淺談礦山地質災害防治與地質環境保護有關措施

朱和俊

（宣城市地質環境監測和地質災害應急中心，安徽 宣城 242000）

當前我國社會主義現代化建設事業全面快速發展，現階段礦產資源基本國情沒有變，在國家發展大局中的地位和作用沒有變，資源環境緊約束態勢沒有變。根據公開資料，我國礦石開采總量占全球1/4，且大宗礦產品對外依存度仍較高，今后礦產資源消費總量仍將處于高位，立足國內的礦產開發不可或缺。

同時，礦山地質環境也是生態環境的重要組成部分。人民對美好生活的向往和追求這個新時代奮斗目標的實現，對良好生態環境的更高要求和對資源需求的持續增長是對立統一和互為前提的。安全開采資源、防治地質災害、科學保護環境是實現礦業綠色轉型和高質量、可持續發展的重要課題。

1 礦山常見地質災害

按致災地質作用的特征、性質，常見礦山地質災害有崩塌、滑坡、泥石流等不穩定斜坡巖土體運動災害，地面塌陷、沉降、地裂縫等地面變形災害，煤層自燃、洞井塌方、巖溶塌陷、采空塌陷、冒頂片幫、突水等礦山與地下工程災害等。地質災害同屬自然災害和人為災害的范疇，在成因上具備地質營力自然演化和人類活動影響誘發的雙重性，但礦山地災無論在致因還是在預測預報、監測預警和防治中，人的因素不可忽視。

有數據表明，直接人類活動因素的泥石流災害中多為礦山開采及工程活動形成[1]。按我國常見地災發生情況推導，滑坡、崩塌數量會更多。地質災害發生又與安全生產事故聯系在一起，威脅礦區范圍內及附近活動人員，其影響不容小覷。不同礦種、開采方式、采礦方法會引發不同類型和概率的地質災害和地質環境問題。本文僅從礦山不同功能區的角度，淺談金屬非金屬礦山易發生的地災防治工作和礦山地質環境保護措施。

1.1 露天礦山邊坡地質災害

露天礦山邊坡存在暴露巖層多、地質條件差異和變化大、上下部邊坡穩定性要求不同、形態受采礦工程制約、受爆破震動開挖加載等人為因素影響、暴露坡體短期內缺少維護以及深凹開采、露采地采變更擾動等特點。其邊坡穩定性受地形、巖性、構造、邊坡形態、氣候、地下水等影響。常見地災有巖土體滑坡、塊體崩塌、松散巖土滑塌、泥石流、滾石等。飾面石材、石膏礦、鹽礦等礦種和采用水力、水溶、堆浸等特殊開采方式的礦山，其災害類型、發生概率和危害強度不同于一般露采礦山。

1.2 地下礦山空區地質災害

地下采空區具有隱蔽性、井巷系統復雜、易誘發重特大事故、周邊歷史遺留采空區可能未妥善處理、空間有限救援難度大易致群死群傷、治理難度大成本高、小型以下礦山采空區管理不到位、會對地表產生間接影響等特點。其安全性受采空區監測治理、水文工程地質條件、開采條件、地壓、老窿水、支護工程、地表安全防護距離、企業管理水平和防災減災能力建設等影響。地災發育規律受地質條件、地下采空區特征等因素控制。

采場作業面及附近存在各種變形仍在繼續發展的采空區，圍巖應力尚未完成重新分布、地下水平衡狀態被打破等原因可誘發采空塌陷、地面開裂、不均勻沉降、透水突泥、巖爆等。采空區垮落或頂板變形發展到地表時易誘發地面塌陷、山體崩塌、山體或邊坡滑坡等。采空區安全、環境問題已成為影響一些地方尤其是礦業城市、村鎮經濟發展和社會和諧的重要因素。

1.3 排土場和尾礦庫地質災害

礦業活動不僅是采掘活動，還包括選礦和冶煉加工。排土場是礦山剝離和掘進等過程產生的廢石廢土廢棄物集中堆放場所，其地災影響因素有選址、巖土力學性質、基底承載能力、排土工藝、地下水和地表水、人為因素等。易形成滑坡、泥石流、坍塌、滾石等。尾礦庫作為一些礦山的附屬設施有其單獨的管理體系，金屬礦進行礦石選別后排出的尾礦或其他工業廢渣等儲存于此。尾礦庫較常見的是滑坡，尾礦壩滑坡常導致潰決事故及其他環境污染等次生災害，加上地質災害的突發性，因此，即使較小的滑坡也應引起足夠的重視。

2 強化技防措施開展綜合治理

礦產開發屬于資源、勞動密集型產業，小型規模及以下礦山，從業人員相對密集，礦山地災隱患點會威脅礦區周邊各類人員、設備設施安全。

隨著第三產業持續發展，礦業稅收貢獻占比變小，“兩山”理論日益深入人心，礦業外部環境的期望值較高。而信息時代礦山安全、環保問題頻發，易成為輿論焦點且示范效應差，一旦發生重大人員傷亡事故，可能導致礦山整頓、關停，造成經濟損失，不利于礦產資源集約節約利用和保護及日后地質環境恢復治理和土地復墾工作。故而，應切實加強礦山地災隱患防范和治理。

2.1 邊坡地災防治

礦山地災防治原則當以預防為主、治理為輔，防患于未然。露天礦山邊坡施工、開采不安全因素多，做好邊坡工程勘察工作是源頭防范的基礎。在建設項目可行性研究、設計和基建施工階段，均應根據進度和變化有所側重地進行勘察。查明區內工程、水文、環境地質背景，進行必要的工程驗證、物探鉆探或采樣試驗，做好邊坡形態分析和設計、穩定性計算和綜合評價。不斷優化設計，為開采階段的邊坡管理筑牢基礎，并據此確定邊坡失穩防治重點區域、監測建議、治理措施等。

對威脅較大的滑坡隱患點應及時采取減重反壓、疏干排水、抗滑支擋、支護加固等技術手段防治，泥石流隱患點建議采用“固源+攔擋+排導+停淤”的綜合工程治理措施，崩塌落石等進行危巖清除、加固、建造擋土墻網等，確保受威脅對象安全。加強開采作業現場組織管理，嚴格按設計和有關規范規程分層開采。爆破開采瞬時激發的地震加速度和沖擊能會削弱邊坡整體穩定性，爆破作業必須精心實施，盡可能地減小破壞效應。建立水文、地質資料檔案，和有效的防排水體系，通過防治水工程攔截疏導地表水，保持地下水排泄通道通暢，降低地下水水位到允許范圍，及時將邊坡和臺階附近積水和地下水匯集排出礦山影響界限外。邊坡有必要進行分區分級管理，工業廣場布設在穩定區域，生產生活設施應嚴格落實有關安全距離要求。不穩定邊坡要進行變形、應力、振動、水文、地下水等監測，加強科技儀器應用和電子系統建設，為工程治理和強降雨、冰雪凍融等特殊時期的應急處置提供決策參考。避免坡頂堆載、無序排放等不正確的人為擾動。經常對邊坡清理整修，及時開展邊開采邊治理和礦山地質環境恢復治理工作，充分發揮植被對水土的固定作用。

2.2 采空區地災防治

采空區地災防治可劃分為地質勘查、礦山建設、生產、閉坑四個階段，并納入礦區選址、基建、開采、關閉的總體規劃。老采空區、生產空區和未來空區在不同階段均需進行風險管控，地質調查、測繪工作貫穿始終。

不同類型災種的易發區段必須進行重點調查，充分查明礦山水工環地質特征。對礦區地質勘探報告、安全設計中有關老采空區進行補充勘查和安全評價，明確與礦山主體工程配套建設的地災治理工程施工、監理、驗收、監測等技術要求和安全措施。

礦山投產后，企業應按設計確定的開采工藝和開采順序布設開拓工程，及時處置回采結束的采場和中段，廢棄不用的采空區及時采用充填、砌礦柱、崩落、放頂、封閉隔離等進行治理。治理中可充分綜合利用礦山排土場中固體廢棄物，統籌保護礦山井上下地質環境。落實有關隔離、保安礦柱留設等要求，以有效預防生產中或閉坑后的采空區大面積塌陷。

對采礦權存在標高不同而平面重疊的露天或井下礦山之間應充分論證。存在水害隱患的礦山建設前應進行專門的水文地質勘察，特別注意斷層裂隙水和廢舊井巷積水。編制防治水設計、成立防治水機構，據情選用疏水降壓、帷幕節截流、注漿堵水、注漿改造、留設隔水巖柱等防治技術。完善水害探測、監測和應急處置措施，在發生隱患和險情時啟動預案，加強巡查監測和趨勢分析，防止事態擴大和人員傷亡。密切關注井巷地壓和采場地壓，合理確定斷面形狀和礦房、礦柱參數和回采順序，及時敲幫問頂、支護加固、處理浮石和采空區，堅持正規循環作業。巖溶塌陷地區，采用地表、地下控水措施減少巖溶填充物和第四系松散土層被地下水搬運、侵蝕是根本辦法，工程上一般有灌注填充、旋噴加固、強夯等加固措施。地下爆破必須嚴格落實有關安全技術要求。

2.3 排土場和尾礦庫地災防治

排土場、尾礦庫屬于半永久性建（構）筑物，其礦山地災防治和企業安全生產息息相關，處理不當可能由事故演變成安全和環境災難。

建設之初即要合理規劃選址，在地質條件穩定的位置修建，避免日后發展到存在地災和安全隱患時治理搬遷，增加建設成本。

在巖石移動范圍或不均勻沉降區內，未經專家評價論證不應修建。優化排土工藝、健全防排水設施、防洪防震、開展廢土廢石綜合利用、關閉后及時復墾等措施可有效降低滑坡、泥石流、坍塌等地災發生概率。

3 加強礦山地質環境保護措施

3.1 以規劃指導為引領，發揮龍頭作用

政府層面以國土空間規劃、礦產資源總體規劃和有關專項規劃為指導，宏觀統籌和調控資源開發、環境保護與區域發展，形成規劃管控合力，優化礦業布局和結構，科學設置規劃分區。

綜合考慮資源稟賦、勘查程度、儲量規模、開采條件以及生態環境保護基礎上，劃分采礦權投放的空間單元，避開地質災害易發區。嚴格實行規劃準入制度，落實行業和環保準入條件，培育一批大中型礦山企業，增強和改善地質環境保護的外部保障。企業層面，在當下資源安全環境緊約束背景下，礦山要樹立生存即是效益的意識。根據礦業生產的生命周期理論，遵循準入、利用、復墾及退出的礦業運行時序，以一定的高度和維度謀劃礦山全生命周期內的生產經營建設行為，保障安全生產、保護地質環境[2]。

3.2 以綠色發展為理念，建設綠色礦山

黨的十八大以來，生態文明建設作為統籌推進“五位一體”總體布局和協調推進“四個全面”戰略布局的重要內容，發展出一系列新思想新理念新戰略。

十九大報告15次提及“綠色”，對綠色生產、綠色發展、綠色生活等都有論述，突出綠色的理念和內涵是大勢所趨。發展綠色礦業已經成為國家戰略任務，是礦業轉型升級的重要途徑，建設綠色礦山是我國新時代礦業整體轉型提升，實現低碳、循環、高質量和可持續發展的必由之路[3]。綠色礦山內涵豐富，且拓展外延空間大，包含依法辦礦等9方面。以綠色礦山的視角和標準去高位推動礦山地災防治和地質環境保護工作，能更有效地促進礦山污染破壞前期預防、開采過程科學有序和閉礦生態恢復，將對礦區及周圍環境擾動控制在可控制范圍內。

3.3 以科技發展為驅動，建設智能礦山

科學技術是第一生產力，科技支撐是堅實的產業基礎。同時，保護環境就是保護生產力，改善環境就是發展生產力。目前國內礦山企業已經基本實現了礦業軟件的應用和主體設備自動化控制，部分礦山采用了互聯網、物聯網技術，實現了數字化、遠程化、遙控化和無人化，小礦山這方面尚較欠缺[4]。智能化建設在降低成本、提高效率產出和安全系數、開采調度、數據監測、信息傳遞、分析預警、輔助決策等方面作用巨大。如煤礦瓦斯監測系統、安監部門推進建設的金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”等，成效顯著。在礦山地災防治中同樣可發揮重要作用，科技設備的投入降低了人數和聚集需求。

在邊坡、采礦工作面、通風排水等系統監測中，機械的穩定性連續性克服了人的局限性，在人防之外增強了技防能力，可有效跟進地質環境和生態環境信息，減少礦山地災等對人員的威脅。

3.4 以規范管理為抓手，建立健全機制

政府職能部門應加強日常監管，嚴格執法，督促各項法律法規和規章制度落實到位。礦山應加強企業自身管理，落實“三同時”制度，強化制度保障。

具體到地災防治，應增強防災減災意識，建立防災網絡，編制突發地質災害應急預案、救援處置方案和年度防治方案。落實礦山地質環境保護、綜合治理和土地復墾要求，保障人員、設備、資金投入。管理的基礎是組織，組織的基礎是人。加強人員培訓、教育、演練，預防人為地質災害，強化人才隊伍建設，沒有專職地測機構的小礦山可采用聯合聘請專職專家的方式，以對人民群眾極端負責的精神全力做好礦山地災隱患排查整治。

3.5 以礦地和諧為宗旨，安全清潔生產

和諧的人文環境是企業正常生產的前提，也是企業文化的一部分。礦山企業要把做好安全、清潔生產作為目標，和礦區居民、當地政府一道積極參與到礦區生態建設及社會管理中。引入公眾和社會監督，形成倒逼機制，營建和諧礦地關系，防治土壤和水污染，推動保護礦區地質環境，恢復和改善礦區生態環境。

4 結語

第三輪礦規期間，我國大中型礦山比例雖由11.6%提升到18%，但小型及以下礦山數量眾多依舊是現實，企業實力和技術力量相對薄弱，管理存在欠規范。隨著地表或近地表優質、易采礦產日漸減少，開采構造復雜的貧礦、共伴生礦、深部礦、新類型和邊緣地區的礦床逐漸增多，礦山地災防治和地質環境保護難度增大。礦產資源國情的新特點要求轉變觀念、積極發展新技術，防治礦山地質災害，有效保護礦山地質環境，進而推動地方礦業經濟高質量發展和生態文明建設。