淺談露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境的治理和恢復

農(nóng)建勇　段志偉　韋世雄　陸　頎　甘廣新　

淺談露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境的治理和恢復

農(nóng)建勇段志偉韋世雄陸頎甘廣新

（南方錳業(yè)集團有限責任公司大新錳礦分公司，廣西大新 532315）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的不斷開發(fā)，礦山的地質(zhì)環(huán)境問題也逐漸顯現(xiàn)。其中以露天采礦的礦山地質(zhì)環(huán)境問題最為明顯，就是因為露天開采可以通過低投資獲得高效的采礦效率。露天開采不僅會破壞和污染礦山原有的植被和水資源，而且會對礦山的巖層造成破壞，使其破碎松動，在地下水或雨水的作用下引發(fā)一系列地質(zhì)災害。治理和恢復露天礦山的礦山地質(zhì)環(huán)境勢在必行，文章闡述了管控和恢復礦山環(huán)境的重要性，提出了礦山地質(zhì)環(huán)境的一些治理措施。

露天采礦；地質(zhì)環(huán)境；治理；恢復

引言

目前，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源擁有著重要的戰(zhàn)略意義。但是隨著礦產(chǎn)資源的不斷開采，一些問題逐漸顯現(xiàn)了出來，其中以露天開采最為明顯。露天開采對礦山的自然生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的傷害，如原始地貌被破壞、植被被大量砍伐、地表水資源被污染等。這一系列問題影響了礦山的可持續(xù)開采，并且制約了社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，恢復治理露天礦山的礦山地質(zhì)環(huán)境是非常重要的。這就需要研究并制定詳細的恢復治理的方案策略，或者研究新的采礦方法將重要的礦產(chǎn)資源價值最大化，在保護環(huán)境的前提下開展采礦作業(yè)，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的合理有效利用。這樣不僅可以保證社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，而且也能為國有資源的有效開發(fā)利用貢獻出一份力量。

1　露天礦山地質(zhì)環(huán)境治理原則

1.1　不同類型礦山制定針對性保護策略

我國地域遼闊，礦藏豐富，礦山類型形態(tài)各異，在地質(zhì)問題上有很大的差異。因此，有必要及時對容易發(fā)生地質(zhì)環(huán)境破壞的礦山制定針對性、有效性的對策。目前，我國主要有四種類型的礦山：能源型、金屬型、非金屬型和水汽型礦山。在治理過程中，應實行區(qū)域管理政策，做到合理開采。

1.2 不同地區(qū)礦山的保護和管理

礦山地質(zhì)環(huán)境的控制管理也取決于區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平。中國西北地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展緩慢，礦山開采后恢復原有地質(zhì)環(huán)境的有效措施也無法與經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)相比，可能會引發(fā)各種地質(zhì)災害。因此，有必要制定區(qū)域管理原則，根據(jù)區(qū)域間相似相存的原則，實行分級管理。根據(jù)中國西北地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀，將這些地區(qū)劃分為經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，然后詳細分析該地區(qū)的地質(zhì)、地形、地貌、巖性和氣候特征，并適當使用礦山環(huán)境保護資金，了解該地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境的經(jīng)濟特點，實現(xiàn)有效保護地質(zhì)環(huán)境的目標[1]。

1.3　不同等級礦山的保護原則

對礦山區(qū)域實施綜合管理，制定明確的生產(chǎn)管理方針。對于我國經(jīng)濟較不發(fā)達的礦山區(qū)域，應貫徹防護為主、治理為輔的原則，重視先進生產(chǎn)技術在露天開采中的應用，降低開采成本，提高開采效率。以往缺乏對礦山的分類，但根據(jù)目前經(jīng)濟發(fā)展和能源短缺的情況，要綜合考慮自身，采取不同的開采模式，減少開采過程中的地質(zhì)環(huán)境破壞。其次，露天礦山企業(yè)開采前需要對礦山進行勘查，分析影響因素，確定符合礦區(qū)地質(zhì)地貌的開采方法，針對不同地質(zhì)環(huán)境采取最適宜的開采技術和保護措施，提高開采的效率和治理水平。

2　露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境問題

在露天采礦過程中，一些礦山企業(yè)，只注重經(jīng)濟效益，忽視礦山生態(tài)環(huán)境保護與恢復治理，以致對礦產(chǎn)資源原始環(huán)境造成不小的傷害，最終引起嚴重的地質(zhì)環(huán)境問題，主要有以下幾類。

2.1　邊坡失穩(wěn)

邊坡失穩(wěn)是影響礦山企業(yè)正常采礦活動的主要因素之一，這也是露天礦區(qū)開采過程中最常見的問題。露天礦山的開采過程中，邊坡的開挖角度不對、高度誤差、建筑設備放置不規(guī)范、巖層硬度不足等都會影響邊坡的采掘過程，過度采掘坡腳容易形成高且陡的邊坡，這會將穩(wěn)定的邊坡變得非常不穩(wěn)定。

爆破作業(yè)也是造成邊坡失穩(wěn)的重要因素之一。爆破作業(yè)產(chǎn)生的地震會使得巖石破碎，裂隙和節(jié)理發(fā)育得越來越快，在雨水沖刷和地下水的滲透作用下變得很不穩(wěn)定，極易冒落和坍塌，對采場的工作人員造成嚴重生命威脅。

2.2　地質(zhì)災害

露天采礦是根據(jù)礦體表面巖層結合礦體和山體的情況進行剝離來實現(xiàn)礦體的開采，不同于傳統(tǒng)的采礦方法。地層的褶皺、傾向和傾角對露天開采的影響較小，因為相對于地采礦山，露采礦山不需要修建隧道、軌道或者建筑物，所以開采效率較高。但是部分露采礦山由于不合理的規(guī)劃和采礦，影響了邊坡和巖石的穩(wěn)定，對自然環(huán)境造成了破壞，水土流失嚴重便會導致滑坡、崩塌、泥石流、采空區(qū)塌陷等地質(zhì)災害的發(fā)生。

露天開采會破壞山體的自然平衡，采掘過程中產(chǎn)生的礦坑、淤泥和廢石堆嚴重危害了礦山的地質(zhì)及生態(tài)環(huán)境。部分礦山將石碴或礦石沒有采取保護措施地堆積在采場和公路旁，當這些礦渣堆積過多，超過了邊坡山體所能承受的最大重量時，山體巖石便會崩塌，形成滑坡。當暴雨沖刷時，礦渣、泥土便會隨著水流傾瀉而下，從而形成泥石流。呈逐年上漲趨勢的地質(zhì)災害對露采礦山的安全生產(chǎn)造成嚴重威脅[2]。

2.3　污染水源

露天采礦會惡化生態(tài)環(huán)境，地表水和地下水會被洗礦和選礦過程中排放出來的污水所污染，礦渣也會隨著污廢水排出，最終形成礦泥沉積。若沒有做好污、廢水處理系統(tǒng)的話，污水和廢水會隨著降雨直接流入地表水或者滲透至地下水，周邊的田地和土壤也會受到水質(zhì)惡化和礦泥沉積的影響。

2.4　石漠化

石漠化是喀斯特地區(qū)獨特的一種沙漠景觀，全稱為“石質(zhì)荒漠化”。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人類的過度開墾，植被遭到過度砍伐，水土流失嚴重，最終形成生產(chǎn)力低下甚至喪失生產(chǎn)力的土壤，人地矛盾不斷加劇。巖石逐漸暴露在地表，不斷地遭受風化作用的侵蝕，沙漠景觀逐漸發(fā)展顯現(xiàn)。由于露天礦山遺留有許多懸崖，所以采場中到處都是殘柱、礦體和碎石屑，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境。山地巖石裸露，由于土壤少，貯水能力低，再加上西南地區(qū)雨量充沛的情況，大雨的時候極有可能會發(fā)生山洪、滑坡以及泥石流[3]。

3　露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復的意義

自21世紀以來，隨著人類社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，礦產(chǎn)資源在不斷開采，自然環(huán)境逐漸被破壞，地質(zhì)災害和自然災害不斷發(fā)生，對人類生存發(fā)展的家園造成了極大的破壞。由于礦產(chǎn)資源在經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著重要的戰(zhàn)略地位，在發(fā)展的前提下，管控和恢復露天礦山的地質(zhì)及生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。

3.1　提高礦區(qū)的生活質(zhì)量

如前所述，在露天礦山開采礦產(chǎn)資源的過程中存在著多種安全隱患，比如破壞性強大的滑坡和泥石流，對礦區(qū)人民的人身和財產(chǎn)安全造成嚴重威脅。還有許多不符合規(guī)范的礦山企業(yè)，過度開采礦產(chǎn)、廢石及廢渣隨處堆放，這將使得這些地質(zhì)災害發(fā)生的概率大大增加。因此，想要預防和消除這些潛在威脅，就需要多個監(jiān)管部門的協(xié)調(diào)和共同管理，嚴加管控，才能保證礦區(qū)人民的人身安全和礦山企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.2　增加土地資源

大量礦坑的出現(xiàn)是在礦山清理大量隨意堆放的礦渣之后，在這種時候就要對占用的土地進行復墾。礦坑一般采用充填法處理，是目前最直接也是唯一一種恢復耕地的方法，缺點就是工作量非常大。鑒于土地資源的價值和稀缺性，這種方法相對可行。開采出的廢石和加工后的碎石也可進一步加工，用于回填采空區(qū)及塌陷區(qū)、建筑用材料和修補路面等。

3.3　預防地質(zhì)災害

要想更好地預防地質(zhì)災害，就需要控制開采的強度，合理規(guī)劃礦產(chǎn)資源開采的方式和各個環(huán)節(jié)，結合礦山的實際情況以及礦山地質(zhì)環(huán)境影響因素進行綜合監(jiān)測。為了防止不穩(wěn)定邊坡塌陷形成的滾石或滑坡等地質(zhì)災害發(fā)生，可以在特殊地點放置圍欄或擋土墻，降低其所帶來的威脅，減少其發(fā)生的概率，在最大程度上保證邊坡地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定。

4　露天礦山恢復和治理措施

4.1　造地復墾

想要開墾土地，完成土地復墾，就必須需要先清理露天采礦活動殘留下來的廢石、廢水以及尾礦。這些殘留物及尾礦覆蓋了大面積的范圍，并且露采所形成的洼地及礦坑隨處可見。所以，清淤為土地復墾最重要的工作之一。廢石碎屑可用于修補不平整路面，平行挖掘礦坑底部的土壤，并將其充填在洼地內(nèi)。抽排廢水，并規(guī)劃新的排水系統(tǒng)，將附近水源引入，以便將來飲用或灌溉農(nóng)作物。

4.2　完善法律法規(guī)

露天開采除了需要做好規(guī)劃設計和技術人員的技術培訓，不定期對工作中出現(xiàn)的質(zhì)量問題提出意見或者建議，更需要監(jiān)管部門制定相關的管理技術標準和安全規(guī)程，以保證項目的順利開展。

在控制環(huán)境污染時，需要長期對礦區(qū)的水土資源進行不定期的抽檢，有利于對礦區(qū)的污染情況進行合理分析和判斷，并且可以及時使用多種科學措施對污染源進行治理。應該從源頭上控制它，用科學的方法把露天采礦對環(huán)境的影響減少到最低限度。在采礦工作結束之前，應該控制和恢復被破壞的環(huán)境，在環(huán)境處理這個問題上，仍然存在著許多復雜的情況，所以必須要進一步地完善法律法規(guī)，針對不同的問題進行管控，并制定相關標準。這樣才能更好地保護礦山環(huán)境，減輕礦產(chǎn)資源開采給環(huán)境所帶來的影響。

4.3　統(tǒng)一管理方式

為了防止露天礦區(qū)遭受泥石流、塌方等自然災害，應采用推、卸等方式集中統(tǒng)一管理露天開采后堆放的礦渣。加強邊坡檢查，及時處理邊坡失穩(wěn)，按照施工要求嚴格施工。采礦設備應設置和存放于指定位置，合理規(guī)劃占地面積。在礦產(chǎn)資源開采過程中，如果施工設備需移動或拆除，必須嚴格按照相關操作規(guī)程進行操作，并保證人員安全。可根據(jù)實際情況，對場地和礦山道路進行平整修復和綠化[4]。

4.4　注重環(huán)境的綠化

礦山開采會破壞大量植被，在植被被破壞的情況下極易造成水土流失，再加上礦山采掘的地層破碎，巖石松散，更有可能會形成滑坡，造成極大危害。因此，為了降低滑坡泥石流等自然地質(zhì)災害發(fā)生的可能性，可以在礦山開采的過程中對植被進行同步恢復，不僅可以增加礦區(qū)的植被覆蓋率，也能更好的防止水土流失。并且，還需要設置礦山排水網(wǎng)絡，要在露天礦坑外周圍設置防洪、防泥石流等疏導的設施。可以設立一支專門進行邊坡維護作業(yè)的專業(yè)隊伍，在必要的時候做好露天礦坑周邊的環(huán)境保護工作。

4.5　加強先進科學技術的應用

需要將先進的科技與方法融入礦山地質(zhì)環(huán)境的治理與恢復，引進更多技術人才，研究探索關于采礦的新的技術方法，并在此基礎上鼓勵礦山企業(yè)及公司加大對相關研究的投入，礦山地質(zhì)環(huán)境的治理以及礦山資源的整體利用才能得到新的突破。可以將研究出來的新技術應用于礦山的露天開采，進一步提高礦產(chǎn)資源的開發(fā)及使用效率。

因此，礦山企業(yè)需要及時落實測繪工作，并招收和培養(yǎng)地質(zhì)災害防治專業(yè)的人才，利用他們的專業(yè)知識、現(xiàn)代化的測繪設備和已知的礦山資料，準確控制和監(jiān)測巖層的運動規(guī)律并確定各項參數(shù)。

4.6　做好露天邊坡防治措施

4.6.1 露天邊坡防治的基本方法

第一，沉降觀測點的建立非常重要。邊坡地形需要準確合理的觀測點，該措施可以實時預測邊坡質(zhì)量，及時糾正施工問題，避免不必要的破壞。第二，采用預裂爆破技術，防爆是保證邊坡安全穩(wěn)定的重要措施。第三，斜坡雷達。雷達能夠準確檢測各種干擾，并實時處理采集到的數(shù)據(jù)。此外，在下雨、大霧等情況下，雷達定位更為精準，非常方便，更有利于現(xiàn)場監(jiān)測[5]。

4.6.2邊坡采場滑坡的預防措施

由于邊坡經(jīng)常出現(xiàn)采場滑坡等問題，預防采場滑坡非常重要。為防止采場滑坡，應做好以下四件事。第一，及時查看，最好每周一次，保質(zhì)保量。第二，嚴格遵守各項規(guī)定，采用減震爆破的方法，如果邊坡大面積受到破壞，應第一時間向領導匯報，及時處理。第三，實時檢查未勘察的邊坡，檢驗其穩(wěn)定性，如遇暴雨，應加強監(jiān)測。在采掘和運輸過程中，如遇塌方等不良山體情況，應立即停止一切作業(yè)，盡快撤出設備，立即撤離人員。第四，邊坡一定要做好引流。如果水流引入太多，邊坡的穩(wěn)定性就會降低，容易產(chǎn)生軟土和滑坡。在挖掘過程中，相關工作人員必須注意自身人身安全，系好安全帶，采取保護措施。

4.6.3邊坡滾石災害的防護

由于礦山露天開采，邊坡容易出現(xiàn)滾石，嚴重影響邊坡的安全和穩(wěn)定。雖然滾石的危害小于崩塌、滑坡，但由于滾石發(fā)生的突然性和頻繁性，預測滾石的發(fā)生并不容易。第一，定期搭建平臺。如果有特殊位置，可以設置特殊高度的平臺進行全方位防護。開采時應注意先剝離后開采，應隨著回采的不斷推進而逐步進行地質(zhì)測量、鑿巖、爆破等作業(yè)，并將各類設備設置于穩(wěn)定坡面的工作平臺之上。第二，在開采的過程中要注意保護環(huán)境，可以利用礦坑回填的方法預防和減少不穩(wěn)定邊坡所帶來的滾石安全隱患。第三，礦石開采完畢后，要清理平臺上不穩(wěn)定的巖石和軟土，徹底根除落石形成的條件[6]。

5　露天地質(zhì)環(huán)境保護的關鍵點分析

為了進一步減輕人類社會對環(huán)境的污染和破壞，在實際保護過程中應注意以下幾個方面。

（1）加大礦山地質(zhì)環(huán)境保護的投入。這項工作首先需要在區(qū)域內(nèi)營造良好的多元化氛圍，保證能夠順利開展。因此，礦山地質(zhì)環(huán)境治理投資政策需要制訂得非常詳細，才能較好地鼓勵社會資本參與項目的建設，最終才能將大批量的公共服務項目投入市場[7]。

（2）加強開采和保護的監(jiān)管。開展礦山地質(zhì)環(huán)境保護是提高地質(zhì)環(huán)境水平的主要手段。因此，對于露天礦區(qū)來說，需要不斷完善工作路徑，落實“誰開發(fā)誰治理”的原則，并在此基礎上形成監(jiān)督管理機制，鼓勵媒體部門積極參與礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)督，對任何造成礦山地質(zhì)環(huán)境污染的現(xiàn)象，經(jīng)確認屬實后及時跟蹤報道，充分發(fā)揮輿論宣傳和社會監(jiān)督作用，積極推動治理工作順利實施。對于邊坡環(huán)境的治理應從一開始一直延續(xù)至礦山開采結束，影響礦山經(jīng)濟效益的最關鍵因素之一便是邊坡的穩(wěn)定與否。因此，必須要保障邊坡的穩(wěn)定，這直接制約著礦山的安全生產(chǎn)。

（3）宏觀調(diào)控，鼓勵企業(yè)兼并。根據(jù)目前各個礦山的開采現(xiàn)狀分析，仍存在許多技術落后、資金不足、法律意識淡薄的小型礦山企業(yè)，監(jiān)管難度較大，這也是礦山地質(zhì)環(huán)境被破壞的主要原因。因此，針對這種情況，一方面要提高現(xiàn)有企業(yè)的生產(chǎn)水平，要求有資質(zhì)的礦山企業(yè)加大資金投入，按照綠色礦山的標準對生產(chǎn)、儲運環(huán)節(jié)進行升級改造，引導達不到條件的企業(yè)主動關閉退出。另一方面，鼓勵當?shù)卮蛟忑堫^企業(yè)，樹立行業(yè)標桿，引領本地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境治理發(fā)展，將現(xiàn)代生產(chǎn)技術和理念投入生產(chǎn)，實現(xiàn)集約化生產(chǎn)。

（4）嚴格控制開采環(huán)節(jié)。為了能更好地優(yōu)化利用資源并且保證生產(chǎn)效率，需要積極使用創(chuàng)新的技術以及先進的設備，盡可能最大限度地減少礦山開采過程中所造成的各種地質(zhì)災害及環(huán)境問題，最重要的是需要保證開采、管理、治理三項工作的同時進行，這樣才可以管制礦產(chǎn)企業(yè)的開采環(huán)節(jié)，更好地順應將來地質(zhì)環(huán)境治理的必要需求[8]。

6　結束語

分析治理礦山地質(zhì)環(huán)境，不僅是一項對國家和人民有重大利好的工程，更是因為我國目前露天礦山的地質(zhì)環(huán)境非常嚴峻，必須要高度重視環(huán)境保護。為了礦山的可持續(xù)發(fā)展，就必須要嚴格管控露天礦山的地質(zhì)生態(tài)環(huán)境。不僅需要完善法律法規(guī)，更需要制定相關管控標準，并要求所有礦山企業(yè)嚴格遵守。制定并建設多樣化的保護措施和監(jiān)測系統(tǒng)，加強地質(zhì)災害的預防監(jiān)測，才能實現(xiàn)礦山可持續(xù)發(fā)展這個重要目標。

[1] 魏金花. 淺談露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復的意義[J]. 世界有色金屬，2018(9): 60-61.

[2] 劉建平，張春雷. 露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復的意義[J]. 科技與企業(yè)，2014(7): 148.

[3] 郭傳杰，蔣秋涵. 淺談露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復的意義[J]. 世界有色金屬，2018(17): 261-262.

[4] 楊興. 淺談露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復的意義[J]. 百科論壇電子雜志，2018(22): 75.

[5] 滕春章. 露天采礦礦山地質(zhì)環(huán)境治理與恢復[J]. 建材與裝飾: 上旬，2016(27): 219-220.

[6] 王東旭，張紫昭. 新疆非金屬露天開采礦山地質(zhì)環(huán)境評指標體系與模型建立[J]. 中國礦業(yè)，2018，27(3): 93-99.

[7] 任岳，龔巍崢. 針對礦山生態(tài)環(huán)境問題的修復治理措施[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保，2021(6): 21-22.

[8] 舒順平. 有色金屬露天開采礦山地質(zhì)環(huán)境問題及治理研究[J]. 世界有色金屬，2019(22): 37-38.

Discussion on the Treatment and Restoration of Geological Environment in Open-Pit Mining

With the rapid development of social economy and the continuous development of mineral resources, the geological environment problems of mines are gradually emerging. Among them, the geological environment problem of open-pit mining is the most obvious, because open-pit mining can obtain high mining efficiency through low investment. Open-pit mining will not only damage and pollute the original vegetation and water resources of the mine, but also damage the rock strata of the mine, making them broken and loose, causing a series of geological disasters under the action of groundwater or rainwater. It is imperative to govern and restore the mine geological environment of open-pit mines. This paper expounds the importance of controlling and restoring the mine environment, and puts forward some governance measures of the mine geological environment.

open-pit mining; geological environment; government; recovery

TD8;X32

A

1008-1151(2022)07-0025-04

2022-03-30

農(nóng)建勇（1968－），男（壯族），廣西大新人，南方錳業(yè)集團有限責任公司大新錳礦分公司地質(zhì)助理工程師，從事礦山地質(zhì)工作。