露天石灰礦山開采常見的地質環境問題及防治措施

張望南

礦產資源是人類社會發展的物質基礎，也是國民經濟發展的重要保障[1]。在20世紀初期，國內各省新立了無數家礦山，大多礦山以露天礦山為主。由于開采技術條件和經濟條件限制，礦山在開采過程中形成了較多地質環境問題，曾發生多起礦山安全事故，同時造成了大面積的土地資源破壞。國家對于環境保護的重視程度不斷提高，政府相關政策的制定也預示著今后對于礦產資源的開采會更加合理規范化。因此積極探索合理的防治措施，對改善礦山地質環境，實現綠色可持續發展的目標意義重大。

1.露天礦山常見的地質環境問題

隨著世界經濟對我國的不斷影響，導致我國經濟對礦產資源的需求量不斷增加，這對我國的礦山企業造成了一些不利的影響，即導致一些礦山企業只單純的追求經濟發展而忽視生態環境的發展，這加劇了地質生態環境的破壞力度。

1.1礦山開采導致的大氣環境問題

在礦山開采過程中，會導致大量的懸浮顆粒，這些廢氣顆粒當中會有許多的酸性氣體，當這些酸性氣體遇到一些水蒸汽時也許會產生“酸雨”，或者酸雨沒有凝結成功產生“霧霾”。導致這些問題出現的主要原因就是礦山開采破壞了地質結構，進而導致植被破壞，綠色植物的減少使空氣質量逐漸下降，進而產生大氣環境問題。

1.2 ?地質災害

地質災害是露天礦山最為常見的地質環境問題，也是影響最為嚴重的地質環境問題。露天礦山中常見的地質災害類型有崩塌、滑坡、泥石流坡等，其中崩塌和滑坡地質災害約占全國露天礦山地質災害的 95% 以上，規模以小型居多。

1.3 ?地形地貌景觀破壞

露天礦山以露天開采為主，采礦活動必然造成原有地形地貌景觀的破壞。主要有露天采場、工業廣場、廢石堆場等對地形地貌景觀的破壞，有時也有地質災害對地形地貌景觀的影響及破壞。特點是破壞面積廣、恢復治理費用高。

1.4 ?含水層破壞

一些大、中型礦山開采深度大，開采結束后會形成大面積采坑，有時會破壞地下水平衡，個別礦山的采礦活動會破壞地表的補給、徑流及排泄條件等，造成淺層地下水枯竭和地下水量減少等問題。

1.5 ?環境污染

（1）水、土環境污染。礦山開采和加工過程中往往會產生較多廢渣、尾礦等固體廢棄物，許多礦山將這些廢棄物直接暴露在大氣中或隨意傾倒，導致溝壑、河道淤塞，泄洪不暢，水患不斷。尾礦和廢渣中的硫化物也會發生氧化作用使大氣降雨變為酸雨，加上有些礦山選冶廢水的未能達標便排放，經常造成礦區附近的地表水體遭受污染，甚至無法飲用和灌溉。

（2）大氣污染。露天礦山多采用公路開拓汽車運輸的方式，同時爆破工程常導致礦體及廢渣飛濺，形成大氣環境污染。產生的污染物主要包括粉塵、有毒、有害氣體（H2S，SO2，CO，NO2等）和放射性氣溶膠等。

2.地質環境問題形成因素

礦山地質環境問題形成因素包括人為因素和自然因素，其中人為因素是主要因素，在礦山地質環境問題形成中起主導作用。包括開挖邊坡、增加邊坡荷載、礦渣隨意堆積和擾動地下水的工程活動等。據調查“甘肅白銀露天礦大型滑坡”形成原因是長期采礦破壞原始邊坡穩定性形成 ;“安太堡露天礦排土場滑坡”主要是因為礦山隨意堆積廢渣并且沒有相應防護措施，廢渣荷載使底部巖土體內部應力急劇增加導致廢渣邊坡失穩形成。自然因素指由非人為原因而形成的地質災害等，包括地震、降雨、河流沖刷及融雪等。例如“安徽省黃山區三口鎮風景水庫溢洪口滑坡”形成原因為“短歷時、強降雨”導致巖土體抗剪性能減弱，在重力作用下發生滑坡。

3.防治措施

3.1 ?崩塌和滑坡地質災害防治措施

滑坡和崩塌地質災害的發生與水的影響息息相關，在滑坡和崩塌地質災害中水的作用往往起主導作用，因為水動力作用長期沖刷邊坡會導致巖土體軟化，巖土體抗剪性能減弱甚至溶解，因此消除水對邊坡的影響在地質災害防治中至關重要。礦山崩塌和滑坡地質災害形成以人為因素為主，在防治過程中要做到“防治結合、綜合治理”的原則，具體可以通過以下兩個方面進行防治。（1）防止水對滑坡和崩塌區的影響。主要工程措施有 ：

①在滑坡或崩塌區外圍修筑截、排水溝，防止外圍地表水流入滑坡和崩塌區 ;②在滑坡和崩塌區地表修筑排水溝，將地表雨水排出影響區，防止雨季地表水大面積下滲 ;③若邊坡

為巖質邊坡可在邊坡采用“掛網噴射混凝土”的方式防止地表水下滲。排除地下水的措施不局限以上三種，具體實例中需要根據項目區地質和水文條件進行選擇。常用的方法有水平鉆孔疏干、垂直孔排水、豎井抽水、隧洞疏干、支撐盲溝等。

（2）通過治理工程改善邊坡穩定性或清除潛在崩塌和滑坡體，改善邊坡提穩定性的原則是“增加抗滑力、減小滑動力”。在露天礦山地質災害治理中常用的措施有 ：①削坡減載 ：通過放坡降低臺階高度和坡度的形式使邊坡達到穩定，此方法治理費用低，但環境破壞嚴重，在一些偏遠地區的中小型石料礦采用較多。②邊坡加固 ：主要是通過支撐工程（擋墻、抗滑樁、防護網、錨桿或錨索等）防治邊坡滑動，起到阻滑和阻崩作用。此方法治理效果明顯但治理費用高，在靠近城區或人類活動較多區采用較多。

3.2 ?泥石流地質災害防治措施

泥石流地質災害往往與不合理開挖、隨意堆積廢渣和亂砍濫伐等密切相關，在礦山治理中要到“防治結合、綜合治理”的原則，以工程措施為主，兼顧生物措施。

（1）生物措施。包括林業措施、農業措施和牧業措施等，主要是通過在泥石流全域栽植植被，防止水土流失，起到穩固地表巖土體的作用。生物措施的優點是投資少，風險小，但效果不明顯，通常需要 5 年以上才可見發揮作用。

（2）工程措施。通過防護工程、排導工程和攔擋工程起到“穩、攔、排”的作用。防護工程是指通過擋墻、順壩等消除或減弱泥石流對影響區建筑物的影響 ;排導工程是通過改變泥石流在流域內流動方式和范圍，起到按理想路線順利排泄的作用 ;攔擋工程是指通過攔渣壩、除淤場、支擋工程等減少泥石流對下游的沖刷和撞擊的危害。

4.結論

本文主要介紹了露天礦山常見的地質環境問題，分析了其形成因素，重點介紹了露天礦山中崩塌、滑坡及泥石流地質災害的常見治理措施及方法，并分析了每種治理措施的優缺點及其適用對象，為國內其它露天礦山地質環境治理有一定的參考作用

參考文獻：

[1]王芬 ， 郝旦 . 基于 RIEGL VZ-400 三維激光掃描的規劃驗收測量可行性分析[J]. 測繪技術裝備.

[2]廣西永福某石灰巖礦山地質環境問題及恢復治理探討 [J]. 山東國土資源.