礦山開(kāi)采存在的主要環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題探究

林 柏

（福建紫金工程技術(shù)有限公司，福建 廈門(mén) 361000）

如今礦山開(kāi)采過(guò)程中所引發(fā)的一些大氣污染問(wèn)題早已得到了政府部門(mén)的注意，而近些年來(lái)一些礦山開(kāi)采事故的發(fā)生也使其引發(fā)的地質(zhì)問(wèn)題得到了更多人的關(guān)注。那么目前在開(kāi)采過(guò)程中具體存在哪些問(wèn)題，怎樣才能對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行有效的控制與解決，正是本文的寫(xiě)作目的所在。

1 地下開(kāi)采所存在的問(wèn)題

在進(jìn)行礦山開(kāi)采的過(guò)程中往往會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成很大的影響，首先從地質(zhì)災(zāi)害角度上來(lái)說(shuō)，由于在進(jìn)行地下開(kāi)采時(shí)面積一般非常大，因此在開(kāi)采工作完成后會(huì)造成巨大的采空區(qū)，如果未能及時(shí)進(jìn)行回填處理，那么就會(huì)形成非常大空間的采空區(qū)，這就會(huì)導(dǎo)致一些巖層裂縫的出現(xiàn)，從而造成地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。其次，從含水層角度來(lái)進(jìn)行分析，在進(jìn)行地下開(kāi)采的過(guò)程中很可能會(huì)對(duì)隔水層造成損壞，并且在礦坑內(nèi)進(jìn)行排水還會(huì)造成該區(qū)域地下水水位的下降，對(duì)其含水層造成影響的同時(shí)，不僅對(duì)該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成了破壞，而且還會(huì)導(dǎo)致一些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。最后從地表地貌角度來(lái)說(shuō)，進(jìn)行地下開(kāi)采的過(guò)程中很容易對(duì)地表的建筑、以及邊坡的穩(wěn)定造成非常大的影響，并對(duì)原有的地貌景觀造成破壞。此外從土地資源方面來(lái)進(jìn)行分析，在進(jìn)行地下開(kāi)采的過(guò)程中需要在地表進(jìn)行工作區(qū)、辦公區(qū)、以及礦渣場(chǎng)的設(shè)施建設(shè)，對(duì)于原本的自然土地資源是一種侵占與破壞，而該區(qū)域內(nèi)的土壤也會(huì)遭到破壞[1]。

1.1 地表沉降問(wèn)題

地表沉降是在進(jìn)行地下開(kāi)采過(guò)程中非常容易出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題，因此一般在進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，需要對(duì)礦山周邊的地質(zhì)情況提前進(jìn)行勘察，找出容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的薄弱點(diǎn)。目前大多數(shù)的礦山開(kāi)采作業(yè)主要集中在平原地區(qū)，由于分布范圍較廣所以進(jìn)行開(kāi)采時(shí)的工作量也非常大，并且平原區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況較為薄弱，因此需要特別注意開(kāi)采過(guò)程中的地表變化，對(duì)于可能出現(xiàn)的一些隱患應(yīng)當(dāng)給予高度的重視，這樣才能確保開(kāi)采過(guò)程中有序進(jìn)行。在進(jìn)行地下開(kāi)采的過(guò)程中，由于礦產(chǎn)資源埋藏較淺很可能出現(xiàn)多層次的開(kāi)采，而這樣就會(huì)極易產(chǎn)生大面積的下沉盆地，從而使地表原本的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，甚至還會(huì)給當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境造成很大的影響，因此注意地表沉降問(wèn)題，不僅是開(kāi)采安全的考慮，也是保護(hù)其地區(qū)原始生態(tài)環(huán)境的需要。

1.2 地面塌陷問(wèn)題

地面塌陷也是在進(jìn)行地下開(kāi)采時(shí)經(jīng)常會(huì)引發(fā)的問(wèn)題，比如礦山地表的坍塌以及地表熔巖的坍塌等，這些都會(huì)帶來(lái)非常嚴(yán)重的安全問(wèn)題。在進(jìn)行地下開(kāi)采作業(yè)時(shí)，地表塌陷是一種常見(jiàn)的塌陷形式，而很多人往往將其與地面沉降混為一談，實(shí)際上這兩種情況有著本質(zhì)上的差別。地面塌陷相較而言更為劇烈和突然，因此在發(fā)生時(shí)具備突發(fā)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(wèn)題

巖體滑坡也是在進(jìn)行地下開(kāi)采時(shí)容易導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題之一，而這一現(xiàn)象也同樣會(huì)造成非常嚴(yán)重人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失，但目前國(guó)家關(guān)于這方面的情況并沒(méi)有進(jìn)行有效的立項(xiàng)，因此對(duì)于這方面的研究處于停滯狀態(tài)。而據(jù)有關(guān)研究調(diào)查表明，在對(duì)底層的煤礦進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)對(duì)陡崖上的巖體產(chǎn)生很大的影響，進(jìn)而造成巖體裂縫的產(chǎn)生。所以在對(duì)下地巖層內(nèi)的資源進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，需要尤其注意巖體崩塌現(xiàn)象的出現(xiàn)，并采取一些積極的防護(hù)措施，對(duì)一些可能出現(xiàn)滑坡的巖層進(jìn)行固定，選擇正確的開(kāi)采方式，并及時(shí)對(duì)空區(qū)進(jìn)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(jìn)一步發(fā)展。

2 礦山開(kāi)采引起的其它問(wèn)題

2.1 礦區(qū)疏干引發(fā)地震

在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中往往需要對(duì)開(kāi)采區(qū)域內(nèi)的地下水進(jìn)行疏干，而這往往會(huì)使表層內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生非常大的變化，從而引發(fā)區(qū)域地震的現(xiàn)象發(fā)生。而如果在開(kāi)采過(guò)程中未能注意到對(duì)表層地質(zhì)環(huán)境的影響，則會(huì)更容易引發(fā)地震災(zāi)害的出現(xiàn)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究表明，在進(jìn)行礦區(qū)開(kāi)采的過(guò)程中如果進(jìn)行強(qiáng)行疏干或是操作方式不當(dāng)，那么經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致一些淺層的地震出現(xiàn)，如果進(jìn)行多次的疏干，則會(huì)使淺層出現(xiàn)多次的變化，而其地震多出現(xiàn)在斷層區(qū)域范圍內(nèi)[3]。因此在進(jìn)行礦山開(kāi)采前，需要進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察并制定出合理的開(kāi)采方案。

2.2 造成生態(tài)水資源的流失

如上文所說(shuō)，在進(jìn)行礦山開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)對(duì)開(kāi)采區(qū)域進(jìn)行疏干處理，而隨著其開(kāi)采深度的不斷變化，就會(huì)對(duì)地下水造成很大的影響，不僅會(huì)使其水位造成嚴(yán)重的下降，而且還會(huì)對(duì)周邊的水文環(huán)境形成巨大的破壞。而通常為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，經(jīng)常會(huì)在開(kāi)采過(guò)程中實(shí)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(huì)使該區(qū)域內(nèi)的水資源得到保護(hù)，也會(huì)避免一些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，最重要的是對(duì)其原本的地下水文環(huán)境形成了有效的保護(hù)。

2.3 破壞植被與土地

往往在進(jìn)行礦區(qū)開(kāi)采時(shí)其工作量是非常巨大的，因此需要進(jìn)行一些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)來(lái)滿(mǎn)足其開(kāi)采需求，比如排土場(chǎng)、碎渣堆積場(chǎng)、鐵路設(shè)施、工人生活設(shè)施、以及其它的輔助型設(shè)施的建設(shè)等，而這些設(shè)施在建設(shè)的同時(shí)就會(huì)對(duì)原本的農(nóng)業(yè)用地、林業(yè)用地、以及牧業(yè)用地等造成破壞。此外，在開(kāi)采時(shí)所形成的廢石、廢礦、以及各種殘?jiān)热绻麅?chǔ)存不當(dāng)，在經(jīng)過(guò)雨水的沖刷之后非常容易對(duì)當(dāng)?shù)叵掠蔚闹脖灰约巴寥涝斐捎绊?，不僅會(huì)使土壤質(zhì)量造成下降，還會(huì)出現(xiàn)河道淤塞、損毀農(nóng)田等現(xiàn)象，不僅使周邊環(huán)境遭到破壞，還會(huì)影響當(dāng)?shù)鼐用裾５纳a(chǎn)生活。此外，在進(jìn)行開(kāi)采時(shí)還會(huì)對(duì)土壤形成破壞，會(huì)使其有機(jī)質(zhì)出現(xiàn)下降，營(yíng)養(yǎng)成分遭到流失，并夾雜一些開(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的鉆粒，對(duì)其農(nóng)業(yè)種植造成影響。

2.4 造成滑坡、水土流失

如上文所說(shuō)，在進(jìn)行礦山開(kāi)采時(shí)會(huì)伴隨著坍塌、滑坡現(xiàn)象，而所堆放的殘?jiān)谠獾接晁疀_刷之后會(huì)對(duì)周邊土壤質(zhì)量造成很大的影響，因此會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象。此外，地表塌陷會(huì)對(duì)其建筑以及其他地表基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性造成很大的影響，不僅會(huì)危害到開(kāi)采過(guò)程的安全，而且塌陷區(qū)域的自然恢復(fù)進(jìn)程也較慢。并且塌陷所產(chǎn)生的塌陷區(qū)還會(huì)對(duì)原本的地下水系造成影響，對(duì)地表植被與土壤都會(huì)造成破壞，因此也會(huì)加劇水土流失現(xiàn)象。

2.5 大氣受到污染

在進(jìn)行礦山開(kāi)采時(shí)，會(huì)造成許多懸浮物的出現(xiàn)，而所堆放的廢礦顆粒如果保存不當(dāng)也會(huì)隨著飄到空中或經(jīng)暴雨沖刷帶到周邊區(qū)域，加劇霧霾現(xiàn)象，對(duì)人們的呼吸系統(tǒng)造成非常大的影響。而且在對(duì)礦石進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)或者進(jìn)行開(kāi)采時(shí)也會(huì)產(chǎn)生非常多的浮塵，危害空氣質(zhì)量。此外在對(duì)礦山進(jìn)行開(kāi)采時(shí)還可能會(huì)用到炸藥以及柴油機(jī)，這些同樣會(huì)造成一些有毒氣體的出現(xiàn)，加劇一些空氣環(huán)境問(wèn)題。

3 防治建議

如今面對(duì)礦山開(kāi)采過(guò)程中所出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題也逐漸開(kāi)始進(jìn)行著一些防治的措施，但實(shí)際上其所造成的很多問(wèn)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(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)，同時(shí)也必須做到對(duì)環(huán)境生態(tài)恢復(fù)的工作準(zhǔn)備。

3.1 保護(hù)與治理原則

3.1.1 環(huán)境保護(hù)原則

在對(duì)礦山進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)要處理好資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，貫徹開(kāi)發(fā)與保護(hù)并重的原則，切實(shí)做好相關(guān)的環(huán)境保護(hù)與事后治理工作。同時(shí)，在進(jìn)行資源開(kāi)采時(shí)還需要提前制定完備的工作方案，盡量減少對(duì)礦山周邊地層的影響，防止一些大型的地質(zhì)問(wèn)題的出現(xiàn)。最后還需要遵循再利用治理的原則，對(duì)于開(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的一些礦渣、廢石都盡可能進(jìn)行再利用，并做好現(xiàn)場(chǎng)的儲(chǔ)存工作。

3.1.2 恢復(fù)治理原則

在進(jìn)行環(huán)境恢復(fù)的過(guò)程中，需要遵循可行性的原則，必須確保治理方案切實(shí)可靠，并且還要從方案的經(jīng)濟(jì)可行性方面進(jìn)行考慮，盡可能做到就地取材。同時(shí)還需要遵循社會(huì)效益與環(huán)境效益并重的原則，在進(jìn)行環(huán)境治理時(shí)不能對(duì)周邊居民的生產(chǎn)生活利益造成太大的影響。最后還需要遵循生產(chǎn)與治理同步的原則，使一些環(huán)境問(wèn)題避免擴(kuò)大，從其發(fā)生時(shí)就得到根本性的遏制。

3.2 對(duì)土地進(jìn)行復(fù)墾

在對(duì)開(kāi)采區(qū)進(jìn)行復(fù)墾工作時(shí)，首先需要利用一些難以回收的尾礦以及一些廢石對(duì)采空區(qū)以及塌陷區(qū)進(jìn)行填充，在對(duì)其進(jìn)行整體的治理后才能正式開(kāi)展相應(yīng)的復(fù)墾工作，將其土地進(jìn)行恢復(fù)并重新用于農(nóng)業(yè)以及林業(yè)的生產(chǎn)。而在進(jìn)行填充時(shí)，需要確保不會(huì)產(chǎn)生新的污染，并且盡量降低填充物的開(kāi)銷(xiāo)，確保環(huán)境治理工作的經(jīng)濟(jì)效益。此外，在進(jìn)行復(fù)墾之后還要使地表的形態(tài)趨于穩(wěn)定，避免因暴雨的沖刷而造成新的水土流失問(wèn)題，并使其周?chē)纳鷳B(tài)循環(huán)系統(tǒng)得到重新建立。據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行礦山開(kāi)采之后還會(huì)產(chǎn)生一些次生的地質(zhì)災(zāi)害，這對(duì)于復(fù)墾之后的植物生長(zhǎng)會(huì)造成非常大的影響，而目前在復(fù)墾方面的水平還比較低，大多情況下復(fù)墾率僅僅只能保持在兩成上下，因此還需要繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)的研究與實(shí)踐工作。

3.3 構(gòu)建監(jiān)測(cè)體系

構(gòu)建環(huán)境監(jiān)控體系不僅有利于跟蹤開(kāi)采過(guò)程中所造成的一些環(huán)境問(wèn)題，而且對(duì)于開(kāi)采工作完成后的治理也能起到監(jiān)測(cè)的效果。而要做到這一點(diǎn)，首先需要對(duì)一些環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定與修改，使其能滿(mǎn)足于目前礦山環(huán)境保護(hù)工作的需要。其次，對(duì)于污染物以及廢物的排放也要加強(qiáng)監(jiān)控，盡量提升廢棄物的回收利用率。在進(jìn)行開(kāi)采之前，需要制定科學(xué)的開(kāi)采計(jì)劃，不僅要考慮到開(kāi)采的效率，而且還需要盡量減少對(duì)環(huán)境的破壞與影響。這就需要提前對(duì)礦山以及周邊的地理環(huán)境進(jìn)行勘測(cè)，并積極引進(jìn)一些新興的開(kāi)采設(shè)備以及技術(shù)，提高開(kāi)采效率。最后，對(duì)于開(kāi)采過(guò)程中的地質(zhì)情況變化也要進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，這樣就能對(duì)一些可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行提前的預(yù)測(cè)，從而有效避免一些人員的傷亡以及經(jīng)濟(jì)的損失。此外，對(duì)于開(kāi)采完成后的治理以及復(fù)墾工作也要進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)測(cè)，對(duì)于可能出現(xiàn)的次生災(zāi)害也能提前進(jìn)行預(yù)防，從而提升復(fù)墾率，減少一些次生災(zāi)害對(duì)復(fù)墾區(qū)域的影響。而通過(guò)不斷對(duì)治理工作的監(jiān)測(cè)，也能從中得到一些治理經(jīng)驗(yàn)以及教訓(xùn)，從而促進(jìn)未來(lái)治理水平的提升。最重要的是需要養(yǎng)成可持續(xù)發(fā)展的觀念，以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)看待資源利用與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，將監(jiān)測(cè)工作真正落實(shí)到災(zāi)害防治中去，從而有效解決其中的困難。

3.4 優(yōu)化開(kāi)采技術(shù)

很多時(shí)候礦山開(kāi)采工作的技術(shù)水平與其造成的環(huán)境污染有著非常大的關(guān)系，而有些開(kāi)采工作之所以會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的污染，這與其生產(chǎn)時(shí)沒(méi)有運(yùn)用到足夠的環(huán)保技術(shù)有關(guān)。因此就必須加強(qiáng)對(duì)環(huán)保技術(shù)的研究與應(yīng)用，對(duì)老舊的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更新，并提升技術(shù)人員的操作水平以及環(huán)保意識(shí)。此外，在開(kāi)采計(jì)劃制定之前，需要對(duì)礦山的地質(zhì)情況、力學(xué)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行科學(xué)且全面的分析，從而選擇正確的開(kāi)采技術(shù)，結(jié)合環(huán)境保護(hù)的要求對(duì)開(kāi)采方法進(jìn)行優(yōu)化。最后在計(jì)劃實(shí)施之前還可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行提前的模擬，充分減少礦山開(kāi)采對(duì)環(huán)境的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，想要使礦山開(kāi)采過(guò)程中所出現(xiàn)的環(huán)境與地質(zhì)問(wèn)題得到有效的控制與治理，就必須構(gòu)建完整的監(jiān)測(cè)體系、對(duì)現(xiàn)有的開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化、盡最大可能提升復(fù)墾率、并遵循開(kāi)發(fā)與保護(hù)并重、生產(chǎn)與治理同步的原則。相信隨著企業(yè)管理者與工作人員對(duì)于環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，以及復(fù)墾效果的提高，未來(lái)礦山開(kāi)采所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題將得到更有效的控制。