淺析露天采礦的問題及解決對策

張 濤

（山西省臨縣應(yīng)急管理局，山西 臨縣 033200）

當(dāng)前經(jīng)濟社會發(fā)展進程當(dāng)中，對于能源的需求不斷加大，特別是在礦產(chǎn)資源需求方面更是不斷提升，由此也帶動了礦山開發(fā)力度的不斷加劇，各大礦山都在擴能增產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，來滿足社會生產(chǎn)日益增長的能源需求。但是在礦山不斷擴大生產(chǎn)的過程中，采礦活動卻帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。特別是露天采礦這種方式，由于其生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟投入少、開采簡單等諸多優(yōu)勢，成為各大礦山生產(chǎn)普遍應(yīng)用的采礦方式之一[1]。但是露天采礦過程中，對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞性非常大，特別是大面積的破壞森林與植被，造成水土流失與山體滑坡等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，不僅造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，還引發(fā)人員傷亡等嚴(yán)重事故，阻礙人與自然與社會的協(xié)同發(fā)展。為此，必須要采取有效措施積極應(yīng)對。下文當(dāng)中以山西省露天礦為背景，對其露天采礦過程當(dāng)中的問題進行分析與探討，并提出一些解決對策以供參考。

1 目前露天采礦存在的環(huán)境問題

山西省有著非常豐富的礦產(chǎn)資源，而且超過90%以上的地市都有礦產(chǎn)資源賦存，因此礦產(chǎn)開采業(yè)成為山西省境內(nèi)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，然而礦產(chǎn)業(yè)在為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展提供重要推力的同時，引發(fā)的環(huán)境問題卻非常的嚴(yán)重。尤其是很多礦山在開采過程當(dāng)中都是采用露天采礦方式進行礦產(chǎn)資源開采，這種開采方式不僅規(guī)模大，而且產(chǎn)量高，因此，在推動經(jīng)濟社會發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用。然而受歷史原因和諸多因素影響，在自然方面的認(rèn)識還存在很大的局限性，缺少完善的法律法規(guī)，導(dǎo)致礦山環(huán)境問題日益突出，更嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，對于經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展也形成很大阻礙。

（1）過度開采對土地的破壞。露天采礦過程中對于土地資源破壞性非常巨大，特別是礦山采掘場引發(fā)的土地挖損情況非常嚴(yán)重，外排土場以及工業(yè)場地會形成大量的土地占用。而且露天礦山采掘過，主要通過穿孔爆破方式進行開采，這樣極大地破壞了土表的原始結(jié)構(gòu)。土地挖損是因礦山開采過程當(dāng)中破壞了地表形態(tài)以及淺層土壤，更影響到開采區(qū)域的生物物種種群，打破了生態(tài)環(huán)境原有的平衡性。而且礦山開采過程當(dāng)中還涉及到很多排土道路運輸軌道以及排水管道的建設(shè)等，不僅對土地造成大量占用，而且挖損過程當(dāng)中產(chǎn)生大量的廢棄巖石被堆放外排土場，對土地造成大量占用，而且還是礦山原始地貌被打破，破壞了地表植被，由于大量土地被占用或者土地挖損情況出現(xiàn)，對區(qū)內(nèi)的生態(tài)平衡造成很大干擾，影響生態(tài)環(huán)境。

（2）大氣環(huán)境的污染。露天采礦作業(yè)過程當(dāng)中，造成大量地表剝離，同時再加上爆破、裝運以及卸載、排土等各方面工作，引發(fā)的粉塵非常嚴(yán)重，給空氣造成了很大污染，由于大量的礦產(chǎn)資源堆放在儲礦場，擋風(fēng)抑塵設(shè)施缺乏，在風(fēng)力因素影響下，產(chǎn)生大量的粉塵，對環(huán)境造成的污染性非常的嚴(yán)重，而且還會損失和浪費掉很多礦產(chǎn)資源。而且露天礦開采過程當(dāng)中還有很多有毒有害氣體產(chǎn)生，不但污染環(huán)境，而且對工作人員身體健康還造成巨大影響，對礦山污染環(huán)境治理顯得越發(fā)重要起來。

（3）地表水和地下水資源污染。露天采礦過程當(dāng)中，礦坑中產(chǎn)生的大量污水，工業(yè)場生產(chǎn)過程當(dāng)中大量的廢水產(chǎn)生，排土場的淋溶水，不僅對地表水造成嚴(yán)重污染，同時還嚴(yán)重污染到地下水。大量的污水存在于礦坑中，這些污水中重金屬離子含量非常大，而且是有毒有害物質(zhì)，污水在沒有通過有效措施進行處理之后，任意的進行排放，對地表水引發(fā)的污染性非常大，而且還會對居民用水造成嚴(yán)重影響。排土場內(nèi)的廢石，在降雨因素影響下受到淋溶作用，大量的金屬有害物質(zhì)會隨著降雨，下滲到水體之中，進入地下水層，污染地下水源；工業(yè)場地生產(chǎn)過程當(dāng)中有大量的廢水排出，這些污水污染性非常高，如果未得到科學(xué)有效的處理，排放到環(huán)境中，會對地表水和地下水造成，對周圍土壤以及植被造成很大影響。

（4）廢棄礦坑對環(huán)境的影響。很多露天礦山成立時間較早，而且經(jīng)過多年開采，資源已經(jīng)枯竭，這樣一來便產(chǎn)生很多廢棄礦坑，這些廢棄礦坑大規(guī)模的存在，由于地表水和地下水等多種因素影響，再加上地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不斷改變，導(dǎo)致廢棄礦坑中，水土流失問題非常的突出，同時還極易出現(xiàn)滑坡塌陷泥石流等災(zāi)害，對于礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境造成巨大影響，還影響到人們的正常生產(chǎn)生活，引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。

（5）露天礦閉坑后地質(zhì)環(huán)境的變化與環(huán)境。露天礦山閉坑后，會改變原來的地質(zhì)環(huán)境，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生進一步加劇。露天礦山閉坑之前，為了保證礦山安全生產(chǎn)，確保邊坡的安全性，常常應(yīng)用全套疏干排水系統(tǒng)，完成采礦之后不應(yīng)當(dāng)進行長久的維持，如果停止之后，礦坑中便會匯集大量的地表水與地下水，之前的疏干邊坡，會由于充水因素影響，轉(zhuǎn)變成濕邊坡，導(dǎo)致邊坡巖體具有較大的含水量，強度也會出現(xiàn)明顯下降，地下水位不斷增高，影響邊坡穩(wěn)定性，加劇塌陷和邊坡災(zāi)害的出現(xiàn)。很多露天礦山，由于之前大量地下水開采，對巖石造成非常大的擾動，導(dǎo)致其穩(wěn)定性發(fā)生破壞，引發(fā)沉陷問題，同時由于露天礦山開采過程當(dāng)中，和地下礦山開采同時進行，大量切割邊坡巖體，引發(fā)巨大的擾動和破壞，而且到終采必坑，邊坡變得更加陡直至最終幫坡角，由于邊坡非常脆弱受到自然，人工以及降雨等因素影響，極易導(dǎo)致塌陷和滑坡災(zāi)害的發(fā)生，而沒有采取有效措施進行合理治理，露天礦閉坑之后，必然會導(dǎo)致礦山地質(zhì)環(huán)境不斷惡化，加重地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2 露天礦山開采環(huán)境問題防治對策

（1）土地破壞的防治措施。①土地的復(fù)墾再利用。為了有效減少土地資源的破壞，在進行露天礦開采時，應(yīng)當(dāng)通過一些有效措施的應(yīng)用，更好的保護和利用土地資源，具體可以從下面幾方面入手：對老礦區(qū)進行重新規(guī)劃，利用分區(qū)復(fù)墾形式，對礦山工人進行有效轉(zhuǎn)產(chǎn)，雖然這些需要大量的資金投入，然而，通過相應(yīng)的改善之后經(jīng)濟效益會不斷增加，使復(fù)墾規(guī)模進一步擴大；同時加大排土場建設(shè)，避免對土地資源的過度占用，以免對地質(zhì)環(huán)境引發(fā)巨大的破壞，為礦區(qū)安全生產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)，所以在今后露天礦山開采過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)充分重視土地復(fù)墾和內(nèi)部排土場建設(shè)。②耕作層與表層土壤，是在很多年農(nóng)作物耕作過程當(dāng)中，發(fā)展形成的熟化土壤，深層土壤無法對其起到代替作用，工作層土壤利于種子萌發(fā)與幼苗生長，所以應(yīng)當(dāng)針對礦區(qū)表層土壤進行剝離，并在合理規(guī)劃區(qū)域堆放，閉坑之后利用這些土土壤進行復(fù)墾。③運輸?shù)缆沸藿ㄟ^程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)將礦山原有的道路充分利用，不對林地耕地進行占用，對于一些土壤條件較好植被生態(tài)較好的區(qū)段應(yīng)當(dāng)避開，避免對礦區(qū)植被和土壤造成破壞。④通過人工和機械聯(lián)合作業(yè)形式清理采場邊坡，將凸起和松動的碎石塊全部清除，通過機械聯(lián)合人工手段平整平臺，將較大的石塊兒清除掉，拆除休息室和表土堆放場所，并合理平整礦區(qū)的道路與場地。⑤平臺場地平整之后，利用穴狀坑和采場邊坡平臺開展覆土工作，將礦山開拓過程當(dāng)中剝離堆放的表土作為覆土來源，同于機械手段，在就近原則下進行覆土，厚度≥0.5m。同時增加農(nóng)家肥，提高土壤肥力。

（2）空氣污染的防治措施。①施工廠采取有效的防塵措施。開挖土石方過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)避開大風(fēng)天氣條件下進行開挖，工作完成之后及時做好回填與平整工作，工業(yè)場地，與配套工程相結(jié)合開展施工，做好路面硬化，在揚塵多發(fā)地段，利用封閉車輛進行運輸，加裝擋板和圍布，強化管理，降低揚塵污染。②運營階段，地面運輸系統(tǒng)采取有效的措施進行防塵。帶式輸送機棧橋露天部分增加罩棚，并設(shè)置防風(fēng)擋板，通過圓筒倉儲方式進行儲礦，并在卸載原礦石與轉(zhuǎn)載點，安裝噴水防塵設(shè)施。③采場、排土場揚塵治理。采掘工作面應(yīng)當(dāng)對炮孔合理設(shè)置，并對爆破的參數(shù)科學(xué)選擇，合理控制裝藥量，并加強充填管理，爆破工作開展之后，及時向孔內(nèi)注水，鉆機安裝集塵器，設(shè)置灑水車，增加路面濕度，降低粉塵污染，采礦作業(yè)完成之后，排土場平臺，及時的覆土綠化，種植植物。

（3）邊坡防治措施。①對露天礦邊坡加強管理，構(gòu)建完善的管理制度，根據(jù)設(shè)計要求，剝采生產(chǎn)時將邊坡角平臺合理預(yù)設(shè)，避免過度超采超挖。②通過機器人對邊坡穩(wěn)定性進行定時監(jiān)測，對邊坡動態(tài)變化情況充分了解和掌握，針對出現(xiàn)的局部小規(guī)模坍塌問題的措施治理。③露天礦有著豐富的地下水，對疏干排水系統(tǒng)進行完善，有出水點發(fā)現(xiàn)時，在經(jīng)過全面的調(diào)查后打水平孔，將靜水壓力進行釋放，暴雨發(fā)生后，會影響邊坡穩(wěn)定性，通過疏干排水，能夠有效減少地下水造成的不利影響。④構(gòu)建完善的日常巡查制度，在春季解凍之后或者汛期來臨前，要加強監(jiān)測出現(xiàn)的沉陷裂縫，有異常發(fā)現(xiàn)時及時進行避讓或者加強防治。⑤抗滑樁在抵抗滑坡災(zāi)害發(fā)生時起著非常重要的作用，夠有效的穩(wěn)定邊坡，特別是一些淺層的和中厚型的滑坡，利用這種方式更為有效，可以大大降低滑坡災(zāi)害的發(fā)生。

（4）水污染的防治措施。①修筑截礦山排水溝渠。在礦場的四周建設(shè)排水溝渠，雨量較大過程中能夠發(fā)揮良好的竹擋效果，還能達到疏流作用。②河流改道。對于礦區(qū)穿越的河流，必須要開展改到遷徙，改道路線應(yīng)當(dāng)首選短，地勢平緩，滲水緩慢的區(qū)段，而且還應(yīng)當(dāng)對礦山發(fā)展前景充分考慮，以免出現(xiàn)二次分流情況，選擇新河到起點過程當(dāng)中，需要在意發(fā)生何嘗沖刷的地點進行選擇，同時要確保與原河道河道河勢相識應(yīng)。③調(diào)洪水庫。穿越開采境界的季節(jié)性地表水，通過改造手段來進行應(yīng)對，可以將調(diào)洪水庫設(shè)置在礦區(qū)的上游位置進行截流與洪水儲存。④修筑攔河堤。露天礦開采和附近河流及周圍地面處于相同水平境界，或者與岸邊地形相比較低時，需要將強護堤堰建設(shè)，避免喝水對采礦場進行漫灌。⑤防滲帷幕。在露天礦開采境界之外，設(shè)置多個注漿孔組成的擋水墻，即為防滲帷幕能夠起到良好的防水作用。