礦山開采存在的主要環境工程地質問題探究

林 柏

（福建紫金工程技術有限公司，福建 廈門 361000）

如今礦山開采過程中所引發的一些大氣污染問題早已得到了政府部門的注意，而近些年來一些礦山開采事故的發生也使其引發的地質問題得到了更多人的關注。那么目前在開采過程中具體存在哪些問題，怎樣才能對這些問題進行有效的控制與解決，正是本文的寫作目的所在。

1 地下開采所存在的問題

在進行礦山開采的過程中往往會對地質環境造成很大的影響，首先從地質災害角度上來說，由于在進行地下開采時面積一般非常大，因此在開采工作完成后會造成巨大的采空區，如果未能及時進行回填處理，那么就會形成非常大空間的采空區，這就會導致一些巖層裂縫的出現，從而造成地質災害的發生。其次，從含水層角度來進行分析，在進行地下開采的過程中很可能會對隔水層造成損壞，并且在礦坑內進行排水還會造成該區域地下水水位的下降，對其含水層造成影響的同時，不僅對該區域的生態環境造成了破壞，而且還會導致一些地質災害的發生。最后從地表地貌角度來說，進行地下開采的過程中很容易對地表的建筑、以及邊坡的穩定造成非常大的影響，并對原有的地貌景觀造成破壞。此外從土地資源方面來進行分析，在進行地下開采的過程中需要在地表進行工作區、辦公區、以及礦渣場的設施建設，對于原本的自然土地資源是一種侵占與破壞，而該區域內的土壤也會遭到破壞[1]。

1.1 地表沉降問題

地表沉降是在進行地下開采過程中非常容易出現的一個問題，因此一般在進行開采時，需要對礦山周邊的地質情況提前進行勘察，找出容易出現沉降現象的薄弱點。目前大多數的礦山開采作業主要集中在平原地區，由于分布范圍較廣所以進行開采時的工作量也非常大，并且平原區域內的地質情況較為薄弱，因此需要特別注意開采過程中的地表變化，對于可能出現的一些隱患應當給予高度的重視，這樣才能確保開采過程中有序進行。在進行地下開采的過程中，由于礦產資源埋藏較淺很可能出現多層次的開采，而這樣就會極易產生大面積的下沉盆地，從而使地表原本的生態環境遭到破壞，甚至還會給當地的水文環境造成很大的影響，因此注意地表沉降問題，不僅是開采安全的考慮，也是保護其地區原始生態環境的需要。

1.2 地面塌陷問題

地面塌陷也是在進行地下開采時經常會引發的問題，比如礦山地表的坍塌以及地表熔巖的坍塌等，這些都會帶來非常嚴重的安全問題。在進行地下開采作業時，地表塌陷是一種常見的塌陷形式，而很多人往往將其與地面沉降混為一談，實際上這兩種情況有著本質上的差別。地面塌陷相較而言更為劇烈和突然，因此在發生時具備突發性，而且地表巖溶性塌陷這是地表沉降所不具備的[2]。

1.3 巖體滑坡問題

巖體滑坡也是在進行地下開采時容易導致的環境問題之一，而這一現象也同樣會造成非常嚴重人員傷亡與經濟損失，但目前國家關于這方面的情況并沒有進行有效的立項，因此對于這方面的研究處于停滯狀態。而據有關研究調查表明，在對底層的煤礦進行開采過程中，經常會對陡崖上的巖體產生很大的影響，進而造成巖體裂縫的產生。所以在對下地巖層內的資源進行開采時，需要尤其注意巖體崩塌現象的出現，并采取一些積極的防護措施，對一些可能出現滑坡的巖層進行固定，選擇正確的開采方式，并及時對空區進行回填處理。這樣就能避免巖體裂縫的形成或延遲裂縫的進一步發展。

2 礦山開采引起的其它問題

2.1 礦區疏干引發地震

在進行開采的過程中往往需要對開采區域內的地下水進行疏干，而這往往會使表層內的地質構造發生非常大的變化，從而引發區域地震的現象發生。而如果在開采過程中未能注意到對表層地質環境的影響，則會更容易引發地震災害的出現。據相關數據研究表明，在進行礦區開采的過程中如果進行強行疏干或是操作方式不當，那么經常會導致一些淺層的地震出現，如果進行多次的疏干，則會使淺層出現多次的變化，而其地震多出現在斷層區域范圍內[3]。因此在進行礦山開采前，需要進行詳細的地質勘察并制定出合理的開采方案。

2.2 造成生態水資源的流失

如上文所說，在進行礦山開采的過程中會對開采區域進行疏干處理，而隨著其開采深度的不斷變化，就會對地下水造成很大的影響，不僅會使其水位造成嚴重的下降，而且還會對周邊的水文環境形成巨大的破壞。而通常為了避免這一現象的出現，經常會在開采過程中實行定期灌漿的方法，這樣就能借助于所形成的防筑墻，從而起到有效阻隔地下水的作用。不僅會使該區域內的水資源得到保護，也會避免一些地質災害的發生，最重要的是對其原本的地下水文環境形成了有效的保護。

2.3 破壞植被與土地

往往在進行礦區開采時其工作量是非常巨大的，因此需要進行一些基礎設施的建設來滿足其開采需求，比如排土場、碎渣堆積場、鐵路設施、工人生活設施、以及其它的輔助型設施的建設等，而這些設施在建設的同時就會對原本的農業用地、林業用地、以及牧業用地等造成破壞。此外，在開采時所形成的廢石、廢礦、以及各種殘渣等如果儲存不當，在經過雨水的沖刷之后非常容易對當地下游的植被以及土壤造成影響，不僅會使土壤質量造成下降，還會出現河道淤塞、損毀農田等現象，不僅使周邊環境遭到破壞，還會影響當地居民正常的生產生活。此外，在進行開采時還會對土壤形成破壞，會使其有機質出現下降，營養成分遭到流失，并夾雜一些開采過程中所產生的鉆粒，對其農業種植造成影響。

2.4 造成滑坡、水土流失

如上文所說，在進行礦山開采時會伴隨著坍塌、滑坡現象，而所堆放的殘渣在遭到雨水沖刷之后會對周邊土壤質量造成很大的影響，因此會出現嚴重的水土流失現象。此外，地表塌陷會對其建筑以及其他地表基礎設施的穩定性造成很大的影響，不僅會危害到開采過程的安全，而且塌陷區域的自然恢復進程也較慢。并且塌陷所產生的塌陷區還會對原本的地下水系造成影響，對地表植被與土壤都會造成破壞，因此也會加劇水土流失現象。

2.5 大氣受到污染

在進行礦山開采時，會造成許多懸浮物的出現，而所堆放的廢礦顆粒如果保存不當也會隨著飄到空中或經暴雨沖刷帶到周邊區域，加劇霧霾現象，對人們的呼吸系統造成非常大的影響。而且在對礦石進行運輸時或者進行開采時也會產生非常多的浮塵，危害空氣質量。此外在對礦山進行開采時還可能會用到炸藥以及柴油機，這些同樣會造成一些有毒氣體的出現，加劇一些空氣環境問題。

3 防治建議

如今面對礦山開采過程中所出現的環境問題也逐漸開始進行著一些防治的措施，但實際上其所造成的很多問題都很難得到有效的控制。而作為一種必須的礦物資源，我們很難停止對其進行開發，同時也必須做到對環境生態恢復的工作準備。

3.1 保護與治理原則

3.1.1 環境保護原則

在對礦山進行開發時要處理好資源開發與環境保護之間的關系，貫徹開發與保護并重的原則，切實做好相關的環境保護與事后治理工作。同時，在進行資源開采時還需要提前制定完備的工作方案，盡量減少對礦山周邊地層的影響，防止一些大型的地質問題的出現。最后還需要遵循再利用治理的原則，對于開采過程中所產生的一些礦渣、廢石都盡可能進行再利用，并做好現場的儲存工作。

3.1.2 恢復治理原則

在進行環境恢復的過程中，需要遵循可行性的原則，必須確保治理方案切實可靠，并且還要從方案的經濟可行性方面進行考慮，盡可能做到就地取材。同時還需要遵循社會效益與環境效益并重的原則，在進行環境治理時不能對周邊居民的生產生活利益造成太大的影響。最后還需要遵循生產與治理同步的原則，使一些環境問題避免擴大，從其發生時就得到根本性的遏制。

3.2 對土地進行復墾

在對開采區進行復墾工作時，首先需要利用一些難以回收的尾礦以及一些廢石對采空區以及塌陷區進行填充，在對其進行整體的治理后才能正式開展相應的復墾工作，將其土地進行恢復并重新用于農業以及林業的生產。而在進行填充時，需要確保不會產生新的污染，并且盡量降低填充物的開銷，確保環境治理工作的經濟效益。此外，在進行復墾之后還要使地表的形態趨于穩定，避免因暴雨的沖刷而造成新的水土流失問題，并使其周圍的生態循環系統得到重新建立。據相關研究發現，在進行礦山開采之后還會產生一些次生的地質災害，這對于復墾之后的植物生長會造成非常大的影響，而目前在復墾方面的水平還比較低，大多情況下復墾率僅僅只能保持在兩成上下，因此還需要繼續進行相關的研究與實踐工作。

3.3 構建監測體系

構建環境監控體系不僅有利于跟蹤開采過程中所造成的一些環境問題，而且對于開采工作完成后的治理也能起到監測的效果。而要做到這一點，首先需要對一些環境保護的標準進行制定與修改，使其能滿足于目前礦山環境保護工作的需要。其次，對于污染物以及廢物的排放也要加強監控，盡量提升廢棄物的回收利用率。在進行開采之前，需要制定科學的開采計劃，不僅要考慮到開采的效率，而且還需要盡量減少對環境的破壞與影響。這就需要提前對礦山以及周邊的地理環境進行勘測，并積極引進一些新興的開采設備以及技術，提高開采效率。最后，對于開采過程中的地質情況變化也要進行跟蹤監測，這樣就能對一些可能出現的地質災害進行提前的預測，從而有效避免一些人員的傷亡以及經濟的損失。此外，對于開采完成后的治理以及復墾工作也要進行全過程的監測，對于可能出現的次生災害也能提前進行預防，從而提升復墾率，減少一些次生災害對復墾區域的影響。而通過不斷對治理工作的監測，也能從中得到一些治理經驗以及教訓，從而促進未來治理水平的提升。最重要的是需要養成可持續發展的觀念，以長遠的眼光來看待資源利用與環境保護之間的關系，將監測工作真正落實到災害防治中去，從而有效解決其中的困難。

3.4 優化開采技術

很多時候礦山開采工作的技術水平與其造成的環境污染有著非常大的關系，而有些開采工作之所以會引發嚴重的污染，這與其生產時沒有運用到足夠的環保技術有關。因此就必須加強對環保技術的研究與應用，對老舊的生產設備進行及時的更新，并提升技術人員的操作水平以及環保意識。此外，在開采計劃制定之前，需要對礦山的地質情況、力學結構等進行科學且全面的分析，從而選擇正確的開采技術，結合環境保護的要求對開采方法進行優化。最后在計劃實施之前還可以運用計算機技術進行提前的模擬，充分減少礦山開采對環境的影響。

4 結語

綜上所述，想要使礦山開采過程中所出現的環境與地質問題得到有效的控制與治理，就必須構建完整的監測體系、對現有的開采技術進行優化、盡最大可能提升復墾率、并遵循開發與保護并重、生產與治理同步的原則。相信隨著企業管理者與工作人員對于環境保護意識的增強，以及復墾效果的提高，未來礦山開采所產生的環境問題將得到更有效的控制。