矿山地质环境治理问题分析与土地复垦的实现

田恒川

河北省煤田地质局第二地质队 河北 邢台 054001

1 引言

中国矿业的快速发展，在为经济社会发展提供重要物质保障的同时，累积了大量的地质环境以及土地复垦问题，针对这类问题，相关部门制定了相关规定。要求积极强化矿山地质环境恢复治理措施及土地复垦工程，以充分恢复治理矿山生态环境、地质灾害等问题，使压占土地得到有效的复垦效果。

2 矿山地质环境概念及相应问题

矿产资源是重要的经济发展原材料，充分支撑国民经济的发展，然而，在矿山生产中及关闭后，会产生系列的矿山地质环境及隐患的地质灾害问题，需治理与恢复，要求积极开展矿山地质环境治理。

何谓矿山地质环境？即完成开采、正在开采或即将开采的矿山及临近区域的岩石圈结构和周边大气、生物圈、水所构成的统一的环境系统，可以达到良好的物质交换及能量流动效果，且系统相对独立，其中所存在的主要问题如下：

第一，在采矿及选矿阶段可能产生大量的有毒有害气体，如矿渣、废水及粉尘等；第二，由于存在大量的废石堆及尾矿库，可能对土地及农田造成一定压占；第三，因为污水和烟尘大面积排放而造成了水源和江河污染，也对景观环境造成了一定破坏；第四，露天矿边坡崩落而导致井下采空区塌陷；第五，由于矿井突水及矿山疏干排水问题，相应增加了周边区域地表水及浅层地下水干涸的风险，导致海水大量入侵；第六，由于采矿剥土而增加水土资源失衡的风险，导致土壤被大面积侵蚀，造成水土流失、滑坡、土地沙化等一系列地质灾害问题[1]。

3 矿山开采所引发的环境地质问题

自改革开放以来，我国经济已经实现了飞速发展，社会经济水平显著提升，矿产资源也得到了充分开发利用，然而，在实际矿山开采和治理工作实践中仍然存在诸多问题亟待解决，且各区域未能做好积极有效的矿山开发措施，也因此影响了矿山地质环境，使其十分脆弱。同时，因为土质结构遭到了严重破坏，且植被覆盖率相对较低，也相应增加了地质灾害的风险。正是由于存在如上问题，使得矿山地质环境问题具有一定的不稳定性，且地质环境十分复杂，也因此增加了矿山修复工作的整体难度。

目前仍然存在许多未能得到生态修复的土地，为此，各省市相关部门严格要求并积极推进落实矿山开采受损土地修复工作，让生态环境得以实现可持续发展，部分矿山借助于大型机械设备进行直接开挖，以剥离矿山的表层土壤结构，对植被造成一定损伤，导致土地土层发生了大面积裸露，增加了土壤水土流失的风险，同时导致地面植被遭到污染及破坏[2]。

其次，可能导致严重的地质灾害问题。一般在爆破后采用机械设备开挖的方式进行采矿的，此类方式可能对岩土体结构造成一定的破坏，同时，也可能相应影响原始边坡的稳定性，导致人们的生命财产安全受到极大威胁。在山区环境中未合理堆放尾矿和废石材料，也相应增加了矿山型泥石流地质灾害的风险，容易影响山脚处居民及耕地的质量。针对地下开采矿山，如铁矿及非金属矿山实施开采，其开采难度相对较大，可能造成地面塌陷及地面裂缝等一系列地质灾害问题。

最后，在矿山开采阶段可能造成不同程度的废物污染。针对矿山进行开采，可能产生多样的污染物质，针对此类污染物质实施充分净化，这一过程需要耗费大量的时间和成本。部分矿山生产企业环保意识相对较低，为节约成本，不规范开采，导致矿山开采出现了大量的废物累积，也因此对民众和植被资源造成了严重污染，甚至影响了地下水循环系统的运行质量。在矿山实际开采阶段可能产生大量的废气和烟尘，且CO及SO2排放量较高，可能相应增加周边空气浊化的风险，导致空气能见度变低，同时，由于空气中的污染物颗粒密度较大，可能形成酸雨，导致环境出现二次污染[3]。

4 矿山地质环境治理工作现存问题

4.1 土地复垦速度相对缓慢

基于我国目前复垦情况而言，许多矿山在闭坑后并未严格按照编制的复垦方案实施，也存在许多未能落实综合治理设计方案的情形，导致存在复垦不达标、复垦缓慢、以及历史遗留矿山问题。目前自然资源部门正在着重解决历史遗留矿山问题，压实责任，恢复治理生态环境和土地复垦工程。

4.2 项目管理工作机制有待优化

我国地质环境治理工作的发展时间相对较短，且起步较慢，治理工作的开展阻力也较为突出，同时，由于矿山地质环境治理运行阶段仍然存在诸多问题亟待解决。以立项申报环节为例，申请人为争取更多的项目资金支持，往往会采取虚报和夸大工程内容的方式；以治理环节为例，由于缺乏严格的施工监管，且过度关注地质环境治理而忽略了资源综合利用的效率，相应影响了地质环境治理工作的质量；最后，因为未能深刻落实各项验收操作流程，且未能针对治理成果进行全面巩固，也相应增加了地质环境治理的难度[4]。现阶段，各省市县自然资源部门不断改进监管，对各辖区内矿山修复工作严格督促与监管，逐渐有了较好的效果。

4.3 项目治理方案有待细化

为了让生态环境的平衡性可以得到充分保障，要求全面关注项目治理方案的自然恢复能力，尽量贴近自然，与原本的生态环境实施充分对接，以相应降低项目开支，恢复矿山地质生态环境。针对地质环境恶劣的矿区而言，要求积极采取人为干预的措施进行地质环境修复，以起到良好的修复效果。要结合具体的地区环境确定相应的治理方案，以充分保障生态环境的平衡性，使其得以协调发展[5]。

5 矿山地质环境治理模式分析

金属和非金属矿产都是我国十分重要的能源类型，发挥着良好的国民经济支持作用，有着十分突出的矿产资源战略地位。在矿产资源的长期发展过程中为国家的发展做出了极大的贡献，但是开采中与闭坑后也相应带来了许多地质环境问题，导致资源损毁、地质环境破坏与地质灾害等问题。较为常见的资源损毁问题主要有矿产资源浪费与破坏、地质遗迹及景观资源破坏及土地植被资源压占与破坏；而较为常见的地质灾害问题则主要有泥石流、地裂缝、采空塌陷、地面沉降、土地沙化、瓦斯爆炸、滑坡、煤层自燃及水土流失等；至于环境污染问题，则主要表现为水土环境污染。

由于矿山环境十分复杂，且存在不同因素之间的影响和作用叠加，需要在实施矿山环境治理时充分运用各类综合方式方法，以实现对于系统矛盾的充分分析，确定其中的主要矛盾并予以肢解。下面将简要分析与不同矿种相对应的矿山环境问题及具体的治理技术和模式，以更好适应矿山环境治理的需求。

5.1 资源破坏治理模式

5.1.1 强工程模式

综合利用危岩清除、危岩整治、削坡及防排水治理工程，使用废弃的石渣材料，填平其中的采坑，向其中覆盖一定的泥土资源，以达到良好的绿化效果，同时，结合地区实际，进行人工池塘修建。待完成各项工程项目后，要求针对该工程治理模式实施深度开发，使其得以充分适应城市建设的需求，针对采石场进行开发，以搭建公园、生态廊道及雕塑等观光游览景点。

5.1.2 渔农业复垦模式

由于耕地出现了大面积损坏，导致耕地的生产力大幅降低，且难以进行高效耕种。在历经多年的探索实践中，我国已经初步探索出了疏排法、固体废物充填法及就地取土法等多项农业复垦模式，针对多个矿区实施综合治理，同时，也打造了集种植业、渔业及家禽养殖为一体的综合治理模式。要求将矿业固体废物当作主要的充填材料，以实施充填复垦，让大面积的压占土地得以全面释放，以达到良好的矿区生态优化效果。

5.1.3 建筑复垦模式

近年来，我国城镇化进程持续加快，需要积极进行建筑用地建设，以更好应对我国城镇建设用地的瓶颈问题，通过持续的应用实践，让建筑复垦模式得以实现充分优化，以充分保障建筑复垦的质量。

5.2 环境污染治理模式

5.2.1 矿山生态复垦模式

要求积极发展生态用林，实施防风林建设，以充分保障水土保持林区及生态经济林区的生态效益，让水土环境的种植功能得以切实恢复。

5.2.2 矿山农渔业复垦模式

需要积极开展工程治理及土地整治工作，以充分优化土壤的肥力状态，实现对于污染土壤的全面修复，修筑相应的辅助设施。而借助土壤监测方法可以从土地中筛选出最为适宜的农作物，并进行种植。要求积极修建排管系统和集水池装置，以充分收集平台中的回水，不仅可以达到良好的治理水源供给效果，还可以实现对于集水池的转化，将其建设为鱼塘，同时，在其四周饲养各类家禽[6]。

5.2.3 大力发展旅游业

要求以保护生态为前提，大力发展矿区旅游业，积极提升水源、森林及土地等自然资源的生态保护力度，结合矿山岩土的实际性质和社会经济发展特点，确定具体的区域发展方向。同时，需要积极推广矿山复垦技术，通过合理的植树造林措施，让生态旅游业可以得到充分发展。若矿业地区的资源已经出现了枯竭，则需积极开展地质遗迹保护，并以此为前提，发展绿色矿山。

5.3 地质灾害治理模式

1）崩塌治理模式，需要充分利用危岩体清除、挡土墙及排水沟修筑及绿化措施，进行高效的工程治理。

2）滑坡治理模式，充分关注工程项目的灾害链效应，采取流域治理方案进行矿山治理，同时，综合利用给排水工程、挡土墙、预应力抗滑桩等多种手段，结合深部缓采和清帮减重等多项措施，让采场边坡结构的稳定性可以得到切实提升，疏通巷道漏水区，并实施高压喷浆截水帷幕及降水井处理，以切实保障工程项目的质量。

3）泥石流工程治理模式。首先，要求充分运用拦挡及排导支护等多项治理措施，以实现对于上游矿渣松散体的充分拦挡，有效阻挡泥石流的物质来源。实施拦挡坝修筑，要求积极进行排水设施布置，以分离其中的水土资源，并在中下游位置实施排导，以相应疏通沟道结构，避免出现淤积漫流的问题，导致田地受损。此外，需要积极做好沟道边坡支护措施，以免造成塌方事故，使道路遭受损坏，同时，需要在合适的地点进行速流通道建设，以促进泥石流排导；其次，要求充分利用各种生物及工程处理手段，针对质地较硬的岩石，如金属矿围岩，要求在实际开采阶段充分关注覆土层及风化岩石结构，以免造成块状堆积物难以风化的问题，导致地质灾害问题严峻。此外，在金属矿床实际开采及冶炼阶段可能导致严重的土地及水体污染，要求进行充分治理；最后，要求充分关注风景区、农田及城镇建设，做好积极有效的泥石流防治措施，提出可行的泥石流治理模式，以实现良好的风景灾害治理效果[7]。

6 矿山地质环境的勘测与评估

6.1 针对不同的地质环境，采用针对性的防范措施

在采矿过程中通常需要挖掘大量的矿井，如果在完成采矿工作之后，没有对矿井进行及时的修复，那么长此以往下去，随着矿井的增多，就会造成地表凹陷问题，从而形成一个巨大的深坑。对于这种情况，在开展地质环境治理工作的过程中，应落实好以下几项工作：首先应对已开采的矿山进行适当的修复，防止灾害进一步发生。其次要注意水资源的管理，这也是造成地面凹陷的又一重要因素。例如，当雨水季节来临时，雨水会渗入到土质中，加剧了地面的凹陷程度，对此，建立完善的排水系统是十分必要的。同时，在雨季时期，工作人员还要加强对土壤表面的监测工作，针对特殊区域要做好安全防护工作。最后，在采矿过程中，必须采用科学的开采方法，不能对矿产资源进行肆意的开采，以减少对矿山地质的损害。

6.2 地质环境灾害评估策略

工作人员必须明确矿区内不同地质活动的分布以及影响范围，从而进行有效的地质勘查及治理工作。在排查重点区域时，工作人员需要明确矿区环境以及地质条件，包含矿区内是否存在滑坡的危险，是否存在泥石流以及崩塌等隐患，甚至山洪暴发也在考察的范畴内，这些因素都会成为影响地质灾害危险评估的重要因素，能够为地质环境治理工作提供有效的参考凭证。

首先，在进行矿区环境的勘查工作之前，工作人员可以首先对相应的山体状态以及地质情况进行排查，使用相关检测设备进行不同区域的地质检测，并将信息如实记录，同时进行存档保留。其次，在采矿过程中，考虑到在挖掘过程中会产生大量的尘土及废石，这些废弃材料的堆放地点也必须进行指定，在挖掘工作结束之后，这些废弃材料是否需要掩埋也必须进行统筹的规划，从而减少环境污染。

7 结语

矿产开采对国民经济发展发挥重要作用的同时，也对生态环境造成严重影响。我国开始实践和重视矿山土地复垦与地质环境保护已近40年，该领域已经从“冷门”变成了“热门”。当前我国经济从高速发展转向高质量发展，经济高速发展遗留众多待修复的矿区，而经济高质量发展要求昭示矿山安全、高效、绿色、智能的发展方向，为了实现矿山绿色开发，生态修复是关键。在生态文明建设和绿色发展已经成为国家战略的今天，采矿行业必然走绿色发展的道路。因此，矿山土地复垦与地质环境保护是矿山实现绿色发展的根本保障。