淺談地下開采礦山對地質環境的影響和治理措施

張曉麗 李嵐

摘要：礦山資源的開發利用，將引發一定程度的地質環境問題，本文以地下開采的礦山為例，簡述礦山開采可能引發的地質環境問題類型和成因，并針對不同的地質環境問題提出了治理措施和建議。

關鍵詞：礦產資源;地質環境;治療措施和建議

隨著我國礦業經濟的快速發展，因之引起的礦山地質環境問題越來越受到社會各界的關注。采礦引起的礦山地質環境問題，嚴重影響了礦區的生態環境，嚴重影響了礦區附近居民的生產、生活。為了及時對破壞的土地恢復利用和對破壞的生態環境恢復改善，減少礦山開采對礦山及周邊地質環境造成的破壞，防止地質災害發生，分析地質環境問題發生的原因并采取有效的防治和治理措施勢在必行。

一、地質環境問題

（一）礦山開采可能引發的地質災害

1.滑坡、泥石流

礦山開采在井巷掘進和礦山開采的過程中，必將產生大量的廢石，眾多礦山排出的廢石選擇依山堆山、有溝堆溝。依山而建的廢石堆放場底部多未經處理，地表松散第四系腐殖土在堆積體下滑力的影響下，受雨水滲入，易形成滑移面，造成上部堆體整體下滑，發生滑坡地質災害;堆放在溝谷內的廢石將谷底原水流通道堵塞，尤其塊度較小的廢石堆積，滲水性能極差，在遇到強降雨天氣，大量匯水順溝而下，易將松散堆積體整體沖到溝谷下游，形成泥石流地質災害。滑坡和泥石流的發生，必將對下游建筑物、工作人員及設備等構成一定程度的威脅，造成經濟損失。

2.地面塌陷、地裂縫

礦石開采后形成的采空區頂板疏松，易碎、易滑動，穩固性較差，采空區頂板暴露面積較大。由于地應力的存在，礦山開采勢必打破原來巖（土）體的自然平衡狀態，引起采空區一定范圍內的巖（土）體應力重新分布，產生變形、位移、破壞，導致采空區地表發生地面塌陷，在塌陷發生的同時，常伴生著地裂縫地質災害的發生。塌陷坑將嚴重影響地面人員及設備的安全，且深凹的塌陷坑會導致地表與地下連通，積水可能通過此通道涌入井下，對井下安全造成威脅。

3.礦井突水

礦區內主要含水層為第四系松散巖層孔隙水、基巖裂隙水和巖溶裂隙水，礦床主要充水來源為含礦巖溶裂隙含水層，接受地表水體及大氣降水的補給。除礦山正常的涌水之外，礦區范圍內地質情況復雜，斷層分布廣泛，部分拉張斷裂將導通地表水體或采空區內積水，同時地面塌陷坑也是地表水體與井下導通的重要通道，地表水體或采空區內積水的涌入將形成礦井突水災害，嚴重威脅井下人員、設備的安全。

（二）礦山開采對含水層的破壞

為保證井下正常生產，礦山開采必將疏排地下水，地下水水位降至最低開采掘進面標高以下。礦山疏排地下水將導致含水層結構的破壞，造成地下水水位下降，影響周圍主要含水層功能，對礦區及周邊地區生產生活供水造成一定影響。

（三）礦山開采對土地資源的破壞和地形地貌景觀的影響

礦山開采排放廢石形成的廢石堆放場、臨時堆礦場、生產生活及辦公建筑物等，均會對土地資源進行壓占利用，改變了原有的土地利用類型，同時改變了原生態的地形地貌景觀，破壞了原有的生態植被，造成水土流失加重。

二、地質災害的防治措施

（一）滑坡、泥石流

對廢石場頂部及溝谷上游修建截水溝和排水溝，有效的控制匯水對堆體的沖擊，廢石采取分臺階堆放的形式以確保堆體的穩定性。同時加強雨季時的監測工作，注意觀測堆體穩定性問題性。

（二）地面塌陷、地裂縫

礦山需定期進行地面變形監測，采取專業監測與簡易監測相結合方式開展。首先設置固定的監測點進行水準測量，監測網點布設達到基本控制塌陷區形態，準確測量塌陷面積和下沉深度為宜。其次要對地裂縫、建筑物開裂采用人工現場調查、量測，提前采取預警、避讓，并及時維修。地面變形監測需長期、連續地監測，以便掌握地面塌陷、地裂縫的形成發展規律，提早預防、治理。

在采礦過程中，調查采空區及空巷位置，預防采空區及空巷提前冒落，還應預留安全礦柱，利用礦渣回填采空區等措施，減少地面塌陷和地裂縫的發生。對于裂縫建筑物采取維修甚至搬遷措施，確保人員安全。對于沉（塌）陷區使耕地發生較大幅度的變形，從而影響礦區的農業生產，穩定后應進行土地恢復治理工程。在塌陷的邊緣地帶出現的地裂縫及時進行回填處理，治理地裂縫一般采用填埋、灌漿、防滲處理。

（三）礦井突水

礦山開采可能發生突水事故的主要因素為采空區、斷層導水和塌陷坑導水，為保證礦山安全生產，針對可能發生突水的可能性采取有效預防措施。對于采空區，必須執行“有疑必探，先探后掘”的原則，在開采至采空區邊界時提前采取探水措施;對于斷層導水，采掘時遇到構造時，應提前探放水，必要時采取疏放水措施;對斷層交叉點、尖滅端、褶曲軸部等構造發育地段要重點加固防護，預防工作面在回采過程中出水;加強井下水文觀測，對導水裂隙發育地段要特別注意發現井下涌水量明顯增大，井下工作人員應及時升井，并采取相應措施;對于地面塌陷坑，發現時必須采取回填、防滲措施。

在礦山開采過程中，必須確保井下各作業區與地面之間有順暢的通信聯系，在有突水預警時能夠通知所有井下工作人員快速撤離，加強井下放排水，采取防、堵、疏、排等必要措施。

三、土地資源的恢復治理措施

礦山應遵循邊開發邊治理的原則，在開采過程中，嚴格遵循開發利用方案設計，盡可能的減少新增土地資源的破壞，并對后期開采不再利用的區域率先采取恢復治理工程。治理工程應堅持因地制宜的原則，易林則林，宜牧則牧，易農則農，選擇適宜當地土壤、氣候的農作物或經濟作物，在恢復土地資源和地形地貌景觀修復的同時，盡可能的創造經濟效益、社會效益。

四、結語

礦山應按照“統一規劃、源頭控制、防治結合”的原則，在生產過程中通過邊生產邊恢復縮短治理恢復期和破壞土地的裸露時間;加強監測工作，有效的預防地質災害的發生。總之，防治與恢復措施體系將按照系統工程原理，處理好局部與整體、單項與綜合、近期與遠期的關系，力爭做到方案投資小、恢復效益好、可操作性強，使防治與治理恢復有效結合，確保礦山地質環境得到有效的恢復，促進經濟和社會可持續發展。

參考文獻：

[1]DZ/0238-2004地質災害分類分級（試行ASI北京：中國標準出版社，2004.

[2]任軍旗，鄭群有，方茜娟.礦山地質環境治理[J].中國地質災防治學報，2008，19.