歷史遺留露天礦山地質環境問題及治理措施研究

蔣 霞

（蘭州石化職業技術大學，甘肅 蘭州 730060）

當前我國了歷史遺留露天礦產的數量非常多，該礦產在開采過程中，與地下礦產相比，露天開采的礦產對于周圍的生態環境的所產生的影響更為惡劣，且隨著開采的不斷深入，會造成整個礦山的巖層模塊平移、變形，在開采完畢以后，礦山隨著時間的推移，其周圍會存在多種不同的地質災害隱患，嚴重提升了周圍居住人民的安全隱患，因此對這類礦產展開針對性治理已經勢在必行[1]。與此同時，對遺留露天礦產的治理，也是全面提升我國生態文明的建設要求，是我國煤礦行業取得穩定發展的重要因素之一。

1 歷史遺留露天礦山地質環境問題

1.1 案例分析

本文以我國某地區以歷史遺留露天礦山為例，該礦山為鋁土礦，礦山中的建筑石料礦產資源非常豐富，在對該礦山開啟大規模的開采以后，在礦山周圍形成了非常高的陡邊坡，并且伴隨數量較大的礦渣堆積，一旦區域內出現惡劣天氣，則非常容易出現崩塌、滑坡等大型自然災害，且在發生滑坡以后，極容易轉化為泥石流等大型災害，因此需對該露天礦產展開及時治理[2]。

1.2 地質災害

1.2.1 崩塌

地質災害是歷史遺留露天礦山地質環境問題中的最重要性的一項，在該露天礦山在開采過程中，現骨干企業并沒有按照我國對露天礦山的相關開采要求進行設計，因此當前遺留了數量較多的采坑與采場。且這些區域的邊坡角度大多都在75°以上，甚至一些才坑處于直立的現象（圖1），且礦坑隨著時間推移，其后緣已經呈現出卸荷張裂縫。在面對長時間的降雨天氣或者受長時間的風化剝蝕以后，非常容易出現礦坑崩塌現象。

圖1 露天礦采坑直立現象圖

1.2.2 滑坡

在該礦山在開采過程中逐漸產生了數量非常龐大的廢棄礦渣，這些礦渣在形成過后并沒有得到有效的處理，而是被堆放在礦山周圍山坡上或者溝谷中[3]。并且礦渣的結構相對比較松散，在形態上形成了一個水平較高且角度非常大的不穩定斜坡，加上時間的推移，以及礦渣的自然風化，一旦該地區出現大規模強降雨，則非常容易出現滑坡現象，對于居住在下游的居民、建筑或者交通道路都產生嚴重的安全隱患。廢棄礦渣的邊坡形態如圖2。

圖2 廢棄礦山邊坡形態圖

1.3 地形地貌景觀被破壞

歷史遺留露天礦山的另一個重點問題是、對周圍地形地貌的破壞非常嚴重，其主要表現于以下兩個方面：①露天礦山采場破壞了該地區原有的地貌景觀。在礦山開采區中，形成了多個深度達數十米的深坑，并且裸露的邊坡造成山體被嚴重的破損，山體原有的；綠色植被景觀、地形地貌景觀已經消失殆盡，只留下了滿目瘡痍的景象。②礦渣堆積破壞地形地貌景觀。該礦產的類型為鋁礦山，因此在開采過程中，殘留了規模龐大的廢棄地渣石。這些渣石被煤礦企業順著山體或者股溝隨意堆放以后，日積月累，使該地域原有的地形地貌發生了較大的轉變，渣石堆放處的植被景觀也被大面積破壞。

1.4 土地及植被資源破壞

歷史遺留露天礦山所造成的地質環境問題中，最難以被修復的環境為植被資源損毀問題。由于在礦山開采過程中，需將礦山上的覆巖層以及表土進行剝離以后，方能夠開展開采工作，因此礦坑中的土地植被資源已經被破壞，因此無法發揮出土地原有的生態效益，植被資源的恢復難度非常高（表1）。

表1 某歷史遺留露天礦山對周圍鄉鎮土地資源造成損毀統計表

2 對露天礦山地質環境問題的治理措施

2.1 危巖體清理

面對礦山中存在的采面過陡的現象，相關施工人員在對這類礦坑進行施工過程中，為保障最終的治理效果，施工人員運用爆破法對具有高度危險系數的危巖體進行處理。如匡礦坑周圍有居住居民或者村莊，則施工人員則采用的機械與人工相結合的方式對其進行清理。

2.2 邊坡整治

在面對礦山遺留的礦渣堆積而成的比較陡的邊坡的治理過程中，在面對坡腳大于70°的坡體時，工作人員首先需對整個渣石堆進行放坡處理。在處理過程中，可運用整體降坡或者建設臺階等兩種削坡方式。在開展臺階式削坡的過程中，相關工作人員需從在整個渣石堆的坡頂、坡面、坡角設定相應尺寸的漿砌片或者石質的排水溝渠。在建造過程中，應確保溝底的總坡度大于0.6%。

2.3 渣堆清理及回填

在對采坑的治理過程中，相關工作人員可對其周圍進行考察，如果采坑周圍存在被遺留的礦產渣堆，則可運用這些渣堆用于礦山的回填。在對礦坑進行回填的過程中，相關施工人員應做好每一次回填的壓實工作。且應保障每層回填物的壓實系數大于90%以后，方可進行下一次回填。并且每回填0.8m，需要進行以此壓實，進而有效規避該礦坑在日后發生沉降現象。

2.4 場地平整

在對礦山中的采坑進行回填以后。相關施工人員需對整個露天礦山的場地進行進一步平整處理，在處理過程中，首先需要對礦山周圍的邊坡與廢渣進行及時處理以后，還需將被回填完畢的礦坑平面進行再次清理與整平。在清理過后，對于礦山內殘留的巖土體或者礦渣等，需要施工人員運用相應機械對其進行徹底處理，進而保障整個礦山的地表平整度。

2.5 覆土工程

在對整個礦山的地面進行平整處理以后，施工人員需要對整個礦山場地進行覆土施工，為后續恢復植保資源打下良好基礎。在覆土過程中，施工人員的覆土深度需依靠恢復的植被資源決定。如將該礦山恢復普通的旱地，則需要對該區域覆土80cm，如將該區域恢復成林地，則施工人員需覆土60cm，如將該區域恢復成草場，則需覆土30cm。

2.6 生物工程

結合本案例的實際情況，在對礦山治理完畢以后，距離當地村莊較近的區域，將其作為農用耕地，而距離村莊較遠的地區，將這類區域恢復成了林地與植被，在全保證周圍居民耕地面積的基礎上，有效美化該地區的綠色環境。

3 結語

綜上所述，本文主要分析了歷史遺留露天礦產所存在的地質環境問題與相應的治理對策。分析結果表明露天礦山在開采過程中會對周圍生態環境造成非常惡劣的影響，因此在現階段礦山開采過程中，應做好配套的環境治理工作，保證生態系統不受損失。