淺談地下開采礦山對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響和治理措施

張曉麗 李嵐

摘要：礦山資源的開發(fā)利用，將引發(fā)一定程度的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，本文以地下開采的礦山為例，簡(jiǎn)述礦山開采可能引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題類型和成因，并針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題提出了治理措施和建議。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)資源;地質(zhì)環(huán)境;治療措施和建議

隨著我國(guó)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，因之引起的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注。采礦引起的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)重影響了礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重影響了礦區(qū)附近居民的生產(chǎn)、生活。為了及時(shí)對(duì)破壞的土地恢復(fù)利用和對(duì)破壞的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)改善，減少礦山開采對(duì)礦山及周邊地質(zhì)環(huán)境造成的破壞，防止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，分析地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題發(fā)生的原因并采取有效的防治和治理措施勢(shì)在必行。

一、地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

（一）礦山開采可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害

1.滑坡、泥石流

礦山開采在井巷掘進(jìn)和礦山開采的過(guò)程中，必將產(chǎn)生大量的廢石，眾多礦山排出的廢石選擇依山堆山、有溝堆溝。依山而建的廢石堆放場(chǎng)底部多未經(jīng)處理，地表松散第四系腐殖土在堆積體下滑力的影響下，受雨水滲入，易形成滑移面，造成上部堆體整體下滑，發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害;堆放在溝谷內(nèi)的廢石將谷底原水流通道堵塞，尤其塊度較小的廢石堆積，滲水性能極差，在遇到強(qiáng)降雨天氣，大量匯水順溝而下，易將松散堆積體整體沖到溝谷下游，形成泥石流地質(zhì)災(zāi)害。滑坡和泥石流的發(fā)生，必將對(duì)下游建筑物、工作人員及設(shè)備等構(gòu)成一定程度的威脅，造成經(jīng)濟(jì)損失。

2.地面塌陷、地裂縫

礦石開采后形成的采空區(qū)頂板疏松，易碎、易滑動(dòng)，穩(wěn)固性較差，采空區(qū)頂板暴露面積較大。由于地應(yīng)力的存在，礦山開采勢(shì)必打破原來(lái)巖（土）體的自然平衡狀態(tài)，引起采空區(qū)一定范圍內(nèi)的巖（土）體應(yīng)力重新分布，產(chǎn)生變形、位移、破壞，導(dǎo)致采空區(qū)地表發(fā)生地面塌陷，在塌陷發(fā)生的同時(shí)，常伴生著地裂縫地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。塌陷坑將嚴(yán)重影響地面人員及設(shè)備的安全，且深凹的塌陷坑會(huì)導(dǎo)致地表與地下連通，積水可能通過(guò)此通道涌入井下，對(duì)井下安全造成威脅。

3.礦井突水

礦區(qū)內(nèi)主要含水層為第四系松散巖層孔隙水、基巖裂隙水和巖溶裂隙水，礦床主要充水來(lái)源為含礦巖溶裂隙含水層，接受地表水體及大氣降水的補(bǔ)給。除礦山正常的涌水之外，礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)情況復(fù)雜，斷層分布廣泛，部分拉張斷裂將導(dǎo)通地表水體或采空區(qū)內(nèi)積水，同時(shí)地面塌陷坑也是地表水體與井下導(dǎo)通的重要通道，地表水體或采空區(qū)內(nèi)積水的涌入將形成礦井突水災(zāi)害，嚴(yán)重威脅井下人員、設(shè)備的安全。

（二）礦山開采對(duì)含水層的破壞

為保證井下正常生產(chǎn)，礦山開采必將疏排地下水，地下水水位降至最低開采掘進(jìn)面標(biāo)高以下。礦山疏排地下水將導(dǎo)致含水層結(jié)構(gòu)的破壞，造成地下水水位下降，影響周圍主要含水層功能，對(duì)礦區(qū)及周邊地區(qū)生產(chǎn)生活供水造成一定影響。

（三）礦山開采對(duì)土地資源的破壞和地形地貌景觀的影響

礦山開采排放廢石形成的廢石堆放場(chǎng)、臨時(shí)堆礦場(chǎng)、生產(chǎn)生活及辦公建筑物等，均會(huì)對(duì)土地資源進(jìn)行壓占利用，改變了原有的土地利用類型，同時(shí)改變了原生態(tài)的地形地貌景觀，破壞了原有的生態(tài)植被，造成水土流失加重。

二、地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

（一）滑坡、泥石流

對(duì)廢石場(chǎng)頂部及溝谷上游修建截水溝和排水溝，有效的控制匯水對(duì)堆體的沖擊，廢石采取分臺(tái)階堆放的形式以確保堆體的穩(wěn)定性。同時(shí)加強(qiáng)雨季時(shí)的監(jiān)測(cè)工作，注意觀測(cè)堆體穩(wěn)定性問(wèn)題性。

（二）地面塌陷、地裂縫

礦山需定期進(jìn)行地面變形監(jiān)測(cè)，采取專業(yè)監(jiān)測(cè)與簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)相結(jié)合方式開展。首先設(shè)置固定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)達(dá)到基本控制塌陷區(qū)形態(tài)，準(zhǔn)確測(cè)量塌陷面積和下沉深度為宜。其次要對(duì)地裂縫、建筑物開裂采用人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、量測(cè)，提前采取預(yù)警、避讓，并及時(shí)維修。地面變形監(jiān)測(cè)需長(zhǎng)期、連續(xù)地監(jiān)測(cè)，以便掌握地面塌陷、地裂縫的形成發(fā)展規(guī)律，提早預(yù)防、治理。

在采礦過(guò)程中，調(diào)查采空區(qū)及空巷位置，預(yù)防采空區(qū)及空巷提前冒落，還應(yīng)預(yù)留安全礦柱，利用礦渣回填采空區(qū)等措施，減少地面塌陷和地裂縫的發(fā)生。對(duì)于裂縫建筑物采取維修甚至搬遷措施，確保人員安全。對(duì)于沉（塌）陷區(qū)使耕地發(fā)生較大幅度的變形，從而影響礦區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，穩(wěn)定后應(yīng)進(jìn)行土地恢復(fù)治理工程。在塌陷的邊緣地帶出現(xiàn)的地裂縫及時(shí)進(jìn)行回填處理，治理地裂縫一般采用填埋、灌漿、防滲處理。

（三）礦井突水

礦山開采可能發(fā)生突水事故的主要因素為采空區(qū)、斷層導(dǎo)水和塌陷坑導(dǎo)水，為保證礦山安全生產(chǎn)，針對(duì)可能發(fā)生突水的可能性采取有效預(yù)防措施。對(duì)于采空區(qū)，必須執(zhí)行“有疑必探，先探后掘”的原則，在開采至采空區(qū)邊界時(shí)提前采取探水措施;對(duì)于斷層導(dǎo)水，采掘時(shí)遇到構(gòu)造時(shí)，應(yīng)提前探放水，必要時(shí)采取疏放水措施;對(duì)斷層交叉點(diǎn)、尖滅端、褶曲軸部等構(gòu)造發(fā)育地段要重點(diǎn)加固防護(hù)，預(yù)防工作面在回采過(guò)程中出水;加強(qiáng)井下水文觀測(cè)，對(duì)導(dǎo)水裂隙發(fā)育地段要特別注意發(fā)現(xiàn)井下涌水量明顯增大，井下工作人員應(yīng)及時(shí)升井，并采取相應(yīng)措施;對(duì)于地面塌陷坑，發(fā)現(xiàn)時(shí)必須采取回填、防滲措施。

在礦山開采過(guò)程中，必須確保井下各作業(yè)區(qū)與地面之間有順暢的通信聯(lián)系，在有突水預(yù)警時(shí)能夠通知所有井下工作人員快速撤離，加強(qiáng)井下放排水，采取防、堵、疏、排等必要措施。

三、土地資源的恢復(fù)治理措施

礦山應(yīng)遵循邊開發(fā)邊治理的原則，在開采過(guò)程中，嚴(yán)格遵循開發(fā)利用方案設(shè)計(jì)，盡可能的減少新增土地資源的破壞，并對(duì)后期開采不再利用的區(qū)域率先采取恢復(fù)治理工程。治理工程應(yīng)堅(jiān)持因地制宜的原則，易林則林，宜牧則牧，易農(nóng)則農(nóng)，選擇適宜當(dāng)?shù)赝寥馈夂虻霓r(nóng)作物或經(jīng)濟(jì)作物，在恢復(fù)土地資源和地形地貌景觀修復(fù)的同時(shí)，盡可能的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

四、結(jié)語(yǔ)

礦山應(yīng)按照“統(tǒng)一規(guī)劃、源頭控制、防治結(jié)合”的原則，在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)邊生產(chǎn)邊恢復(fù)縮短治理恢復(fù)期和破壞土地的裸露時(shí)間;加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作，有效的預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。總之，防治與恢復(fù)措施體系將按照系統(tǒng)工程原理，處理好局部與整體、單項(xiàng)與綜合、近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系，力爭(zhēng)做到方案投資小、恢復(fù)效益好、可操作性強(qiáng)，使防治與治理恢復(fù)有效結(jié)合，確保礦山地質(zhì)環(huán)境得到有效的恢復(fù)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

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