矿山开采存在的主要环境工程地质问题探究

林 柏

（福建紫金工程技术有限公司，福建 厦门 361000）

如今矿山开采过程中所引发的一些大气污染问题早已得到了政府部门的注意，而近些年来一些矿山开采事故的发生也使其引发的地质问题得到了更多人的关注。那么目前在开采过程中具体存在哪些问题，怎样才能对这些问题进行有效的控制与解决，正是本文的写作目的所在。

1 地下开采所存在的问题

在进行矿山开采的过程中往往会对地质环境造成很大的影响，首先从地质灾害角度上来说，由于在进行地下开采时面积一般非常大，因此在开采工作完成后会造成巨大的采空区，如果未能及时进行回填处理，那么就会形成非常大空间的采空区，这就会导致一些岩层裂缝的出现，从而造成地质灾害的发生。其次，从含水层角度来进行分析，在进行地下开采的过程中很可能会对隔水层造成损坏，并且在矿坑内进行排水还会造成该区域地下水水位的下降，对其含水层造成影响的同时，不仅对该区域的生态环境造成了破坏，而且还会导致一些地质灾害的发生。最后从地表地貌角度来说，进行地下开采的过程中很容易对地表的建筑、以及边坡的稳定造成非常大的影响，并对原有的地貌景观造成破坏。此外从土地资源方面来进行分析，在进行地下开采的过程中需要在地表进行工作区、办公区、以及矿渣场的设施建设，对于原本的自然土地资源是一种侵占与破坏，而该区域内的土壤也会遭到破坏[1]。

1.1 地表沉降问题

地表沉降是在进行地下开采过程中非常容易出现的一个问题，因此一般在进行开采时，需要对矿山周边的地质情况提前进行勘察，找出容易出现沉降现象的薄弱点。目前大多数的矿山开采作业主要集中在平原地区，由于分布范围较广所以进行开采时的工作量也非常大，并且平原区域内的地质情况较为薄弱，因此需要特别注意开采过程中的地表变化，对于可能出现的一些隐患应当给予高度的重视，这样才能确保开采过程中有序进行。在进行地下开采的过程中，由于矿产资源埋藏较浅很可能出现多层次的开采，而这样就会极易产生大面积的下沉盆地，从而使地表原本的生态环境遭到破坏，甚至还会给当地的水文环境造成很大的影响，因此注意地表沉降问题，不仅是开采安全的考虑，也是保护其地区原始生态环境的需要。

1.2 地面塌陷问题

地面塌陷也是在进行地下开采时经常会引发的问题，比如矿山地表的坍塌以及地表熔岩的坍塌等，这些都会带来非常严重的安全问题。在进行地下开采作业时，地表塌陷是一种常见的塌陷形式，而很多人往往将其与地面沉降混为一谈，实际上这两种情况有着本质上的差别。地面塌陷相较而言更为剧烈和突然，因此在发生时具备突发性，而且地表岩溶性塌陷这是地表沉降所不具备的[2]。

1.3 岩体滑坡问题

岩体滑坡也是在进行地下开采时容易导致的环境问题之一，而这一现象也同样会造成非常严重人员伤亡与经济损失，但目前国家关于这方面的情况并没有进行有效的立项，因此对于这方面的研究处于停滞状态。而据有关研究调查表明，在对底层的煤矿进行开采过程中，经常会对陡崖上的岩体产生很大的影响，进而造成岩体裂缝的产生。所以在对下地岩层内的资源进行开采时，需要尤其注意岩体崩塌现象的出现，并采取一些积极的防护措施，对一些可能出现滑坡的岩层进行固定，选择正确的开采方式，并及时对空区进行回填处理。这样就能避免岩体裂缝的形成或延迟裂缝的进一步发展。

2 矿山开采引起的其它问题

2.1 矿区疏干引发地震

在进行开采的过程中往往需要对开采区域内的地下水进行疏干，而这往往会使表层内的地质构造发生非常大的变化，从而引发区域地震的现象发生。而如果在开采过程中未能注意到对表层地质环境的影响，则会更容易引发地震灾害的出现。据相关数据研究表明，在进行矿区开采的过程中如果进行强行疏干或是操作方式不当，那么经常会导致一些浅层的地震出现，如果进行多次的疏干，则会使浅层出现多次的变化，而其地震多出现在断层区域范围内[3]。因此在进行矿山开采前，需要进行详细的地质勘察并制定出合理的开采方案。

2.2 造成生态水资源的流失

如上文所说，在进行矿山开采的过程中会对开采区域进行疏干处理，而随着其开采深度的不断变化，就会对地下水造成很大的影响，不仅会使其水位造成严重的下降，而且还会对周边的水文环境形成巨大的破坏。而通常为了避免这一现象的出现，经常会在开采过程中实行定期灌浆的方法，这样就能借助于所形成的防筑墙，从而起到有效阻隔地下水的作用。不仅会使该区域内的水资源得到保护，也会避免一些地质灾害的发生，最重要的是对其原本的地下水文环境形成了有效的保护。

2.3 破坏植被与土地

往往在进行矿区开采时其工作量是非常巨大的，因此需要进行一些基础设施的建设来满足其开采需求，比如排土场、碎渣堆积场、铁路设施、工人生活设施、以及其它的辅助型设施的建设等，而这些设施在建设的同时就会对原本的农业用地、林业用地、以及牧业用地等造成破坏。此外，在开采时所形成的废石、废矿、以及各种残渣等如果储存不当，在经过雨水的冲刷之后非常容易对当地下游的植被以及土壤造成影响，不仅会使土壤质量造成下降，还会出现河道淤塞、损毁农田等现象，不仅使周边环境遭到破坏，还会影响当地居民正常的生产生活。此外，在进行开采时还会对土壤形成破坏，会使其有机质出现下降，营养成分遭到流失，并夹杂一些开采过程中所产生的钻粒，对其农业种植造成影响。

2.4 造成滑坡、水土流失

如上文所说，在进行矿山开采时会伴随着坍塌、滑坡现象，而所堆放的残渣在遭到雨水冲刷之后会对周边土壤质量造成很大的影响，因此会出现严重的水土流失现象。此外，地表塌陷会对其建筑以及其他地表基础设施的稳定性造成很大的影响，不仅会危害到开采过程的安全，而且塌陷区域的自然恢复进程也较慢。并且塌陷所产生的塌陷区还会对原本的地下水系造成影响，对地表植被与土壤都会造成破坏，因此也会加剧水土流失现象。

2.5 大气受到污染

在进行矿山开采时，会造成许多悬浮物的出现，而所堆放的废矿颗粒如果保存不当也会随着飘到空中或经暴雨冲刷带到周边区域，加剧雾霾现象，对人们的呼吸系统造成非常大的影响。而且在对矿石进行运输时或者进行开采时也会产生非常多的浮尘，危害空气质量。此外在对矿山进行开采时还可能会用到炸药以及柴油机，这些同样会造成一些有毒气体的出现，加剧一些空气环境问题。

3 防治建议

如今面对矿山开采过程中所出现的环境问题也逐渐开始进行着一些防治的措施，但实际上其所造成的很多问题都很难得到有效的控制。而作为一种必须的矿物资源，我们很难停止对其进行开发，同时也必须做到对环境生态恢复的工作准备。

3.1 保护与治理原则

3.1.1 环境保护原则

在对矿山进行开发时要处理好资源开发与环境保护之间的关系，贯彻开发与保护并重的原则，切实做好相关的环境保护与事后治理工作。同时，在进行资源开采时还需要提前制定完备的工作方案，尽量减少对矿山周边地层的影响，防止一些大型的地质问题的出现。最后还需要遵循再利用治理的原则，对于开采过程中所产生的一些矿渣、废石都尽可能进行再利用，并做好现场的储存工作。

3.1.2 恢复治理原则

在进行环境恢复的过程中，需要遵循可行性的原则，必须确保治理方案切实可靠，并且还要从方案的经济可行性方面进行考虑，尽可能做到就地取材。同时还需要遵循社会效益与环境效益并重的原则，在进行环境治理时不能对周边居民的生产生活利益造成太大的影响。最后还需要遵循生产与治理同步的原则，使一些环境问题避免扩大，从其发生时就得到根本性的遏制。

3.2 对土地进行复垦

在对开采区进行复垦工作时，首先需要利用一些难以回收的尾矿以及一些废石对采空区以及塌陷区进行填充，在对其进行整体的治理后才能正式开展相应的复垦工作，将其土地进行恢复并重新用于农业以及林业的生产。而在进行填充时，需要确保不会产生新的污染，并且尽量降低填充物的开销，确保环境治理工作的经济效益。此外，在进行复垦之后还要使地表的形态趋于稳定，避免因暴雨的冲刷而造成新的水土流失问题，并使其周围的生态循环系统得到重新建立。据相关研究发现，在进行矿山开采之后还会产生一些次生的地质灾害，这对于复垦之后的植物生长会造成非常大的影响，而目前在复垦方面的水平还比较低，大多情况下复垦率仅仅只能保持在两成上下，因此还需要继续进行相关的研究与实践工作。

3.3 构建监测体系

构建环境监控体系不仅有利于跟踪开采过程中所造成的一些环境问题，而且对于开采工作完成后的治理也能起到监测的效果。而要做到这一点，首先需要对一些环境保护的标准进行制定与修改，使其能满足于目前矿山环境保护工作的需要。其次，对于污染物以及废物的排放也要加强监控，尽量提升废弃物的回收利用率。在进行开采之前，需要制定科学的开采计划，不仅要考虑到开采的效率，而且还需要尽量减少对环境的破坏与影响。这就需要提前对矿山以及周边的地理环境进行勘测，并积极引进一些新兴的开采设备以及技术，提高开采效率。最后，对于开采过程中的地质情况变化也要进行跟踪监测，这样就能对一些可能出现的地质灾害进行提前的预测，从而有效避免一些人员的伤亡以及经济的损失。此外，对于开采完成后的治理以及复垦工作也要进行全过程的监测，对于可能出现的次生灾害也能提前进行预防，从而提升复垦率，减少一些次生灾害对复垦区域的影响。而通过不断对治理工作的监测，也能从中得到一些治理经验以及教训，从而促进未来治理水平的提升。最重要的是需要养成可持续发展的观念，以长远的眼光来看待资源利用与环境保护之间的关系，将监测工作真正落实到灾害防治中去，从而有效解决其中的困难。

3.4 优化开采技术

很多时候矿山开采工作的技术水平与其造成的环境污染有着非常大的关系，而有些开采工作之所以会引发严重的污染，这与其生产时没有运用到足够的环保技术有关。因此就必须加强对环保技术的研究与应用，对老旧的生产设备进行及时的更新，并提升技术人员的操作水平以及环保意识。此外，在开采计划制定之前，需要对矿山的地质情况、力学结构等进行科学且全面的分析，从而选择正确的开采技术，结合环境保护的要求对开采方法进行优化。最后在计划实施之前还可以运用计算机技术进行提前的模拟，充分减少矿山开采对环境的影响。

4 结语

综上所述，想要使矿山开采过程中所出现的环境与地质问题得到有效的控制与治理，就必须构建完整的监测体系、对现有的开采技术进行优化、尽最大可能提升复垦率、并遵循开发与保护并重、生产与治理同步的原则。相信随着企业管理者与工作人员对于环境保护意识的增强，以及复垦效果的提高，未来矿山开采所产生的环境问题将得到更有效的控制。