地下采礦工程中環境地質問題研究

李 劍

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七0六隊，新疆 阿勒泰 836500）

礦山開發是人類向大自然獲取物質的重要途徑，礦產資源的開發支撐著我國國民經濟的高速發展，對國家經濟發展做出了巨大貢獻，但同時也對礦區及其環境產生了一系列負面影響。出現的這些問題不得不引起礦企的重視，因為這些問題已經嚴重威脅并影響到了能源開采行業的發展。

1 地下采礦工程的現狀與存在的問題

環境巖土工程以其新型的理論和新穎的施工方法被廣泛應用于我國地下采礦工程中，在很大程度上解決了人們在地質施工時遇到的各種問題。環境巖土工程雖然是新興學科，但是所做出的貢獻不可磨滅，也成為了我國地質環境保護工作強有力的后盾。

1.1 現階段我國礦山環境巖土工程

二十世紀中期所發生的礦山地質環境事件還歷歷在目，人們從中吸取了經驗教訓，在不斷地反思與經驗總結中達成共識。在礦山巖土工程方面，我國與國外所研究的側重點大不相同，國外主要側重于污染土的控制，我國的側重點分別是：在自然環境和人類在能源開采的過程中會產生哪些問題；人類在生產、生活中與自然環境所存在的問題。會造成這兩類問題的主要原因還在于人類自己。由于人類不斷向自然環境進行索取，所以造成了地質環境污染；工程的建設也會破壞環境，比如挖基坑、打樁基等；造成地面坍塌的原因也是人類過度的開采礦產資源。

1.2 地下采礦工程面臨的問題

我國對采礦工程的研究主要從環境工程、環境衛生問題等方面入手。環境工程具體是指以巖土工程來對抗天災所帶來的環境問題，環境問題主要包括泥石流、地震、洪水、海嘯等。環境衛生問題由于企業排放污染物所造成的環境問題可以用巖土工程來應對，例如：處理污泥、分解廢棄物等。一些開采活動引起的問題具體指工程施工時進行的打樁工作，由于打樁使附近地質環境發生了變化。

2 對于巖土工程問題的解決措施

2.1 如何解決地面沉降

因為在進行井下采礦工程是會采用相對于較淺的方式進行埋深，挖掘的深度大約在地下10到20米以內，所以一般采用的挖掘方式有坑槽明挖和隧道開挖兩種，但是這兩種方式都會造成地面沉降。地面沉降并不是無休無止的，一但沉降量超出預期預計的范圍，將會對周圍的地質構造成影響，嚴重情況將會出現采空區塌陷。根據治理的方法可進行如下操作：第一，在進行能源開采時，控制開采量，對于地面下降的問題也需要及時治理，一但沉降情況嚴重應及時停止井下開采行為；第二，根據地面沉降規律，人為回灌地下水，但是應該注意回灌的方式方法，以防地下水被污染；第三，有層次的對地下水進行開采，盡量避免地面沉降。

圖1 人為地質作用與礦山地質環境關系圖

2.2 如何解決地下水污染問題

在進行地下采礦工程施工的過程中，對施工進度造成影響的因素有很多，施工降料就是其中之一，施工降料產生的問題會對化學場的產生干擾，對井下水文狀況造成更加嚴重的影響。另外，施工單位的施工材料也不會保質保量，為了利益他們可能會在其中添加些別的物質，所添加的物質會對土壤造成破壞，施工過程中必定會產生大量的廢棄物、使用的機械設備漏油等情況也會影響到地下水。為了應對這一問題，做好工程防水工作是必要環節，防水技術有全包式和半包式兩種。全包式防水技術涵蓋的范圍比較廣，效果也比較好，在保護地下水方面所起到的作用也十分顯赫。對礦井下水進行污染處理，處理的范圍很大，生活污染就是其中之一。潛水位下降就是由長期開采地下水造成的，長期開采會使包氣帶中的巖土發生礦化作用，導致礦化度變高，最終污染物大量堆積。

2.3 針對由基坑開挖引起的地質環境問題提出解決方式

打樁對周圍環境造成的干擾問題和因支護結構變形與移位造成的環境問題都是由于基坑開挖所引起的。前者是因為在打樁過程中，會造成一定范圍內的劇烈振動，礦區周邊的環境要同時承受來自于水平方向和豎直方向的影響。振動以應力波的形式進行傳播，不但會對樁周圍造成影響，對遠距離的施工同樣也會產生干擾。而后者導致的環境問題這要是因為支護結構發生了位移并且結構產生了變形，所以才會對周圍的工程施工造成一定程度上的損害。

2.4 突水問題

在進行礦山巖土工程施工時，經常會遇到突水與管涌的問題，所以，在施工進行時要做好預防工作，可以采取的預防措施有防水、排水疏導等，排水疏導也是一種行之有效的防水措施，因為它可以降低混凝土因巖集水產生的壓力。雖然關于地下工程的防水原則多種多樣，但是經過總結之后可以對其進行分類，一類是以預防為主，另一類是以排水為主。在井下開采施工時并沒有一個固定的原則，要根據實際情況來靈活運用。

我國礦山巖土工程施工技術不斷地改革與創新，環境工程在發展的同時也在承受著挑戰。人類不能為了發展經濟而置環境保護于不顧。環境巖土現象的出現也是由于自然災害頻頻發生所導致的。雖然我國的能源開采行業正處于擴大規模、大力發展的階段，所面臨的問題、困難也還沒有得到解決，但是，所做的一切都要把可持續發展放到第一位，由此可得，對于我國井下采礦工程的建設方式還需要進一步考究。

2.5 對環境巖土工程設計方面的注意事項

隨著我國生態環境的不斷低勢發展，環境巖土工程建筑結構的節能環保引起了社會的廣泛關注。因此，環境資源的過度消耗及廢棄并非由于井下施工結構設計的有意為之，最重要的原因是來自設計者對于相關的環境保護法律條約以及一系列環保節能措施的淺顯認知。進而可以看出，在項目施工設計層面有很大一部分的描述都是非常不精準的，這就使得這些關于工程項目在施工時忽略了購材的環保節能性。所以，可以看出來，環境巖土工程設計的進行過程必須要非常嚴格的遵守環境保護條約，嚴格控制節能環保舉措，注重環境保護節能的細節所在，加強項目組對環保的重視態度。

3 結語

地下采礦工程施工中產生的問題不容忽視，所以，為了使我們賴以生存的環境不被破壞、不受污染，要求我們在開發環境的同時也要保護好環境。開發利用地下空間也需要有所節制，注重可持續發展。做到以上兩點才能夠對地下空間進行合法利用，否則一切都是徒勞。