礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復(fù)技術(shù)探究

許 巖

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)大隊，山東 泰安 271000）

礦山開采在經(jīng)濟發(fā)展與社會建設(shè)中作出了巨大貢獻，但是也引發(fā)了嚴重的礦山地質(zhì)環(huán)境問題。2017 年，在十九大報告會議中習(xí)總書記指出“必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念”，礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)治理成為了一項重點課題。為了能夠進一步修復(fù)與改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)礦山開采與生態(tài)環(huán)境保護之間的協(xié)調(diào)、科學(xué)發(fā)展，就必須以礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀為依據(jù)，從多維度、多層面實施礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理，并汲取與總結(jié)實踐經(jīng)驗，探索礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理模式[1]。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的重要性

多年來，我國對于礦山地質(zhì)環(huán)境保護的認知比較淺，在礦山開采過程中沒有高度重視地質(zhì)環(huán)境保護。雖然礦產(chǎn)資源為經(jīng)濟發(fā)展作出了卓越貢獻，但是也引發(fā)了許多地質(zhì)環(huán)境問題，已經(jīng)嚴重威脅到了人們的生命安全。礦山地質(zhì)環(huán)境問題比較復(fù)雜，而且類型多樣。舊礦山、廢棄礦山等大規(guī)模、無節(jié)制開采，使得礦山地質(zhì)環(huán)境問題越發(fā)突出，如地面坍塌、泥石流、水資源污染等問題頻繁發(fā)生，對生態(tài)環(huán)境造成了巨大破壞。如今國家政府已經(jīng)將礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作提上了日程，并且加大了人力資源、物力資源的投入，以徹底、有效解決礦山地質(zhì)環(huán)境問題，也出臺了有關(guān)法律規(guī)定。不管是關(guān)停礦山、在產(chǎn)礦山或是新建礦山，都必須高度重視礦山地質(zhì)環(huán)境問題，而環(huán)境恢復(fù)治理則成為一項刻不容緩的生態(tài)性工程。為了進一步確立礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的基本目標與任務(wù)重點，國家發(fā)改委出臺了《“十五”生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護重點專項規(guī)劃》，其中礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理就是重點專項規(guī)劃內(nèi)容之一，這也充分說明了黨與政府實施礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作的堅定決心與高度重視。從本質(zhì)上分析，礦山地質(zhì)環(huán)境作為礦產(chǎn)資源和其所處區(qū)域的生態(tài)環(huán)境統(tǒng)一的整體，在人類生存和發(fā)展中，礦產(chǎn)資源僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)，而其所處區(qū)域的生態(tài)環(huán)境卻是根本性條件，所以礦產(chǎn)資源和其所處區(qū)域的生態(tài)環(huán)境是息息相關(guān)的，不科學(xué)、無節(jié)制地開采礦產(chǎn)資源，必然會嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，同時礦產(chǎn)資源所處區(qū)域的生態(tài)環(huán)境惡化，也不利于礦產(chǎn)資源的進一步開發(fā)與利用。科學(xué)開發(fā)礦產(chǎn)資源，有效保護生態(tài)環(huán)境，才能夠?qū)崿F(xiàn)兩者的科學(xué)、協(xié)調(diào)發(fā)展。針對礦山地質(zhì)環(huán)境，不僅要科學(xué)、有效開采礦產(chǎn)資源，實現(xiàn)社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展，也要加大礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理力度，進一步改善與修復(fù)礦山地質(zhì)環(huán)境，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

2 礦山開采中的常見地質(zhì)災(zāi)害

2.1 地面坍塌及裂縫

礦山開采包括露天開采以及地下開采，就地下開采來說，隨著開采水平的不斷深入，地下會逐漸呈現(xiàn)出采空現(xiàn)象，這樣就可能引發(fā)地面坍塌或出現(xiàn)地裂縫。對于地下開采來說，如果引起了地下水位的下降，還會引發(fā)氣降現(xiàn)象[2]。

2.2 山體崩塌和滑坡

礦山內(nèi)部原因也會導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，在實際的礦產(chǎn)開采作業(yè)過程中，由于挖空的山體內(nèi)部在短時間內(nèi)無法得到及時的空間補充，導(dǎo)致整個采空區(qū)缺少有效支撐，這樣隨著地層變化和地殼的運動，再加上受到暴雨等其他外界因素的影響，山體就極易發(fā)生大面積的垮塌和泥石流，嚴重影響到生產(chǎn)安全。一般來說，山體出現(xiàn)崩塌或滑坡的區(qū)域大多位于開采區(qū)的邊緣部分。

2.3 地下水位異常引起的災(zāi)害

在礦山開采作業(yè)中，地下水位異常變化引起的地質(zhì)災(zāi)害是礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害中發(fā)生率較高的一類。在礦山開采前期，工作人員會對礦井內(nèi)的涌水量和突水量進行測量，計算好安全范圍后再組織施工開采。但盡管開采前期對涌水量和突水量進行了測量，但由于礦井內(nèi)引發(fā)地下水發(fā)生異常變化的原因有很多，比如地表降水、裂隙水等，這些都會導(dǎo)致原來的涌水量和突水量發(fā)生突發(fā)改變，進而引起礦井地下水位的變化，由此便導(dǎo)致涌水量的判斷出現(xiàn)誤差。另外，礦區(qū)地下水位的變化還會導(dǎo)致潰沙涌泥現(xiàn)象發(fā)生，繼而導(dǎo)致地下空洞堵塞，嚴重威脅到礦坑內(nèi)工作人員的人身安全。更有甚者，地下水位變化將直接導(dǎo)致礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使礦山出現(xiàn)山體的崩塌，嚴重影響到施工人員的生命財產(chǎn)安全，對礦山的地質(zhì)環(huán)境也是極為不利的負面影響。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復(fù)措施

3.1 明確礦山地質(zhì)環(huán)境保護原則

煤礦企業(yè)要對礦山地質(zhì)環(huán)境問題加強防治，改變傳統(tǒng)的開采理念，運用科學(xué)的開采方式，引進先進的開采技術(shù)和設(shè)備，從而實現(xiàn)礦山高產(chǎn)高效、綠色發(fā)展。一是及時出臺礦產(chǎn)資源管理文件，完善煤礦企業(yè)管理措施，鼓勵煤礦企業(yè)引進新設(shè)備和新技術(shù)，并對老舊設(shè)備進行改造再利用，從而減少傳統(tǒng)開采模式對周圍植被造成的嚴重破壞，提高生產(chǎn)效率，減少安全事故發(fā)生，為企業(yè)高產(chǎn)高效提供基礎(chǔ)保障。二是明確環(huán)保治理目標，堅持煤炭清潔高效利用原則，引導(dǎo)廣大職工樹立正確的環(huán)保意識。在治理礦山地質(zhì)環(huán)境問題時，領(lǐng)導(dǎo)干部要充分認清環(huán)保節(jié)能的重要性，廣大職工要具備較強的環(huán)保意識，在生產(chǎn)過程中按照環(huán)保要求科學(xué)處理廢氣、廢渣和廢水，認真落實礦山地質(zhì)環(huán)境保護措施，始終堅持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的策略，確保礦山綠色發(fā)展。三是嚴格落實新時期的環(huán)保要求，不斷完善各項政策標準，充分認識到綠色發(fā)展是惠及子孫后代的，增加工作人員的管理意識，最大限度減少礦山地質(zhì)環(huán)境受到破壞。

3.2 治理礦山地面沉陷和采空區(qū)措施

由于礦山采空區(qū)在開發(fā)過程中存在很多安全隱患，很容易出現(xiàn)老空水情況，同時會造成地面發(fā)生沉陷情況。因此，需要充分重視治理地面沉陷以及采空區(qū)工作，加強礦山采空區(qū)圍巖整體強度，避免地面出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象。在進行治理過程中主要采用的方法包括：首先，完善支撐礦山采空區(qū)覆巖工作，加強頂面整體支撐力，防止地面發(fā)生沉陷情況。其次，工作人員應(yīng)做好支撐采空區(qū)地面構(gòu)筑物以及部分覆巖工作，降低采空區(qū)實際跨度，有效避免頂板出現(xiàn)垮落情況。當前采用的方式具體有：大直徑鉆孔樁柱、注漿柱、樁基法以及井下砌墩柱等。同時，需要加強采空區(qū)圍巖整體架構(gòu)以及加固礦山注漿工作，做好充填彎曲帶巖土體裂縫、離層以及覆巖斷裂帶，構(gòu)建較好的整體性能、較大剛度的支撐結(jié)構(gòu)。實際解決采空區(qū)常出現(xiàn)的塌陷問題，有利于確保礦山地表構(gòu)筑物穩(wěn)定性和安全性。此外，工作人員應(yīng)做好完善的預(yù)防措施工作。針對部分地面沉陷速度比較快的情況，具有較大規(guī)模的采空區(qū)，需要對周圍的地表人群建筑做好及時清除工作，并根據(jù)實際情況制定完善的措施，提高危險的可控性。

3.3 完善治理開采區(qū)的泥石流工作措施

針對在進行開采礦山過程中，工作人員應(yīng)運用很多機械設(shè)備，因此破壞了開采周圍的環(huán)境。在作業(yè)過程中，尤其是需要設(shè)置專門運輸?shù)缆?，直接對當?shù)氐淖钃跎胶橛晁δ茉斐闪似茐?，加大徑流系?shù)。在施工過程中，出現(xiàn)很多泥土碎石現(xiàn)象，可能引發(fā)泥石流情況，增加了危險性。在開展預(yù)防泥石流工作時，應(yīng)從各個方面入手，從而構(gòu)建完善的預(yù)防泥石流體系。從礦山根源上出發(fā)，礦山頂部構(gòu)建排水渠或者是蓄水池等。有利于山洪雨水的排放，降低引發(fā)泥石流幾率。在礦山山體的中間構(gòu)建攔擋壩，可以有效攔擋一些泥土碎石。礦山下游構(gòu)建擋土墻的方式，可以避免泥石流對周圍的農(nóng)田造成破壞。

3.4 治理礦山尾礦化學(xué)污染

在開展開采礦山過程中，會存在很多附帶礦石。通過洗礦后，很多礦石不能滿足實際開采目的，通常廢棄堆砌，這些礦石不僅占據(jù)了很多空間資源，同時對當?shù)氐牡叵滤斐晌廴?，破壞水資源，甚至出現(xiàn)尾礦潰壩現(xiàn)象，直接給礦山埋下了很多安全隱患。當前在進行治理尾礦時缺乏有效的方式，需要提升回收尾礦的整體利用率，對尾礦的潛質(zhì)進行充分挖掘?？梢詫⑦@些礦石變廢為寶，避免尾礦出現(xiàn)堆積情況。給其他行業(yè)在經(jīng)營生產(chǎn)過程中，提供充足的材料，不僅實現(xiàn)了節(jié)能減排目的，同時有利于促進經(jīng)濟的快速增長。當前建筑行業(yè)常用應(yīng)用尾礦做成建筑材料，在進行回收利用尾礦前，工作人員應(yīng)對尾礦性質(zhì)進行嚴格的鑒定，避免對人體造成傷害。將尾礦作為礦山的井下充填材料，防止尾礦出現(xiàn)堆積情況，尾礦回到礦山原有位置，降低對環(huán)境造成的污染。為了保護生態(tài)環(huán)境，需要不斷提升科學(xué)技術(shù)，科學(xué)開采，避免浪費資源，有利于促進企業(yè)的健康發(fā)展。

3.5 加強治理工程檢測

在對礦山地質(zhì)環(huán)境問題進行恢復(fù)治理過程中，要加強安全性和穩(wěn)定性檢測，定期勘察井下廢棄巷道的裂縫和地面塌陷情況，實時監(jiān)測礦山周圍植物綠化效果和污染治理情況。一是建立礦山廢氣排放在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，通過對各種連續(xù)廢氣排放量的監(jiān)測，全面掌握顆粒物的濃度、氮氧化合物濃度、氧氣含量、煙氣溫度、煙氣壓力、煙氣流速等參數(shù)的測量，避免超標排放事故發(fā)生。二是加強地面塌陷問題監(jiān)測，通過矸石回填減少固體廢物外運，并對廢棄巷道進行充填，減少地面塌陷問題，從而達到綠色礦山建設(shè)的要求。

4 結(jié)語

綜上所述，當前我國大量應(yīng)用和開發(fā)礦產(chǎn)資源，雖然推動我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，但是給我國的礦山地質(zhì)環(huán)境造成很大影響。如果不加強做好防控工作，可能會出現(xiàn)礦山地質(zhì)環(huán)境不斷惡化、造成資源枯竭，最后阻礙經(jīng)濟的健康發(fā)展，給人類的生存和發(fā)展帶來很大威脅。因此，需要充分重視礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作，全面分析當前在進行恢復(fù)治理過程中存在的不足情況。并根據(jù)實際制定完善的解決措施，有效的提升治理礦山地質(zhì)環(huán)境效果，從而推動我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。