礦山地質災害防治與地質環境保護措施

廖 濤

我國地質條件復雜，構造活動頻繁，往往會出現滑坡、崩塌、地面裂縫等災害，因受極端天氣的影響，給人民的生命和財產安全造成巨大損失。地質災害防治是一項龐大的社會系統工程，有效防治地質災害要堅持人防和技防。有效防治地質災害是關鍵，防治地質災害和保護地質環境需要政府和企業共同努力，切實提高企業保護環境的生態意識，促進經濟可持續發展。礦山地質災害防治工作是一項復雜而又系統的工程，需要采用先進的技術勘測地質災害情況，比如說，利用遙感技術、衛星導航、定位系統精準地定位地質災害及驗證地質災害特征。根據檢測結果制定好防治措施，避免人員傷亡，明確地質災害的危險等級，及時做出戰略調控。國家鼓勵礦山地質環境保護研究、普及相關科學知識，推廣先進技術和方法，制定有關技術標準，提高地質環境的保護水平。自然資源的管理部門也履行對礦山的監督職能，企業確定土地復墾方案，確定地質環境保護措施，對整個礦山進行環境監測，對于過度開采礦山的要及時勸阻，才能改善礦山地質環境，推動礦山產業長遠發展。

1 礦山地質環境現狀

1.1 礦山地質環境現有問題

研究區域中的采礦活動分別從地質、水源、地貌以及土地等方面對地質環境形成了較大的負面影響。具體描述如下。

1.1.1 地質破壞

作為礦區當前最顯著的環境問題，此類破壞形勢呈廣泛、復雜、多隱患等特點。不同的采礦模式引發不同類型的地質破壞，該區域中常發生山體崩塌、地面塌陷、裂縫等地質災害，造成多起人員傷亡事故，且嚴重影響了此礦山的生態地質環境。

1.1.2 水源污染

該礦山的年均疏干排水量高達數百萬立方米，破壞數千畝水源生態，大幅下降的地下水水位與因采礦而生成的礦坑水、廢渣淋濾水等廢水，大面積污染了土壤與水源。

1.1.3 地貌景觀

研究區域含有的煤矸石、礦石廢渣以及尾礦石等固體廢棄物有近百萬噸，既大面積占地，還嚴重破壞地形地貌景觀，加劇了礦區的地質生態環境問題。

1.1.4 土地破壞

研究區域總占地面積近千萬畝，地下開采、露天開采、礦山道路占用等采礦活動極大地破壞了大量土地資源。

1.2 礦井水文條件

水文因素是指礦山地下水對地質環境的作用，主要體現在自身的物理特性上，有時是運動的，有時是靜止的。移動的地下水可以潤滑巖體結構面，降低開采結構面阻力，使巖體更容易軟化和坍塌；靜止的地下水會對巖體造成一定的溶解和沉降。當裂隙中的靜水產生一定壓力時，巖體裂隙的程度增加，使礦山巖體表面的土壤發生移動。

礦井內地下水資源比較豐富。一般來說，動態變化很大。受雨季和旱季的影響，不同地區將形成不同的補給條件。在雨季，尤其是大雨期間，南方地下水位將顯著上升，水動力壓力將進一步增加。在北部地區，通常有兩個時期：一個是雨季，另一個是積雪融化，對地下水位產生影響，但不會出現顯著上升，主要是因為北部的降水量小于南部。地下水類型主要分為四類：裂隙水、孔隙水、巖溶水和斷裂帶地下水。根據地下水的補給、徑流路徑和排泄條件，分析其動態變化規律。地下水位的升降不僅與該地區的降雨和地表水密切相關，還受地層巖性、地質構造、地形地貌等條件的控制。其中孔隙水類型最為標準。在季節性含水層中，隨著雨季和旱季水位的變化，形成了相互關聯的地下水位變化特征，具有礦井排水條件好的優點。

2 礦山環境地質災害問題

2.1 山體滑坡

我國的地形多種多樣而且非常復雜，山體結構分布有很多的巖石，經過雨水沖刷，加之外力作用，就會導致山體滑坡，其中的巖石成分是由于開采礦產時沒有采用科學有效的技術，或者沒有采用專業的開采方法，大量的巖石被遺留下來，給山體滑坡留下隱患。出現這種現象的主要原因是采掘井巷道出現結構破壞、巖土結構變形等問題，當有不良環境因素存在，就會導致結構變化，比如山體受到風力的侵襲，受到雨水的沖刷，或者在外力的震蕩作用下就會導致巖石松動，在條件不利的情況下，巖石產生移動或者大量滾落，因此導致山體滑坡災害。所以，在進行礦產開發時，開采人員所選擇的區域要保證巖石層堅固，固定好山體土層，將山體的土質結構固化處理，可以對山體滑坡起到預防作用。

2.2 采空區塌陷

采空區是指地下礦山礦石開采后留下的空間，采空區一旦發生坍塌，垮落的巖石會掩埋人員，造成人員傷亡，或堵塞巷道，造成人員被困，產生的沖擊波會直接造成人員傷亡和設備設施受損，坍塌還可能破壞隔水層，引發井下透水或采空區透水，大面積坍塌 會造成地面坍塌，導致地面建筑物被摧毀和人員傷亡，甚至引發礦震和山體崩塌，滑坡及地下水體灌溉。采空區坍塌事故的主要原因有：①未按設計采礦造成采空區暴露過多，暴露時間過長；②未按設計留設保安礦柱和礦柱尺寸偏小；③礦山地質結構復雜，地應力大，有斷層、軟弱層、巖層等巖石活動帶；④大規模爆破振動影響。預防采空區坍塌的主要措施有：設置礦業權時避免重疊交叉，相應礦山之間要留有間隔礦柱，盡可能用充填法采礦；規范礦業開發秩序，嚴厲打擊超層越界開采；嚴格按照設計參數開采，保證礦柱穩定性，嚴禁破壞保安礦柱。

2.3 泥石流災害

在礦山環境中，泥石流是比較常見的地質災害，由于溝床內部存在大量的松散固體物源，一旦發生暴雨，則極易引發泥石流。當發生泥石流災害問題時，與礦山開采工作密切相關。如果開采礦產的時候不能對開采量有效控制，就會出現礦產資源的過度開發，導致大量消耗，地質環境以及地質結構都會產生變化，因此加大了地質結構的松散度。在礦山開采工作中，由于沒有對廢料以及泥土進行處理，泥土大量堆積，受到外力的影響，比如風力的影響以及雨水的影響，泥石流問題就會產生。在開采礦產資源前，需要勘查技術人員勘查礦山開采區域并全面了解，采取科學有效的控制措施解決，對于礦山地質環境資料進行研究并全面分析，充分考慮到礦山環境地質變化情況，具有針對性地提出預防措施，將礦山泥石流災害發生率控制在最低。

2.4 礦井水污染

礦井水主要來自兩個方面，地下水和地表水。礦井生產中，一旦發生透水就會造成嚴重的礦井水災。不但增加礦井的排水設備及排水費用，影響礦井的正常生產，而且有時也會造成人員傷亡，淹沒全礦道，如果是老窯透水，聚集在老窯內的瓦斯，硫化氫氣體也會隨液體流出，瓦斯遇到火源可能會發生爆炸，人員呼吸了大量的硫化氫氣體就會中毒死亡，礦井水災是煤礦的主要災害之一，主要防治措施有：慎重選用井筒位置，井筒標高，并標出歷年最高洪水位以上，防止洪水灌入井下，造成災害。改遷河道，加固河床。排出積水，填塞河道。挖排洪溝，探水。

3 礦山地質災害防治與地質環境保護措施

3.1 建立地質災害防控機制

相關部門和地方政府要建立地面沉降防控共同責任制，完善地面沉降監測網絡。實行地面沉降和地下水開采聯防聯控，政府要對于某些地質災害嚴重的礦區下達禁令，實施地下水禁采，進一步遏制地面塌陷、地面沉降。在開采礦山前，要提前對礦山檢測，滑坡，泥石流等地質災害頻發區，加強防護措施，制定地下工程管理辦法，嚴格審批程序，防止過度開采礦山。

3.2 加強緊急救援工作

地方各級政府結合礦區實際情況，加強緊急救援體系，并配備相應的通訊設備，制定高效的管理制度和嚴密科學的工作流程，配備醫療器械，建立完善應急避難所。礦山發生地質災害后，要做好突發地質災害的應急搶救工作，加強綜合協調，快速搜救人員，及時對被救援人員進行心理疏導，妥善安排群眾生活，全面維護災區穩定。

3.3 通過設置設施對強降雨水進行分流

在對礦山進行水文地質調查的過程中，需要綜合調查地下水資源，明確引發礦山地質災害的因素，基于此將相應的解決方案制定出來，尤其是一些地區降雨量比較大，當給排水系統在運行的過程中產生問題，當有暴雨或者短時強降雨的時候，很有可能產生內澇。另外，礦山地下水的儲存量與地下水資源的利用具有直接相關性，還對地下水承載能力有足夠的影響，這直接關乎到礦山可開采資源的持續穩定性，所以，工作人員調查礦山地質環境時，需要對地質環境條件以及氣候特征準確掌握，使得雨水分流改造的進程加快，對高端科學技術合理應用，并應用信息技術，對礦山排水設施不斷改造，對合理分配地下水資源非常有利。

3.4 組建專業的治理組織，強化地質災害與礦山地質的治理

為了有效降低地下采礦對礦山地質的影響，我國政府部門應加強對地質災害與礦山地質的治理，組建一支專業的治理組織專門負責此項工作。

首先，在進行地下礦山開采活動前，需由專門的治理組織和地質勘測隊對所開采的礦山地質環境進行細致勘查，依據勘查結果制定出一套相對應的治理方案，并且對可能出現的采礦風險進行評估，做到防范于未然。

其次，對于采礦作業給生態環境、礦山地質所造成不同程度的破壞與影響，在治理過程中，需結合實際情況進行分別治理，保障所存在問題能夠一一解決。

最后，為了有效預防在治理采礦過程中再次出現災害現象，需提前做好防護管制工作，例如支撐防護、邊坡穩固等操作，這樣不僅可以保障采礦作業的支護安全，還可以減少采掘區域產生巖體崩落、坍塌等現象。

3.5 從源頭控制地質環境問題的出現

在對地下礦產資源進行開采時，將會對施工的地質環境造成一定的影響。這就需要在開采前做好有關的勘察工作，對地質環境全面的分析形成可行性報告，然后依照報告中的具體內容與開采的實際狀況相結合，制定出針對性和科學性的開采方案。在對設備與技術運用的過程中，需要始終貫穿著環保節約理念，能夠在源頭上降低采礦對四周環境造成的負面影響。對資源開采時，需要保障因地制宜與礦產資源具體類型相結合，對內部存有的有害物質實施初步預測，而后做好針對性的應急方案。若是開采時出現問題需要與實際狀況相結合，制定有關的對策能夠有效的降低損失，對于四周環境造成的負面影響。需要企業單位能夠選擇事宜的控制措施，對傳統環境控制不足問題進行適宜的調整，把環境破壞控制在最佳的范圍之內，規避環境問題出現。

4 保護地質環境的措施

4.1 對資源二次利用

礦產資源是大自然對人類的饋贈，人類在開發利用礦產資源時，產生了大量的廢石等廢渣。目前，我國礦渣的利用率低，不僅導致資源浪費，長期堆放會大量占用土地，淤塞河道，污染農田水，破壞生態環境。為此，企業要綜合利用固體廢渣，產生的廢石是潛在的二次資源，隨著經濟技術的提升，這些廢渣可以完全利用。企業應該樹立資源二次利用的觀念，通過下游產業鏈的建設，實現資源二次利用、綜合利用和環境保護。

4.2 加強資金管理

治理地質環境需要投入大量的資金，需要有一個強有力的經濟支撐，才能降低對環境的污染。資金管理很重要，建立多渠道，多元化的投資機制，各相關部門成立專項保護資金，專門用于對礦山地質環境整治，對于一些礦區資金嚴重缺乏，需要政府和企業兩個主體共同承擔。各地的政府要制定保護礦山環境優惠政策，調動人們保護地質環境的積極性。在社會主義市場經濟的不斷發展下，通過市場調節對礦山地質環境整治處理。

4.3 綠色礦山建設

開采礦山產生的廢石、廢水要經過處理后才能排放，對礦山上的綠色植被要加大保護力度。必要時還可以移植植被，以防止泥石流、滑坡的出現。根據礦山的地理狀況，采用人工的方式在裸露的巖壁上種植植被，從整體上改善礦山的地質環境。從政策、環保、生態等方面倒逼露天礦山企業重組整合、轉型發展，督促指導礦山企業規范開采、善用資源，逐步實現由“傳統型”向“科技型”轉變，由“粗放型”向“綠色化”轉變，致力于建設礦山開采科學化、資源利用高效化、生產工藝環保化、企業管理規范化、礦山環境生態化的綠色礦山。徹底改變過去“小而多、多而散、散而亂”的落后局面，推動礦業經濟綠色高質量發展。

4.4 區域地質環境的合理利用

從基礎工程的地質、公益性、區域戰略服務規劃入手，研究并評價環境地質主要是為了追求可接受的地質災害風險與環境水平。在不同尺度的視角出發，例如人類社會在內的重大活動、天氣因素以及地震等自然因素等視角，避免中心聚落區的地質環境變化因素，影響地質環境評價的能力與質量。對地震多發區和受高強度沖擊影響的緩沖區，應提出地質災害風險的分級要求。

4.5 礦山地質環境建設

建立健全地質災害監測預警體系，通過各種手段，如物探、地震等技術，對礦山地質環境的動態特征、發展趨勢及可能出現的新情況等信息及時收集，并采取有效的措施加以防范。加大宣傳力度，使人們能夠充分認識到礦山開采的危害性，提高公眾的安全意識。在我國，由于礦產資源分布不均勻，且開發利用程度較低，所以導致了很多礦山的生態環境遭到破壞。因此，必須要重視礦區的環境保護問題，從根本上解決礦山的生態效益，從而實現可持續的經濟增長。目前，國內對于礦業的保護主要集中在采礦活動的排放量，忽視了地下水的污染問題。

4.6 礦山地質環境可持續性評估

礦山地質環境的可持續性評估就是要在保證資源開發利用的前提下，盡可能地使人類社會經濟與生態平衡協調統一，從而達到對礦山地質環境的保護與恢復的目的；同時，也要考慮到礦業的開采對當地的生態環境帶來的影響，以及可能會導致的各種災害的發生等。在我國，由于地質構造復雜，且地質結構多變，所以在進行礦產的選冶和加工的時候往往會產生大量的廢棄物，這些廢棄物如果處理不當將會給周邊的居民生活、生產等方面都帶了巨大的危害性。因此，必須加強礦區的綜合治理，將其變為一個整體，并通過科學的手段，將其改造為可以被人們普遍接受的產品或者服務。

5 結論

為有效防治礦山的地質災害，需要科學做好防治工作，對此要充分開展分區防控，強化災害監測，健全預警體系，采礦操作實施合理規劃，加強地質安全防護工作，采用全液壓動態礦區技術，并科學布置礦坡底部排水管道，設置礦坡連接梁。同時，為促進人們和地質環境的可持續發展，需要以科學發展的角度把握地質環境，做到因地制宜。只有著眼于防治礦山地質災害，方可最終達到礦山開采與地質環境建設的長期發展。此外，在防治礦山地質災害環節中，應科學理順礦山地質環境與地質災害的關聯性，以便進行有效引導，實現礦山資源可持續發展的終極理念。