淺談地下開采礦山對地質(zhì)環(huán)境的影響和治理措施

張曉麗 李嵐

摘要：礦山資源的開發(fā)利用，將引發(fā)一定程度的地質(zhì)環(huán)境問題，本文以地下開采的礦山為例，簡述礦山開采可能引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題類型和成因，并針對不同的地質(zhì)環(huán)境問題提出了治理措施和建議。

關鍵詞：礦產(chǎn)資源;地質(zhì)環(huán)境;治療措施和建議

隨著我國礦業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，因之引起的礦山地質(zhì)環(huán)境問題越來越受到社會各界的關注。采礦引起的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，嚴重影響了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，嚴重影響了礦區(qū)附近居民的生產(chǎn)、生活。為了及時對破壞的土地恢復利用和對破壞的生態(tài)環(huán)境恢復改善，減少礦山開采對礦山及周邊地質(zhì)環(huán)境造成的破壞，防止地質(zhì)災害發(fā)生，分析地質(zhì)環(huán)境問題發(fā)生的原因并采取有效的防治和治理措施勢在必行。

一、地質(zhì)環(huán)境問題

（一）礦山開采可能引發(fā)的地質(zhì)災害

1.滑坡、泥石流

礦山開采在井巷掘進和礦山開采的過程中，必將產(chǎn)生大量的廢石，眾多礦山排出的廢石選擇依山堆山、有溝堆溝。依山而建的廢石堆放場底部多未經(jīng)處理，地表松散第四系腐殖土在堆積體下滑力的影響下，受雨水滲入，易形成滑移面，造成上部堆體整體下滑，發(fā)生滑坡地質(zhì)災害;堆放在溝谷內(nèi)的廢石將谷底原水流通道堵塞，尤其塊度較小的廢石堆積，滲水性能極差，在遇到強降雨天氣，大量匯水順溝而下，易將松散堆積體整體沖到溝谷下游，形成泥石流地質(zhì)災害?；潞湍嗍鞯陌l(fā)生，必將對下游建筑物、工作人員及設備等構成一定程度的威脅，造成經(jīng)濟損失。

2.地面塌陷、地裂縫

礦石開采后形成的采空區(qū)頂板疏松，易碎、易滑動，穩(wěn)固性較差，采空區(qū)頂板暴露面積較大。由于地應力的存在，礦山開采勢必打破原來巖（土）體的自然平衡狀態(tài)，引起采空區(qū)一定范圍內(nèi)的巖（土）體應力重新分布，產(chǎn)生變形、位移、破壞，導致采空區(qū)地表發(fā)生地面塌陷，在塌陷發(fā)生的同時，常伴生著地裂縫地質(zhì)災害的發(fā)生。塌陷坑將嚴重影響地面人員及設備的安全，且深凹的塌陷坑會導致地表與地下連通，積水可能通過此通道涌入井下，對井下安全造成威脅。

3.礦井突水

礦區(qū)內(nèi)主要含水層為第四系松散巖層孔隙水、基巖裂隙水和巖溶裂隙水，礦床主要充水來源為含礦巖溶裂隙含水層，接受地表水體及大氣降水的補給。除礦山正常的涌水之外，礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)情況復雜，斷層分布廣泛，部分拉張斷裂將導通地表水體或采空區(qū)內(nèi)積水，同時地面塌陷坑也是地表水體與井下導通的重要通道，地表水體或采空區(qū)內(nèi)積水的涌入將形成礦井突水災害，嚴重威脅井下人員、設備的安全。

（二）礦山開采對含水層的破壞

為保證井下正常生產(chǎn)，礦山開采必將疏排地下水，地下水水位降至最低開采掘進面標高以下。礦山疏排地下水將導致含水層結構的破壞，造成地下水水位下降，影響周圍主要含水層功能，對礦區(qū)及周邊地區(qū)生產(chǎn)生活供水造成一定影響。

（三）礦山開采對土地資源的破壞和地形地貌景觀的影響

礦山開采排放廢石形成的廢石堆放場、臨時堆礦場、生產(chǎn)生活及辦公建筑物等，均會對土地資源進行壓占利用，改變了原有的土地利用類型，同時改變了原生態(tài)的地形地貌景觀，破壞了原有的生態(tài)植被，造成水土流失加重。

二、地質(zhì)災害的防治措施

（一）滑坡、泥石流

對廢石場頂部及溝谷上游修建截水溝和排水溝，有效的控制匯水對堆體的沖擊，廢石采取分臺階堆放的形式以確保堆體的穩(wěn)定性。同時加強雨季時的監(jiān)測工作，注意觀測堆體穩(wěn)定性問題性。

（二）地面塌陷、地裂縫

礦山需定期進行地面變形監(jiān)測，采取專業(yè)監(jiān)測與簡易監(jiān)測相結合方式開展。首先設置固定的監(jiān)測點進行水準測量，監(jiān)測網(wǎng)點布設達到基本控制塌陷區(qū)形態(tài)，準確測量塌陷面積和下沉深度為宜。其次要對地裂縫、建筑物開裂采用人工現(xiàn)場調(diào)查、量測，提前采取預警、避讓，并及時維修。地面變形監(jiān)測需長期、連續(xù)地監(jiān)測，以便掌握地面塌陷、地裂縫的形成發(fā)展規(guī)律，提早預防、治理。

在采礦過程中，調(diào)查采空區(qū)及空巷位置，預防采空區(qū)及空巷提前冒落，還應預留安全礦柱，利用礦渣回填采空區(qū)等措施，減少地面塌陷和地裂縫的發(fā)生。對于裂縫建筑物采取維修甚至搬遷措施，確保人員安全。對于沉（塌）陷區(qū)使耕地發(fā)生較大幅度的變形，從而影響礦區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，穩(wěn)定后應進行土地恢復治理工程。在塌陷的邊緣地帶出現(xiàn)的地裂縫及時進行回填處理，治理地裂縫一般采用填埋、灌漿、防滲處理。

（三）礦井突水

礦山開采可能發(fā)生突水事故的主要因素為采空區(qū)、斷層導水和塌陷坑導水，為保證礦山安全生產(chǎn)，針對可能發(fā)生突水的可能性采取有效預防措施。對于采空區(qū)，必須執(zhí)行“有疑必探，先探后掘”的原則，在開采至采空區(qū)邊界時提前采取探水措施;對于斷層導水，采掘時遇到構造時，應提前探放水，必要時采取疏放水措施;對斷層交叉點、尖滅端、褶曲軸部等構造發(fā)育地段要重點加固防護，預防工作面在回采過程中出水;加強井下水文觀測，對導水裂隙發(fā)育地段要特別注意發(fā)現(xiàn)井下涌水量明顯增大，井下工作人員應及時升井，并采取相應措施;對于地面塌陷坑，發(fā)現(xiàn)時必須采取回填、防滲措施。

在礦山開采過程中，必須確保井下各作業(yè)區(qū)與地面之間有順暢的通信聯(lián)系，在有突水預警時能夠通知所有井下工作人員快速撤離，加強井下放排水，采取防、堵、疏、排等必要措施。

三、土地資源的恢復治理措施

礦山應遵循邊開發(fā)邊治理的原則，在開采過程中，嚴格遵循開發(fā)利用方案設計，盡可能的減少新增土地資源的破壞，并對后期開采不再利用的區(qū)域率先采取恢復治理工程。治理工程應堅持因地制宜的原則，易林則林，宜牧則牧，易農(nóng)則農(nóng)，選擇適宜當?shù)赝寥?、氣候的農(nóng)作物或經(jīng)濟作物，在恢復土地資源和地形地貌景觀修復的同時，盡可能的創(chuàng)造經(jīng)濟效益、社會效益。

四、結語

礦山應按照“統(tǒng)一規(guī)劃、源頭控制、防治結合”的原則，在生產(chǎn)過程中通過邊生產(chǎn)邊恢復縮短治理恢復期和破壞土地的裸露時間;加強監(jiān)測工作，有效的預防地質(zhì)災害的發(fā)生?？傊乐闻c恢復措施體系將按照系統(tǒng)工程原理，處理好局部與整體、單項與綜合、近期與遠期的關系，力爭做到方案投資小、恢復效益好、可操作性強，使防治與治理恢復有效結合，確保礦山地質(zhì)環(huán)境得到有效的恢復，促進經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]DZ/0238-2004地質(zhì)災害分類分級（試行ASI北京：中國標準出版社，2004.

[2]任軍旗，鄭群有，方茜娟.礦山地質(zhì)環(huán)境治理[J].中國地質(zhì)災防治學報，2008，19.