煤礦山地質(zhì)環(huán)境治理技術(shù)及治理模式研究

吳彥偉

【摘 要】礦產(chǎn)資源的需求量在逐漸增加，礦山地質(zhì)環(huán)境問題逐漸受到人們的廣泛關(guān)注，因此對礦山地質(zhì)環(huán)境問題的產(chǎn)生原因及具體的治理對策進(jìn)行詳細(xì)探究迫在眉睫。文章首先對礦山地質(zhì)災(zāi)害的成因進(jìn)行了介紹，其次對礦山地質(zhì)災(zāi)害治理技術(shù)及治理模式進(jìn)行了分析，最后對如何改善礦山地質(zhì)環(huán)境提出建議。

【關(guān)鍵詞】礦山地質(zhì)；環(huán)境；治理

【中圖分類號】TD167 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）06-0096-02

0 引言

礦產(chǎn)資源的需求量在逐漸增加，礦山地質(zhì)環(huán)境問題逐漸受到人們的廣泛關(guān)注，因此對礦山地質(zhì)環(huán)境問題的產(chǎn)生原因及具體的治理對策進(jìn)行詳細(xì)探究迫在眉睫。

1 我國煤礦地質(zhì)環(huán)境對地球環(huán)境存在的影響

1.1 對大氣的影響

在進(jìn)行煤礦開采的過程中，很多時候由于作業(yè)的深度或者是所應(yīng)用的技術(shù)會在開采的過程中產(chǎn)生大量的有毒氣體，例如瓦斯，這種氣體會直接破壞大氣層，進(jìn)而在一定程度上促使溫室效應(yīng)惡化。

1.2 對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響

在煤礦開采的過程中，很多時候不注重開采的方法，在實際的開采前也沒有對當(dāng)?shù)氐膶嶋H地質(zhì)進(jìn)行全面系統(tǒng)的探索，沒有考慮對生態(tài)環(huán)境的影響，例如在開采的過程中造成農(nóng)業(yè)資源的大量被占用，造成水土流失等情況。

1.3 對城市環(huán)境的影響

在很多人的印象中認(rèn)為礦山的開采似乎對城市內(nèi)人的影響不大，其實這是一種錯誤的理解，礦山開采會影響到城市的綠化，給城市帶來負(fù)面的影響。

2 形成礦山地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害問題的主要原因

2.1 開采技術(shù)問題

在礦山開采過程中，會對周邊地質(zhì)環(huán)境造成破壞。比如在煤礦資源開采中，煤巖層受到破壞，煤巖層開采后會形成采空區(qū)，水分不斷深入采空區(qū)，與煤巖層中的物質(zhì)產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，就會造成水分成分復(fù)雜的問題，進(jìn)而出現(xiàn)水污染問題。而產(chǎn)生這一問題的主要原因是開采技術(shù)，在礦山開采過程中，如果沒有采用合理的開采技術(shù)，則會對水資源產(chǎn)生污染；而礦山開采完成后，如果沒有及時采取有效的礦山治理措施，則鄭州祥隆地質(zhì)工程有限公司會造成采空區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差，進(jìn)而容易產(chǎn)生裂縫或者塌陷等問題。

2.2 環(huán)保意識不強

很多礦山開采企業(yè)往往比較重視礦山開采所帶來的經(jīng)濟效益，而忽略了礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)。另外，我國對于礦山開采區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管理力度不足，部分地區(qū)采礦熱情高漲，對礦山資源進(jìn)行盲目開采。在此過程中，有些礦山開采企業(yè)所采用的技術(shù)比較落后，缺乏有效的環(huán)境治理措施，礦山開采完成后，礦山被荒廢，地質(zhì)破壞嚴(yán)重。

2.3 環(huán)境因素影響

很多礦山主要分布在山地高原地區(qū)，礦山所在區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且很多礦山處于陡坡位置，地質(zhì)斷層結(jié)構(gòu)比較多。礦山長期受到自然環(huán)境的影響，包括日曬、雨水侵蝕等，巖土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，這樣就容易產(chǎn)生巖土地質(zhì)災(zāi)害問題。

3 常見礦山地質(zhì)環(huán)境問題及治理技術(shù)

3.1 地質(zhì)災(zāi)害恢復(fù)治理技術(shù)

（1）地面塌陷治理技術(shù)。對于地面塌陷問題，可以采用沖天覆土治理技術(shù)。在礦山開采區(qū)域附近，采用機械配合人工的方式，開挖土方，并將其運輸至地面塌陷裂縫位置堆放，然后將其充填入裂縫中。需要注意的是，當(dāng)充填至裂縫距離地表1 m左右位置時，每繼續(xù)充填0.3 m，需要采用夯石或者木杠對其進(jìn)行分層振搗夯實。

（2）滑坡治理技術(shù)。在滑坡地質(zhì)問題治理過程中，應(yīng)該注意以下幾點：①對礦山開采現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察后，了解滑坡地質(zhì)的產(chǎn)生原因，結(jié)合實際情況采用相應(yīng)的工程治理措施，堅持因地制宜的原則。②綜合考慮滑坡地質(zhì)規(guī)模、治理目標(biāo)及地質(zhì)災(zāi)害危險程度，確定治理工程規(guī)模，合理設(shè)計錨固工程、抗滑樁、截水溝等工程措施。③在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理過程中，應(yīng)盡量避免對地質(zhì)環(huán)境造成擾動。④如果滑坡災(zāi)害的規(guī)模比較小，則可以采用抗滑樁墻進(jìn)行治理。⑤在抗滑樁施工過程中，必須保證樁自身強度，嚴(yán)格控制錨固深度，對于樁高度及樁之間的距離，需要綜合考慮滑坡地質(zhì)的規(guī)模及滑動層厚度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，常用的抗滑樁施工技術(shù)有3種，分別為打入法、鉆孔法及挖孔法。⑥如果滑坡地質(zhì)的基巖比較完整，并且含有軟弱結(jié)構(gòu)面，則可以采用錨固治理技術(shù)。⑦在錨固設(shè)計過程中，需要綜合考慮滑坡規(guī)模、危險程度等進(jìn)行設(shè)計計算。

（3）泥石流治理技術(shù)。在對泥石流問題進(jìn)行治理時，注意治理目標(biāo)為清理物源，及時清除溝谷兩側(cè)崩塌物，比如滑坡所形成的堆積物。還需要在滑坡體周邊修建排水溝，避免對河道造成堵塞，在此過程中，還應(yīng)該注意加強水情監(jiān)測。

（4）含水層破壞治理技術(shù)。對于含水層破壞問題，可以采用以下治理方式：在礦山開采過程中，布設(shè)地下水觀測井，對地下水情況進(jìn)行監(jiān)測；根據(jù)礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工作安排情況，在礦山開采區(qū)域種植植物，擴大井田植物的覆蓋面積，涵養(yǎng)水源。

3.2 掌子面治理工程的技術(shù)

對于該向工程的治理首先要從以下2個方面考慮：第一，對于在一些特殊的地質(zhì)情況中的碎石進(jìn)行的處理；第二，對于各種原因（工程爆破、地質(zhì)震動）影響所產(chǎn)生的危巖。在進(jìn)行設(shè)計上主要是從高低、數(shù)量及程度3個方面進(jìn)行綜合考慮。在經(jīng)過全方位的考量之后，制定相應(yīng)的符合標(biāo)準(zhǔn)的處理方式，進(jìn)而進(jìn)行工藝方法和施工技術(shù)的選擇。對于常見的情況一般可以采用人工的方式進(jìn)行處理，在施工的工藝上主要是通過撬杠和鍬鎬來進(jìn)行。對于一些特殊情況的危巖體，由于工作量的巨大及施工的安全性等問題，可以通過建設(shè)腳手架等方式來進(jìn)行人工處理，為了保障安全性可以采用千斤頂。

3.3 采礦平臺治理工程的技術(shù)

3.3.1 平臺整理

在進(jìn)行這項工程的時候為了在最大程度上降低工程量，避免由于大量的工作而引起其他的地質(zhì)問題，就可以在原有工程的基礎(chǔ)上以廢渣為基礎(chǔ)來進(jìn)行，然后通過相應(yīng)的建筑機械來進(jìn)行平整工作，確保整個工程的密實性滿足標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.2 廢渣堆積邊坡治理工程技術(shù)

（1）因采礦活動形成的廢渣堆積邊坡一般有2種類型，一是渣土堆邊坡，二是依自然山坡傾倒廢渣堆積形成的邊坡，廢渣堆積邊坡多由開采或加工產(chǎn)生的廢石及石粉堆積而成。廢渣堆積邊坡通常是散砂石結(jié)構(gòu)，邊坡非常疏松，雨季泥水泛濫，坡面水土流失嚴(yán)重，通常伴有坍塌現(xiàn)象或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害隱患。

（2）削坡、固坡。在進(jìn)行這項工程的治理工作中，為了確保施工的質(zhì)量及安全性，可以通過將邊坡進(jìn)行減緩的方式來進(jìn)行保障。在程度上，一般以300為一個單位，在確保削坡工作得到有效進(jìn)行之后，還要進(jìn)行固坡，所謂固坡，就是要在周圍繼續(xù)進(jìn)行攔擋工作。通過這樣的技術(shù)不僅能夠在最大程度上將邊坡進(jìn)行穩(wěn)定，同時在美觀程度上也達(dá)到了很好的標(biāo)準(zhǔn)。對于固坡來說，主要是采用砂袋來進(jìn)行。對于一些特殊的情況也可以采用攔擋工程來進(jìn)行，具體的方式是通過漿砌塊石擋墻來進(jìn)行固坡處理。不采用沙袋來進(jìn)行的原因是，在自然的情況下沙袋容易受到環(huán)境的影響出現(xiàn)老化的問題，影響固坡的效果。

4 礦山地質(zhì)環(huán)境治理模式分析

（1）漁農(nóng)業(yè)復(fù)墾治理模式。在礦山地質(zhì)治理中，保護(hù)和及時恢復(fù)農(nóng)田至關(guān)重要?，F(xiàn)如今，我國常用的農(nóng)業(yè)復(fù)墾辦法包括疏排法、挖深墊淺法及就地取土法等，而在水資源充足地區(qū)，在礦山地質(zhì)災(zāi)害治理中，可以將漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、家禽業(yè)進(jìn)行有效結(jié)合，豐富治理模式，提升治理效果。

（2）建筑復(fù)墾治理模式。在礦山地質(zhì)治理中，可以采用建筑復(fù)墾治理模式，對于采空區(qū)及沉陷區(qū)，可以開發(fā)建設(shè)用地，緩解城市化建設(shè)中的建設(shè)用地緊張問題。

（3）景觀生態(tài)復(fù)墾治理模式。景觀生態(tài)復(fù)墾治理模式指將景觀生態(tài)學(xué)與恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論進(jìn)行有效結(jié)合。與傳統(tǒng)的強調(diào)恢復(fù)礦山開采區(qū)域受損土地為重點的復(fù)墾理念不同，這一治理模式強調(diào)將景觀生態(tài)學(xué)與地質(zhì)治理進(jìn)行有效結(jié)合，促進(jìn)礦山開采區(qū)域生態(tài)環(huán)境發(fā)展。

（4）強工程治理模式。強工程治理模式主要包括削坡、采坑回填等治理方式，對于礦山開采區(qū)域，可以采用石渣進(jìn)行覆土，并種植綠化，同時還可以結(jié)合實際情況，選擇修建人工池塘。當(dāng)治理工程完成后，還可以對礦山開采區(qū)域進(jìn)行再次開發(fā)利用，結(jié)合城市建設(shè)發(fā)展實際需要，在礦山開采區(qū)域建設(shè)游覽景點。比如，礦業(yè)遺跡是人類生產(chǎn)活動的重要見證，具有較高的歷史價值，是人類自然環(huán)境保護(hù)與文化保護(hù)的重要內(nèi)容，通過建設(shè)礦山公園，不僅能夠展示礦業(yè)遺跡，同時還可以充分展現(xiàn)出礦業(yè)活動的發(fā)展內(nèi)涵，為人們考察礦業(yè)發(fā)展歷史提供條件。

5 結(jié)語

在礦山開采過程中，會對礦山地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境造成破壞，因此不僅需要采用先進(jìn)的礦山開采技術(shù)，還應(yīng)該注意加強環(huán)境保護(hù)，對于常見地質(zhì)災(zāi)害問題，需要具體問題具體分析，綜合考慮礦山實際情況，采用有效的治理技術(shù)及治理模式。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]黃敬軍，陳子玉，蔣波，等.景觀設(shè)計在廢棄露采礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的應(yīng)用[J].中國礦業(yè)，2011，20（7）：55-58.

[2]張興，王凌云.礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理研究[J].中國礦業(yè)，2011，20（8）：52-55.

[3]閔康.對煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)及地質(zhì)環(huán)境綜合治理的研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2014（7）：11-12.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]