地质灾害治理在废弃矿山环境的探讨

2022-12-22 01:17张麓尔
世界有色金属 2022年17期
关键词:边坡灾害矿山

张麓尔

(江苏绿岩生态技术股份有限公司,江苏 苏州 215600)

现阶段,经济的快速发展使得我国对矿物的需求愈来愈大,为矿产企业的发展打下了良好的基础。但是,矿山的过度开采也导致地质灾害的发生概率愈来愈高,给现场人员带来了严重的生命威胁。因此,企业技术人员需对废弃矿山的环境特点进行深入研究,明确其中的地质灾害类型,并结合实际采取有效的治理措施,以提高对灾害的治理及预防效果,为周边居民的身体健康提供保障。

1 废弃矿山地质灾害种类

1.1 地面塌陷

在废弃矿山中,地面塌陷这一问题主要发生在竖井开采区域。究其原因,矿产资源形成于浅层地表,这导致矿产开采工作很容易对地层结构造成破坏,致使现场地面出现空隙或采空区等问题[1]。其中,虽然部分采空区的厚度较高,但当有超过其承载限度的外力施加其上时,就会导致采空区发生塌陷事故。一旦有这类现象发生,就会对周边环境带来严重的破坏及不良影响,地表建筑及交通设施也会发生损毁。此外,附近的耕地及水资源在此过程中也会受到不良影响,给人们的身体健康带来威胁。

1.2 采矿场边坡失稳

该现象的主要产生原因为不合理开采现象较严重。其主要发生于露天开采的非金属矿山[2]。经过长时间的开采后,开采边坡坡度过陡,高差较大,再加上地层节理、裂隙发育等现象,导致现场多处形成了不稳定性的顺向及侧向坡,且有大量的鹰嘴崖。另外,大部分开采边坡中还有落石的问题,增加了现场的安全风险。

1.3 空气污染

矿山开采环节往往也伴随着大量的废气及有害气体的产生,当矿山被废弃后,这些污染空气会在采空区内聚集。同时,采空区的产生也导致地层结构发生了变化,再加上部分企业没有在矿山开采结束后采取适宜的处理措施,提高了采空区塌陷及裂缝等风险问题的发生概率。此时,其内部聚集的污染空气就会随着裂缝的坍塌向空气中蔓延,对大气环境造成了破坏。另外,还有的矿物在封闭环境中会自发产生有毒气体,其在进入空气中也会对周边居民的身体健康造成损害。

1.4 水文地质污染

水污染是废气矿山中较为常见的污染事故。由于矿山底部往往有地下水流经。而随着开采进度的推进,地下水位不断降低。当开采结束后,水位会逐渐恢复为以往的状态[3]。在这种情况下,若地下水与矿山污染物发生接触,就会对区域水文环境造成破坏,引发新型的污染。同时,在矿山开采过程中,不当的开采方式也会导致地层中被渗入污染物,加剧矿山污染程度。另外,当矿山被废弃后,排水系统的发挥就会受到限制。此时,无法被排放的污水就会沿着多河流湖泊进入地表径流,造成更加严重的水污染。如当废弃矿山存在水污染问题时,一旦有地面塌陷现象发生,就会导致水位不断回升,引发污水外流的现象,这不仅会导致大量农田发生污染,还会对周边的生态环境造成严重的破坏,不利于我国可持续发展战略的落实。

2 地质灾害的成因

2.1 开采技术落后

矿山开采工作的进行必然会对周边水资源及地层结构造成不同程度的破坏,进而造成水环境污染等问题[4]。同时,矿物的开采还会使地层结构出现中空,当水分渗入到地层中的采空区中,并与地层中的开采物发生物化反应,就会导致水资源的成分愈发复杂,造成水污染的问题。通过对这一现象进行分析,其主要产生原因为开采技术不足。如在实际的开采过程中,技术人员没有结合20世纪需要对技术措施进行合理选择,或实际应用的开采技术落后,导致水资源污染问题无法被有效处理。另外,技术人员在矿山开采结束后没有及时采取对应的措施,导致矿山采空区的稳定性不足,很容易造成裂缝等问题,进一步提高水资源的污染程度。

2.2 环保意识不足

通常情况下,大部分矿业企业对矿山开采项目的经济效益过于重视,对于矿山开采引发的环境问题则缺乏应有的关注,再加上国家对矿山开采的监管力度不足,导致各煤炭发达区域均有盲目开采的现象发生[5]。甚至有的企业使用较为原始的手段进行矿山开采,没有实施良好的环保措施。当开采结束后便将矿山废弃,没有对地质破坏程度及治理措施的实施效果进行合理评估,导致矿山的地质灾害问题相对严重。

2.3 环境因素的影响

从外在表现上来看,矿山大多分布在山地、高原等特殊地区,其地层结构与地理地势等相对复杂,陡坡及地质断层等结构数量较多。随着自然环境的不断影响,岩体的也随之发生分离。引发落石灾害[6]。另外,由于企业在开采过程中没有实行对应的环保措施,很容易导致开采区的植被破坏。这不仅会加剧水土流失现象的严重程度,还引发滑坡、泥石流等灾害事故,给周边居民带来安全威胁。

3 地质灾害治理的原则

矿山地质灾害治理工作开展需要工作人员对治理工作要点有足够明确地了解,并能在实际作业中从原则框架的角度出发,对自身的工作内容进行梳理,从而使废弃矿山的环境问题得到有效治理,并能构建科学高效的矿山环境治理模式。

3.1 遵循科学性的原则

在矿山环境问题的治理过程中,管理人员需结合实际需要构建灾害治理体系,并使科学性原则得到充分体现。只有从科学的角度对矿山地质灾害治理流程进行针对性规划,并对矿山环境治理模式的实施要求及重难点等进行综合考虑,从而使地质灾害问题得到有效处理,满足处理方案的实施需要求。同时,管理还需注意对实用性原则的落实[7]。由于废弃矿山地质灾害的处理内容较多操作环节相对复杂,这使得在实际的灾害治理过程中,管理人员需对治理方案进行丰富处理,提高治理方案的容错率,以降低外部环境对地质灾害处理效果的影响。

3.2 遵循因地制宜的原则

对矿山地质灾害而言,其可选的治理方式加多,但管理人员首先应当坚持因地制宜的工作原则,加强对当地地质条件、矿山及生态环境情况的考虑,如对于不稳定扎堆、较陡边坡等可通过平整、修坡及绿化等方式进行修正,推动地貌及自然环境的恢复。在实际的治理过程中,管理人员还需做好安全工作,使防灾避险、防止水土流失等发展目标得到达成,并推动生态环境与经济效益进行充分结合,随后再通过适宜的处理计算,使地质灾害治理过程得到科学进行,后续工作也能有序开展[8]。

3.3 遵循以人为本的原则

在开展矿山环境地质灾害治理工作的过程中,其不仅需要要求技术人员对矿山灾害治理的重难点进行明确,还需要立足原则框架角度,对自身的工作进行全面梳理,以提高地质灾害治理技术的效用,为后续发展奠定良好的基础[9]。为此,工作人员应当遵循以人为本的原则展开工作。地质灾害治理的主要目标为保证人们的是生命安全,因此,其需对人们生产生活较为频繁的区域进行重点治理,并对影响人们身体健康的因素进行深入研究。同时,其还应当构建灾害防御设施,保障现场人员及周边居民的生命安全,防止有人员未及时撤离导致受灾的情况发生[10]。另外,由于废弃矿山的周边环境、地质条件等存在较大的差异,且不同矿山的生态环境也各有侧重,这使得在治理工作开始前,工作人员需对现场情况进行综合考虑。结合实际环境需求实施治理方式,以使矿山周边的生态环境得到尽早恢复,为环境治理工作的顺利进行提供保障。此外,废弃矿山治理还需要对土地占用等问题加强考虑,若工作处理不当,就会使国家及群众的利益受到损失。在这种情况下,各参建单位均需参与其中,对现场工作进行协调处理,避免出现利益纠纷。而对各利益主体的矛盾进行协调则是该工作的难点,需要职能部门充分发挥子很的桥梁与纽带作用,使各方利益都能得到保障,并对治理过程中暴露的问题及时进行处理。而对于矿山企业来说,其在治理地质灾害的过程中同样需要以提高经济效益作为主要的工作目标,构建全体参与方的利益共同体,并制定多套解决方案,筛选出最低廉、高效的施工方案,为治理工作的顺利进行提供保障。项目收益也能实现最大化提升。

4 地质灾害治理的工作思路

在地质灾害治理的过程中,工作人员需要从边坡处理及土地利用两方面展开工作。首先,其需要对边坡的类型进行明确,根据其具体结构对选择合适的处理方式。如当边坡角度过大时,可采用多级爆破法降低其角度;对于坡度低缓的边坡则采用整平的方式进行处理,为后续治理工作的高效进行提供助力;其次,注重对绿色生态环境理念的引进,通过在矿山周边建造水塘或种植常规树木等方式,使水土流失现象得到缓解,进而使养护边坡的目标得到达成。此外,其还需要注重以下两方面的工作,实现地质灾害治理的全面发展。

4.1 对地质灾害的发生概率进行评估

由于废弃矿山的环境较为复杂多变,需技术人员在治理前做好勘察评估工作,以便根据实际勘察结果制定科学合理的防范措施,使安全风险得到及时规避。同时,在治理的过程中,相关人员还需要对地质勘察结果进行深入分析,结合对真实数据的研究,加强对矿山环境的全面了解,为后续治理工作的进行提供真实的数据支持。其中,在对地质灾害的影响程度进行评估时,技术人员需先利用数据模拟的方式对现场地形条件、岩土性质等进行就按分析,使再对降雨量等情况进行评估,从而计算出地质灾害被引发的可能性,以制定对应的解决措施。另外,在管理过程中,相关部门还需根据地质情况向工矿企业提出要求,使其按照规定的流程进行生产,为生产安全提供保障。此外,工作人员还可以通过建立长效责任管理机制,对违规企业进行追责。而对于矿物开采技术的应用需进行严格审核,并对废弃矿山的应用进行科学规划,使其能够满足经济社会的发展要求。为此,治理工作的进行需坚持预防为主、防治结合的工作原则,以使地质灾害的发生概率得到有效降低。

4.2 确定矿山环境的地质条件

现如今,虽然我国在矿产资源开发方面已研发出应用成熟的开采技术,但由于矿产资源开发长期处于粗放式管理模式下,使得多数矿山环境被污染,给周边居民的生产生活造成了严重的影响。对此,矿山企业需注重资源利用率这一问题,在实际的开采期间,摒弃以往的粗放型开采模式,采用更加科学的集约型开采方式,通过对矿山环境、水文地质等因素的全面分析,参考相关数据对矿山地质环境进行全面掌握,以对地质灾害的成因进行准确判断,最终制定出更加科学有效的治理措施,由此,我国生态环境得到改善,经济效益及社会效益也得到最大化提升。

5 废弃矿山地质灾害的治理措施

5.1 划分出重点防治区

对重点防治区进行划分是矿山地质灾害治理的重点得内容,治理人员需在工作前对废弃矿山的地质信息进行全面采集,并对其边坡参数等进行优化设计,以提高边坡的稳定性。其中,对易发生灾害问题的区域需进行重点监测,尽量做到对地质灾害的规避,防止在废弃矿山中出现废土废渣随意堆放等问题。同时,工作人员还应当通过在现场安设土墙等方式,保证边坡在后续使用中不会坍塌,进而实现对滑坡及泥石流等灾害的预防处理。另外,在建设挡墙时,若施工人员发现其上有开裂问题发生,就需要立即对其进行处理,避免其在以后发展中造成更加严重的后果。且工作人员还需对监测点进行均匀布置,做好对监测结果的记录分析,找出其中最易发生地质灾害的区域。最后,对矿山工作进行系统规划,落实复垦、还林等工作,使矿山的生态环境得到有效调节,为地质灾害治理效果的提升奠定基础。

5.2 次重点防治

在废弃矿山环境中,进场公路等区域常有大量的废渣、弃土等杂物留存,很容易在后续发展中造成滑坡、塌方等风险事故。因此,在实际的矿山灾害治理过程中,治理人员需实施次重点防治措施,并在节能环保理念的指导下,对废渣处理方式进行明确。且其还需注意,对废渣的处理需以规定的方式及流程进行,为其他工作的规范开展提供保障,且这种处理方式的应用对水土流失问题也有良好的处理效果。此外,治理人员在实际工作中,还可以在边坡上方进行排水沟开挖等操作,对地表水进行引流,防止其对边坡造成冲刷,影响边坡的使用性能。

5.3 对一般防治区的治理

通常情况下,一般防治区中没有特殊的建筑及设备,地质灾害的产生原因主要为人为导致的。为此,工作人员可结合工程防治与生物防治两种方式,结合滑坡类型的不同进行合理选择。如在处理中小型以上的滑坡时,可通过应用削方减载和前缘支挡两种处理方式,或使用造林等生物防治措施。从以往的处理经验来看,生物防治措施虽然具有处理时间较长,工作效益无法保障,但能使矿山的自然环境得到有效改善。此外,其还可以在现场安装临时避难所等设施。一旦有暴雨、地震等灾害发生时,现场工作人员与居民可进入其中避难,降低地质灾害对其造成的伤害。

5.4 对风险评估制度进行完善

通常情况下,采矿工作中蕴含着较大的安全风险,即便矿山已被废弃,其内部仍旧存在危险。这使得管理人员需在矿山治理前对风险评估系统进行完善,并对矿山风险进行全面评估。在这种情况下,其需要采取针对性的防控措施,完善技术手段,如通过对流体动力学特征的观测,明确其中的渗透介质,再通过对地下水流向的观测,实现对地下水的准确评估,有助于矿山风评与风险预报系统的实践落实。

5.5 对矿山风险识别系统进行完善

废气矿山地质灾害的产生原因可分为人为及客观两方面,其中,人为因素指工作人员在矿山开采过程中的违规行为,导致开采工作未得到规范进行,增加了安全风险的发生概率;客观因素则是指自然环境引发的地质灾害。因此,在对这些灾害问题进行治理的过程中,工作人员需通过应用风险识别系统,对矿山灾害的合计情况进行明确,并制定针对性的处理措施。同时,工作人员还可以利用技术手段对矿山含水层、地质结构等的特征进行确定,再将其输入资料数据库有中,以对风险识别系统进行完善,从而对矿山地风险等级进行准确判别。

5.6 对地质灾害预防体系进行完善

在对地质灾害进行预防的过程中,管理人员需对预防体系的完善加强重视,保证预防要求得到顺利落实,为预防体系作用的充分发挥提供保障。在这种情况下,政府部门需加大资金投入,并结合实际需要设置专项资金,推动地质灾害预防工作的顺利进行,为治理效果的提高奠定扎实的基础。同时,治理人员还需要结合时代发展需要,加强对先进科学技术的掌握,使治理效果得到提升。例如,在治理过程中其可以通过填充新材料构建水力坝,以加强对矿山地质灾害影响面的控制,为周边居民的是生命安全提供保障。

6 结语

本文对地质灾害治理在废弃矿山环境的应用进行探讨,首先对影响因素进行分析,提出了对应的工作思路,随后对划分出重点防治区、次重点防治、对风险评估制度进行完善等措施进行研究,以期提高地质灾害的治理效果。

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