探析露天礦開采對礦山地質環境的影響

趙宏

摘 要：我國正處于高速發展的階段，所需能源資源的數量都是龐大的，為了滿足社會發展的需求，我國礦區的數量大大增加了，與之而來的就是有關采礦對于礦區的地質環境的破壞程度的評定，對危害到礦區環境的因素以及產生影響的原因在該文中都有較為詳盡的敘述，并針對這些情況給出合理的解決辦法。

關鍵詞：露天礦開采 礦山地環境 影響

中圖分類號：TD853 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（b）-0018-02

為了保證社會發展對于礦產資源需要的滿足以及我國人民日常生活的需求，礦產的開采是非常必要的，但是近幾年來隨著礦產開采的力度以及范圍的增大，出現了一些不安全因素，導致在礦產的開采過程中或是之后出現地質災害，對采礦人員以及周圍的人民群眾的生命安全造成了很大的影響，因此，該文針對于在礦區頻發的地質災害的成因以及預防措施給出了較為詳盡的論述和建議。

1 工程實例

在某個小村莊有住戶1 000多人，共計房屋470多間，有農戶260多戶，其房屋的結構為主要以磚混凝土與土木為主要結構，房屋層數基本上都是在1～2層之間。在其南面的坡上有一個露天開的礦山，由于露天開工作一直向邊坡方向擴展及延伸，所以導致周邊村的墻體、地坪等都出現了開裂的情況。因此，對露天采礦分布地應力的過程、形成人工邊坡等進行進一步調查。從調查結果可以看出，在一定的條件之下，露天采礦的周邊、邊坡等都會出現變形移動，對周邊地質環境有著直接的影響，嚴重時還有出現地質災害。

2 礦區的地質環境情況

2.1 礦區的地質構造情況

礦區的地質構造一般比較簡單，是分層次的，由不同的巖石系組成，在每一個不同的區域里都有不同的巖石種類，而且在礦區的地質構造以及整體分布都是比較簡單的，所分層次也比較少，填充的巖石種類也不多。

2.2 地層的巖石組成

在礦區的地層中巖石種類主要分為3類，這3種地質構造不同的巖石組是礦區地質構造的主要填充物質。

3 工程的地質環境以及周邊的其他情況

在進行研究之前首先要考慮到礦區的北幫邊坡的巖石組成情況以及坡下村民所建造的房屋的構造情況，不能盲目地認定采礦作業就是導致民宅結構出現問題的主要原因，這需要通過進一步地分析與證明，來判斷采礦作業對周圍環境的影響程度到底是處于什么樣的層次。

文中所選取的礦區的地質環境還是比較好的，坡下的民宅構造也都合理穩固，符合要求，這就引發了采礦作業會對民宅構造以及坡體的構造產生影響的看法，為了證實這個看法的真實存在合理性，需要對礦區的地質環境及構造進行進一步地分析和研究，對于礦區周圍可能出現的隱患進行研究與分析，與此同時，還要對礦區周圍的水文情況進行分析，找出影響礦區地質結構穩定的綜合因素。

4 露天采礦對于礦區地質環境的損害

4.1 出現礦區崩塌的情況

礦區出現崩塌的情況的主要原因要從礦區的地質環境及其構造進行分析，找出礦區出現崩塌的原因所在。礦區的地質構造中，是存在崩塌體的，這種結構內的巖石組成風化程度比較嚴重，容易出現崩塌事故，所以對于礦區出現崩塌情況的研究，就要集中在對于礦區的地質構造中的崩塌體的相關參數的測量與分析，然后針對崩塌體的相關數據判斷礦區出現崩塌情況是否與崩塌體有關。

4.2 礦區出現裂縫的情況

在礦區周圍的民宅中，出現了房屋裂縫，房屋構造受到影響的情況，這種裂縫通常沿著磚的縫隙裂開并且形狀不規則，寬度也是比較大的，裂縫的主要方向處于水平方向，豎直方向比較少見。經過有過調查分析研究表明，出現裂縫的不僅僅是礦區坡下的民宅，在礦區也出現了大且深的裂縫。

5 礦區以及周圍環境出現地質災害的原因

5.1 礦區北幫邊坡的穩定性的相關分析

對于礦區的北幫邊坡穩定性的研究，要規定好相關的參數，選取合適的參數對其穩定性進行表達，在研究其穩定性時，所選取的范圍也是非常重要的，在所選取的范圍內對其穩定性進行研究，并選取不同的區域在此對其穩定性加以分析，之后得出的結果才算真實有效。對于礦區所出現的裂縫情況，要選取合適的分析面對其產生的原因進行分析，同時也要考慮到出現裂縫的區域的周圍地質情況以及水文環境。對于北幫邊坡的定性分析，可以定義為不穩定。

5.2 礦區北幫邊坡穩定性受到影響的因素的分析

（1）針對礦區的北幫邊坡的不穩定性產生的原因進行分析研究，不難發現，出現不穩定的原因是因為坡體的構造受到了損壞，結構產生不穩定性，再加上邊坡的本身構造就存在有不穩定的潛在因素，在進行礦業作業時所產生的振動以及晃動都是造成邊坡不穩的誘因，礦業作業時沒有對該地的地質情況進行勘測，導致施工區域選取不合理，在坡的潛在滑移面上進行施工作業，導致了坡的滑移面的產生，這是造成礦區北幫邊坡的不穩的原因之一，對于礦區的水文情況進行分析研究的時候，也會發現，水在坡體所產生的裂縫當中會產生巨大的下滑力，造成坡體的滑移，在坡體的土壤構造當中，多是巖石與土壤的混合結構，當水滲入到巖石與土壤間的縫隙的時候，就會導致水土流失的情況，導致坡體的結構不夠穩定，水的流動性也是造成北幫邊坡失穩的一大誘因。

（2）在礦業作業的過程中，對于北幫邊坡內部的應力影響是非常大的，在開采過程中，在坡的另一邊由于人工作業會形成一個新的坡度，于是在礦區處于兩個地質構造不同的坡中間形成一個臨空面，于是北幫邊坡由于臨空面的形成，其內部構造由于受力不均開始發生了變化，由之前穩定的性質轉變為不穩定，接下來就會產生滑坡的地質災害，受力不均帶來的另一后果就是造成裂縫，這些都是由于在開采初期沒有設定好作業面而導致對礦區周圍的地質環境產生改變，造成地質災害的發生。

5.3 有關礦區出現裂縫的成因分析

礦區的北幫邊坡由于開采作業所形成的新的人工坡產生不穩定的情況，因此，北幫邊坡的地質構造就會產生一定的變化，甚至出現崩塌的情況，在剛開始變化到崩塌的過程中通產會出現幾個階段，在每一個階段中北幫邊坡的地質構造都會有鮮明的變化產生。產生裂縫的原因是因為北幫邊坡內部的應力不均導致結構出現不穩定，各個方向的應力對坡體的結構產生拉伸作用，最終由于受力不均，坡體就會產生一條甚至多條裂縫，在產生裂縫的這個階段，坡體的地質構造變動最為嚴重，變化也更為劇烈，所造成的危害基于前面幾個階段，其破壞力度也增強了，在前面幾個階段中，坡體的變化都是不太明顯的，當前幾個階段積攢下來的變化達到一定的程度時，就會出現質的變化，造成嚴重的地質災害。

在對礦區出現裂縫之后的店面進行勘察時，會發現不同程度的裂縫，其嚴重程度也大有不同，處于礦區的裂紋最為嚴重，裂縫的寬度及長度都是非常大的，而在礦區外的小山村當中裂縫的長度和寬度就稍顯小一些，而且這些裂紋的分布也是有規律的，會隨著延伸的范圍增加寬度也在增加。根據礦區裂縫的多少以及其形態特征，可以很輕易地判斷出坡體正在經歷那個變化階段，這對補救工作是非常有幫助的。

6 結語

綜上所述，關于露天礦開采對礦山地質環境的影響主要與礦區的施工作業所選取的作業面以及所處環境下的地質構造和巖石組成有關，人為的施工作業對坡體的地質結構產生了不可逆轉的改變，之后會導致地質災害的產生，這就對礦業開采技術以及專業程度提出了要求，在進行礦物開采之前，需要有專業的地質勘探人員進行地質結構的勘測與分析，之后規劃出開采工作的作業范圍，將人為影響對坡體結構的破壞效果降至最低，預防地質災害的產生。

參考文獻

[1]魏義強，張永波，王鵬.山西省郭峪煤礦礦山地質環境影響評價[J].科技情報開發與經濟，2010（1）：154-155.

[2]崔曉艷，陳學軍，鄒寶平.礦山環境問題解決模式研究[J].山西建筑，2009（28）：341-342.