浙江省地矿勘察院有限公司 310012
摘要:矿产资源的大规模开发利用在为社会建设带来发展的同时,也对自然环境造成了严重的损害,进而导致一些地质灾害的频繁发生,危及矿山的整体环境。基于此,本文将简述矿山地质环境的主要问题,并探讨矿山地质灾害防治与地质环境保护措施,以期有效改善矿山地质环境,促进矿山稳定发展。
关键词:矿山环境;地质灾害;环境保护
引言
在矿山资源开发利用的过程中,往往伴随着采挖井钻、爆破掘土等施工,造成岩土体变形,地质变动,会影响矿山的地质环境,进而诱发地质灾害,甚至造成严重的人员伤亡和经济损失,必须杜绝此类情况的发生。
1矿山地质环境的主要问题
1.1地质灾害
地质灾害是矿山地质环境的主要问题,尤其在矿产资源开发程度大、地质环境薄弱的地区,很容易发生地质灾害。地质灾害包括滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝及地面塌陷或沉降几种类型,灾害占比与当地气候环境有关。滑坡是矿业开采中最常见的灾害类型之一,尤其在地下水丰富的地区,地质极易软化,抗剪强度降低,形成易滑地层,若出现降雨,发生滑坡的可能性大幅提升。崩塌是一种突发性地质灾害,是采矿后造成的陡峭边坡或采空后塌陷形成山体开裂,多是由风化作用或重力作用引起的岩体崩塌。泥石流形成的条件是大量松散物质、纵坡降比高以及可以导致溃决的水源或尾矿,泥石流的爆发突然、冲击力强、难以抵抗,危害性极大。地面塌陷多为岩溶塌陷、采矿塌陷和土体塌陷三种,随着矿产开发的扩大,采空后的塌陷不断增多,威胁着采矿人员的生命安全。
1.2地形地貌
矿山开采过程中,没有经过保护处理,引发的地貌问题不在少数。露天开采是最直接改变地形地貌的原因,而煤矿随意堆放、渣堆、工业设备的长时间聚集都会改变原始地形地貌,还有工业用地、生活区等基础设施也会影响地形地貌。
1.3含水层
矿产开采造成含水层破坏,主要是因为矿井施工以及露天开采改变地下水补给、径流、流动条件,导致含水层结构出现变动,从而引起地下水位下降、水质变差等问题。疏干排水系统会干扰地下水平衡,而开采矿物中使用的金属物质、石油类物质、炸药残留等有害元素会经过降雨渗入地下,导致水源水质恶化。
1.4土地污染
土地污染是矿山开采最基础的问题之一,作为资源开发利用的结果,土地资源必然会遭到破坏,包括原有土地资源及植被类型,大量矿物的堆放还会造成占用其他土地资源,开采过程中各类施工都会危害土地生物链和生态环境,水资源的严重污染将会影响周围人民的正常生活,生态土地资源的减少则会加剧土地荒漠化。
2矿山地质灾害防治与地质环境保护措施
2.1矿山地质灾害防治
矿山地质灾害的基本理念是以预防措施为主、治理为辅,这是因为不同矿山有着不同的地质条件,治理方式还需结合开采情况、矿物种类、地质环境等多种因素,远比预防更加复杂。例如金属类矿山,堆渣以及尾矿坝体的失稳是地质灾害发生的主要隐患,这类矿山的地质灾害多为滑坡、泥石流,在防治措施上要重点关注滑坡和泥石流灾害的防护。
滑坡的治理手段有减重、堆载反压、抗滑挡墙、岩土锚固、抗滑明洞等多种防治方法,大多数滑坡都是矿山建设以及生产堆渣中存在的中小型滑坡隐患,若在矿山建设前具有大型滑坡,需要专业的施工单位或技术人员进行专项治理,不得无视滑坡。崩塌土体的防治多使用支撑、护坡、护墙、封堵灌浆、拦截遮盖等方式,现阶段也有用SNS柔性防护网进行治理的有效方法。
泥石流的防治措施较为复杂,需要从工程、生态及社会三方面着手进行。首先是工程防治,工程防治中的防护工程起到稳固滑坡,调洪蓄水的作用,削弱促进泥石流形成的水利条件;拦挡工程是为了防止泥石流发生后危害周围环境;排导工程多设置在地形复杂,生态环境恶劣的地区,可以在泥石流发生时,减缓泥石流冲击,排导泥石流向其他方向流动,为人员避险提供时间。其次是生态措施,通过植树造林,保护生态环境的方式,运用树木、植被来降低泥石流发生的概率,并且在条件较差或森林破坏严重的地区,应及时进行封山工程,加强保护。最后是社会防治,即安全宣传和监督管理工作,加强矿山单位或地区有关部门的重视程度,采取各项管理措施,完善矿山地区的地质灾害防范体系,要求对风险隐患进行有效排查,综合整治[1]。
2.2矿山地质环境监测
矿山地质环境监测是确认地质灾害情况、防治地质灾害和保护地质环境的基础,只有找出问题,才能给出针对性的解答。矿山地质环境监测的主要内容有五大类,分别为采空塌陷、边坡、地下水、土壤与地形地貌。
采空塌陷是所有地下开采都会面临的问题,需要依据矿井建设图和地质情况确定采空塌陷的隐患位置,风险隐患较低的区域可采用人工巡查,风险较高的区域应设置监测网,并做好防护措施。
边坡的监测主要是针对矸石山、石料堆积、尾矿坝等不稳定的边坡,可根据施工情况,合理布设监测网,重点关注地表形变、地下形变、地下水位等因素,变形监测线需要通过不稳定边坡的块体,从两端进入稳定岩土体,纵向监测线应沿着边坡垂向展开,而横向监测线则与纵向监测线相互垂直。
地下水环境监测包括地下水环境状况、地下水环境恢复和地下水环境性质进行检查。地下水环境状况的监测点布设在采矿活动所可能影响的地下水径流及排泄方面,而地下水环境恢复则是安排在采空建设结束后,为矿区地下水环境恢复做准备,重点监测地下水水位和水质情况。地下水性质的监测点布设在废水废液的排放口,监测水质、水温、水量等要素,分析采矿活动对后续地下水环境有何影响。
土壤环境监测的重点内容是矿山区域内的废弃物、尾矿车、矿堆占据等问题,监测土壤中的有机物和无机污染物,也包含土壤中微量元素、水溶性盐、重金属的变化情况,防治矿山污染超过指标。地形地貌的监测架设多是露天开采、管控滑坡、废渣堆等现象对原生地貌进行破坏,尤其是自然保护区、生态环境脆弱区、交通干线与重点水源的范围内,必须要严格控制采矿经营对地形地貌的影响[2]。
2.3矿山地质环境保护
矿山地质环境保护应从两方面做起。一方面是提高矿山施工企业的环境保护管理。只有矿山企业自身具备良好的环保意识,才能最大程度地降低开采对矿山环境的破坏。例如在矿区内外覆盖无纺布减少扬尘、稳定处理矸石山、废石场等问题。并且矿山企业还要制定全面性的矿山开采计划,不仅包括开采施工方面的内容,也应包含周边环境维护、生态环境恢复、地质灾害防护管控制度,对采空塌陷区、土地占用区严格规划和处理,同时做好地质环境监测工作,才能有效防控地质环境恶化,避免出现灾害损失或人员伤亡。另一方面矿山环境保护作为一项长期的工作,除了矿山企业管控外,政府及相关部门也应做好监督指导工作,确定治理方案和恢复时间,有效推动矿山环境的稳定安全,降低地质灾害的发生概率,不断提高矿山环境的保护水平,才能构建矿山地质环境保护体系。
结论
在矿山资源有效利用的同时也要注重矿山环境的维护,通过分析矿山地质灾害的发生原因和自然环境情况,明确了矿山地质灾害防治与矿山地质环境的保护措施,在矿山环境监测的基础上运用工程防护、生态维护及社会宣传等方式,强化矿山企业和有关部门的防控力度,推动矿山经济效益与环境保护生态效益的共同发展。
参考文献
[1]刘思辰.唐山市矿山地质灾害防治与地质环境保护方案研究[J].世界有色金属,2020(16):116-117.
[2]唐琦.宏泰铁矿整合区地质灾害防治与地质环境恢复研究[D].华北理工大学,2019.