎn)才能夠?qū)Φ叵驴臻g進(jìn)行合法利用，否則一切都是徒勞。