浅谈露天采矿矿山地质环境的治理和恢复

农建勇　段志伟　韦世雄　陆　颀　甘广新　

浅谈露天采矿矿山地质环境的治理和恢复

农建勇段志伟韦世雄陆颀甘广新

（南方锰业集团有限责任公司大新锰矿分公司，广西大新 532315）

随着社会经济的快速发展，矿产资源的不断开发，矿山的地质环境问题也逐渐显现。其中以露天采矿的矿山地质环境问题最为明显，就是因为露天开采可以通过低投资获得高效的采矿效率。露天开采不仅会破坏和污染矿山原有的植被和水资源，而且会对矿山的岩层造成破坏，使其破碎松动，在地下水或雨水的作用下引发一系列地质灾害。治理和恢复露天矿山的矿山地质环境势在必行，文章阐述了管控和恢复矿山环境的重要性，提出了矿山地质环境的一些治理措施。

露天采矿；地质环境；治理；恢复

引言

目前，随着我国经济的快速发展，矿产资源拥有着重要的战略意义。但是随着矿产资源的不断开采，一些问题逐渐显现了出来，其中以露天开采最为明显。露天开采对矿山的自然生态环境造成了严重的伤害，如原始地貌被破坏、植被被大量砍伐、地表水资源被污染等。这一系列问题影响了矿山的可持续开采，并且制约了社会经济的可持续发展。因此，恢复治理露天矿山的矿山地质环境是非常重要的。这就需要研究并制定详细的恢复治理的方案策略，或者研究新的采矿方法将重要的矿产资源价值最大化，在保护环境的前提下开展采矿作业，实现矿产资源的合理有效利用。这样不仅可以保证社会经济的可持续发展，而且也能为国有资源的有效开发利用贡献出一份力量。

1　露天矿山地质环境治理原则

1.1　不同类型矿山制定针对性保护策略

我国地域辽阔，矿藏丰富，矿山类型形态各异，在地质问题上有很大的差异。因此，有必要及时对容易发生地质环境破坏的矿山制定针对性、有效性的对策。目前，我国主要有四种类型的矿山：能源型、金属型、非金属型和水汽型矿山。在治理过程中，应实行区域管理政策，做到合理开采。

1.2 不同地区矿山的保护和管理

矿山地质环境的控制管理也取决于区域的经济发展水平。中国西北地区的经济发展缓慢，矿山开采后恢复原有地质环境的有效措施也无法与经济发达地区相比，可能会引发各种地质灾害。因此，有必要制定区域管理原则，根据区域间相似相存的原则，实行分级管理。根据中国西北地区的经济发展现状，将这些地区划分为经济欠发达地区，然后详细分析该地区的地质、地形、地貌、岩性和气候特征，并适当使用矿山环境保护资金，了解该地区矿山地质环境的经济特点，实现有效保护地质环境的目标[1]。

1.3　不同等级矿山的保护原则

对矿山区域实施综合管理，制定明确的生产管理方针。对于我国经济较不发达的矿山区域，应贯彻防护为主、治理为辅的原则，重视先进生产技术在露天开采中的应用，降低开采成本，提高开采效率。以往缺乏对矿山的分类，但根据目前经济发展和能源短缺的情况，要综合考虑自身，采取不同的开采模式，减少开采过程中的地质环境破坏。其次，露天矿山企业开采前需要对矿山进行勘查，分析影响因素，确定符合矿区地质地貌的开采方法，针对不同地质环境采取最适宜的开采技术和保护措施，提高开采的效率和治理水平。

2　露天采矿矿山地质环境问题

在露天采矿过程中，一些矿山企业，只注重经济效益，忽视矿山生态环境保护与恢复治理，以致对矿产资源原始环境造成不小的伤害，最终引起严重的地质环境问题，主要有以下几类。

2.1　边坡失稳

边坡失稳是影响矿山企业正常采矿活动的主要因素之一，这也是露天矿区开采过程中最常见的问题。露天矿山的开采过程中，边坡的开挖角度不对、高度误差、建筑设备放置不规范、岩层硬度不足等都会影响边坡的采掘过程，过度采掘坡脚容易形成高且陡的边坡，这会将稳定的边坡变得非常不稳定。

爆破作业也是造成边坡失稳的重要因素之一。爆破作业产生的地震会使得岩石破碎，裂隙和节理发育得越来越快，在雨水冲刷和地下水的渗透作用下变得很不稳定，极易冒落和坍塌，对采场的工作人员造成严重生命威胁。

2.2　地质灾害

露天采矿是根据矿体表面岩层结合矿体和山体的情况进行剥离来实现矿体的开采，不同于传统的采矿方法。地层的褶皱、倾向和倾角对露天开采的影响较小，因为相对于地采矿山，露采矿山不需要修建隧道、轨道或者建筑物，所以开采效率较高。但是部分露采矿山由于不合理的规划和采矿，影响了边坡和岩石的稳定，对自然环境造成了破坏，水土流失严重便会导致滑坡、崩塌、泥石流、采空区塌陷等地质灾害的发生。

露天开采会破坏山体的自然平衡，采掘过程中产生的矿坑、淤泥和废石堆严重危害了矿山的地质及生态环境。部分矿山将石碴或矿石没有采取保护措施地堆积在采场和公路旁，当这些矿渣堆积过多，超过了边坡山体所能承受的最大重量时，山体岩石便会崩塌，形成滑坡。当暴雨冲刷时，矿渣、泥土便会随着水流倾泻而下，从而形成泥石流。呈逐年上涨趋势的地质灾害对露采矿山的安全生产造成严重威胁[2]。

2.3　污染水源

露天采矿会恶化生态环境，地表水和地下水会被洗矿和选矿过程中排放出来的污水所污染，矿渣也会随着污废水排出，最终形成矿泥沉积。若没有做好污、废水处理系统的话，污水和废水会随着降雨直接流入地表水或者渗透至地下水，周边的田地和土壤也会受到水质恶化和矿泥沉积的影响。

2.4　石漠化

石漠化是喀斯特地区独特的一种沙漠景观，全称为“石质荒漠化”。随着社会经济的不断发展，人类的过度开垦，植被遭到过度砍伐，水土流失严重，最终形成生产力低下甚至丧失生产力的土壤，人地矛盾不断加剧。岩石逐渐暴露在地表，不断地遭受风化作用的侵蚀，沙漠景观逐渐发展显现。由于露天矿山遗留有许多悬崖，所以采场中到处都是残柱、矿体和碎石屑，严重破坏了生态环境。山地岩石裸露，由于土壤少，贮水能力低，再加上西南地区雨量充沛的情况，大雨的时候极有可能会发生山洪、滑坡以及泥石流[3]。

3　露天采矿矿山地质环境治理与恢复的意义

自21世纪以来，随着人类社会经济的飞速发展，矿产资源在不断开采，自然环境逐渐被破坏，地质灾害和自然灾害不断发生，对人类生存发展的家园造成了极大的破坏。由于矿产资源在经济发展中占据着重要的战略地位，在发展的前提下，管控和恢复露天矿山的地质及生态环境具有十分重要的意义。

3.1　提高矿区的生活质量

如前所述，在露天矿山开采矿产资源的过程中存在着多种安全隐患，比如破坏性强大的滑坡和泥石流，对矿区人民的人身和财产安全造成严重威胁。还有许多不符合规范的矿山企业，过度开采矿产、废石及废渣随处堆放，这将使得这些地质灾害发生的概率大大增加。因此，想要预防和消除这些潜在威胁，就需要多个监管部门的协调和共同管理，严加管控，才能保证矿区人民的人身安全和矿山企业的稳定发展。

3.2　增加土地资源

大量矿坑的出现是在矿山清理大量随意堆放的矿渣之后，在这种时候就要对占用的土地进行复垦。矿坑一般采用充填法处理，是目前最直接也是唯一一种恢复耕地的方法，缺点就是工作量非常大。鉴于土地资源的价值和稀缺性，这种方法相对可行。开采出的废石和加工后的碎石也可进一步加工，用于回填采空区及塌陷区、建筑用材料和修补路面等。

3.3　预防地质灾害

要想更好地预防地质灾害，就需要控制开采的强度，合理规划矿产资源开采的方式和各个环节，结合矿山的实际情况以及矿山地质环境影响因素进行综合监测。为了防止不稳定边坡塌陷形成的滚石或滑坡等地质灾害发生，可以在特殊地点放置围栏或挡土墙，降低其所带来的威胁，减少其发生的概率，在最大程度上保证边坡地质环境的稳定。

4　露天矿山恢复和治理措施

4.1　造地复垦

想要开垦土地，完成土地复垦，就必须需要先清理露天采矿活动残留下来的废石、废水以及尾矿。这些残留物及尾矿覆盖了大面积的范围，并且露采所形成的洼地及矿坑随处可见。所以，清淤为土地复垦最重要的工作之一。废石碎屑可用于修补不平整路面，平行挖掘矿坑底部的土壤，并将其充填在洼地内。抽排废水，并规划新的排水系统，将附近水源引入，以便将来饮用或灌溉农作物。

4.2　完善法律法规

露天开采除了需要做好规划设计和技术人员的技术培训，不定期对工作中出现的质量问题提出意见或者建议，更需要监管部门制定相关的管理技术标准和安全规程，以保证项目的顺利开展。

在控制环境污染时，需要长期对矿区的水土资源进行不定期的抽检，有利于对矿区的污染情况进行合理分析和判断，并且可以及时使用多种科学措施对污染源进行治理。应该从源头上控制它，用科学的方法把露天采矿对环境的影响减少到最低限度。在采矿工作结束之前，应该控制和恢复被破坏的环境，在环境处理这个问题上，仍然存在着许多复杂的情况，所以必须要进一步地完善法律法规，针对不同的问题进行管控，并制定相关标准。这样才能更好地保护矿山环境，减轻矿产资源开采给环境所带来的影响。

4.3　统一管理方式

为了防止露天矿区遭受泥石流、塌方等自然灾害，应采用推、卸等方式集中统一管理露天开采后堆放的矿渣。加强边坡检查，及时处理边坡失稳，按照施工要求严格施工。采矿设备应设置和存放于指定位置，合理规划占地面积。在矿产资源开采过程中，如果施工设备需移动或拆除，必须严格按照相关操作规程进行操作，并保证人员安全。可根据实际情况，对场地和矿山道路进行平整修复和绿化[4]。

4.4　注重环境的绿化

矿山开采会破坏大量植被，在植被被破坏的情况下极易造成水土流失，再加上矿山采掘的地层破碎，岩石松散，更有可能会形成滑坡，造成极大危害。因此，为了降低滑坡泥石流等自然地质灾害发生的可能性，可以在矿山开采的过程中对植被进行同步恢复，不仅可以增加矿区的植被覆盖率，也能更好的防止水土流失。并且，还需要设置矿山排水网络，要在露天矿坑外周围设置防洪、防泥石流等疏导的设施。可以设立一支专门进行边坡维护作业的专业队伍，在必要的时候做好露天矿坑周边的环境保护工作。

4.5　加强先进科学技术的应用

需要将先进的科技与方法融入矿山地质环境的治理与恢复，引进更多技术人才，研究探索关于采矿的新的技术方法，并在此基础上鼓励矿山企业及公司加大对相关研究的投入，矿山地质环境的治理以及矿山资源的整体利用才能得到新的突破。可以将研究出来的新技术应用于矿山的露天开采，进一步提高矿产资源的开发及使用效率。

因此，矿山企业需要及时落实测绘工作，并招收和培养地质灾害防治专业的人才，利用他们的专业知识、现代化的测绘设备和已知的矿山资料，准确控制和监测岩层的运动规律并确定各项参数。

4.6　做好露天边坡防治措施

4.6.1 露天边坡防治的基本方法

第一，沉降观测点的建立非常重要。边坡地形需要准确合理的观测点，该措施可以实时预测边坡质量，及时纠正施工问题，避免不必要的破坏。第二，采用预裂爆破技术，防爆是保证边坡安全稳定的重要措施。第三，斜坡雷达。雷达能够准确检测各种干扰，并实时处理采集到的数据。此外，在下雨、大雾等情况下，雷达定位更为精准，非常方便，更有利于现场监测[5]。

4.6.2边坡采场滑坡的预防措施

由于边坡经常出现采场滑坡等问题，预防采场滑坡非常重要。为防止采场滑坡，应做好以下四件事。第一，及时查看，最好每周一次，保质保量。第二，严格遵守各项规定，采用减震爆破的方法，如果边坡大面积受到破坏，应第一时间向领导汇报，及时处理。第三，实时检查未勘察的边坡，检验其稳定性，如遇暴雨，应加强监测。在采掘和运输过程中，如遇塌方等不良山体情况，应立即停止一切作业，尽快撤出设备，立即撤离人员。第四，边坡一定要做好引流。如果水流引入太多，边坡的稳定性就会降低，容易产生软土和滑坡。在挖掘过程中，相关工作人员必须注意自身人身安全，系好安全带，采取保护措施。

4.6.3边坡滚石灾害的防护

由于矿山露天开采，边坡容易出现滚石，严重影响边坡的安全和稳定。虽然滚石的危害小于崩塌、滑坡，但由于滚石发生的突然性和频繁性，预测滚石的发生并不容易。第一，定期搭建平台。如果有特殊位置，可以设置特殊高度的平台进行全方位防护。开采时应注意先剥离后开采，应随着回采的不断推进而逐步进行地质测量、凿岩、爆破等作业，并将各类设备设置于稳定坡面的工作平台之上。第二，在开采的过程中要注意保护环境，可以利用矿坑回填的方法预防和减少不稳定边坡所带来的滚石安全隐患。第三，矿石开采完毕后，要清理平台上不稳定的岩石和软土，彻底根除落石形成的条件[6]。

5　露天地质环境保护的关键点分析

为了进一步减轻人类社会对环境的污染和破坏，在实际保护过程中应注意以下几个方面。

（1）加大矿山地质环境保护的投入。这项工作首先需要在区域内营造良好的多元化氛围，保证能够顺利开展。因此，矿山地质环境治理投资政策需要制订得非常详细，才能较好地鼓励社会资本参与项目的建设，最终才能将大批量的公共服务项目投入市场[7]。

（2）加强开采和保护的监管。开展矿山地质环境保护是提高地质环境水平的主要手段。因此，对于露天矿区来说，需要不断完善工作路径，落实“谁开发谁治理”的原则，并在此基础上形成监督管理机制，鼓励媒体部门积极参与矿山地质环境监督，对任何造成矿山地质环境污染的现象，经确认属实后及时跟踪报道，充分发挥舆论宣传和社会监督作用，积极推动治理工作顺利实施。对于边坡环境的治理应从一开始一直延续至矿山开采结束，影响矿山经济效益的最关键因素之一便是边坡的稳定与否。因此，必须要保障边坡的稳定，这直接制约着矿山的安全生产。

（3）宏观调控，鼓励企业兼并。根据目前各个矿山的开采现状分析，仍存在许多技术落后、资金不足、法律意识淡薄的小型矿山企业，监管难度较大，这也是矿山地质环境被破坏的主要原因。因此，针对这种情况，一方面要提高现有企业的生产水平，要求有资质的矿山企业加大资金投入，按照绿色矿山的标准对生产、储运环节进行升级改造，引导达不到条件的企业主动关闭退出。另一方面，鼓励当地打造龙头企业，树立行业标杆，引领本地区矿山地质环境治理发展，将现代生产技术和理念投入生产，实现集约化生产。

（4）严格控制开采环节。为了能更好地优化利用资源并且保证生产效率，需要积极使用创新的技术以及先进的设备，尽可能最大限度地减少矿山开采过程中所造成的各种地质灾害及环境问题，最重要的是需要保证开采、管理、治理三项工作的同时进行，这样才可以管制矿产企业的开采环节，更好地顺应将来地质环境治理的必要需求[8]。

6　结束语

分析治理矿山地质环境，不仅是一项对国家和人民有重大利好的工程，更是因为我国目前露天矿山的地质环境非常严峻，必须要高度重视环境保护。为了矿山的可持续发展，就必须要严格管控露天矿山的地质生态环境。不仅需要完善法律法规，更需要制定相关管控标准，并要求所有矿山企业严格遵守。制定并建设多样化的保护措施和监测系统，加强地质灾害的预防监测，才能实现矿山可持续发展这个重要目标。

[1] 魏金花. 浅谈露天采矿矿山地质环境治理与恢复的意义[J]. 世界有色金属，2018(9): 60-61.

[2] 刘建平，张春雷. 露天采矿矿山地质环境治理与恢复的意义[J]. 科技与企业，2014(7): 148.

[3] 郭传杰，蒋秋涵. 浅谈露天采矿矿山地质环境治理与恢复的意义[J]. 世界有色金属，2018(17): 261-262.

[4] 杨兴. 浅谈露天采矿矿山地质环境治理与恢复的意义[J]. 百科论坛电子杂志，2018(22): 75.

[5] 滕春章. 露天采矿矿山地质环境治理与恢复[J]. 建材与装饰: 上旬，2016(27): 219-220.

[6] 王东旭，张紫昭. 新疆非金属露天开采矿山地质环境评指标体系与模型建立[J]. 中国矿业，2018，27(3): 93-99.

[7] 任岳，龚巍峥. 针对矿山生态环境问题的修复治理措施[J]. 资源节约与环保，2021(6): 21-22.

[8] 舒顺平. 有色金属露天开采矿山地质环境问题及治理研究[J]. 世界有色金属，2019(22): 37-38.

Discussion on the Treatment and Restoration of Geological Environment in Open-Pit Mining

With the rapid development of social economy and the continuous development of mineral resources, the geological environment problems of mines are gradually emerging. Among them, the geological environment problem of open-pit mining is the most obvious, because open-pit mining can obtain high mining efficiency through low investment. Open-pit mining will not only damage and pollute the original vegetation and water resources of the mine, but also damage the rock strata of the mine, making them broken and loose, causing a series of geological disasters under the action of groundwater or rainwater. It is imperative to govern and restore the mine geological environment of open-pit mines. This paper expounds the importance of controlling and restoring the mine environment, and puts forward some governance measures of the mine geological environment.

open-pit mining; geological environment; government; recovery

TD8;X32

A

1008-1151(2022)07-0025-04

2022-03-30

农建勇（1968－），男（壮族），广西大新人，南方锰业集团有限责任公司大新锰矿分公司地质助理工程师，从事矿山地质工作。