礦山地質環境保護與治理恢復技術探究

劉 練

（湖南省國土空間調查監測所，湖南 長沙 411000）

引言

礦業開發造成了一系列地質環境問題，如占用土地資源、改變地形地貌、破壞植被綠化、影響水資源平衡、誘發地質災害等，采取有效措施保護和恢復礦山地質環境迫在眉睫。目前，礦山生態環境的保護與恢復已受到世界各國的高度重視。如何判斷礦山企業在生態保護與恢復管理中的作用，指導礦山企業開展生態保護與恢復管理是本文研究的重點。

1 礦山地質環境保護、治理和恢復的重大意義

礦產是人們生產生活的主要能源，是人類社會發展的重要保障。礦產具有不可再生、稀缺且分布不均等優點，但對礦產的開發和使用會對環境造成重大破壞。實施礦山地質工作保護和恢復環境，可以有效阻止礦山地質環境進一步惡化，消除與礦產開發相關的地質災害危險，保護周邊人民和礦工的生命財產安全。從地質災害的危險中開采，有助于緩解礦山群體之間的矛盾，實現防災目標，體現“人對人”的原則；同時，可以提高公眾對減災防災措施的認識，提高公眾參與地質環境保護的意識，具有明顯的社會效益。實施礦山地質環境保護與修復工程，可有效促進礦山生態建設，保護和改善當地生態環境，同時確保資源開發、經濟增長和環境可持續發展同步發展。通過解決礦山地質和環境問題，消除地質災害風險因素并降低其頻率；裂隙傾倒和土地復墾可以減少采礦對景觀、景觀和土地資源的破壞，有效提高土地利用效率，增加區域植被覆蓋，具有調節氣候、凈化空氣、改善環境、保護水資源、防止水土流失和土壤退化等優點，提高質量為該地區的環境提供有利的長期環境效益。礦山地質環境保護與恢復工程是預防和減輕自然災害后果的工程。對區內地質災害進行有效管理，可以消除對人民財產的威脅，避免重大礦山地質災害，具有明顯的減災效益。同時，該項治理提供了一個安全和支持性的環境，并為社區和采礦工人增加了經濟價值。該項目還可以修復采礦活動造成的土地破壞，減少投資和補償，以保護采礦作業中的水土資源，恢復或增加土地利用價值，提高土地資源的恢復效率。

2 礦山地質危害與環境保護

2.1 礦山地質對環境的影響

中國礦產資源開發活動源遠流長、長期高強度、大規模礦產開采留下的礦山地質環境問題幾乎遍布全國，嚴重影響區域生態系統。

2.1.1 地質災害

開采規模大，對地質環境的破壞也很嚴重。在開采過程中，一旦開采方案設計不合理，很容易引發各種地質災害，危及附近村莊工人和群眾的生命安全，給礦山企業的正常生產帶來一定的負面影響。即使開采方案設計合理，開采仍會打破礦山邊坡的固有平衡，使其傾斜。巖土變形后，山體易塌陷；如果廢渣不科學處理，堆放在礦區，就會增加山體的負荷。當它積累到一定程度時，就會導致滑坡。一旦風暴來襲，就會形成泥石流，給周圍的村莊帶來毀滅性的打擊。

2.1.2 地貌景觀影響

在開采過程中，植被會受到一定程度的破壞。如果礦山企業只關心采礦，不注意恢復植被覆蓋，就沒有植被來維持水土，就會出現荒漠化，土壤肥力下降，更嚴重的情況會導致水土流失和裸露的巖石。一般在露天開采或廢渣隨意堆放時，最容易對地貌景觀造成不良影響。

2.1.3 對土地資源的影響

采礦作業對土地資源的破壞仍然很大，這從礦區工業用地和廢渣堆放兩方面可以看出。雖然礦山企業已經明確規劃了工業用地，但隨著采礦業的不斷發展，會發現原來的工業用地規劃可能不合理，沒有地方可以堆放廢渣。一些礦山企業選擇在閑置土地上堆放，會擴大污染土地面積，渣中的有害物質會逐漸滲入土地，破壞土地資源。

2.1.4水環境影響

采礦不僅會產生大量廢渣，還會產生大量工業廢水。如果工業廢水處理不當，會給水環境帶來嚴重的危害。工業廢水隨意排放會污染附近河流，滲入土壤會污染地表水源。廢水流過的地方，水質會惡化，河流中的大量水生動物會死亡，河流灌溉的農田也會受到影響，農作物吸收有害物質后會損害人體健康。

2.1.5 其他影響

粉塵是采礦中的常見現象，尤其是在大風天氣中。如果粉塵處理不好，會在大風的影響下形成霧霾，破壞空氣質量。而且，礦山的開采必然會用到大型機械設備。雖然企業可以加快挖礦速度，提高工作效率，但機器的轟鳴聲會形成噪音，影響周圍人的日常生活。

2.2 礦山地質環境現狀

長期以來，由于社會經濟的快速發展、工業化規模的擴大、礦產資源需求的急劇增加和價格的急劇上漲，礦產資源的勘探開發得到了加強。在先發展經濟、后保護環境、改善生態的錯誤意識指導下，礦產資源開采無序，“重開發利用，輕資源節約和環境保護；重經濟效益和發展速度，輕環境效益和發展質量”。盲目掠奪性開采普遍存在，忽視開采對環境的破壞，加劇了礦山環境的惡化，導致礦山地質環境問題日益突出，表現形式多樣，如采礦和選礦產生的有毒、有害氣體和礦渣、污水和粉塵，污染礦山周圍的大氣、水質和土壤；廢棄物、垃圾和尾礦占用大量土地和農田，破壞景觀植被；露天開采破壞地形，造成滑坡崩塌的危險，地下開采導致開挖區土體崩塌，采礦導致地質災害頻發；礦井突水、排水造成地下水排泄，采剝造成水土流失和土地荒漠化。這些地質和環境問題預計會在采礦活動過程中出現、形成和升級。這些問題是礦床的自然地質作用以及人類的工程和經濟活動的共同結果。在空間上，這些問題影響范圍不僅限于礦區，而且往往超出其開采和加工區；就時間而言，礦山地質環境問題造成的影響無法在短時間內消除或恢復正常。

面對嚴重的環境污染和生態系統退化，人們開始重新審視和充分認識到礦山地質環境保護的重要性和緊迫性。近年來，我國加強了礦山地質環境管理。各級政府出臺了一系列相關文件和法規，因地制宜，多渠道籌集資金，采取多種措施，在礦產資源經營過程中實施可持續發展戰略，大力推進礦產資源整合，規范礦產資源開采秩序，鼓勵優化資源配置，提高資源利用率，建設綠色礦山。在礦產資源開發利用過程中，不斷加強地質環境保護與修復，積極實施礦山地質環境治理工程，大力推進地質環境保護與修復科學研究并取得了顯著成果。但同時，由于開工晚、發展緩慢，礦山地質環境工作還遠未完善、具體、到位，如開采時間長的礦產資源、歷史欠債等；地方政府資金有限，恢復治理資金不足；礦山企業生態環境保護意識低下，礦山設備技術落后，非法生產泛濫；不可避免地導致和加劇了礦山地質環境的形成和惡化。礦山地質環境的保護與恢復仍面臨諸多困難。

3 礦山地質環境保護、治理與恢復工程

3.1 礦山地質環境保護與恢復原則

礦山地質環境保護，堅持預防為主、防治結合，誰開發誰保護、誰破壞誰治理、誰投資誰受益的原則。從“地質環境保護”和“礦山環境治理與恢復”角度出發，具體體現為以下幾點。

3.1.1 以人為本

礦山地質環境的保護、恢復和治理，必須把人民生命財產安全放在首位，最大限度地減少礦山建設和生產造成的人民生命財產損失。

3.1.2 基于工程建設的安全性

在保護和恢復礦山地質環境的過程中，要確保施工和作業安全，充分考慮施工對礦山地質條件的復雜影響。

3.1.3 采礦危險程度和對環境的地質破壞程度的分區

對地質環境、人文條件、采礦和工程活動影響較大的地區，應作為重點防治區，其次是一級防治區和一般防治區。

3.1.4 預防為主，預防結合

以礦山地質環境保護為重點，預防為主，防治結合，最大限度地減少工程建設和采礦對地質環境的破壞，盡可能地恢復和治理破壞的地質環境。

3.1.5 誰開發誰保護、誰破壞誰治理

合理界定礦山地質環境保護與恢復管理的責任范圍，這在礦山地質環境保護與恢復管理中得到客觀體現。

3.2 礦山地質環境保護與恢復區劃

礦山地質環境影響因素具有多樣性、復雜性、相似性和差異性。分區標準見表1。

表1 礦山地質環境保護與恢復治理分區標準一覽表

根據分區原則和方法，綜合考慮礦山地質環境影響程度、危險品及恢復治理難度，全區劃分為礦山地質環境保護與恢復治理重點防治區（Ⅰ）和次重點防治區（Ⅱ）兩個防治級別，10個防治斷面見表2。

表2 礦山地質環境保護與恢復治理分區一覽表

3.3 礦山地質環境保護與恢復治理方案

1）工程建設應科學規劃、合理組織，嚴格按照設計要求施工，防止發生滑坡、滑坡等地質災害。

2）加強對采礦引起的滑坡及相關地質災害的監測，借助相關設施及時填平地表滑坡、裂縫和設置警示標志，有效應對地質災害和隱患；在塵埃帶穩定后，及時采取措施恢復和合理利用該區域的景觀和土地資源，并結合工程和植物檢疫措施。

3）在開采過程中，加強對礦山進水、排放區、水突破區、地下水含水層流量和水質的控制，以及水資源的回收和廢水、廢水的處理。

4）合理配置填埋場進行封堵、保護和監測。雜物應一層層堆放并壓實，以防塌方和滑坡；土地使用年限期滿后及時處理。

5）停工后，密封井口，拆除廢棄建筑，恢復和管理工業場地、通風場地、臨時堆場、場外道路等。

6）建立采礦和地質環境監測系統，提供組織管理、方案制定、信息傳播、污染防治措施規劃和監測信息存檔。

7）保護性開采、采礦工程和修復處理同時進行，確保采礦安全。

8）礦山地質環境的保護與修復要和水土資源保護、土地修復、環境保護、地質災害防治和消除隱患等有機結合。

3.4 礦山地質環境保護與恢復治理技術

3.4.1 礦山地質環境保護技術

大多礦區經過多年的運行，已經形成了一定面積的采空空間，土壤崩塌的危險越來越大。因此，在礦山施工過程中，應盡量減少鋪設工作，采取適當措施對邊坡進行保護和排水，并加強監測；在開采過程中應盡可能采取措施開發環保產品，嚴格按設計（如重要地段應留設保護煤柱或采用保護性開采技術），該區域內所有村莊應加強監管，減少滑坡及相關地質災害的影響和破壞。

在礦山建設和生產過程中，應充分利用地下水資源，采用先進的開采、排水和補給方法；加強污水、廢水資源化管理，變廢為寶，綜合利用，減少外排。保證污水、廢水經凈化達標后排放。

部分礦山開采為減少對原地貌的破壞，建議采用地下開采方式。關于采礦方法，建議盡可能使用降低地表滑坡程度的方法。建議在部分地區采礦和土地建設過程中，應努力減少臨時占用和破壞土地的面積；在生產過程中應盡可能采取保護措施（煤礦開發應以保護重點地區的支柱為目標，保護土地資源免受滑坡及相關地表裂縫的影響和破壞）。

3.4.2 礦山地質環境的恢復與治理技術

隨著礦層的大規模重復開采，巖石的崩塌、破壞、彎曲和沉降速度將加快，導致滑坡和相關的地面裂縫等地質災害，進而影響該地區的構筑物、地形和土地資源的建設（施工）。對采空區塌方未達到穩定狀態的區域，應首先對沒有威脅物體的區域采取動態監測方法，并及時采取措施，以確保發生危險時的安全。二是在受威脅區域張貼警示標志或采取臨時回填、封堵、隔離等臨時工程防護措施，消除安全隱患。

所有水污染保護和回用措施旨在確保項目廢水零排放；開展工業場地綠化、礦區植樹種草、改善礦區植被覆蓋、保護水源、減少水土流失等工作。

礦山生產完成后，應充分利用現場建筑物（構筑物）。如無法做到，則應拆除現場所有建筑物（構筑物），清除現場硬化土，處理建筑垃圾。并根據地面標高分布平整場地，盡量減少坡度，地面覆土，花卉（草）種子應因地制宜播種。

4 結語

在礦山環境保護與恢復管理評價過程中，如何選擇評價方法是一個重大問題。作為今后礦山環境保護與復墾管理研究的一部分，應進一步探索礦山環境保護與復墾管理評價方法。