礦山開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及其治理方案

張建軍

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，礦產(chǎn)資源的需求越來(lái)越大，在礦山開(kāi)采中，如果交通條件比較差，開(kāi)采方法不科學(xué)，沒(méi)有做好環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)，就容易發(fā)生嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。不但會(huì)影響礦山開(kāi)采的安全性，也會(huì)威脅到附近居民生活的安全性?；诖?，開(kāi)展礦山開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及其治理方案的研究就顯得尤為必要。

1 礦山開(kāi)采中引發(fā)的常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害

1.1 冒頂

在礦山開(kāi)采中冒頂是最常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)礦山生產(chǎn)安全有較大影響，冒頂主要體現(xiàn)為巖層脫落、塊體冒落下、坍塌等。此種地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在巖層穩(wěn)定性比較差的礦山中，具有很強(qiáng)的突發(fā)性和不可預(yù)見(jiàn)性，會(huì)對(duì)礦山開(kāi)采人員構(gòu)成致命威脅。

1.2 泥石流

泥石流也是礦山開(kāi)采中比較常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，在暴雨天氣或者冰雪消融時(shí)，雨水和雪水下滲，導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低，形成的特殊性洪流。在進(jìn)行礦山開(kāi)采中，植被破壞嚴(yán)重，在暴雨天氣雨水的搬運(yùn)下，就會(huì)形成降雨性泥石流。泥石流由石塊、砂礫、粘土、水等物質(zhì)共同組成。目前礦山開(kāi)采泥石流地質(zhì)災(zāi)害，主要發(fā)生廢石堆積區(qū)域或者土質(zhì)結(jié)構(gòu)比較松軟的區(qū)域。

1.3 采空區(qū)塌陷

采空區(qū)塌陷主要發(fā)生在采用空?qǐng)龇ɑ蛘弑缆浞ㄩ_(kāi)采的礦區(qū)，隨著時(shí)間的推移，會(huì)在礦山開(kāi)采區(qū)域形成具有一定規(guī)模后，就會(huì)發(fā)生垮落，如果處理不及時(shí)，或者處理方法不科學(xué)，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的事故隱患，如果情況嚴(yán)重，甚至?xí){到地表構(gòu)筑物及道路的安全使用。一旦達(dá)到一定范圍的采空規(guī)模，沒(méi)有及時(shí)填充，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的崩塌災(zāi)害，此種地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在金屬礦區(qū)。采空區(qū)塌陷如果處理不當(dāng)，還有可能引起其他地質(zhì)災(zāi)害，如地面裂縫、崩塌等。引發(fā)此種地質(zhì)災(zāi)害的因素比較多，既受到的巖層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖性、成分等可控自然條件的影響，也會(huì)受到開(kāi)采技術(shù)和人類活動(dòng)的影響。

1.4 崩塌滑坡

崩塌滑坡是露天開(kāi)采和地下開(kāi)采都會(huì)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，如果情況嚴(yán)重，會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。露天采礦時(shí)崩塌滑坡主要表現(xiàn)為發(fā)生礦邊坡滑落。地下開(kāi)采則主要由采礦區(qū)塌陷引起。引發(fā)此種地質(zhì)災(zāi)害主要因素包括：礦區(qū)自然環(huán)境、工程隱患區(qū)域的地質(zhì)條件、人類活動(dòng)方式等。在礦山的排土場(chǎng)、堆渣場(chǎng)邊坡、尾礦壩等區(qū)域更容易發(fā)生崩塌滑坡。

2 解決礦山開(kāi)采引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題的對(duì)策

2.1 落實(shí)地質(zhì)環(huán)境生態(tài)恢復(fù)的系統(tǒng)治理

為更好的解決礦山開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害需要科學(xué)合理的應(yīng)用系統(tǒng)治理念，通過(guò)環(huán)境生態(tài)恢復(fù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山開(kāi)采地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題的綜合治理。比如：可通過(guò)排水工程、廢渣清運(yùn)、種植植被等手段，逐步改善地質(zhì)環(huán)境，恢復(fù)原來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)。從而愈發(fā)泥石流、坍塌滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，從而解決礦山所在區(qū)域的水土流失問(wèn)題，提升生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)速度。在采用此種方法時(shí)，要先治理危險(xiǎn)性比較大并且容易引發(fā)嚴(yán)重后果的廢渣坡，然后在治理其他風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)比較小的廢渣坡。

2.2 加強(qiáng)環(huán)境管理和土地復(fù)墾監(jiān)控工作

對(duì)環(huán)境治理管理和土地復(fù)墾而言，我國(guó)出臺(tái)很多法律法規(guī)，明確指出，對(duì)生態(tài)環(huán)境而言，要嚴(yán)格遵循“誰(shuí)破壞，誰(shuí)復(fù)墾，誰(shuí)復(fù)墾，誰(shuí)受益”的原則，礦山企業(yè)要定期開(kāi)展植樹、種草、造林等活動(dòng)。但就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，很多礦山還沒(méi)有足夠重視環(huán)境治理和復(fù)墾工作，致使很多政策、制度、措施無(wú)法落實(shí)到實(shí)處[1]。鑒于此，礦山所在區(qū)域的環(huán)境保護(hù)部門和政府部門，要加強(qiáng)對(duì)礦山執(zhí)行環(huán)境保護(hù)和土地復(fù)墾監(jiān)察工作。新建項(xiàng)目必須進(jìn)行全方位的生態(tài)環(huán)境評(píng)估，得到政府部門審批同意之后，依法開(kāi)展環(huán)境保護(hù)管理和土地復(fù)墾監(jiān)控。

2.3 盡快實(shí)現(xiàn)土地復(fù)墾產(chǎn)業(yè)化

礦山開(kāi)采企業(yè)要想獲得持續(xù)發(fā)展，就必須盡快實(shí)現(xiàn)土地復(fù)墾產(chǎn)業(yè)化，在目前政府政策和“綠色礦山”理念的指導(dǎo)下，將土地復(fù)墾作為可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)工作，將礦山開(kāi)采企業(yè)的發(fā)展用地、破壞區(qū)域土地復(fù)墾、復(fù)墾之后的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)、礦山開(kāi)采、產(chǎn)品加工等相互結(jié)合，盡快實(shí)現(xiàn)土地復(fù)墾的一體化和產(chǎn)業(yè)化[2]。國(guó)內(nèi)外礦山開(kāi)采地質(zhì)災(zāi)害治理研究和實(shí)例表明，通過(guò)實(shí)現(xiàn)土地復(fù)墾產(chǎn)業(yè)化，可有效解決礦山開(kāi)采企業(yè)用地不足、礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理難度大的問(wèn)題，既能促使國(guó)家相關(guān)政策和法規(guī)落到實(shí)處，還能進(jìn)一步強(qiáng)化當(dāng)?shù)卣块T對(duì)礦山復(fù)墾的支撐，對(duì)我國(guó)礦產(chǎn)資源事業(yè)持續(xù)發(fā)展有重要意義。

2.4 建立礦山開(kāi)采生態(tài)環(huán)境資料信息系統(tǒng)

面對(duì)日益復(fù)雜的礦山開(kāi)采地質(zhì)災(zāi)害，在地質(zhì)災(zāi)害治理時(shí)，要積極開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境評(píng)價(jià)工作，以便更加真實(shí)有效的掌握我國(guó)礦山開(kāi)采地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展現(xiàn)狀和存在的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，逐步構(gòu)建完善的礦山生態(tài)環(huán)境檔案和生態(tài)環(huán)境預(yù)警體系，針對(duì)礦山開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染等問(wèn)題，及時(shí)處理，嚴(yán)肅治理[3]。針對(duì)已經(jīng)閉坑之后的礦區(qū)要及時(shí)進(jìn)行填充和生態(tài)環(huán)境治理，針對(duì)新建的礦山需要立足“綠色礦山”，建立無(wú)廢礦業(yè)發(fā)展理念。在生產(chǎn)過(guò)程中施行更為嚴(yán)格的環(huán)保政策，促進(jìn)我國(guó)礦山開(kāi)采所導(dǎo)致的采礦區(qū)和周邊環(huán)境惡化趨勢(shì)能夠得到切實(shí)有效的管理和控制。

3 礦山開(kāi)采引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的治理方案

3.1 精確預(yù)測(cè)報(bào)告

為獲知精確地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生情況和發(fā)展現(xiàn)狀，在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)中，可采用一些先進(jìn)的探測(cè)儀器和探測(cè)設(shè)備，進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，為制定治理方案提供必要的數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo)，常用的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)方法有以下幾種：

第一種，TSP法，具有使用范圍廣、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)精度高，距離長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，可預(yù)測(cè)出100m～150m范圍中，采空區(qū)域的位置、規(guī)避、塌方、突水等地質(zhì)災(zāi)害。

第二種，直流電法。主要機(jī)理是通過(guò)空間電法對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的條件進(jìn)行勘探，從而判斷地質(zhì)構(gòu)造情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷層、裂隙、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，為地質(zhì)災(zāi)害處理提供數(shù)據(jù)支持。

3.2 巖土治理

巖土治理在礦山開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害治理中，比較傾向于對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防控制，目前常用的巖土工程治理技術(shù)包括以下幾種：

第一種，巖爆應(yīng)力集中，降低地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)力提前釋放出來(lái)，避免引發(fā)更加嚴(yán)重的災(zāi)害問(wèn)題。

第二種，尾礦塌陷，可通過(guò)邊開(kāi)采，邊回填，或者集中充填的方法，提升尾礦庫(kù)的整體總量。

第三種，采空區(qū)塌陷。巖土治理采空區(qū)塌陷地質(zhì)災(zāi)害的主要機(jī)理為通過(guò)減少沉降高度來(lái)預(yù)防采空區(qū)塌陷地質(zhì)災(zāi)害，包括礦山地質(zhì)條件的穩(wěn)定性[4]。

第四種，對(duì)排石場(chǎng)中存在的空洞、裂縫等，可通過(guò)高密度電阻率法和工程地震法進(jìn)行探測(cè)，在應(yīng)用此項(xiàng)治理方案時(shí)，如果礦山地質(zhì)條件比較復(fù)雜，必須進(jìn)行分段勘查，在必要時(shí)還要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)論證，保證治理方案的可行性和科學(xué)性。

3.3 其他治理方案

加強(qiáng)礦山開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害治理立法，建立完成健全的地質(zhì)災(zāi)害治理管理制度和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系。結(jié)合礦山開(kāi)采地質(zhì)條件實(shí)際情況，和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生種類、根源等，因地制宜開(kāi)展綜合治理，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和污染治理[5]。在進(jìn)行礦山開(kāi)采時(shí)，必須先明確礦山環(huán)境的責(zé)任，采用更加先進(jìn)、科學(xué)的礦山采礦工藝，制定科學(xué)合理的礦山恢復(fù)治理計(jì)劃，對(duì)礦山環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)行定期監(jiān)督檢查。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，分析了礦山開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及其治理方案，分析結(jié)果表明，在礦山開(kāi)采中，如果尋找的開(kāi)采技術(shù)不科學(xué)，或者環(huán)境保護(hù)治理效果欠佳，就會(huì)引起嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，影響采礦人員和周圍居民的安全。因此，需要礦山開(kāi)采企業(yè)必須做好地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，同時(shí)加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理，盡快恢復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境原有的生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。