礦山地質(zhì)災(zāi)害防治及生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究

關(guān)健 郭玉娟 杜丹

摘要：礦山開采是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一項(xiàng)重要活動(dòng)，開采過程中，區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性會(huì)變差，時(shí)有地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)，并伴有對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。因此，本文對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型及發(fā)生原因進(jìn)行分析，有針對(duì)性地提出了治理原則、治理措施，同時(shí)研究了在礦山開采中如何開展生態(tài)環(huán)境修復(fù)，以實(shí)現(xiàn)礦山開采與生態(tài)保護(hù)的共同發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦山開采地質(zhì)災(zāi)害? 防治 生態(tài)修復(fù) 方式

Study on Mine Geological Disaster Prevention and Ecological Environment Restoration

GUAN Jian1，2? ?GUO Yujuan1，2? DU Dan1，2

（1.Henan Natural Resources Monitoring Institute， Zhengzhou， Henan Province， 450016 China;2.Henan Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Control， Zhengzhou， Henan Province， 450016 China）

Abstract： Mining is an important activity in China's economic development. In the process of mining， regional geological stability will become worse. Geological disasters occur from time to time， which seriously affect safe production and destroy the ecological environment. Therefore， this paper analyzes the main types of mine geological disasters and analyze the causes， put forward the treatment principles and measures， and study how to carry out ecological environment restoration in mining， and realize the simultaneous development of mine mining and ecological protection.

Key Words： Geological disasters in mining; Prevention and control; Ecological restoration; Methods

近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)礦山資源的需求量與使用量也隨之增多， 礦山的開發(fā)力度在不斷增加。由于礦產(chǎn)資源開采引起的地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問題也日漸突出。生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程中，礦山開采中出現(xiàn)問題，需要認(rèn)真分析、系統(tǒng)研究，尋求合適的解決方法。

1礦山地質(zhì)災(zāi)害類型

礦山地質(zhì)災(zāi)害指的是在進(jìn)行礦山開采過程中給原有的地質(zhì)環(huán)境帶來的改變，最終所導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害給自然及人們的生活等帶來影響，礦山地質(zhì)災(zāi)害常見類型包括以下幾種。

1.1崩塌和滑坡

近些年來，礦山開發(fā)深度不斷加深，這樣就給礦山開采山體帶來一定影響，在進(jìn)行地下采礦時(shí)就會(huì)出現(xiàn)較大的空曠地帶，若未做好支撐就極易導(dǎo)致山體崩塌現(xiàn)象。其中礦山開采中的山體滑坡災(zāi)害就是由露天礦開采所導(dǎo)致的，在進(jìn)行露天礦開采時(shí)若直接對(duì)山體進(jìn)行開采，會(huì)給山體外部結(jié)構(gòu)帶來直接損害，增加了山體滑坡災(zāi)害的發(fā)生率。可見無論是哪種地質(zhì)災(zāi)害均會(huì)給礦山地質(zhì)環(huán)境帶來破壞，最終給礦山周邊的居民及自然環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害[1]。

1.2泥石流

在礦山開采過程中，廢礦、廢渣等堆積物不合理存放會(huì)導(dǎo)致泥石流發(fā)生概率的加大。在特定的地形地貌環(huán)境下，降雨等誘發(fā)因素會(huì)使這些堆積物逐漸失去平衡，為泥石流發(fā)生提供了豐富的物源，加大地質(zhì)災(zāi)害的破壞程度[2]。

1.3地面塌陷

井下開采礦山過程中，由于原生礦體與半生廢礦被開采處所形成的地下空間大小或規(guī)模不等，會(huì)給重力和地應(yīng)力帶來影響，出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象，這樣會(huì)在采空區(qū)位置出現(xiàn)裂縫，若沒有及時(shí)進(jìn)行處理該地區(qū)地面會(huì)出現(xiàn)塌陷情況。地面塌陷一般影響范圍較大，對(duì)地表的建筑物和土地破壞嚴(yán)重。

2礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因

2.1人為原因

礦產(chǎn)開采企業(yè)間的競(jìng)爭日漸激烈，礦山開采企業(yè)為了得到更多的經(jīng)濟(jì)效益在進(jìn)行管理時(shí)就會(huì)出現(xiàn)偏差，沒有真正認(rèn)識(shí)到礦山開采對(duì)資源環(huán)境的影響，犧牲了生態(tài)環(huán)境來提升自身經(jīng)濟(jì)效益。此外，在進(jìn)行礦山開采的過程中，相關(guān)的監(jiān)管部門并沒有強(qiáng)調(diào)全過程監(jiān)管的重要性，監(jiān)管力度不強(qiáng)也是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率增加的原因之一。還有一部分礦山企業(yè)在進(jìn)行開采施工前并沒有全面勘察開采區(qū)域地質(zhì)環(huán)境，不了解地質(zhì)情況就無法對(duì)地質(zhì)問題進(jìn)行控制及處理[3]。

2.2自然原因

通常情況下，礦產(chǎn)開采地區(qū)的地質(zhì)條件都比較復(fù)雜，很多礦區(qū)都處于山地丘陵區(qū)，這些區(qū)域中多以陡坡為主，斷層地質(zhì)條件也比較常見，受到外界自然環(huán)境的影響會(huì)給山體帶來直接破壞，最終導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害。另外，一些礦山開采企業(yè)在進(jìn)行資源開采過程中并沒有認(rèn)識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性，未對(duì)植物進(jìn)行保護(hù)，增加了水土流失災(zāi)害的發(fā)生概率。

3治理礦山災(zāi)害的主要原則

3.1合理規(guī)劃

礦山地質(zhì)災(zāi)害治理開展前，參與礦山開采的人員應(yīng)先對(duì)開采區(qū)域地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，全面了解開采區(qū)域的具體情況后可以避免開采技術(shù)與實(shí)際開采間的差異。同時(shí)在進(jìn)行開采工作前應(yīng)先做好規(guī)劃工作并遵循全面規(guī)劃原則，在進(jìn)行工作規(guī)劃時(shí)應(yīng)將勘察結(jié)果作為依據(jù)，并保證規(guī)劃可以充分落實(shí)。159D5A1F-9B27-4AC8-8438-D29BA0CFF545

3.2以人為本

在進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害治理時(shí)還應(yīng)落實(shí)以人為本的原則，在進(jìn)行治理工作時(shí)應(yīng)充分遵循國家已頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及生態(tài)保護(hù)要求，利用先進(jìn)的勘察方式評(píng)估可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，同時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控礦山開采行為，并對(duì)違規(guī)行為進(jìn)行糾正與制止。

3.3防治結(jié)合

從某種角度來看，要想避免礦山開采過程中出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果，應(yīng)先樹立起預(yù)防意識(shí)，并全過程落實(shí)防治結(jié)合的原則。在進(jìn)行礦山開采過程中，應(yīng)先做好開采區(qū)域地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與環(huán)境情況綜合評(píng)估，從而可以對(duì)開采過程中可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)與防御，制定突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，從而確保在出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)可以進(jìn)行應(yīng)急處理，降低地質(zhì)災(zāi)害給資源環(huán)境及人員帶來的威脅[4]。

4礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

4.1構(gòu)建完整的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防體系

在進(jìn)行礦山開采過程中，要想不斷提升地質(zhì)災(zāi)害治理效果及水平，應(yīng)先構(gòu)建起一套完整的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防體系，建立預(yù)防機(jī)制，并根據(jù)礦山開采情況及要求對(duì)體制與制度不斷進(jìn)行優(yōu)化，保證預(yù)防體系可以全面落實(shí)，提升礦山開采的安全性[5]。此外，政府部門還應(yīng)根據(jù)開采要求增加資金投入量，并為地質(zhì)災(zāi)害及生態(tài)環(huán)境治理設(shè)置專項(xiàng)資金，確保資金量可以滿足實(shí)際要求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害及生態(tài)環(huán)境保護(hù)時(shí)還應(yīng)融入先進(jìn)的理念及管理思路，同時(shí)可以掌握先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)的使用方法，在進(jìn)行開采工作時(shí)采用新型材料，在保證治理效果的同時(shí)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生范圍進(jìn)行控制。

4.2崩塌和滑坡防治措施

礦山在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害形成的因素及條件進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)相關(guān)的防治工程。防治崩塌和滑坡發(fā)生時(shí)，主要是要提前清理危巖體，嚴(yán)格按照開采設(shè)計(jì)要求控制的邊坡角，做好對(duì)邊坡的監(jiān)測(cè)預(yù)警工作，有效避免地表及地下水給山體所帶來的威脅，并對(duì)壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)還應(yīng)避免巖土出現(xiàn)軟化或分解現(xiàn)象，防止地表及地下水給巖體所帶來的沖擊。若礦山開采山體比較容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，可以在邊界位置設(shè)置排水溝，在了解實(shí)際地質(zhì)及水文特點(diǎn)后排出地下水，在進(jìn)行地下水排出時(shí)多會(huì)采用豎井抽水法、水平鉆孔疏水法[6]。

4.3泥石流防治措施

對(duì)于泥石流的防治：一是需要對(duì)潛在泥石流物源進(jìn)行消除或者固化處理。潛在物源消除時(shí)應(yīng)先清理干凈山體斜面上的泥土、巖石等，防止出現(xiàn)堆積現(xiàn)象，若清理不及時(shí)應(yīng)采用固化處理方式，如可以采用水泥砂漿等進(jìn)行固化。二是可以將排水及抗洪溝渠設(shè)置到易發(fā)生泥石流的山體位置，從而保證水可以及時(shí)排除，防止泥石流發(fā)生的誘發(fā)因素出現(xiàn)。

4.4地面塌陷防治措施

要想避免地面坍塌現(xiàn)象，應(yīng)先明確礦山實(shí)際情況，并對(duì)回填與邊坡參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采空區(qū)域。同時(shí)需要加固礦柱并固定邊坡，在開采過程中若出現(xiàn)變形或是裂縫現(xiàn)象就要立即停工，然后由專業(yè)人員進(jìn)行勘察，并采用科學(xué)的方式處理變形或裂縫現(xiàn)象，同時(shí)采用相應(yīng)的防護(hù)措施保證坑道安全，避免出現(xiàn)塌陷災(zāi)害。

4.5做好重點(diǎn)區(qū)域防護(hù)

在進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害治理過程中應(yīng)分清輕重緩急，做好重點(diǎn)區(qū)域防護(hù)，若將防護(hù)治理重點(diǎn)放在非重點(diǎn)區(qū)域，不僅會(huì)耗費(fèi)大量人力、物力、精力，還無法對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行及時(shí)處理，最終導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害。在進(jìn)行正式開采前，相關(guān)的工作人員應(yīng)先做好勘察工作，并對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性進(jìn)行全面了解，明確重點(diǎn)區(qū)域后就可以及時(shí)對(duì)災(zāi)害進(jìn)行處理，從而提升防護(hù)工作效率與質(zhì)量。完成開采工作后應(yīng)做好后期處理工作，最大限度地減少給周邊自然環(huán)境所帶來的影響。

4.6不斷提升相關(guān)法律法規(guī)意識(shí)

在進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害治理過程中，要想保證整體工作可以順利開展，相關(guān)人員還應(yīng)不斷提升與礦山地質(zhì)災(zāi)害治理相關(guān)的法律法規(guī)意識(shí)，在進(jìn)行管理時(shí)，應(yīng)構(gòu)建一套完整的管理機(jī)制。從管理人員角度來看，應(yīng)做好管理人員生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)培訓(xùn)，并要求礦山企業(yè)及人員可以及時(shí)做好礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，可根據(jù)礦山地質(zhì)情況構(gòu)建符合要求的管理機(jī)制，滿足礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)要求。在減少礦山開采給地質(zhì)環(huán)境所帶來影響的基礎(chǔ)上，控制地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率，保障工作人員的生命安全。

5礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)方法

5.1合理應(yīng)用礦山地面減沉技術(shù)

在進(jìn)行礦山開采時(shí)多會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)，直接影響了周邊自然環(huán)境，在進(jìn)行災(zāi)害處理時(shí)相關(guān)人員多會(huì)利用地面減沉技術(shù)。地面減沉技術(shù)在使用時(shí)是利用砂、爐渣等材料對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充，從而避免礦山開采后地面出現(xiàn)沉降或塌陷等情況，避免了礦山開采給周邊環(huán)境帶來影響。從現(xiàn)階段礦山開采情況來看，當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)沉降或塌陷情況后會(huì)直接影響周邊環(huán)境。如降水，當(dāng)出現(xiàn)降水現(xiàn)象時(shí)會(huì)給地面沉陷位置帶來沖刷，給土層結(jié)構(gòu)帶來直接破壞，最終導(dǎo)致水土流失或泥石流等災(zāi)害。利用地面減沉技術(shù)可以減少礦山開采工作給周邊環(huán)境所帶來的破壞，并可對(duì)地面沉陷情況進(jìn)行控制，避免自然災(zāi)害的出現(xiàn)，在提升礦產(chǎn)開采經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，可以避免給周邊區(qū)民帶來危害。

5.2全面利用土地復(fù)墾技術(shù)

在進(jìn)行礦山開采時(shí)多會(huì)對(duì)土地資源造成破壞，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，也會(huì)影響社會(huì)發(fā)展。因此在進(jìn)行礦山地質(zhì)災(zāi)害治理過程中，應(yīng)充分利用土地復(fù)墾技術(shù)，也就是根據(jù)具體情況合理利用土地資源，解決礦山開采區(qū)域人地矛盾，在推動(dòng)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，可以減少礦山地質(zhì)災(zāi)害，并對(duì)礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善。在進(jìn)行具體工作時(shí)，可將煤矸石等材料填充到復(fù)墾區(qū)域，避免水土流失現(xiàn)象，同時(shí)可以減少給復(fù)墾區(qū)域所帶來的危害。土地復(fù)墾工作相對(duì)復(fù)雜，在進(jìn)行處理時(shí)工作人員應(yīng)先保證地面壓實(shí)度，然后再根據(jù)具體情況選擇恢復(fù)技術(shù)，也可以對(duì)滑坡、泥石流等災(zāi)害進(jìn)行規(guī)避。一般來說，采用土地復(fù)墾技術(shù)時(shí)應(yīng)先確定邊坡角度，然后根據(jù)角度采用不同的處理措施，邊坡角度小于 30°的區(qū)域，可以對(duì)土壤進(jìn)行優(yōu)化，然后在該片土地上植樹來完成生態(tài)環(huán)境修復(fù);邊坡角度在 30°～45°時(shí)，可以利用爆破造林處理方式;邊坡角度在 45°～60°時(shí)，在處理前應(yīng)先固定好邊坡，然后再進(jìn)行削坡處理，修復(fù)時(shí)多采用水泥網(wǎng)格方式;邊坡角度為60°～80°且為陡峭山體，在進(jìn)行處理時(shí)可以采用種植槽技術(shù);邊坡角度在 80°～90°時(shí)，可以利用混凝土進(jìn)行修復(fù)，然后在邊坡位置種植植物，穩(wěn)固邊坡的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)綠化目標(biāo)。

5.3對(duì)監(jiān)測(cè)體系進(jìn)行完善

要想避免礦山開采過程中的生態(tài)破壞，應(yīng)協(xié)調(diào)好礦山開采與生態(tài)環(huán)境間的關(guān)系，同時(shí)相關(guān)管理部門應(yīng)做好組織及協(xié)調(diào)工作，采用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方式對(duì)各開采流程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。各開采參與方應(yīng)根據(jù)開采情況構(gòu)建生態(tài)環(huán)境保護(hù)部門并給予一定的執(zhí)法權(quán)，可以對(duì)礦山整體開采過程到最終開采結(jié)束進(jìn)行整體監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的有效治理，避免地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的同時(shí)，應(yīng)對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)。此外，相關(guān)部門在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)充分利用先進(jìn)的技術(shù)及設(shè)備，并明確監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，強(qiáng)化礦山周邊水土環(huán)境指標(biāo)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水土環(huán)境污染情況后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修正，若有必要可以給予一定的懲罰，保證地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境治理效果，為人們創(chuàng)建良好的生活環(huán)境。

6結(jié)語

礦產(chǎn)資源的開發(fā)是必然的，因?yàn)檫@是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的需要。在進(jìn)行礦山開采的過程中，若沒有做好處理工作非常容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害，也會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，這就需要分析清楚原因，按照一定的原則，提出可行的治理措施，研究生態(tài)環(huán)境修復(fù)的方法，以實(shí)現(xiàn)礦山開發(fā)的可持續(xù)性。

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作者簡介：關(guān)?。?986—），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)樗きh(huán)地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害防治。159D5A1F-9B27-4AC8-8438-D29BA0CFF545