特殊地形區礦山地質環境評估及恢復治理研究

陳建民，潘進兵，華 勇

（云南地礦地質工程有限公司，云南 昆明 650041）

我國地域遼闊，地勢環境復雜，在礦產資源開發中存在大面積的特殊地形區，而這也加劇了資源開采的難度，不僅增大了礦區開采中的資金消耗，而且也為礦區開采埋下了很多的不利因素[1]。由于對特殊地形不夠了解，對當地的地質環境沒有進行深入評估，致使礦產開采存在很多不確定因素，操作不當導致了地質災害頻頻發生，不僅破壞了周圍的地質環境，而且也影響了人們的居住環境[2]。然而現階段，由于我國地勢相對復雜，所以在礦山地質環境的保護和恢復并不完善，仍然存在很多問題[3]。因此，本文就特殊地形區礦山地質環境評估進行深入分析，并提出了相應的恢復治理策略，從而為我國礦區地理環境的綠色構建打下良好的基礎，為我國綠色經濟的可持續發展目標提供前提保障。

1 我國特殊地形區概述

我國主要存在六種特殊地形地貌：喀斯特地形、丹霞地形、雅丹地形、岱崮地形、張家界地形、嶂石巖地形[4]。其中喀斯特地形作為云南礦區地帶主要的地域形式，對于礦區開采的影響是非常巨大的，這種地形在地表會形成落水洞、榮石挖地、溶洞等，又被稱為巖容地貌，而這種地形形成的主要原因是由于溶蝕作用以及機械侵蝕所導致的，其地表水和地下水活動性較強，流量較大，所以在礦區開采過程存在很大的風險。

2 特殊地形區地質評估問題

2.1 地質災害頻繁發生

圖1 礦山各類地質災害

在礦區開采過程中，首先，由于工作人員對特殊地形區環境掌握不到位，致使其在設計開采方案時沒有依據實際情況設計，只是習慣的應用常用開采技術，這也造成了開采的局限，不僅難以保證礦產開采的效率，而且極易引發由于開采不當導致的滑坡、泥石流、坍塌等地質災害。在地下采礦過程中，會產生大量的廢渣和廢石，但是由于采礦人員沒有對廢渣進行及時處理，只是將其無序的堆放到廢石場內，并且沒有設置遮擋物，一旦遇到強降雨天氣，就會引發泥石流等地質災害；其次，在開采過程中由于對地下水處理不當，或者將開采中所產生的廢水排入到地下水中，使地下水水位上漲，致使整個采礦巷道大量涌水，出現透水問題，同時由于過度利用地下水資源，疏干地下水，致使地面出現斷層、塌陷等問題，甚至會造成礦區周圍居民的房屋出現裂縫現象。最后，采礦過程中的廢水隨意排放，致使地下水中含有毒物質和重金屬物質，嚴重超出了生活用水衛生指標，對居民的生命安全造成危害。

2.2 含水層破壞

圖2 含水層破壞引發的地表水源枯竭

采礦過程中由于過度抽取地下水資源，致使地下水枯竭，破壞了含水層頂底板結構，降低了第一層下水位，使礦區周圍水土流失嚴重，河流干枯，水質惡化，進一步導致了礦區周圍土地沙漠化，這嚴重影響了周圍居民的生產生活。

2.3 地形地貌景觀破壞

圖3 地形地貌景觀破壞

在礦產資源開采過程中最常見的開采方法是露天開采方式，而這種開采方式具有大規模、高速率的特點，所以在開采過程中會對周圍地質環境造成嚴重破壞。當開采完成后，礦區周圍環境經常會出現露天采坑或高度危險邊坡，不僅破壞了當地的原有地質景觀，而且不利于當地綠色生態環境的建設。

2.4 土地資源破壞

圖4 礦區土地資源破壞

我國礦產資源分布較廣的地方地形較為復雜，擁有非常特殊的地形地貌，所以在開采過程中所投入的技術設備較多，對于環境的破壞是非常巨大的，不僅造成了土地大面積的流失，而且也不利于土地后期的恢復與治理。

3 特殊地形區礦山地質環境治理恢復措施

從上文中不難看出，特殊地形區由于其復雜的地勢環境，在礦山開采過程中要尤為注意，不僅要加大對地質環境的評估，也要及時做好恢復治理工作，這樣才能夠證特殊地形區的土地、含水層、地形地貌不被壞，促進了我國的綠色生態文明建設，保證了生態與自然之間的平衡。

3.1 崩塌、滑坡防治

出現崩塌，滑坡地質災害主要是由于礦山開采不當，廢渣隨意堆放所導致，所以在開采過程中，必須加大支擋工程，加固工程，以及削坡工程，同時也要做好采礦過程的排水工作，要按照氣候環境以及開采的實際情況合理設置開采方案，從而有效的消除地質災害隱患。在設置擋土墻時，所設置的高度一般在5m左右，對于一些膨脹土地，比較適用于低于3m的擋土墻。

在加固過程中，可以利用注漿加固來完成。削坡工程要根據特殊地形區采礦的邊坡進行有效防治，通過對數據的準確分析，降低財產最終邊坡角，以保證邊坡不會出現坍塌現象，保證了邊坡的穩定性，而在實際中，所設計的最終邊坡角較高，一般呈現45°，而這種角度對于采場來說不夠穩定，因為礦區土質往往具有膨脹性。所以為了更加適應采礦的整體工程，削坡工程在采礦中的應用是非常可行的方法之一，通過削坡將最終邊坡角的角度削坡為30°左右，這樣就可以有效避免災害的發生。除此之外植被恢復工程、排水工程都能夠有效抑制地質災害的產生，是礦區地質環境恢復必不可少的內容。

3.2 泥石流防治

泥石流在形成過程經常會受到三個因素的影響，即地質、地形和水源，這三個因素匯集到一起形成了泥石流的地質災害。而地形因素主要表現在礦區所產生的廢渣廢石廢土不規律的堆積，所形成的松散碎屑物質成為產生泥石流的必然因素。而對于一些山坡坡度較陡、成溝壑分布的地形地貌是產生泥石流的第二大因素。第三個因素是水源能夠將礦區所形成的廢渣廢石沖到一起，并且對礦區的土質具有軟化作用，進而產生了泥石流。而對于特殊地形區一般形成于熱帶地區，降雨比較嚴重，根據地形不同經常會出現溝道型泥石流河和坡面型泥石流兩種。所以必須根據泥石流形成的因素，因地制宜采取有針對性的恢復治理措施：首先，必須對礦區所產生的廢渣，廢石進行有效處理，消除泥石流形成的物源；其次，為了防止堆積的廢石廢渣坍塌，要對衛市場修建防護欄，有效的減少廢石和廢渣的涌出；最后，要建立完善的排水系統和排導工程，防止因排水不當而造成的地面水堆積匯集到廢石場內，沖垮廢石場的防護欄。當然在工程結束后，要對礦區周圍環境進行植被覆蓋工程，種植一些存活率較大、生長迅速的綠色植被，強化土地活力和巖土粘性，減少泥石流災害的產生。

3.3 地面沉陷、地面塌陷、地裂縫防治

在礦山開采過程中，由于對地下水的過度利用，致使地下采空區面積較大，而且在采礦結束后沒有做好及時的掩埋工作，所以經常會出現地面沉降、地面裂縫、塌陷等地質災害。

當出現坍塌現象時，采礦人員應及時檢查坍塌周圍的地質情況，并結合水文地質條件，采取防滲措施，并減少地下水的過度抽取，控制坍塌災害的發生。要針對水位下降變化趨勢判斷地面坍塌地帶，并做好一定的預防工作，對于已經穩定的地方，要做好土地回填工作，對于回填材料的選擇、回填高度以及回填順序的控制抖音緊密把握，精準實施。可以利用廢石資源，對塌陷地帶進行回填，不僅減少了廢石對土地的占用率，而且也節約了土地資源，降低了資金消耗。除此之外，要不斷優化開采方案，加大頂板管理，從而有效預防地質災害的發生。也可以采用注漿技術來對采空地面進行回填，從而減少地質災害的發生。

3.4 地下水污染防治

對于一些中小型的礦區來說，在進行開采過程中，由于沒有對廢水進行處理，使采礦的廢水大量涌入地下水資源中，破壞了水資源的平衡，使其一些有毒有害物質進入到人們的日常用水當中。

而為了減少水資源中的有害元素濃度，最有效的防治措施就是利用物理和化學方法對有害元素進行沉淀，使其達到標準再進行規范性的排放。

3.5 含水層破壞的防治

含水層的破壞主要是由于地下水水位下降水質惡化所造成，所以在處理過程中必須加大對水層頂底板結構的加固，封堵頂底板破壞區域，有效的減少地下水的流失。在水質環境治理中要恢復隔水層功能，保證地下水量，可以采用防滲措施以及有效攔截導水管道，避免地下水溢出。同時也要對地下水進行過濾恢復，避免水質惡化嚴重。也要對地下含水層與不良水質進行隔斷，防止受污染的水質與地下水資源融合，使其出現嚴重的水質問題。

3.6 地形地貌景觀破壞防治

在恢復礦區地形地貌景觀時，要根據當地地形地貌特點以及地理環境的復雜程度，進行有針對性的治理和恢復。利用排水工程增加礦區植被的恢復能力，并根據場地整治措施對相關工程進行恢復治理，采礦結束后，一些礦井的回填封堵工作也應該有效進行。

邊幫治理工作可以通過加固、削坡方式來解決，從而最大限度的恢復當地的地形地貌景觀，保證當地環境的生態平衡。

3.7 土地資源破壞防治

在礦產資源開采過程中，對周圍環境的占用率較大，是大面積的土地閑置，不僅破壞了土地養，而且是土地沙漠化，土質變軟，嚴重影響了地質環境的穩定。而且也污染了土地資源，使土地難以再次復耕。所以在開采之前，應該針對地理環境進行有效規劃，盡量避免占用農田，減少土地資源的浪費和閑置。

在采礦結束后，要加大土地復耕政策，有效的恢復土地耕種用途，同時也要減少污染物在土壤中的排放，降低土地資源的破壞程度，從而提高土地利率。

4 結語

總而言之，不同地形地貌的礦山應用的開采技術和開采設備都應有所不同，而且由于地處環境的特殊性，地質災害的發生往往受諸多因素所影響。對于特殊地形區的礦山開采工作，必須因地制宜，根據實際開采情況有針對性的進行環境治理工作，應用不同的治理思路來滿足不同的礦山地質環境，這樣才能物盡其用，不僅減少了資源浪費，保證地質環境恢復治理的有效執行，而且對提高礦區企業的經濟效益有著很大的助力，同時也對綠色生態文明建設的可持續發展提供了前提保障。