張麓爾
(江蘇綠巖生態技術股份有限公司,江蘇 蘇州 215600)
現階段,經濟的快速發展使得我國對礦物的需求愈來愈大,為礦產企業的發展打下了良好的基礎。但是,礦山的過度開采也導致地質災害的發生概率愈來愈高,給現場人員帶來了嚴重的生命威脅。因此,企業技術人員需對廢棄礦山的環境特點進行深入研究,明確其中的地質災害類型,并結合實際采取有效的治理措施,以提高對災害的治理及預防效果,為周邊居民的身體健康提供保障。
在廢棄礦山中,地面塌陷這一問題主要發生在豎井開采區域。究其原因,礦產資源形成于淺層地表,這導致礦產開采工作很容易對地層結構造成破壞,致使現場地面出現空隙或采空區等問題[1]。其中,雖然部分采空區的厚度較高,但當有超過其承載限度的外力施加其上時,就會導致采空區發生塌陷事故。一旦有這類現象發生,就會對周邊環境帶來嚴重的破壞及不良影響,地表建筑及交通設施也會發生損毀。此外,附近的耕地及水資源在此過程中也會受到不良影響,給人們的身體健康帶來威脅。
該現象的主要產生原因為不合理開采現象較嚴重。其主要發生于露天開采的非金屬礦山[2]。經過長時間的開采后,開采邊坡坡度過陡,高差較大,再加上地層節理、裂隙發育等現象,導致現場多處形成了不穩定性的順向及側向坡,且有大量的鷹嘴崖。另外,大部分開采邊坡中還有落石的問題,增加了現場的安全風險。
礦山開采環節往往也伴隨著大量的廢氣及有害氣體的產生,當礦山被廢棄后,這些污染空氣會在采空區內聚集。同時,采空區的產生也導致地層結構發生了變化,再加上部分企業沒有在礦山開采結束后采取適宜的處理措施,提高了采空區塌陷及裂縫等風險問題的發生概率。此時,其內部聚集的污染空氣就會隨著裂縫的坍塌向空氣中蔓延,對大氣環境造成了破壞。另外,還有的礦物在封閉環境中會自發產生有毒氣體,其在進入空氣中也會對周邊居民的身體健康造成損害。
水污染是廢氣礦山中較為常見的污染事故。由于礦山底部往往有地下水流經。而隨著開采進度的推進,地下水位不斷降低。當開采結束后,水位會逐漸恢復為以往的狀態[3]。在這種情況下,若地下水與礦山污染物發生接觸,就會對區域水文環境造成破壞,引發新型的污染。同時,在礦山開采過程中,不當的開采方式也會導致地層中被滲入污染物,加劇礦山污染程度。另外,當礦山被廢棄后,排水系統的發揮就會受到限制。此時,無法被排放的污水就會沿著多河流湖泊進入地表徑流,造成更加嚴重的水污染。如當廢棄礦山存在水污染問題時,一旦有地面塌陷現象發生,就會導致水位不斷回升,引發污水外流的現象,這不僅會導致大量農田發生污染,還會對周邊的生態環境造成嚴重的破壞,不利于我國可持續發展戰略的落實。
礦山開采工作的進行必然會對周邊水資源及地層結構造成不同程度的破壞,進而造成水環境污染等問題[4]。同時,礦物的開采還會使地層結構出現中空,當水分滲入到地層中的采空區中,并與地層中的開采物發生物化反應,就會導致水資源的成分愈發復雜,造成水污染的問題。通過對這一現象進行分析,其主要產生原因為開采技術不足。如在實際的開采過程中,技術人員沒有結合20世紀需要對技術措施進行合理選擇,或實際應用的開采技術落后,導致水資源污染問題無法被有效處理。另外,技術人員在礦山開采結束后沒有及時采取對應的措施,導致礦山采空區的穩定性不足,很容易造成裂縫等問題,進一步提高水資源的污染程度。
通常情況下,大部分礦業企業對礦山開采項目的經濟效益過于重視,對于礦山開采引發的環境問題則缺乏應有的關注,再加上國家對礦山開采的監管力度不足,導致各煤炭發達區域均有盲目開采的現象發生[5]。甚至有的企業使用較為原始的手段進行礦山開采,沒有實施良好的環保措施。當開采結束后便將礦山廢棄,沒有對地質破壞程度及治理措施的實施效果進行合理評估,導致礦山的地質災害問題相對嚴重。
從外在表現上來看,礦山大多分布在山地、高原等特殊地區,其地層結構與地理地勢等相對復雜,陡坡及地質斷層等結構數量較多。隨著自然環境的不斷影響,巖體的也隨之發生分離。引發落石災害[6]。另外,由于企業在開采過程中沒有實行對應的環保措施,很容易導致開采區的植被破壞。這不僅會加劇水土流失現象的嚴重程度,還引發滑坡、泥石流等災害事故,給周邊居民帶來安全威脅。
礦山地質災害治理工作開展需要工作人員對治理工作要點有足夠明確地了解,并能在實際作業中從原則框架的角度出發,對自身的工作內容進行梳理,從而使廢棄礦山的環境問題得到有效治理,并能構建科學高效的礦山環境治理模式。
在礦山環境問題的治理過程中,管理人員需結合實際需要構建災害治理體系,并使科學性原則得到充分體現。只有從科學的角度對礦山地質災害治理流程進行針對性規劃,并對礦山環境治理模式的實施要求及重難點等進行綜合考慮,從而使地質災害問題得到有效處理,滿足處理方案的實施需要求。同時,管理還需注意對實用性原則的落實[7]。由于廢棄礦山地質災害的處理內容較多操作環節相對復雜,這使得在實際的災害治理過程中,管理人員需對治理方案進行豐富處理,提高治理方案的容錯率,以降低外部環境對地質災害處理效果的影響。
對礦山地質災害而言,其可選的治理方式加多,但管理人員首先應當堅持因地制宜的工作原則,加強對當地地質條件、礦山及生態環境情況的考慮,如對于不穩定扎堆、較陡邊坡等可通過平整、修坡及綠化等方式進行修正,推動地貌及自然環境的恢復。在實際的治理過程中,管理人員還需做好安全工作,使防災避險、防止水土流失等發展目標得到達成,并推動生態環境與經濟效益進行充分結合,隨后再通過適宜的處理計算,使地質災害治理過程得到科學進行,后續工作也能有序開展[8]。
在開展礦山環境地質災害治理工作的過程中,其不僅需要要求技術人員對礦山災害治理的重難點進行明確,還需要立足原則框架角度,對自身的工作進行全面梳理,以提高地質災害治理技術的效用,為后續發展奠定良好的基礎[9]。為此,工作人員應當遵循以人為本的原則展開工作。地質災害治理的主要目標為保證人們的是生命安全,因此,其需對人們生產生活較為頻繁的區域進行重點治理,并對影響人們身體健康的因素進行深入研究。同時,其還應當構建災害防御設施,保障現場人員及周邊居民的生命安全,防止有人員未及時撤離導致受災的情況發生[10]。另外,由于廢棄礦山的周邊環境、地質條件等存在較大的差異,且不同礦山的生態環境也各有側重,這使得在治理工作開始前,工作人員需對現場情況進行綜合考慮。結合實際環境需求實施治理方式,以使礦山周邊的生態環境得到盡早恢復,為環境治理工作的順利進行提供保障。此外,廢棄礦山治理還需要對土地占用等問題加強考慮,若工作處理不當,就會使國家及群眾的利益受到損失。在這種情況下,各參建單位均需參與其中,對現場工作進行協調處理,避免出現利益糾紛。而對各利益主體的矛盾進行協調則是該工作的難點,需要職能部門充分發揮子很的橋梁與紐帶作用,使各方利益都能得到保障,并對治理過程中暴露的問題及時進行處理。而對于礦山企業來說,其在治理地質災害的過程中同樣需要以提高經濟效益作為主要的工作目標,構建全體參與方的利益共同體,并制定多套解決方案,篩選出最低廉、高效的施工方案,為治理工作的順利進行提供保障。項目收益也能實現最大化提升。
在地質災害治理的過程中,工作人員需要從邊坡處理及土地利用兩方面展開工作。首先,其需要對邊坡的類型進行明確,根據其具體結構對選擇合適的處理方式。如當邊坡角度過大時,可采用多級爆破法降低其角度;對于坡度低緩的邊坡則采用整平的方式進行處理,為后續治理工作的高效進行提供助力;其次,注重對綠色生態環境理念的引進,通過在礦山周邊建造水塘或種植常規樹木等方式,使水土流失現象得到緩解,進而使養護邊坡的目標得到達成。此外,其還需要注重以下兩方面的工作,實現地質災害治理的全面發展。
由于廢棄礦山的環境較為復雜多變,需技術人員在治理前做好勘察評估工作,以便根據實際勘察結果制定科學合理的防范措施,使安全風險得到及時規避。同時,在治理的過程中,相關人員還需要對地質勘察結果進行深入分析,結合對真實數據的研究,加強對礦山環境的全面了解,為后續治理工作的進行提供真實的數據支持。其中,在對地質災害的影響程度進行評估時,技術人員需先利用數據模擬的方式對現場地形條件、巖土性質等進行就按分析,使再對降雨量等情況進行評估,從而計算出地質災害被引發的可能性,以制定對應的解決措施。另外,在管理過程中,相關部門還需根據地質情況向工礦企業提出要求,使其按照規定的流程進行生產,為生產安全提供保障。此外,工作人員還可以通過建立長效責任管理機制,對違規企業進行追責。而對于礦物開采技術的應用需進行嚴格審核,并對廢棄礦山的應用進行科學規劃,使其能夠滿足經濟社會的發展要求。為此,治理工作的進行需堅持預防為主、防治結合的工作原則,以使地質災害的發生概率得到有效降低。
現如今,雖然我國在礦產資源開發方面已研發出應用成熟的開采技術,但由于礦產資源開發長期處于粗放式管理模式下,使得多數礦山環境被污染,給周邊居民的生產生活造成了嚴重的影響。對此,礦山企業需注重資源利用率這一問題,在實際的開采期間,摒棄以往的粗放型開采模式,采用更加科學的集約型開采方式,通過對礦山環境、水文地質等因素的全面分析,參考相關數據對礦山地質環境進行全面掌握,以對地質災害的成因進行準確判斷,最終制定出更加科學有效的治理措施,由此,我國生態環境得到改善,經濟效益及社會效益也得到最大化提升。
對重點防治區進行劃分是礦山地質災害治理的重點得內容,治理人員需在工作前對廢棄礦山的地質信息進行全面采集,并對其邊坡參數等進行優化設計,以提高邊坡的穩定性。其中,對易發生災害問題的區域需進行重點監測,盡量做到對地質災害的規避,防止在廢棄礦山中出現廢土廢渣隨意堆放等問題。同時,工作人員還應當通過在現場安設土墻等方式,保證邊坡在后續使用中不會坍塌,進而實現對滑坡及泥石流等災害的預防處理。另外,在建設擋墻時,若施工人員發現其上有開裂問題發生,就需要立即對其進行處理,避免其在以后發展中造成更加嚴重的后果。且工作人員還需對監測點進行均勻布置,做好對監測結果的記錄分析,找出其中最易發生地質災害的區域。最后,對礦山工作進行系統規劃,落實復墾、還林等工作,使礦山的生態環境得到有效調節,為地質災害治理效果的提升奠定基礎。
在廢棄礦山環境中,進場公路等區域常有大量的廢渣、棄土等雜物留存,很容易在后續發展中造成滑坡、塌方等風險事故。因此,在實際的礦山災害治理過程中,治理人員需實施次重點防治措施,并在節能環保理念的指導下,對廢渣處理方式進行明確。且其還需注意,對廢渣的處理需以規定的方式及流程進行,為其他工作的規范開展提供保障,且這種處理方式的應用對水土流失問題也有良好的處理效果。此外,治理人員在實際工作中,還可以在邊坡上方進行排水溝開挖等操作,對地表水進行引流,防止其對邊坡造成沖刷,影響邊坡的使用性能。
通常情況下,一般防治區中沒有特殊的建筑及設備,地質災害的產生原因主要為人為導致的。為此,工作人員可結合工程防治與生物防治兩種方式,結合滑坡類型的不同進行合理選擇。如在處理中小型以上的滑坡時,可通過應用削方減載和前緣支擋兩種處理方式,或使用造林等生物防治措施。從以往的處理經驗來看,生物防治措施雖然具有處理時間較長,工作效益無法保障,但能使礦山的自然環境得到有效改善。此外,其還可以在現場安裝臨時避難所等設施。一旦有暴雨、地震等災害發生時,現場工作人員與居民可進入其中避難,降低地質災害對其造成的傷害。
通常情況下,采礦工作中蘊含著較大的安全風險,即便礦山已被廢棄,其內部仍舊存在危險。這使得管理人員需在礦山治理前對風險評估系統進行完善,并對礦山風險進行全面評估。在這種情況下,其需要采取針對性的防控措施,完善技術手段,如通過對流體動力學特征的觀測,明確其中的滲透介質,再通過對地下水流向的觀測,實現對地下水的準確評估,有助于礦山風評與風險預報系統的實踐落實。
廢氣礦山地質災害的產生原因可分為人為及客觀兩方面,其中,人為因素指工作人員在礦山開采過程中的違規行為,導致開采工作未得到規范進行,增加了安全風險的發生概率;客觀因素則是指自然環境引發的地質災害。因此,在對這些災害問題進行治理的過程中,工作人員需通過應用風險識別系統,對礦山災害的合計情況進行明確,并制定針對性的處理措施。同時,工作人員還可以利用技術手段對礦山含水層、地質結構等的特征進行確定,再將其輸入資料數據庫有中,以對風險識別系統進行完善,從而對礦山地風險等級進行準確判別。
在對地質災害進行預防的過程中,管理人員需對預防體系的完善加強重視,保證預防要求得到順利落實,為預防體系作用的充分發揮提供保障。在這種情況下,政府部門需加大資金投入,并結合實際需要設置專項資金,推動地質災害預防工作的順利進行,為治理效果的提高奠定扎實的基礎。同時,治理人員還需要結合時代發展需要,加強對先進科學技術的掌握,使治理效果得到提升。例如,在治理過程中其可以通過填充新材料構建水力壩,以加強對礦山地質災害影響面的控制,為周邊居民的是生命安全提供保障。
本文對地質災害治理在廢棄礦山環境的應用進行探討,首先對影響因素進行分析,提出了對應的工作思路,隨后對劃分出重點防治區、次重點防治、對風險評估制度進行完善等措施進行研究,以期提高地質災害的治理效果。