摘 要:礦山環境地質災害是地質災害常見類型,是人類采礦直接引起的地質災害。最近幾年我國礦山環境地質災害問題頻繁出現,開始逐漸影響人們生活。文章研究分析中,在總結礦山環境地質災害誘發因素基礎上,分析常見地質災害問題,并提出治理措施,希望為礦山環境問題研究提供參考。
關鍵詞:礦山環境地質災害;疏干排水;治理
礦業開采為社會發展和進步做出了巨大貢獻,但是同樣也嚴重破壞了自然環境。我國遺留下的很多廢棄礦山都出現了環境地質災害問題,制約社會的發展[1]。我國發改委將礦山生態環境恢復治理值為工作重點,研究礦山環境地質災害問題有重要現實意義。
1 地質災害誘發因素
礦山資源開采中需要進行疏干排水,甚至會采用強排措施,這就可能誘發地質災害問題。如北方煤礦,煤系內部底層含水性較強,地下水經過強排后,形成巨大水頭差,容易出現突水事故,嚴重威脅礦井安全[2]。而且很多巖溶沖水礦區將會誘發地面塌陷,嚴重威脅周邊地面建筑。部分礦山排水時導致地下水長期無法得到補充,長時間下容易誘發水土流失、沙漠化等。除了疏干排水引起之外,還有其他因素會誘發地質災害,如采礦區不及時充填導致各類災害問題[3],開采不科學嚴重破壞周邊環境。
2 礦山環境地質災害問題分析
礦山環境地質災害問題大致可以分為三大類。第一類是泥石流,這種地質災害問題非常具有破壞性,礦山開采可能從多個方面誘發泥石流。礦山開采加固積累松散固體物質,露天開采產生大量廢棄物,而且會破壞植被,這是泥石流物質重要來源。植被被破壞影響地面結構,調節水量能力較差,洪峰流量增大時就可能誘發泥石流。另外礦山建設也會改變地質,增加地面高度,侵蝕能力增強。
第二類地質災害問題是塌陷,礦層被大量開采后,存在大片采礦區。頂板巖層在自身重力和壓力作用下,逐漸向下彎曲移動。當內部形成的應力超過巖層能夠承受的極限后,將會出現塌陷情況,導致直接頂板斷裂,上覆巖層向下彎曲,進而出現斷裂。隨著開采加深,這種影響將會越大,地表就容易形成一個很大的塌陷盤底,嚴重威脅周邊建筑物和農田。巖溶塌陷是因為疏排水引起的,不僅出現在煤礦礦山開采區,在滑動區域、黑色金屬礦山等也會出現。當前南方各省幾乎都存在巖溶塌陷,尤其是湘、粵、桂。采礦塌陷的過程十分復雜,涉及到很多因素,因此觀察和測量難度也較大。
第三類礦山環境地質災害問題,是由多種因素引起的,多在夏季出現。軟硬巖層相間,差異分化,堅硬巖體突出,然后就出現崩塌、落石。地質構造越發育,越容易出現滑坡。礦山開采中,坡腳開采,將會引起內部的應力釋放,應力重新分布。應力可能會切割巖體,導致滑坡。當前在很多露天煤礦、采石場都出現了滑坡,一般是因為礦山開采不遵循相關規定,濫采濫挖引起。為保證露天開采正常開展,采場邊坡巖體應該具有一定的穩定性,當開采到最邊界時,形成最終邊坡。當最終邊坡角過陡時,將會導致穩定性大大下降,也會威脅設備安全。
3 防治措施
3.1 礦山地質環境災害預防措施
隨著礦山地質災害頻發,防治問題已經開始上升到監管高度。政府主管部門應加強對礦山地質環境的監管力度,避免出現新的隱患。企業在資源開發中,應合理開發資源,做好長期發展措施,將防災減災工作始終貫穿到礦山開采中。在學術研究方面,重視對礦山地質災害的研究工作,并將其納入到基礎性研究中。在災害研究中充分利用高新技術,分析發生機制,并逐漸建立災害監測與預報體系。
礦業開采區為避免出現塌陷,可以在采空區搭建礦庫,消除采空區帶來的安全隱患,也能夠減少災害治理等費用。礦山將會逐漸成為一個無公害的新礦山,這也是我國礦業重要發展方向之一。除了這種措施之外,采礦過程中,需要及時回填,針對可能出現塌陷的區域做好預警措施。礦山設計中應遠離一些重要設施、建筑、道路等,發展礦業發展新模式。
針對災害隱患點和變形的斜坡,采用雨水避讓措施。在當地防災的基礎上編制轉移方案,雨天之前安排轉移受威脅戶。針對一些危害性較為嚴重的地質災害,采用搬遷避讓措施。
3.2 地質環境災害的治理
地質環境災害治理中堅持生態恢復、消災減災。廢棄礦山地質環境在處理中應明確治理思路,制定符合實際的治理方案。總體而言以人為本,改善當地居民生活環境。針對不同礦山地質環境,制定相應的技術規范和標準,也可以依照地質問題危害情況進行劃分,風景名勝區、城市周邊等區域劃分為重點治理區。針對重點治理區域優先安排,逐步治理。特定廢氣礦山治理中,劃分為不同的區域,突出重點,采礦區為重點,工業、堆渣場為下一級,先解決重點區域。
泥石流在治理時,主要包括工程措施和生物措施。工程措施以減少地質災害發生率為主,同時降低危害程度。所采用的工程措施主要是排導、支護以及攔擋等。攔擋上游的礦渣松散體,攔截主要物質來源。修建攔擋壩,同時設置必要的排水措施,實現土水分離。中下游區域及時進行排導措施,疏通溝道,避免淤泥聚集,對巖體構造邊坡加強支護,避免道路被損壞。生物措施以治理水土流失、吸收有害物質為主,一般不會單獨使用,而是與工程措施相結合。針對巖層較硬的巖石,開采堆積物除了巖石和土塊之外,還有難以風化的物質,容易出現崩塌、滑坡等。生物防治措施較為緩慢,主要利用植樹造林方式開展,達到改善自然環境,需要花費較長時間。
美國礦山地質環境問題處理中,強調恢復原先地貌,這是可行的,但是難度很大。當前國內可以采用輔助自然的方式,因地制宜,不宜采用盲目追求綠化率的方式。如高而陡峭的巖層,在綠化中,采用采用上盤下懸的處理措施,暴露巖體,體現自然美。在生態重建中,應達到良好循環,促進植物群落逐漸向高級發展,恢復與周邊相近的生態系統。在治理中,城市周邊、旅游景點的礦山區,需要重點注意生態效果,減少視覺污染。
礦山采空區塌陷處理辦法較多,其中充填復耕法是最常見采用的方法,這種方法利用礦區附近的粉煤灰、露天剝離物等進行填充。這種辦法多應用在填充材料無污染的區域,效果非常明顯,解決了塌陷問題,也處理了廢棄物處理問題。
針對露天礦邊坡,需要經常檢查和維護,保證邊坡穩定性。建立專業維護專業隊伍,加強檢查,必要時人工放坡,設置排水網絡,避免地表水沖刷邊坡。潤滑層理深凹露天礦在周圍設置防山洪的阻擋和其他設施。臨近邊坡爆破時,最好采用減震爆破法,減少單孔裝藥量,避免破壞邊坡穩定性。抗滑工程是防止山體滑坡重要環節,尤其是存在安全隱患的礦區坡體,抗滑工程可以采用抗滑擋墻、預應力錨索等,同時采用注漿方式改良地質。
4 結語
綜上所述,文章研究分析礦山環境地質災害問題。礦山環境地質災害問題大多與采礦不科學有關,在防治中應始終堅持誰采礦誰負責的原則,制定必要的法律法規,采用科學方法采礦,治理中以恢復生態、消災減災、治理污染為主,逐漸恢復地質環境。
參考文獻
[1]王新杰, 王新然. 廢棄礦山環境地質災害治理探討[J]. 科技創新與應用, 2015(28):168-169.
[2]吳昱, 葉義成. 礦山環境地質災害問題及其勘查方法研究[J]. 科技資訊, 2015, 13(4):113-114.
[3]甘桑穎. 礦山地質災害防治與地質環境保護研究[J]. 質量探索, 2016(1):54-55.
作者簡介
欒鵬宇(1991.01-)漢族,山東省安丘市,本科,職稱:助理工程師