淺談礦山地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)有關(guān)措施

朱和俊

（宣城市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)和地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急中心，安徽 宣城 242000）

當(dāng)前我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)全面快速發(fā)展，現(xiàn)階段礦產(chǎn)資源基本國(guó)情沒(méi)有變，在國(guó)家發(fā)展大局中的地位和作用沒(méi)有變，資源環(huán)境緊約束態(tài)勢(shì)沒(méi)有變。根據(jù)公開(kāi)資料，我國(guó)礦石開(kāi)采總量占全球1/4，且大宗礦產(chǎn)品對(duì)外依存度仍較高，今后礦產(chǎn)資源消費(fèi)總量仍將處于高位，立足國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)不可或缺。

同時(shí)，礦山地質(zhì)環(huán)境也是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。人民對(duì)美好生活的向往和追求這個(gè)新時(shí)代奮斗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)良好生態(tài)環(huán)境的更高要求和對(duì)資源需求的持續(xù)增長(zhǎng)是對(duì)立統(tǒng)一和互為前提的。安全開(kāi)采資源、防治地質(zhì)災(zāi)害、科學(xué)保護(hù)環(huán)境是實(shí)現(xiàn)礦業(yè)綠色轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的重要課題。

1 礦山常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害

按致災(zāi)地質(zhì)作用的特征、性質(zhì)，常見(jiàn)礦山地質(zhì)災(zāi)害有崩塌、滑坡、泥石流等不穩(wěn)定斜坡巖土體運(yùn)動(dòng)災(zāi)害，地面塌陷、沉降、地裂縫等地面變形災(zāi)害，煤層自燃、洞井塌方、巖溶塌陷、采空塌陷、冒頂片幫、突水等礦山與地下工程災(zāi)害等。地質(zhì)災(zāi)害同屬自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的范疇，在成因上具備地質(zhì)營(yíng)力自然演化和人類活動(dòng)影響誘發(fā)的雙重性，但礦山地災(zāi)無(wú)論在致因還是在預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)預(yù)警和防治中，人的因素不可忽視。

有數(shù)據(jù)表明，直接人類活動(dòng)因素的泥石流災(zāi)害中多為礦山開(kāi)采及工程活動(dòng)形成[1]。按我國(guó)常見(jiàn)地災(zāi)發(fā)生情況推導(dǎo)，滑坡、崩塌數(shù)量會(huì)更多。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生又與安全生產(chǎn)事故聯(lián)系在一起，威脅礦區(qū)范圍內(nèi)及附近活動(dòng)人員，其影響不容小覷。不同礦種、開(kāi)采方式、采礦方法會(huì)引發(fā)不同類型和概率的地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。本文僅從礦山不同功能區(qū)的角度，淺談金屬非金屬礦山易發(fā)生的地災(zāi)防治工作和礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)措施。

1.1 露天礦山邊坡地質(zhì)災(zāi)害

露天礦山邊坡存在暴露巖層多、地質(zhì)條件差異和變化大、上下部邊坡穩(wěn)定性要求不同、形態(tài)受采礦工程制約、受爆破震動(dòng)開(kāi)挖加載等人為因素影響、暴露坡體短期內(nèi)缺少維護(hù)以及深凹開(kāi)采、露采地采變更擾動(dòng)等特點(diǎn)。其邊坡穩(wěn)定性受地形、巖性、構(gòu)造、邊坡形態(tài)、氣候、地下水等影響。常見(jiàn)地災(zāi)有巖土體滑坡、塊體崩塌、松散巖土滑塌、泥石流、滾石等。飾面石材、石膏礦、鹽礦等礦種和采用水力、水溶、堆浸等特殊開(kāi)采方式的礦山，其災(zāi)害類型、發(fā)生概率和危害強(qiáng)度不同于一般露采礦山。

1.2 地下礦山空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害

地下采空區(qū)具有隱蔽性、井巷系統(tǒng)復(fù)雜、易誘發(fā)重特大事故、周邊歷史遺留采空區(qū)可能未妥善處理、空間有限救援難度大易致群死群傷、治理難度大成本高、小型以下礦山采空區(qū)管理不到位、會(huì)對(duì)地表產(chǎn)生間接影響等特點(diǎn)。其安全性受采空區(qū)監(jiān)測(cè)治理、水文工程地質(zhì)條件、開(kāi)采條件、地壓、老窿水、支護(hù)工程、地表安全防護(hù)距離、企業(yè)管理水平和防災(zāi)減災(zāi)能力建設(shè)等影響。地災(zāi)發(fā)育規(guī)律受地質(zhì)條件、地下采空區(qū)特征等因素控制。

采場(chǎng)作業(yè)面及附近存在各種變形仍在繼續(xù)發(fā)展的采空區(qū)，圍巖應(yīng)力尚未完成重新分布、地下水平衡狀態(tài)被打破等原因可誘發(fā)采空塌陷、地面開(kāi)裂、不均勻沉降、透水突泥、巖爆等。采空區(qū)垮落或頂板變形發(fā)展到地表時(shí)易誘發(fā)地面塌陷、山體崩塌、山體或邊坡滑坡等。采空區(qū)安全、環(huán)境問(wèn)題已成為影響一些地方尤其是礦業(yè)城市、村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)和諧的重要因素。

1.3 排土場(chǎng)和尾礦庫(kù)地質(zhì)災(zāi)害

礦業(yè)活動(dòng)不僅是采掘活動(dòng)，還包括選礦和冶煉加工。排土場(chǎng)是礦山剝離和掘進(jìn)等過(guò)程產(chǎn)生的廢石廢土廢棄物集中堆放場(chǎng)所，其地災(zāi)影響因素有選址、巖土力學(xué)性質(zhì)、基底承載能力、排土工藝、地下水和地表水、人為因素等。易形成滑坡、泥石流、坍塌、滾石等。尾礦庫(kù)作為一些礦山的附屬設(shè)施有其單獨(dú)的管理體系，金屬礦進(jìn)行礦石選別后排出的尾礦或其他工業(yè)廢渣等儲(chǔ)存于此。尾礦庫(kù)較常見(jiàn)的是滑坡，尾礦壩滑坡常導(dǎo)致潰決事故及其他環(huán)境污染等次生災(zāi)害，加上地質(zhì)災(zāi)害的突發(fā)性，因此，即使較小的滑坡也應(yīng)引起足夠的重視。

2 強(qiáng)化技防措施開(kāi)展綜合治理

礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)屬于資源、勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，小型規(guī)模及以下礦山，從業(yè)人員相對(duì)密集，礦山地災(zāi)隱患點(diǎn)會(huì)威脅礦區(qū)周邊各類人員、設(shè)備設(shè)施安全。

隨著第三產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，礦業(yè)稅收貢獻(xiàn)占比變小，“兩山”理論日益深入人心，礦業(yè)外部環(huán)境的期望值較高。而信息時(shí)代礦山安全、環(huán)保問(wèn)題頻發(fā)，易成為輿論焦點(diǎn)且示范效應(yīng)差，一旦發(fā)生重大人員傷亡事故，可能導(dǎo)致礦山整頓、關(guān)停，造成經(jīng)濟(jì)損失，不利于礦產(chǎn)資源集約節(jié)約利用和保護(hù)及日后地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理和土地復(fù)墾工作。故而，應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)礦山地災(zāi)隱患防范和治理。

2.1 邊坡地災(zāi)防治

礦山地災(zāi)防治原則當(dāng)以預(yù)防為主、治理為輔，防患于未然。露天礦山邊坡施工、開(kāi)采不安全因素多，做好邊坡工程勘察工作是源頭防范的基礎(chǔ)。在建設(shè)項(xiàng)目可行性研究、設(shè)計(jì)和基建施工階段，均應(yīng)根據(jù)進(jìn)度和變化有所側(cè)重地進(jìn)行勘察。查明區(qū)內(nèi)工程、水文、環(huán)境地質(zhì)背景，進(jìn)行必要的工程驗(yàn)證、物探鉆探或采樣試驗(yàn)，做好邊坡形態(tài)分析和設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性計(jì)算和綜合評(píng)價(jià)。不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，為開(kāi)采階段的邊坡管理筑牢基礎(chǔ)，并據(jù)此確定邊坡失穩(wěn)防治重點(diǎn)區(qū)域、監(jiān)測(cè)建議、治理措施等。

對(duì)威脅較大的滑坡隱患點(diǎn)應(yīng)及時(shí)采取減重反壓、疏干排水、抗滑支擋、支護(hù)加固等技術(shù)手段防治，泥石流隱患點(diǎn)建議采用“固源+攔擋+排導(dǎo)+停淤”的綜合工程治理措施，崩塌落石等進(jìn)行危巖清除、加固、建造擋土墻網(wǎng)等，確保受威脅對(duì)象安全。加強(qiáng)開(kāi)采作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)組織管理，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)范規(guī)程分層開(kāi)采。爆破開(kāi)采瞬時(shí)激發(fā)的地震加速度和沖擊能會(huì)削弱邊坡整體穩(wěn)定性，爆破作業(yè)必須精心實(shí)施，盡可能地減小破壞效應(yīng)。建立水文、地質(zhì)資料檔案，和有效的防排水體系，通過(guò)防治水工程攔截疏導(dǎo)地表水，保持地下水排泄通道通暢，降低地下水水位到允許范圍，及時(shí)將邊坡和臺(tái)階附近積水和地下水匯集排出礦山影響界限外。邊坡有必要進(jìn)行分區(qū)分級(jí)管理，工業(yè)廣場(chǎng)布設(shè)在穩(wěn)定區(qū)域，生產(chǎn)生活設(shè)施應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)有關(guān)安全距離要求。不穩(wěn)定邊坡要進(jìn)行變形、應(yīng)力、振動(dòng)、水文、地下水等監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)科技儀器應(yīng)用和電子系統(tǒng)建設(shè)，為工程治理和強(qiáng)降雨、冰雪凍融等特殊時(shí)期的應(yīng)急處置提供決策參考。避免坡頂堆載、無(wú)序排放等不正確的人為擾動(dòng)。經(jīng)常對(duì)邊坡清理整修，及時(shí)開(kāi)展邊開(kāi)采邊治理和礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作，充分發(fā)揮植被對(duì)水土的固定作用。

2.2 采空區(qū)地災(zāi)防治

采空區(qū)地災(zāi)防治可劃分為地質(zhì)勘查、礦山建設(shè)、生產(chǎn)、閉坑四個(gè)階段，并納入礦區(qū)選址、基建、開(kāi)采、關(guān)閉的總體規(guī)劃。老采空區(qū)、生產(chǎn)空區(qū)和未來(lái)空區(qū)在不同階段均需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，地質(zhì)調(diào)查、測(cè)繪工作貫穿始終。

不同類型災(zāi)種的易發(fā)區(qū)段必須進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查，充分查明礦山水工環(huán)地質(zhì)特征。對(duì)礦區(qū)地質(zhì)勘探報(bào)告、安全設(shè)計(jì)中有關(guān)老采空區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充勘查和安全評(píng)價(jià)，明確與礦山主體工程配套建設(shè)的地災(zāi)治理工程施工、監(jiān)理、驗(yàn)收、監(jiān)測(cè)等技術(shù)要求和安全措施。

礦山投產(chǎn)后，企業(yè)應(yīng)按設(shè)計(jì)確定的開(kāi)采工藝和開(kāi)采順序布設(shè)開(kāi)拓工程，及時(shí)處置回采結(jié)束的采場(chǎng)和中段，廢棄不用的采空區(qū)及時(shí)采用充填、砌礦柱、崩落、放頂、封閉隔離等進(jìn)行治理。治理中可充分綜合利用礦山排土場(chǎng)中固體廢棄物，統(tǒng)籌保護(hù)礦山井上下地質(zhì)環(huán)境。落實(shí)有關(guān)隔離、保安礦柱留設(shè)等要求，以有效預(yù)防生產(chǎn)中或閉坑后的采空區(qū)大面積塌陷。

對(duì)采礦權(quán)存在標(biāo)高不同而平面重疊的露天或井下礦山之間應(yīng)充分論證。存在水害隱患的礦山建設(shè)前應(yīng)進(jìn)行專門的水文地質(zhì)勘察，特別注意斷層裂隙水和廢舊井巷積水。編制防治水設(shè)計(jì)、成立防治水機(jī)構(gòu)，據(jù)情選用疏水降壓、帷幕節(jié)截流、注漿堵水、注漿改造、留設(shè)隔水巖柱等防治技術(shù)。完善水害探測(cè)、監(jiān)測(cè)和應(yīng)急處置措施，在發(fā)生隱患和險(xiǎn)情時(shí)啟動(dòng)預(yù)案，加強(qiáng)巡查監(jiān)測(cè)和趨勢(shì)分析，防止事態(tài)擴(kuò)大和人員傷亡。密切關(guān)注井巷地壓和采場(chǎng)地壓，合理確定斷面形狀和礦房、礦柱參數(shù)和回采順序，及時(shí)敲幫問(wèn)頂、支護(hù)加固、處理浮石和采空區(qū)，堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)。巖溶塌陷地區(qū)，采用地表、地下控水措施減少巖溶填充物和第四系松散土層被地下水搬運(yùn)、侵蝕是根本辦法，工程上一般有灌注填充、旋噴加固、強(qiáng)夯等加固措施。地下爆破必須嚴(yán)格落實(shí)有關(guān)安全技術(shù)要求。

2.3 排土場(chǎng)和尾礦庫(kù)地災(zāi)防治

排土場(chǎng)、尾礦庫(kù)屬于半永久性建（構(gòu)）筑物，其礦山地災(zāi)防治和企業(yè)安全生產(chǎn)息息相關(guān)，處理不當(dāng)可能由事故演變成安全和環(huán)境災(zāi)難。

建設(shè)之初即要合理規(guī)劃選址，在地質(zhì)條件穩(wěn)定的位置修建，避免日后發(fā)展到存在地災(zāi)和安全隱患時(shí)治理搬遷，增加建設(shè)成本。

在巖石移動(dòng)范圍或不均勻沉降區(qū)內(nèi)，未經(jīng)專家評(píng)價(jià)論證不應(yīng)修建。優(yōu)化排土工藝、健全防排水設(shè)施、防洪防震、開(kāi)展廢土廢石綜合利用、關(guān)閉后及時(shí)復(fù)墾等措施可有效降低滑坡、泥石流、坍塌等地災(zāi)發(fā)生概率。

3 加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)措施

3.1 以規(guī)劃指導(dǎo)為引領(lǐng)，發(fā)揮龍頭作用

政府層面以國(guó)土空間規(guī)劃、礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃和有關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃為指導(dǎo)，宏觀統(tǒng)籌和調(diào)控資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)與區(qū)域發(fā)展，形成規(guī)劃管控合力，優(yōu)化礦業(yè)布局和結(jié)構(gòu)，科學(xué)設(shè)置規(guī)劃分區(qū)。

綜合考慮資源稟賦、勘查程度、儲(chǔ)量規(guī)模、開(kāi)采條件以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)上，劃分采礦權(quán)投放的空間單元，避開(kāi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。嚴(yán)格實(shí)行規(guī)劃準(zhǔn)入制度，落實(shí)行業(yè)和環(huán)保準(zhǔn)入條件，培育一批大中型礦山企業(yè)，增強(qiáng)和改善地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的外部保障。企業(yè)層面，在當(dāng)下資源安全環(huán)境緊約束背景下，礦山要樹(shù)立生存即是效益的意識(shí)。根據(jù)礦業(yè)生產(chǎn)的生命周期理論，遵循準(zhǔn)入、利用、復(fù)墾及退出的礦業(yè)運(yùn)行時(shí)序，以一定的高度和維度謀劃礦山全生命周期內(nèi)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)建設(shè)行為，保障安全生產(chǎn)、保護(hù)地質(zhì)環(huán)境[2]。

3.2 以綠色發(fā)展為理念，建設(shè)綠色礦山

黨的十八大以來(lái)，生態(tài)文明建設(shè)作為統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容，發(fā)展出一系列新思想新理念新戰(zhàn)略。

十九大報(bào)告15次提及“綠色”，對(duì)綠色生產(chǎn)、綠色發(fā)展、綠色生活等都有論述，突出綠色的理念和內(nèi)涵是大勢(shì)所趨。發(fā)展綠色礦業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略任務(wù)，是礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要途徑，建設(shè)綠色礦山是我國(guó)新時(shí)代礦業(yè)整體轉(zhuǎn)型提升，實(shí)現(xiàn)低碳、循環(huán)、高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展的必由之路[3]。綠色礦山內(nèi)涵豐富，且拓展外延空間大，包含依法辦礦等9方面。以綠色礦山的視角和標(biāo)準(zhǔn)去高位推動(dòng)礦山地災(zāi)防治和地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作，能更有效地促進(jìn)礦山污染破壞前期預(yù)防、開(kāi)采過(guò)程科學(xué)有序和閉礦生態(tài)恢復(fù)，將對(duì)礦區(qū)及周圍環(huán)境擾動(dòng)控制在可控制范圍內(nèi)。

3.3 以科技發(fā)展為驅(qū)動(dòng)，建設(shè)智能礦山

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科技支撐是堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。同時(shí)，保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力，改善環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力。目前國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了礦業(yè)軟件的應(yīng)用和主體設(shè)備自動(dòng)化控制，部分礦山采用了互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、遠(yuǎn)程化、遙控化和無(wú)人化，小礦山這方面尚較欠缺[4]。智能化建設(shè)在降低成本、提高效率產(chǎn)出和安全系數(shù)、開(kāi)采調(diào)度、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、信息傳遞、分析預(yù)警、輔助決策等方面作用巨大。如煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安監(jiān)部門推進(jìn)建設(shè)的金屬非金屬地下礦山安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”等，成效顯著。在礦山地災(zāi)防治中同樣可發(fā)揮重要作用，科技設(shè)備的投入降低了人數(shù)和聚集需求。

在邊坡、采礦工作面、通風(fēng)排水等系統(tǒng)監(jiān)測(cè)中，機(jī)械的穩(wěn)定性連續(xù)性克服了人的局限性，在人防之外增強(qiáng)了技防能力，可有效跟進(jìn)地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境信息，減少礦山地災(zāi)等對(duì)人員的威脅。

3.4 以規(guī)范管理為抓手，建立健全機(jī)制

政府職能部門應(yīng)加強(qiáng)日常監(jiān)管，嚴(yán)格執(zhí)法，督促各項(xiàng)法律法規(guī)和規(guī)章制度落實(shí)到位。礦山應(yīng)加強(qiáng)企業(yè)自身管理，落實(shí)“三同時(shí)”制度，強(qiáng)化制度保障。

具體到地災(zāi)防治，應(yīng)增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)，建立防災(zāi)網(wǎng)絡(luò)，編制突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案、救援處置方案和年度防治方案。落實(shí)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)、綜合治理和土地復(fù)墾要求，保障人員、設(shè)備、資金投入。管理的基礎(chǔ)是組織，組織的基礎(chǔ)是人。加強(qiáng)人員培訓(xùn)、教育、演練，預(yù)防人為地質(zhì)災(zāi)害，強(qiáng)化人才隊(duì)伍建設(shè)，沒(méi)有專職地測(cè)機(jī)構(gòu)的小礦山可采用聯(lián)合聘請(qǐng)專職專家的方式，以對(duì)人民群眾極端負(fù)責(zé)的精神全力做好礦山地災(zāi)隱患排查整治。

3.5 以礦地和諧為宗旨，安全清潔生產(chǎn)

和諧的人文環(huán)境是企業(yè)正常生產(chǎn)的前提，也是企業(yè)文化的一部分。礦山企業(yè)要把做好安全、清潔生產(chǎn)作為目標(biāo)，和礦區(qū)居民、當(dāng)?shù)卣坏婪e極參與到礦區(qū)生態(tài)建設(shè)及社會(huì)管理中。引入公眾和社會(huì)監(jiān)督，形成倒逼機(jī)制，營(yíng)建和諧礦地關(guān)系，防治土壤和水污染，推動(dòng)保護(hù)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境，恢復(fù)和改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

第三輪礦規(guī)期間，我國(guó)大中型礦山比例雖由11.6%提升到18%，但小型及以下礦山數(shù)量眾多依舊是現(xiàn)實(shí)，企業(yè)實(shí)力和技術(shù)力量相對(duì)薄弱，管理存在欠規(guī)范。隨著地表或近地表優(yōu)質(zhì)、易采礦產(chǎn)日漸減少，開(kāi)采構(gòu)造復(fù)雜的貧礦、共伴生礦、深部礦、新類型和邊緣地區(qū)的礦床逐漸增多，礦山地災(zāi)防治和地質(zhì)環(huán)境保護(hù)難度增大。礦產(chǎn)資源國(guó)情的新特點(diǎn)要求轉(zhuǎn)變觀念、積極發(fā)展新技術(shù)，防治礦山地質(zhì)災(zāi)害，有效保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境，進(jìn)而推動(dòng)地方礦業(yè)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)。