廢棄礦山環境地質災害治理探討

王新杰　王新然

摘 要：礦山地質災害是人類開采礦山而直接誘發的人為地質災害。在過去，中小型礦山疏于管理，加之小型礦山的開采方法和選礦工藝落后，大多無環保措施，不注意廢棄礦區恢復治理，加劇礦區環境的惡化，廢棄礦山地質災害問題日趨嚴重。文章就多年的施工經歷談一談廢棄礦山地質災害治理和礦山環境恢復。

關鍵詞：礦山環境；無序化開采；災害防治

經濟的快速發展加快了對礦物的需求與消耗，為礦產開采企業帶來更大的發展機會。然而由于迅猛發展的，潛在的致災隱患不斷增多，且隨時可能發展成災，造成人員傷亡、設備報廢、設施損毀甚至礦井關閉、資源浪費等嚴重后果。

早期的小規模開采活動多為露天開采，造成開采區內地質環境破壞嚴重。一是破壞和占用了大量的植被和山體，對當地地貌景觀和生態環境破壞極大，原本秀麗翠綠的青山，變成無數光禿禿的巖壁、亂石堆。二是在礦坑周圍有大量的廢石廢渣堆積，與采坑雜亂分布，造成嚴重的水土流失，植被破壞，環境污染。三是開采遺留的高陡邊坡受巖石破碎的影響，在汛期雨水沖刷下，切坡上部風化破碎的巖石多次發生小崩塌災害。四是采坑積水形成的水面無防護措施，造成時常有人在積水潭中溺水死亡，嚴重威脅村民和牲畜的安全，影響社會穩定。五是在高陡邊坡周邊有居民點，一旦發生崩塌，將產生更為嚴重的后果。

1 廢棄礦山地質災害的種類

廢棄礦山地質災害種類繁多，按成災與時間的關系，可分為突發性礦山地質災害和緩發性礦山地質災害。主要包括地面和采空區塌陷、采礦場邊坡失穩、滑坡與巖崩、坑內巖爆、采礦誘發地震、場庫失穩、礦坑突水涌水、坑內潰沙涌泥、環境污染及地熱等等。以下簡要介紹幾種廢棄礦山經常發生的災害。

1.1 礦山地面和采空區塌陷

地面塌陷主要發生在礦山采空區，特別是那些礦體埋藏較淺，地面塌陷的現象更為常見。礦體埋藏相對較深的地下開采礦山，如果不能及時回填和崩落采空區，當其達到一定規模就會產生大面積塌陷。地面塌陷不僅破壞可耕地資源、建筑物，毀壞道路、水庫，還可直接導致礦山某些地下巷道的塌毀。

1.2 采礦場邊坡失穩、滑坡與巖崩

主要原因是不合理開采（如采剝失調、邊坡角度過陡等），這種災害多發生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。由于經歷了較長時間的開采，開采邊坡坡度陡，高差大，加之地層節理、裂隙發育，多處形成不穩定的順向坡和側向坡，還存在大量的鷹嘴崖。大部分開采邊坡會出現落石（單塊或幾塊浮石的崩落）的現象。

1.3 場庫失穩

主要是由于尾礦壩潰決崩塌繼而形成泥石流造成的危害。尾礦壩崩壩事故常給礦區居民生命財產帶來巨大危害，同時也給環境造成巨大破壞和污染。

1.4 環境污染

這是廢棄礦山地質災害的另一種重要形式。因采礦、選礦產生的“三廢”物質，未經有效處理就被排放到江河湖海中，造成環境污染。礦山開采后，礦區范圍內及附近地區，地表植被嚴重破壞，地表千瘡百孔，原來地貌景觀和生態環境遭到嚴重破壞，形成大片的未利用裸地。廢棄采場大量裸露的固體廢棄物刮風時節產生大量粉塵，污染了大氣，降低了環境質量，同時可能對周邊居民的身體健康造成損害。另外廢渣、松散堆積物、生活垃圾就坡堆放，暴雨季節隨水流失，污染坡下的水源，使坡下更多的耕地沙化。

2 廢棄礦山地質災害的防治

根據不同礦山的地質條件和地形特點及礦山的開發利用方案，以及災點的分布特點劃分不同層次的防治區，以便采取相應的防治措施。

2.1 重點防治區

合理設計邊坡參數，加強邊坡監測，建議作擋墻穩固邊坡，開挖后如果出現開裂變形，建議做專門的工程地質勘察。對于原有的災害點，做好邊坡加固和預防工作，盡量消除因礦山開采而誘發災害復發的隱患。渣場棄渣嚴格作好方量及邊坡坡度的設計，作好擋墻設計，設置攔渣壩，防止泥石流的產生。并充分、合理利用渣場，嚴禁隨意棄渣（特別在公路沿線）。設置監測點，作好監測記錄與分析工作，確保在易于發生災害地段防患于未然。對礦區進行統一規劃，計劃進行礦山復墾工作，恢復礦山生態功能。

2.2 次重點防治區

在進場公路、礦山生活區建設中，會形成大量的邊坡和一定數量的棄渣，可能形成邊坡失穩，造成滑坡和塌方；沿途不合理的棄渣可能造成水土流失，可能形成坡面泥石流，可能有滾石和飛石危害。科學合理設計邊坡參數，并進行合理支護和加固，邊坡上方應設置排水溝，做好地表擋排水措施。加強工地管理，合理堆放棄渣，嚴禁隨意棄渣；在險要地段建設攔擋滾石和飛石的設施；將棄渣場扒平覆土，植樹還林，恢復植被。

2.3 一般防治區

區內無主要建筑物和工程項目建設，主要可能因地表巖體的破碎而造成水土流失。應嚴禁越界開采，減少人為擾動，做好植被保護和水土保持。

3 廢棄礦山地質環境恢復

礦山地質環境治理設計的整體思路為：對高陡邊坡，根據地質條件，分不同層高進行爆破；對于較低邊坡，直接進行整平；根據“宜水則水，宜林則林，宜地則地”的原則，盡量留有水塘作為養護水源，在水塘周邊建設護坡，并在水塘周圍種植樹木，復綠邊坡，在邊坡樹立警示牌；對于開采平臺，現狀面積較大，地形較復雜，將其遺留山體進行爆破、整平復墾為建設用地。

治理應把握幾個原則：

（1）以人為本原則。廢棄礦山地質環境治理要把人民生命安全放在首位，將受地質災害威脅的城鎮、村莊、重要交通干線等人類活動聚集地作為治理重點，最大限度地減少礦山地質環境問題造成的損失。

（2）因地制宜原則。充分考慮礦山廢棄土地的綜合利用價植，宜林則林，宜地則地，使其與周圍環境統一，使得礦山和周邊地區的經濟社會和環境協調發展。

（3）科學規劃原則。根據當地的城市規劃和土地利用相關規劃，結合礦山地質環境背景條件，提出相應的治理方案，使得礦山治理規劃最大限度地符合城市的規劃。

（4）利益協調原則。治理設計要兼顧各方利益，在保障人員生命安全的前提下，最大限度地減少礦山治理占用的耕地面積和損毀的林地面積。做好礦山治理過程中占用土地的賠償工作，使得礦山治理順利進行。

（5）節約資金原則。對于不同的治理方案，在保障安全的情況下選擇最易施工且資金最少的方案，方案設計過程中，對于施工中產生的土石方量，可以獲得經濟效益的部分經費用于抵消項目治理經費，以達到投入最低的資金獲得最大的環境保護與社會經濟效益。

具體目標和任務如下：

（1）因地制宜采用各類保護和綜合治理措施，消除礦山地質災害，基本杜絕礦山地質災害的發生，使礦山處于相對完全和穩定狀態。

（2）將治理區被破壞的土地復墾，改善礦區地質環境，恢復土地利用，土地復墾率達到84%以上。

（3）開展植被恢復與重建，使得礦區植被覆蓋率達到10%以上。

（4）實現水土侵蝕模數零增長，恢復礦區自然生態環境并與周邊生態環境相協調。

近年來，隨著國家對礦區地質環境恢復治理的重視，開采結束后，加大對礦區統一規劃，進行礦山復墾工作，恢復礦山生態功能。將棄渣場扒平覆土、植樹還林、恢復植被。并涌現出了一批新工藝：生物防治、工程防治。工程防治主要通過工程手段實現對有可能發生地質災害的地域進行防治。生物防治措施是指植樹造林、種草護坡及合理耕牧。通過上述地質環境恢復工作，減少水土流失，恢復礦山的生態功能，達到生態恢復與維護人類與環境和諧的目的。

4 廢棄礦山地質環境監測

4.1 監測任務

根據礦區礦山地質環境問題、礦山采坑特性、設計的治理工程特點等，來確定監測任務如下：

（1）各邊坡建立變形監測點；（2）在整個治理工程施工過程中進行跟蹤監測并預報，確保施工期間工作人員生命財產安全。

4.2 設計原則

（1）可靠性原則、多手段多層次和立體監測、關鍵部位重點監測和信息反饋原則；（2）安全監測以爆破期間安全監測為主，爆破監測是安全監測的重點；（3）施工期間和運行期間安全監測互相結合、互相銜接。

4.3 監測工作內容

主要監測爆破工程后坡體整體穩定性，爆破期間碎石飛濺情況，其中重點監測爆破碎石飛濺。

4.4 監測方法

采取簡易監測的方法和全站儀監測地表變形，監測主要設計采用定期目測。定期目視觀測露天采場邊坡變化情況，每次監測均應做好詳細的現場記錄，必要時應照相或攝影。如發現異常跡象，現場記錄后應立即報告。定期利用全站儀監測地表變形情況，每次監測均應做好詳細的現場記錄，如發現異常跡象，現場記錄后應立即報告。監測頻率為旱季一般每10天監測一次，雨季每5天監測一次，施工期間和遇久雨、暴雨等特殊情況，各項監測應適當加密。

4.5 監測計劃

防治工程施工期間的監測工作以建立監測系統、獲取防治工程治理前及治理過程中的監測數據為目的，實施目測監測與儀器監測相結合。如在施工過程中周邊的坡體位移變化和施工期間大氣降雨強度等。

4.6 監測工程量、監測時間

每個采坑設立1個邊坡變形監測點，大的采坑設立2～3個變形監測點，安排兼職人員，定期巡視并記錄。

5 結束語

通過礦山的地質環境治理，使治理區生態地質環境得到極大改善，裸露山體重新披上綠裝，與周邊的自然風貌融為一體，恢復山體植被，提高森林植被覆蓋率。通過礦山治理，生態環境改善帶來的治理區及周邊土地獲益、周邊人民生活條件和生活質量的提高，人文環境及居住環境的改善，以及投資環境的優化，提供了間接經濟效益。在礦山開采問題上我們必須堅持“誰開發誰保護，誰閉坑誰復墾，誰破壞誰治理”的原則，加強對礦山環境的管理。礦山地質環境治理是一項專業性和技術性很強的工作，牽涉面廣，加強礦山地質環境保護與治理，需要各部門的通力協作。只有解決好礦山開采與環境保護之間的矛盾，才能促進中國采礦業的持續發展。

參考文獻

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