浅谈地下开采矿山对地质环境的影响和治理措施

张晓丽 李岚

摘要：矿山资源的开发利用，将引发一定程度的地质环境问题，本文以地下开采的矿山为例，简述矿山开采可能引发的地质环境问题类型和成因，并针对不同的地质环境问题提出了治理措施和建议。

关键词：矿产资源;地质环境;治疗措施和建议

随着我国矿业经济的快速发展，因之引起的矿山地质环境问题越来越受到社会各界的关注。采矿引起的矿山地质环境问题，严重影响了矿区的生态环境，严重影响了矿区附近居民的生产、生活。为了及时对破坏的土地恢复利用和对破坏的生态环境恢复改善，减少矿山开采对矿山及周边地质环境造成的破坏，防止地质灾害发生，分析地质环境问题发生的原因并采取有效的防治和治理措施势在必行。

一、地质环境问题

（一）矿山开采可能引发的地质灾害

1.滑坡、泥石流

矿山开采在井巷掘进和矿山开采的过程中，必将产生大量的废石，众多矿山排出的废石选择依山堆山、有沟堆沟。依山而建的废石堆放场底部多未经处理，地表松散第四系腐殖土在堆积体下滑力的影响下，受雨水渗入，易形成滑移面，造成上部堆体整体下滑，发生滑坡地质灾害;堆放在沟谷内的废石将谷底原水流通道堵塞，尤其块度较小的废石堆积，渗水性能极差，在遇到强降雨天气，大量汇水顺沟而下，易将松散堆积体整体冲到沟谷下游，形成泥石流地质灾害。滑坡和泥石流的发生，必将对下游建筑物、工作人员及设备等构成一定程度的威胁，造成经济损失。

2.地面塌陷、地裂缝

矿石开采后形成的采空区顶板疏松，易碎、易滑动，稳固性较差，采空区顶板暴露面积较大。由于地应力的存在，矿山开采势必打破原来岩（土）体的自然平衡状态，引起采空区一定范围内的岩（土）体应力重新分布，产生变形、位移、破坏，导致采空区地表发生地面塌陷，在塌陷發生的同时，常伴生着地裂缝地质灾害的发生。塌陷坑将严重影响地面人员及设备的安全，且深凹的塌陷坑会导致地表与地下连通，积水可能通过此通道涌入井下，对井下安全造成威胁。

3.矿井突水

矿区内主要含水层为第四系松散岩层孔隙水、基岩裂隙水和岩溶裂隙水，矿床主要充水来源为含矿岩溶裂隙含水层，接受地表水体及大气降水的补给。除矿山正常的涌水之外，矿区范围内地质情况复杂，断层分布广泛，部分拉张断裂将导通地表水体或采空区内积水，同时地面塌陷坑也是地表水体与井下导通的重要通道，地表水体或采空区内积水的涌入将形成矿井突水灾害，严重威胁井下人员、设备的安全。

（二）矿山开采对含水层的破坏

为保证井下正常生产，矿山开采必将疏排地下水，地下水水位降至最低开采掘进面标高以下。矿山疏排地下水将导致含水层结构的破坏，造成地下水水位下降，影响周围主要含水层功能，对矿区及周边地区生产生活供水造成一定影响。

（三）矿山开采对土地资源的破坏和地形地貌景观的影响

矿山开采排放废石形成的废石堆放场、临时堆矿场、生产生活及办公建筑物等，均会对土地资源进行压占利用，改变了原有的土地利用类型，同时改变了原生态的地形地貌景观，破坏了原有的生态植被，造成水土流失加重。

二、地质灾害的防治措施

（一）滑坡、泥石流

对废石场顶部及沟谷上游修建截水沟和排水沟，有效的控制汇水对堆体的冲击，废石采取分台阶堆放的形式以确保堆体的稳定性。同时加强雨季时的监测工作，注意观测堆体稳定性问题性。

（二）地面塌陷、地裂缝

矿山需定期进行地面变形监测，采取专业监测与简易监测相结合方式开展。首先设置固定的监测点进行水准测量，监测网点布设达到基本控制塌陷区形态，准确测量塌陷面积和下沉深度为宜。其次要对地裂缝、建筑物开裂采用人工现场调查、量测，提前采取预警、避让，并及时维修。地面变形监测需长期、连续地监测，以便掌握地面塌陷、地裂缝的形成发展规律，提早预防、治理。

在采矿过程中，调查采空区及空巷位置，预防采空区及空巷提前冒落，还应预留安全矿柱，利用矿渣回填采空区等措施，减少地面塌陷和地裂缝的发生。对于裂缝建筑物采取维修甚至搬迁措施，确保人员安全。对于沉（塌）陷区使耕地发生较大幅度的变形，从而影响矿区的农业生产，稳定后应进行土地恢复治理工程。在塌陷的边缘地带出现的地裂缝及时进行回填处理，治理地裂缝一般采用填埋、灌浆、防渗处理。

（三）矿井突水

矿山开采可能发生突水事故的主要因素为采空区、断层导水和塌陷坑导水，为保证矿山安全生产，针对可能发生突水的可能性采取有效预防措施。对于采空区，必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则，在开采至采空区边界时提前采取探水措施;对于断层导水，采掘时遇到构造时，应提前探放水，必要时采取疏放水措施;对断层交叉点、尖灭端、褶曲轴部等构造发育地段要重点加固防护，预防工作面在回采过程中出水;加强井下水文观测，对导水裂隙发育地段要特别注意发现井下涌水量明显增大，井下工作人员应及时升井，并采取相应措施;对于地面塌陷坑，发现时必须采取回填、防渗措施。

在矿山开采过程中，必须确保井下各作业区与地面之间有顺畅的通信联系，在有突水预警时能够通知所有井下工作人员快速撤离，加强井下放排水，采取防、堵、疏、排等必要措施。

三、土地资源的恢复治理措施

矿山应遵循边开发边治理的原则，在开采过程中，严格遵循开发利用方案设计，尽可能的减少新增土地资源的破坏，并对后期开采不再利用的区域率先采取恢复治理工程。治理工程应坚持因地制宜的原则，易林则林，宜牧则牧，易农则农，选择适宜当地土壤、气候的农作物或经济作物，在恢复土地资源和地形地貌景观修复的同时，尽可能的创造经济效益、社会效益。

四、结语

矿山应按照“统一规划、源头控制、防治结合”的原则，在生产过程中通过边生产边恢复缩短治理恢复期和破坏土地的裸露时间;加强监测工作，有效的预防地质灾害的发生。总之，防治与恢复措施体系将按照系统工程原理，处理好局部与整体、单项与综合、近期与远期的关系，力争做到方案投资小、恢复效益好、可操作性强，使防治与治理恢复有效结合，确保矿山地质环境得到有效的恢复，促进经济和社会可持续发展。

参考文献：

[1]DZ/0238-2004地质灾害分类分级（试行ASI北京：中国标准出版社，2004.

[2]任军旗，郑群有，方茜娟.矿山地质环境治理[J].中国地质灾防治学报，2008，19.