李聰偉,鄭杏玉
(1.河南省有色金屬礦產探測工程技術研究中心,河南 鄭州 450000;2.河南有色地質礦產集團有限公司,河南 鄭州 450000)
礦產資源是我國最為重要的資源之一,礦產開發對于經濟發展做出了非常大的貢獻,但同時也對周邊環境造成了較為嚴重的污染,對于生態環境造成了破壞。隨著時間的積累,生態環境問題不但會影響到礦區周邊人們的生命財產安全,同時對于社會經濟發展具有一定制約。雖然我國近些年加強了礦山開采的規范化治理,礦山生態環境問題有所改善,但是相應的法規以及監管不足,造成某些礦山還存在著嚴重的生態環境問題,對于礦山生產以及周邊環境造成嚴重威脅,所以要通過針對性的工程措施及生物措施對礦山生態環境問題進行治理修復,確保礦山的健康、綠色、可持續發展,在推動經濟發展的同時維持良好的生態環境。
礦山所在區域地下水位可能存在較大的波動從而引起地質災害問題,最為常見的形式就是礦坑發生突然的涌水。為了確保礦山開采的安全性,一定要對礦坑涌水量實施預估。但是在對礦坑涌水量預估后地下水位受到外部因素影響發生較大變化,一旦超出了預估的涌水量就會產生非常嚴重的后果。
另外,地下水位的突然改變也容易造成坑內潰沙涌泥,這也是非常常見的災害之一。一旦礦山開采過程中遭遇到蓄水溶洞,那么溶洞中除了存有大量水外還存在非常多的泥沙以及石屑,這些物質都會涌入礦坑當中,從而造成非常多的泥沙將坑堵塞,容易造成嚴重的人員傷亡,甚至會造成礦山的毀滅。
在礦山開采過程中,由于外部作用常常會造成巖石體的變形,這也是造成地質災害的重要原因,其中最為常見的就是采礦過程中發生坍塌問題。例如對于礦山的采空區來說,一旦留設的礦柱受到損害或者數量無法滿足支撐性能方面的需要,就非常容易造成地面的塌陷,特別是對于礦體埋藏較淺的地區來說更是容易產生塌陷災害。對于埋藏相對較深的區域來說,若是崩落的采空區沒有進行及時的回填也容易造成大范圍的塌陷。
另外,若是礦坑周圍巖石受到比較嚴重的地殼應力影響就會產生嚴重的收縮,礦山開采活動會使得礦坑周圍巖石產生非常大的空間,這樣就會使得巖石從急劇收縮狀態轉變為應力釋放狀態,從而造成巖體破裂以及飛濺,容易對周邊工作人員造成傷害。同時,礦山開采過程中也容易引發礦場邊坡失穩、巖崩、滑坡等問題,特別是對于露天開采來說這些地質災害更為常見。
受到礦體內部因素的影響也會引發地質災害,其中最為常見的就是礦坑火災、瓦斯爆炸、地熱等等,特別是在煤礦開采過程中這些災害發生較為頻繁。采礦過程中一旦沒有實施良好的通風措施,就會引發礦井內聚集大量瓦斯,其濃度超出極限值后就容易引發爆炸,不但會造成礦井的毀壞也會造成井內人員的傷亡。其中礦坑火災主要出現在硫化礦床當中,受到氧化作用的影響硫化物會產生大量熱量,在其無法有效疏散的情況下就非常容易造成礦井內部的自燃問題,對于礦產資源以及工作人員都會造成嚴重影響。
隨著礦山資源開采的持續進行,會造成礦區大規模的出現空區情況,對于周邊環境造成嚴重影響。為了降低空區問題可能引發的地質災害,常常應用礦山地面減沉技術來對其進行治理。礦山地面減沉技術在應用時就是通過砂、廠砂爐渣、尾礦等材料對于礦山開采之后的空區實施填充,防止發生地面變形、坍塌以及地面沉降等問題,可以有效降低礦山開采活動對于周邊環境的影響以及污染。從地質環境的角度來看,地面沉陷會對周邊環境造成較大影響,例如降水會對沉陷地面造成沖刷、對于周邊土層結構造成破壞、產生泥石流以及水土流失等問題。通過礦山地面減沉技術的有效應用可以大大降低沉陷地表的面積,能夠降低對于周邊環境的影響,可以防止產生水土流失、洪流等自然地質災害。
礦山開采過程中會產生大面積的地面塌陷問題,針對這些問題可以通過種植復墾技術進行有效治理。主要就是通過對塌陷地區實施復墾填充,可以通過煤矸石等作為材料來進行,同時要在復墾區域范圍內大范圍的種植樹木以及草等植物,能夠有效避免水土流失等問題的產生,能夠降低對于復墾區域的環境影響。需要注意的是,在對填充區域實施復墾種植的過程中一定要加強地面的壓實處理力度,保證地基的密實度,以此來提升復墾技術的應用效果。另外,要特別注意邊坡區域植被恢復技術的應用,這是防止產生滑坡、泥石流等災害的重要措施。一般情況下邊坡植被恢復要按照如下方式進行:
第一,對于邊坡<30°的區域來說,要針對不同區域采取不同的生態環境修復措施。對于排土場以及棄渣區可以實施土壤的平整以及改良,之后通過植樹造林來進行生態環境的修復;對于采石跡地來說,可以通過客土法實施植被的修復;
第二,對于邊坡在30°~45°的區域來說,可以通過爆破造林或者植生袋復綠的方式來進行;
第三,對于邊坡在45°~60°的區域來說,在確保邊坡穩定性的基礎上實施必要的削坡處理,之后通過水泥網格的方式進行生態環境修復;
第四,對于邊坡在60°~80°的區域來說,其屬于陡峭型巖壁,可以通過種植槽技術來進行生態環境修復。或者可在石壁上順著等高線設置構筑槽板,之后在其中填入營養土并栽植喬灌藤等容器苗,同時要在其中撒上草本種子,最終形成喬、灌、藤、草復合型的植被,提升生態治理的有效性;
第五,對于邊坡在80°~90°的區域來說,可以在巖石上通過混凝土以及混合植綠種子配方來進行噴播,以此種方式實現綠化。
要在充分考慮到礦山地質開采具體情況的基礎上不斷完善礦山地質環境保護法律法規,進一步提升對礦山地質開采管理的水平,要加強對那些違規開采的行為進行綜合治理以及處罰,嚴重情況下要對其追究刑事責任,通過嚴厲的法律法規加強對礦山地質環境的保護。另外,除了要加強對違法違規開采行為的治理,同時也要提升礦山資源開采方面的準入門檻,在執行礦山開采過程中一定要將生態環境保護作為最主要的條件之一,要加強對礦山資源開采企業、人員實施全方位資質審核,要保證其企業資質和規模、企業的人員配置、技術能力、安全生產保障、環境治理能力等都滿足標準規范的規定,若是其中存在一項不達標的情況就不能正常實施開采工作。
為了能夠對相關方利益進行有效的協調以及平衡,一定要增強對礦山開采整個過程的監督管理,相關政府部門可以組織多個部門(包括國土、林業、環保、安監等)共同加強礦山開采的監測,要建立起專門的礦山地質環境治理恢復組織,并且賦予其相應的執法權,確保其可以對礦山開采到閉坑全程的礦山地質環境治理進行監督,進一步提升工作的針對性和執行力。另外,要不定期對礦山周邊的地質環境相應指標(例如土壤、地下水等)實施動態監測,要通過先進技術和設備對污染物指標進行監測,一旦發現超標問題要立即進行整改,從源頭上增強礦山地質環境治理工作。
礦山地質環境保護最基本的方式就是要嚴格遵照標準規范對礦區實施開采,防止出現亂采亂伐的情況,特別是對于坡角以及坡高等特殊位置一定要嚴格遵照設計方案進行施工。礦山開采時所產生的廢棄物(廢渣、廢土等)一定要遵照標準進行堆放,并且要增強其管理力度,避免出現滑坡、泥石流、揚塵等問題。
一旦出現災害問題要積極對其進行恢復治理,需要對地質災害區域實施監控,同時也要增強監測點的監察,建立起礦山檢測系統,嚴格遵照規定進行監測,按照具體監測情況隨時對于危險區域實施治理。
礦山資源是確保社會發展以及經濟建設最重要的資源之一,但是礦山開采過程中容易造成地質災害以及生態環境破壞,所以需要進一步提升對地質災害的治理以及生態環境修復。本文主要分析了礦山地質災害情況,在此基礎上提出了礦山地質災害治理及生態環境修復措施。通過本文的介紹能夠對礦山地質災害治理和生態修復提供一定參考和幫助。