探析礦山地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)治理

張登貴，劉 倩

（1.畢節(jié)市礦產(chǎn)資源勘查中心，貴州 畢節(jié) 551700；2.畢節(jié)市夾巖水利樞紐工程建設(shè)處，貴州 畢節(jié) 551700）

礦山地質(zhì)災(zāi)害有多種類型，無(wú)論是何種情況，都容易造成重大經(jīng)濟(jì)損失和生命財(cái)產(chǎn)損失，需要借助地質(zhì)環(huán)境保護(hù)治理工作降低災(zāi)害發(fā)生幾率。

地質(zhì)環(huán)境保護(hù)治理工作的價(jià)值是，除了可以提高當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)收益，也可以提高對(duì)于礦山地質(zhì)災(zāi)害的綜合防治能力，可以說(shuō)這兩項(xiàng)工作中，地質(zhì)環(huán)境保護(hù)治理為礦山地質(zhì)災(zāi)害防治工作的前置條件。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害的常見類型

1.1 山體滑坡

山體滑坡問題在礦山地質(zhì)災(zāi)害中較為常見的災(zāi)害之一，其成因是由于礦山區(qū)域地表植物生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致土壤顆粒之間、土層和巖層之間的連接性和連續(xù)性下降，在出現(xiàn)降水時(shí)，土層的自重大幅提高，當(dāng)土層和巖層之間的摩擦力不足以支撐自身重力時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)山體滑坡，該災(zāi)害具有突發(fā)性、瞬時(shí)性和高破壞性特征[1]。由于礦山開采中會(huì)出現(xiàn)揚(yáng)塵、地下土壤外輸?shù)裙ぷ鳎瑒?shì)必影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，降低了森林覆蓋率，尤其是露天礦山，造成的環(huán)境影響更為明顯，甚至通過(guò)人工作業(yè)清除當(dāng)?shù)剡吰律系闹脖唬M(jìn)一步增加了山體滑坡災(zāi)害的幾率。

1.2 地面塌陷

地面塌陷問題通常由地下水位發(fā)生變化導(dǎo)致，此外土層結(jié)構(gòu)變更也會(huì)出現(xiàn)該問題礦產(chǎn)資源開采中，會(huì)導(dǎo)致地下水文環(huán)境變化，包括集水井抽水過(guò)程導(dǎo)致水位下降、原有土層中的含水率下降等，在土體自重的作用下，會(huì)出現(xiàn)地面塌陷問題。另外無(wú)論是露天礦山還是地下礦產(chǎn)開發(fā)，都會(huì)影響原有的土層結(jié)構(gòu)，如土層承力結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降、多個(gè)層級(jí)的土層支撐性能下降等，支撐性土層的穩(wěn)定度下滑，自然容易導(dǎo)致地層塌陷問題。需要注意的是，地質(zhì)運(yùn)動(dòng)也會(huì)在礦產(chǎn)資源開采中引發(fā)地面塌陷問題。

1.3 其他內(nèi)因因素

礦山項(xiàng)目施工過(guò)程，必然會(huì)出現(xiàn)土層變動(dòng)情況，同時(shí)開采中也可能產(chǎn)生瓦斯、粉塵等物質(zhì)。這類因素出現(xiàn)之后，也容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，如發(fā)生的瓦斯爆炸、粉塵爆炸問題，除了會(huì)造成重大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，也容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。此外內(nèi)因因素中也包括資源開采中由于振動(dòng)引發(fā)的問題，包括承力土層性質(zhì)變化、原有土層在長(zhǎng)期遭受振動(dòng)后穩(wěn)定性下降等，這類問題具有隱蔽性和延續(xù)性，當(dāng)承力結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生則只是時(shí)間問題。

2 礦山地質(zhì)災(zāi)害的防治方法

2.1 山體滑坡防治方法

山體滑坡災(zāi)害的防治方法有兩種，一種是通過(guò)人工固化土壤以提高土層粘結(jié)性方式，另一種是積極建設(shè)植被提高土壤穩(wěn)定度方法。通過(guò)實(shí)際分析這兩種方法的優(yōu)劣勢(shì)，認(rèn)為可以把這兩個(gè)方法共同使用。其中人工固化方法的工作形式是，首先分析土層和巖層之間存在較大縫隙的區(qū)域，可采用超聲波檢測(cè)設(shè)備獲得參數(shù)，其次是分析各個(gè)層級(jí)的本身裂縫，最后是固化材料的使用，在具體的山體滑坡防治中，要根據(jù)被處理區(qū)域?qū)嶋H工程表現(xiàn)和地下的環(huán)境特點(diǎn)，確定是否需要對(duì)該區(qū)域的土層做固定處理，同時(shí)也要根據(jù)土壤的肥力和土壤參數(shù)，必要時(shí)要在開采的邊坡區(qū)域置換土壤，并且也要落實(shí)水土保持工作，防止由于邊坡的下部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度不足提高山體滑坡問題的發(fā)生幾率，該工程中可以使用的方法包括巖層裂縫的封堵、邊坡區(qū)域土壤的固定等，基于此方可讓整個(gè)區(qū)域可以保持結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定。該項(xiàng)工作之后落實(shí)植樹造林工作，防止出現(xiàn)水土流失。

2.2 地下水位變化導(dǎo)致地面塌陷的防治方法

地下水位的變化防治過(guò)程，首先要求礦山開采中完成地下水當(dāng)前各項(xiàng)參數(shù)的精準(zhǔn)記錄工作，包括地下水的深度、地下徑流的狀態(tài)、地下水的總儲(chǔ)量等，并分析礦山開采中對(duì)于地下環(huán)境形成的影響，防止出現(xiàn)滲漏水問題[2]。其次要加強(qiáng)地下水的排出工作，一種方法是通過(guò)在地下空間設(shè)置儲(chǔ)水斜井的方法建設(shè)更低海拔高度的井道。其作用是讓地下水直接進(jìn)入該斜井，并通過(guò)把水及時(shí)抽出防止降低水資源的過(guò)量積累問題。

再次是做好礦山開采前的地下水環(huán)境分析工作，包括地下水徑流的分析、地下水的分布狀態(tài)研究、地下水的排除方法研究等，防止建設(shè)的開采井道要穿越或者經(jīng)過(guò)地下水徑流。此外也要根據(jù)地下空間的實(shí)際情況，合理探討該結(jié)構(gòu)的具體作用方法，合理分配井道布設(shè)方案。

最后是其他輔助性項(xiàng)目的建設(shè)，包括儲(chǔ)水斜井的水泵功率調(diào)整系統(tǒng)、斜井水面的高度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、斜井當(dāng)前整體強(qiáng)度的分析系統(tǒng)等，根據(jù)實(shí)際獲得的參數(shù)進(jìn)行綜合研究和分析，根據(jù)實(shí)際情況主動(dòng)設(shè)定運(yùn)行參數(shù)。

另外也要分析地下水文環(huán)境，從而讓該體系可以全面探討具體運(yùn)行狀況，才可讓實(shí)際建立的工作體系可以正常應(yīng)用。

2.3 其他內(nèi)因?yàn)?zāi)害防治方法

對(duì)于內(nèi)因誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，常見的有礦井內(nèi)部的瓦斯爆炸、爆破用炸藥存儲(chǔ)不當(dāng)爆炸、地下開采作業(yè)導(dǎo)致的過(guò)大振動(dòng)等，這類問題出現(xiàn)之后會(huì)大幅提高誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率。

實(shí)際工作手段為加強(qiáng)對(duì)于各類物資和設(shè)備的管理，并且井下作業(yè)人員要恪守職業(yè)道德和工作準(zhǔn)則，完全按照已經(jīng)建立的工作指標(biāo)與作業(yè)管理制度綜合提高個(gè)人素質(zhì)，方可讓該設(shè)備可以被主動(dòng)應(yīng)用，同時(shí)針對(duì)各類工作都要形成專業(yè)的記錄檔案，并由安全監(jiān)管人員日常檢查，以及時(shí)查找目前工作中含有的安全隱患和工作風(fēng)險(xiǎn)。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)治理方法

3.1 礦山收益分析

原有的礦山收益分析工作中，單純研究該礦山開采的物資能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)的負(fù)面影響，我國(guó)當(dāng)前追求“既要金山銀山，也要綠水青山”發(fā)展理念，故而礦山收益探討中也要分析生態(tài)經(jīng)濟(jì)收益，并且為了可以填補(bǔ)傳統(tǒng)工作中存在的缺陷，要把該項(xiàng)工作作為收益分析工作中的核心。

本文提出的方法是，通過(guò)建設(shè)礦山收益分析模型，總結(jié)各類工作中的相關(guān)參數(shù)，并且生態(tài)收益權(quán)重需要處于最高狀態(tài)。無(wú)論是收入效益、管理效益還是生態(tài)經(jīng)濟(jì)收益，都要把內(nèi)容項(xiàng)目分解，從而讓實(shí)際建成的工作規(guī)范可以采用。比如生態(tài)經(jīng)濟(jì)收益分析中，分解的項(xiàng)目包括對(duì)于人工林對(duì)當(dāng)?shù)乜諝鈳?lái)的積極影響、水土保持效果的影響、人工林材料使用中可以為當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)帶來(lái)的實(shí)際收益等，需要所有的參數(shù)都可以正常應(yīng)用，設(shè)定的參數(shù)分為A、B、C等，研究當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)單位時(shí)間內(nèi)的總產(chǎn)值、人工林的空氣凈化能力、當(dāng)?shù)卦诳諝鈨艋械耐度胭Y源等，之后確定人工林在長(zhǎng)成后降低的投入資金總量，以獲得實(shí)際的收益數(shù)值。

3.2 礦山開采防護(hù)

礦山開采中，要積極落實(shí)開采防護(hù)責(zé)任，以提高礦山的開發(fā)質(zhì)量。實(shí)際工作中，一方面要綜合探討該工程的實(shí)際作用形式，另一方面分析礦山開采中對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響，采用科學(xué)方法落實(shí)防護(hù)工作[3]。比如礦井開采中必然會(huì)產(chǎn)生礦渣廢料，其要放置在正確的存儲(chǔ)位置，防護(hù)方法中除了在專門規(guī)劃的區(qū)域中存放，也要按照當(dāng)?shù)氐牡乇硭畯搅髯呦颍趨^(qū)域的下游設(shè)置擋土墻，并且該擋土墻本身要有較高的強(qiáng)度。此外礦渣和產(chǎn)生的廢料要根據(jù)來(lái)源、存在的污染物類型、專業(yè)處理方法的使用，使得這類開采廢料經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后存放。

3.3 后續(xù)恢復(fù)治理

后續(xù)的恢復(fù)治理中，要完成的任務(wù)是全面處理已經(jīng)遭受了較為嚴(yán)重破壞的區(qū)域，礦山所在山脈地區(qū)的準(zhǔn)備、長(zhǎng)期經(jīng)受粉塵污染的區(qū)域等，要求所有參數(shù)都要經(jīng)過(guò)全面討論和研究，之后讓該系統(tǒng)可以正常應(yīng)用。

首先是土層處理工作，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況分析該地區(qū)的土層是否可以支持植物的栽種，比如某地區(qū)中發(fā)現(xiàn)土層表面的粉塵性礦渣廢料厚度為2mm，可確定土壤已經(jīng)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期性的污染，可能導(dǎo)致植物無(wú)法正常生長(zhǎng)，則對(duì)其的處理方法是，清除表面的浮土，甚至采用換填法提高土壤可利用價(jià)值。其次植物品種選擇，按照草種栽培、低矮灌木叢栽培和高大喬木栽種的順序完成任務(wù)。最后是區(qū)域后續(xù)跟蹤，以提高綠化水平。

4 結(jié)論

綜上所述，礦山地質(zhì)災(zāi)害的常見類型有山體滑坡和地下水位變化。地質(zhì)災(zāi)害的防范方法包括土層和巖層的勘察、地下斜井的建設(shè)、災(zāi)害內(nèi)因的控制等，對(duì)于地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)，工作思路是在分析常見地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)上，采用植樹造林、設(shè)置擋土墻等方法防范水土流失。