废弃矿山环境地质灾害治理探讨

王新杰　王新然

摘 要：矿山地质灾害是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。在过去，中小型矿山疏于管理，加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后，大多无环保措施，不注意废弃矿区恢复治理，加剧矿区环境的恶化，废弃矿山地质灾害问题日趋严重。文章就多年的施工经历谈一谈废弃矿山地质灾害治理和矿山环境恢复。

关键词：矿山环境；无序化开采；灾害防治

经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗，为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的，潜在的致灾隐患不断增多，且随时可能发展成灾，造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。

早期的小规模开采活动多为露天开采，造成开采区内地质环境破坏严重。一是破坏和占用了大量的植被和山体，对当地地貌景观和生态环境破坏极大，原本秀丽翠绿的青山，变成无数光秃秃的岩壁、乱石堆。二是在矿坑周围有大量的废石废渣堆积，与采坑杂乱分布，造成严重的水土流失，植被破坏，环境污染。三是开采遗留的高陡边坡受岩石破碎的影响，在汛期雨水冲刷下，切坡上部风化破碎的岩石多次发生小崩塌灾害。四是采坑积水形成的水面无防护措施，造成時常有人在积水潭中溺水死亡，严重威胁村民和牲畜的安全，影响社会稳定。五是在高陡边坡周边有居民点，一旦发生崩塌，将产生更为严重的后果。

1 废弃矿山地质灾害的种类

废弃矿山地质灾害种类繁多，按成灾与时间的关系，可分为突发性矿山地质灾害和缓发性矿山地质灾害。主要包括地面和采空区塌陷、采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩、坑内岩爆、采矿诱发地震、场库失稳、矿坑突水涌水、坑内溃沙涌泥、环境污染及地热等等。以下简要介绍几种废弃矿山经常发生的灾害。

1.1 矿山地面和采空区塌陷

地面塌陷主要发生在矿山采空区，特别是那些矿体埋藏较浅，地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山，如果不能及时回填和崩落采空区，当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物，毁坏道路、水库，还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁。

1.2 采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩

主要原因是不合理开采（如采剥失调、边坡角度过陡等），这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。由于经历了较长时间的开采，开采边坡坡度陡，高差大，加之地层节理、裂隙发育，多处形成不稳定的顺向坡和侧向坡，还存在大量的鹰嘴崖。大部分开采边坡会出现落石（单块或几块浮石的崩落）的现象。

1.3 场库失稳

主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害，同时也给环境造成巨大破坏和污染。

1.4 环境污染

这是废弃矿山地质灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质，未经有效处理就被排放到江河湖海中，造成环境污染。矿山开采后，矿区范围内及附近地区，地表植被严重破坏，地表千疮百孔，原来地貌景观和生态环境遭到严重破坏，形成大片的未利用裸地。废弃采场大量裸露的固体废弃物刮风时节产生大量粉尘，污染了大气，降低了环境质量，同时可能对周边居民的身体健康造成损害。另外废渣、松散堆积物、生活垃圾就坡堆放，暴雨季节随水流失，污染坡下的水源，使坡下更多的耕地沙化。

2 废弃矿山地质灾害的防治

根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案，以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区，以便采取相应的防治措施。

2.1 重点防治区

合理设计边坡参数，加强边坡监测，建议作挡墙稳固边坡，开挖后如果出现开裂变形，建议做专门的工程地质勘察。对于原有的灾害点，做好边坡加固和预防工作，尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计，作好挡墙设计，设置拦渣坝，防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场，严禁随意弃渣（特别在公路沿线）。设置监测点，作好监测记录与分析工作，确保在易于发生灾害地段防患于未然。对矿区进行统一规划，计划进行矿山复垦工作，恢复矿山生态功能。

2.2 次重点防治区

在进场公路、矿山生活区建设中，会形成大量的边坡和一定数量的弃渣，可能形成边坡失稳，造成滑坡和塌方；沿途不合理的弃渣可能造成水土流失，可能形成坡面泥石流，可能有滚石和飞石危害。科学合理设计边坡参数，并进行合理支护和加固，边坡上方应设置排水沟，做好地表挡排水措施。加强工地管理，合理堆放弃渣，严禁随意弃渣；在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施；将弃渣场扒平覆土，植树还林，恢复植被。

2.3 一般防治区

区内无主要建筑物和工程项目建设，主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采，减少人为扰动，做好植被保护和水土保持。

3 废弃矿山地质环境恢复

矿山地质环境治理设计的整体思路为：对高陡边坡，根据地质条件，分不同层高进行爆破；对于较低边坡，直接进行整平；根据“宜水则水，宜林则林，宜地则地”的原则，尽量留有水塘作为养护水源，在水塘周边建设护坡，并在水塘周围种植树木，复绿边坡，在边坡树立警示牌；对于开采平台，现状面积较大，地形较复杂，将其遗留山体进行爆破、整平复垦为建设用地。

治理应把握几个原则：

（1）以人为本原则。废弃矿山地质环境治理要把人民生命安全放在首位，将受地质灾害威胁的城镇、村庄、重要交通干线等人类活动聚集地作为治理重点，最大限度地减少矿山地质环境问题造成的损失。

（2）因地制宜原则。充分考虑矿山废弃土地的综合利用价植，宜林则林，宜地则地，使其与周围环境统一，使得矿山和周边地区的经济社会和环境协调发展。

（3）科学规划原则。根据当地的城市规划和土地利用相关规划，结合矿山地质环境背景条件，提出相应的治理方案，使得矿山治理规划最大限度地符合城市的规划。

（4）利益协调原则。治理设计要兼顾各方利益，在保障人员生命安全的前提下，最大限度地减少矿山治理占用的耕地面积和损毁的林地面积。做好矿山治理过程中占用土地的赔偿工作，使得矿山治理顺利进行。

（5）节约资金原则。对于不同的治理方案，在保障安全的情况下选择最易施工且资金最少的方案，方案设计过程中，对于施工中产生的土石方量，可以获得经济效益的部分经费用于抵消项目治理经费，以达到投入最低的资金获得最大的环境保护与社会经济效益。

具体目标和任务如下：

（1）因地制宜采用各类保护和综合治理措施，消除矿山地质灾害，基本杜绝矿山地质灾害的发生，使矿山处于相对完全和稳定状态。

（2）将治理区被破坏的土地复垦，改善矿区地质环境，恢复土地利用，土地复垦率达到84%以上。

（3）开展植被恢复与重建，使得矿区植被覆盖率达到10%以上。

（4）实现水土侵蚀模数零增长，恢复矿区自然生态环境并与周边生态环境相协调。

近年来，随着国家对矿区地质环境恢复治理的重视，开采结束后，加大对矿区统一规划，进行矿山复垦工作，恢复矿山生态功能。将弃渣场扒平覆土、植树还林、恢复植被。并涌现出了一批新工艺：生物防治、工程防治。工程防治主要通过工程手段实现对有可能发生地质灾害的地域进行防治。生物防治措施是指植树造林、种草护坡及合理耕牧。通过上述地质环境恢复工作，减少水土流失，恢复矿山的生态功能，达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。

4 废弃矿山地质环境监测

4.1 监测任务

根据矿区矿山地质环境问题、矿山采坑特性、设计的治理工程特点等，来确定监测任务如下：

（1）各边坡建立变形监测点；（2）在整个治理工程施工过程中进行跟踪监测并预报，确保施工期间工作人员生命财产安全。

4.2 设计原则

（1）可靠性原则、多手段多层次和立体监测、关键部位重点监测和信息反馈原则；（2）安全监测以爆破期间安全监测为主，爆破监测是安全监测的重点；（3）施工期间和运行期间安全监测互相结合、互相衔接。

4.3 监测工作内容

主要监测爆破工程后坡体整体稳定性，爆破期间碎石飞溅情况，其中重点监测爆破碎石飞溅。

4.4 监测方法

采取简易监测的方法和全站仪监测地表变形，监测主要设计采用定期目测。定期目视观测露天采场边坡變化情况，每次监测均应做好详细的现场记录，必要时应照相或摄影。如发现异常迹象，现场记录后应立即报告。定期利用全站仪监测地表变形情况，每次监测均应做好详细的现场记录，如发现异常迹象，现场记录后应立即报告。监测频率为旱季一般每10天监测一次，雨季每5天监测一次，施工期间和遇久雨、暴雨等特殊情况，各项监测应适当加密。

4.5 监测计划

防治工程施工期间的监测工作以建立监测系统、获取防治工程治理前及治理过程中的监测数据为目的，实施目测监测与仪器监测相结合。如在施工过程中周边的坡体位移变化和施工期间大气降雨强度等。

4.6 监测工程量、监测时间

每个采坑设立1个边坡变形监测点，大的采坑设立2～3个变形监测点，安排兼职人员，定期巡视并记录。

5 结束语

通过矿山的地质环境治理，使治理区生态地质环境得到极大改善，裸露山体重新披上绿装，与周边的自然风貌融为一体，恢复山体植被，提高森林植被覆盖率。通过矿山治理，生态环境改善带来的治理区及周边土地获益、周边人民生活条件和生活质量的提高，人文环境及居住环境的改善，以及投资环境的优化，提供了间接经济效益。在矿山开采问题上我们必须坚持“谁开发谁保护，谁闭坑谁复垦，谁破坏谁治理”的原则，加强对矿山环境的管理。矿山地质环境治理是一项专业性和技术性很强的工作，牵涉面广，加强矿山地质环境保护与治理，需要各部门的通力协作。只有解决好矿山开采与环境保护之间的矛盾，才能促进中国采矿业的持续发展。

参考文献

[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册[M].中国知识出版社，2007，11.

[2]胡茂焱.地质灾害与防治技术[M].中国地质大学出版社，2005，9.

[3]刘传正.地质灾害勘查指南[M].中国地质出版社，2000，8.

[4]王哲，易发成.我国地质灾害区划及其研究现状[J].