基于綠色礦山開采的地質環(huán)境問題及防治措施

張琳琳，韓彥龍，文皓亮，伍 晨

（金川集團股份有限公司，甘肅 金昌 737100）

綠色礦山開采是保證可持續(xù)資源最大化利用以及提升環(huán)境保護效能的重點關注理念，在西方國家首先實現工業(yè)化的背景下，現有全球資源已經無法得到更好的利用，在工業(yè)化的基礎上使得能夠提供發(fā)展的資源數量逐年遞減，而我國發(fā)展迅猛，但所帶來的不良危害使人類生存空間惡化，進而出現多種自然災害。例如地面塌陷、旱澇、沙塵暴等，威脅人與自然的和諧相處。因此治理生態(tài)環(huán)境問題是綠色礦山開采的關鍵點，針對環(huán)境破壞的誘因展開分析。積極對接相關政策要求，踐行綠色礦山構建的理念，做到多方面平衡，從而抑制多種礦山地質問題的產生。

1 綠色礦山的概述

綠色礦山是綠色礦業(yè)此種經濟行業(yè)序列的主要載體和中心環(huán)節(jié)，作為產業(yè)鏈、地理空間和責任主體等多個維度的延伸，其區(qū)別于綠色礦業(yè)此種整體的責任關系，需要以政府為主體，在相關發(fā)展觀念的指導下踐行綠色發(fā)展理念，從而使得發(fā)展路徑能夠從傳統(tǒng)礦業(yè)的路徑中跳脫，實現合理布局和資源開發(fā)整體優(yōu)化，保證在礦業(yè)產業(yè)鏈中增加綠色手段目標和理念，并整合運輸開采加工勘察規(guī)劃等多個過程，實現社會效益、環(huán)境效能和經濟效益多層面利益的統(tǒng)籌規(guī)劃[1]。保證現有礦業(yè)能夠產生生態(tài)文明所要求的形態(tài)，使得在開發(fā)過程中將指導規(guī)范和綠色技術充分應用于具體作業(yè)環(huán)節(jié)，從而保證在規(guī)劃階段即可踐行綠色目標，后續(xù)的勘查開發(fā)以及評估等多個建設環(huán)節(jié)均能夠起到地質環(huán)境問題治理顯著、手段高效、資源得以高效利用的效用，實現礦地關系和諧發(fā)展。

2 基于綠色礦山開采的地質問題

2.1 土地出現貧化現象

土地貧化造成的原因是在地下排水以及挖掘礦山的過程中使得地表的植被和水資源均遭受到一定的破壞，出現植被破損、水資源干涸的情況，從而無法使地表土具備保護植物的作用，使得地面出現干裂變形的情況。而遭受到采礦放頂程度不同的影響所出現的土地貧化程度也存在著相應的差異。而在此種地質條件的不良背景下，若在礦區(qū)出現暴雨很容易產生地表片流的現象，其中含有營養(yǎng)成分較高的地表土，遭受到暴雨的沖刷，使其呈現出貧化的具體現象[2]。由于在開采過程中所面對的鹽礦，含有大量硫化物，若遇到水分長時間經過風化和侵蝕的作用，其中含硫化物的礦石，其表面會滲出大量的酸性廢水，而酸性廢水在多種重金屬，例如砷、氟、鉻、銅、鉛等元素的作用下侵入到地表土壤中，會出現土壤嚴重腐蝕的不良情況，使得地面出現板結土壤肥力下降和貧化的問題[3]。土地面臨著失耕的挑戰(zhàn)，而有一些礦區(qū)及土壤中有害金屬成分突增，不利于農作物的生長發(fā)育，尤其是酸性廢水的共同作用，會使得原本工程特性相對較好的地基，其土性質也會發(fā)生改變，無法提高承載力帶來軟化的問題，對地表建筑物的支撐能力逐漸下降，很有可能會破壞穩(wěn)定性出現坍塌的情況。因此需要重點關注土地貧化這一地質環(huán)境問題，并就其產生的原因加以分析，從而提升對綠色礦山開采地質環(huán)境的防治效果。

2.2 地形地貌景觀被破壞

在露天開采礦山的過程中，地形地貌景觀被破壞的情況較為明顯，作為一種能夠在短時間內直接對自然景觀帶來大范圍改變的生產活動，其能夠使得原有的植被和地形地貌景觀遭到嚴重的破壞，并出現高危邊坡和露天采坑，使得邊坡的規(guī)模在開采深度的增加下逐漸擴展，無法維持原有的自然平衡，帶來邊坡滑落破壞的情況[4]。就現有邊坡失穩(wěn)的類型來看，其主要集中在蠕變坍塌變形和滑面邊坡失穩(wěn)兩大層面上，造成巖體結構被破壞，進而影響到人的日常活動以及其所處的地質環(huán)境。因此需要綜合考量多方面的因素，進而降低危害的影響效果，治理露天礦邊坡失穩(wěn)等多方面的問題。

2.3 帶來地質災害

出現地面沉降與塌陷的原因是，在進行地下采礦作業(yè)的過程中，需要使用大型挖掘機器展開地下挖掘作業(yè)，出現多個踩空區(qū)，從而由于采空區(qū)中不具備維持地質環(huán)境變化的能力，使得造成圍巖巖體變形或板塊運動等多種問題，進而帶來嚴重巖體崩落、大面積坍塌等危害性較大的不良影響出現下沉。對于波及到的地表情況可能會有所差異，對于某些地層活躍帶或斷裂帶發(fā)育的礦區(qū)山體很容易造成滑坡、山體開裂的地質災害，對于礦區(qū)生產以及踐行綠色礦山開采理念都起到了抑制的作用效果[5]。

2.4 地面塌陷與沉降

在礦上開采的過程中容易帶來地質災害，可能出現的災害類型，包括冒頂、泥石流、采空區(qū)塌陷、環(huán)境污染、滑坡崩塌等多方面的地質災害類型，作為一種較為高發(fā)的災害事故類型，冒頂片幫主要表現為不良地層塌落塊體冒落等，發(fā)生于軟弱夾層和穩(wěn)定性較差的巖體部位，具備高發(fā)性和突發(fā)性的特征，對于作業(yè)人員的人身安全造成一定的危險。經過大量資料顯示我國礦山資源開采過程中破壞較為嚴重且規(guī)模較大的地質災害類型為泥石流，在多類水源的激發(fā)下混雜著泥沙石塊，形成特殊洪流，在開采過程中，山體的植被被破壞，使得在水的搬運作用下，在暴風雨天氣的促使下，很容易帶來降雨性泥石流的危害。而且部分礦山開采中并未做好外部結構的治理工作，使得攔護措施差、廢石堆較多，從而對開采設施等造成損害，掩埋礦山坑道，帶來巨大的經濟損失。而其他地質災害污染等集中于土壤、地下水和地表水這三個層面上，金屬礦山的影響最為明顯，其中可能會含有多種金屬元素存留于尾礦砂、選礦廢水和礦坑廢水當中，如若遇到暴雨天氣，使得地下和地表水形成循環(huán)和相互滲透的作用機制，導致周圍動植物等出現重度影響。而在實際防治過程中需要采用多種方法，例如生物法，化學法兼并使用的治理方案，才能夠達到成效提高的目標[6]。

3 基于綠色礦山開采的地質環(huán)境的防治措施

3.1 防治地形地貌景觀

在防治地形地貌景觀被破壞的區(qū)域時，應當設定符合治理與恢復情況相關的方案，按照廢井、邊角坡和場地治理三大作業(yè)項目分批開展的辦法，運用多方面的恢復工程，進而實現綜合治理的效能。土地恢復、地表植被恢復等多種工程，被應用于場地治理過程當中，而坡體加護、護坡、削坡等作業(yè)項目屬于邊坡治理的范圍內，一般運用排水工程兼并輔治的措施完成地表植被恢復的作業(yè)目標。而對于背景治理這一層面來說，采取封堵、封閉的集中作業(yè)方式，就現有廢棄斜井和封井等實施治理辦法，達到最終的恢復要求[7]。由于在綠色礦山開采多種理念的影響下，不僅要就礦區(qū)本身加以管理，還需要重點治理外圍的公園等多種自然植被與景觀，從而使得所治理的自然環(huán)境可發(fā)展為礦區(qū)特色旅游項目，對接地方經濟發(fā)展的需求，從而拉動經濟增長，實現多方面共同作業(yè)并得以恢復自身生態(tài)效能的目的。

3.2 設置預測預報機制

綠色礦山的開采理念講求從規(guī)劃這一環(huán)節(jié)開始，對后續(xù)的整體開采過程加以管控，因而需要就地質環(huán)境勘查作業(yè)項目設定對應的預測預報制度，從而保證環(huán)境監(jiān)測中體現的特殊情況能夠直接預警給相關部門，使得所設定的防治措施更具有提前的針對性效果。就目前我國所給出的環(huán)境保護相關方案來看，只具備集中監(jiān)管廢水、廢料、廢氣的作用效果，并沒有將三廢所延伸出的其他環(huán)境問題予以管理，從而導致礦區(qū)承受力不足，水資源干涸、開采過量、地面沉降以及多類地質災害無法得以預警的重大問題。由此可見，我國現已加強了對于綠色礦山開采理念的踐行監(jiān)督力度，需要結合礦產資源可持續(xù)發(fā)展的原則，健全現有制度，從而保證在原有范圍的基本上擴展監(jiān)測的區(qū)域，實現實時預報和監(jiān)管的要求，設定專業(yè)人員負責預警內容的預報。使得在相關內容以及情況的指引下，積極采取對應的應急方式，實時掌握礦區(qū)動態(tài)，從而形成全面的地質環(huán)境監(jiān)管網絡體系[8]。

3.3 引入先進開采技術

為切實滿足地面沉降等多方面問題復墾和建成效果的產生，應當利用多方面的開采技術，積極引入先進技術工藝，從而保證礦山地質環(huán)境工程達到相應的防治目標。目前常用的技術包括井下水砂充填減沉、水砂充填減沉以及復巖裂隙帶注漿加固減沉技術等。所謂充填指的是利用尾礦等多種類型的砂石將采空區(qū)予以填充，從而使其具備支撐圍巖的效果，一定程度上降低了變形和垮塌的程度，進而更好的避免因開采沉降對地表環(huán)境帶來不良的抑制效果，所謂矸石不出井指的是運用直接在井下填滿的方式能夠提升作業(yè)效率。對于水砂充填簡稱技術而言，一般使用濕質填充的辦法，水利填充是將將填料運用水力的作用效果傳輸到采空區(qū)，能夠使所構建的排水、排泥、疏沙等一系列生產過程形成統(tǒng)一的系統(tǒng)，進而提升工程的作業(yè)效率。在復巖裂隙帶注漿加固減沉技術應用中，其作用的主體是灰體，將此種技術運用于離層帶中的步驟是：沉降粉煤灰顆粒。使其形成飽和水灰體。在此種混合液體的上層存在注漿水。而此種水將直接滲流到巖層縫隙中，從而儲存于裂縫或圍巖孔隙當中。起到注漿的作用，提升支撐復巖層的作用效能。對于飽和水灰體與復巖壓力共同作用的效果進行分析發(fā)現，飽和水灰體將失去水分，從而變?yōu)閴簩嵤殷w，起到減沉的作用。

3.4 設置生態(tài)環(huán)境成本賬戶

基于綠色礦山開采背景，需要將多方面成本與效益劃定在統(tǒng)一的控制層面上，就礦區(qū)生態(tài)環(huán)境開展成本賬戶設計工作，從而歸納總結治理過程中的多方面成本組成。將其分為一級科目，二級科目和三級科目，其中包含生態(tài)服務價值損益、環(huán)境監(jiān)測成本、環(huán)境管護和設備購置費等。而二級科目中明確表明了需要明細自然資源損耗、生態(tài)環(huán)境破壞、綠色礦山建設以及在監(jiān)管過程中整體成本所需要的費用。由此可見，要整體構建礦區(qū)生態(tài)環(huán)境成本賬戶，使得在后續(xù)的治理過程中，能夠就各類明細開展復核和計算工作，提升整體效益。

3.5 優(yōu)化綠色礦山政策建設

對于法律監(jiān)管這一層面來看，應當營造良好的政策工具，選擇環(huán)境優(yōu)化綠色礦山開采的頂層設計，設定對應的戰(zhàn)略規(guī)劃，從而健全法律體系，從國家戰(zhàn)略的高度上審視現有綠色礦山和礦區(qū)，在開采過程中應當實現的戰(zhàn)略規(guī)劃要點并使得我國礦產資源總體規(guī)劃與其他先進國家的發(fā)展戰(zhàn)略相銜接。要健全礦業(yè)市場體系，為綠色礦山開采營造良好的市場環(huán)境，明確市場準入以及礦業(yè)權的設置許可辦法，從而構建良好開放統(tǒng)一透明的監(jiān)管系統(tǒng)。對新建礦山的開發(fā)方式以及防治措施等均需要提高門檻，形成規(guī)范性文件，從而保證在市場放管服改革原則的支持下，管理負面清單，推動政策資源向市場構建方面傾斜，積極改進現有綠色礦山管理體制。就開采等多方面的管理環(huán)節(jié)，設定環(huán)境生產以及資源、管理三方面和諧統(tǒng)一的政策工具，明確職能配置，從而使現有的各類綠色礦山政策更具有使用效率。

4 結語

綜上所述，上文以對現有礦山開采中所面臨的問題以及其對應的防治措施給出了簡要的闡釋，相關人員以及研發(fā)單位等應當明確自身職責，就具體內容展開深化探討，從而為我國建立綠色礦山做出個人貢獻。