矿山地质灾害防治与地质环境保护治理

吴 耀

（安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院，安徽 芜湖 241000）

矿产开采活动的实施将原有稳定的矿藏条件予以变更，改变了当时的地质环境，因为采矿活动导致地质环境变化引起的灾害称之为矿山地质灾害。矿产地质灾害的发生，对周围的环境、资源等产生不可逆的损伤，我国矿产开采具有较长时间的特性，开采技术和设备滞后，促使矿山地质环境恶化加剧，地质灾害发生频次增加。以我国矿山地质灾害类型为核心，提出相应的防治策略，充分做好地质环境保护和治理工作，促使矿产开采和治理工作更具规范化，实现人类与自然间的协同发展。

1 矿山地质灾害类型及其特征分析

地质灾害从不同视角、标准范围划分，其分类不尽相同，从其成因进行分析，由于自然变异导致地质灾害，由于人为因素诱发的地质灾害，称之为人为地质灾害。从地质变化速率分析，通常可将其划分为两种类型，即突发性地质灾害、缓变性地质灾害，前者现象包含崩塌、滑坡、地裂缝等；后者主要以水土流失为主。依照地质灾害发生的区域，对该区域内地理或地质特征进行分析，可将其地质灾害划分为崩塌、滑坡，平原地区内自然灾害以地面沉降、地裂缝等为主。常见地质灾害特征如下：①崩塌。崩塌主要是指高陡斜坡上岩土体完全脱离母体后，以滚动、坠落等方式进行移动称之为崩塌，通常处于坚硬岩层组成的高陡山坡，处于节理裂隙发育、岩体破碎状况下易产生崩塌。昼夜温差和季节性的温度波动，促使整个岩石风化，地表水冲刷、溶解和软化裂隙充填物形成软弱面，均会不同程度引起崩塌。②泥水流、滑坡。发生此种地质灾害核心因素是地质缺乏紧密性，地质稳定性不佳。此外，我国城市化进程中，对自然资源开发过度，增加此类地质灾害发生风险。地形为沟谷、斜坡等地段，易于发生泥水流、山体滑坡等地质灾害，亦或土壤长期受周围河流影响，水土流失较为严重。遇持续性大暴雨，易引发泥石流、山体滑坡、崩塌等灾害。③地面塌陷。受矿山工程活动影响，由于地下层松散层固结压缩，致使地壳表面标高持续性降低，其形成因素包含自然因素、人为因素。采矿过程中选取多种方式促使井下产生较大的采空区，当其处于一定规模时便会产生大面积塌陷，造成严重的灾害。④地裂缝属于一类积累渐进性地质灾害，主要包含两种类型，即内动力形成地裂缝、非地质构造。此种类型地质灾害发生核心因素是地下水开发缺乏合理性，未选用科学方式，根据实际区域内水文状况，开采水资源，导致区域内地质稳定性难以保证。

2 矿山地质灾害防治策略和方法

2.1 崩塌的防治措施

崩塌作为矿山地质灾害核心类型之一，其自身破坏性较强，需充分结合实际状况，选取合理的防治措施，体现在以下几方面：一是排水，处于有水活动的区域内，合理布设相应的排水构筑物，以此进行疏导和拦截，主要包含排出边坡地下水和防止地表水进入；二是刷坡、削坡。处于危险岩石和风化严重的地段，选取刷坡技术逐步放缓边坡；三是锚固。通过遮挡可将斜坡上的崩塌物进行遮挡，此类方法多见于小型崩塌的状况下；拦截，针对雨后具有坠石、剥落和小型崩塌的地段，可在坡脚或半坡上增设拦截构筑物；护坡，处于易发生风化的边坡区域内，可修建护墙，对缓坡做好水泥护坡等工作。

2.2 滑坡防治策略

矿产滑坡防治应始终以防为主，综合治理，按照边坡丧失稳定性的因素和滑坡形成条件，防治该灾害可从以下几方面着手：一方面，消除和减轻地表水和地下水的危害。滑坡灾害的产生多与水密切相关，消除和减轻水对边坡的危害十分关键，通过降低孔隙水的自身压力和动力水压力，避免岩土体软化及溶蚀分解，进而实现消除或减小水的冲刷。防治措施主要是避免外围地表水进入滑坡区域内，可在坡面修建排水沟，处于覆盖层上课利用浆砌石进行铺盖，避免地表水下渗；针对岩质边坡可选取喷混凝土护面，可充分结合边坡地质结构特征和水文地质条件合理选择排除地下水措施，常用方法包含水平钻孔疏干、竖井抽水等。另一方面，改善边坡岩土体力学强度。结合整个项目实际状况，通过相应的工程技术措施，优化和改善边坡岩土体力学强度，增强其抗滑力，一般选取的方法包含削坡减载，可通过降低整个坡高，改善边坡自身稳定性，此类方法经济型较低，正式实施之前需及时做好可行性分析。边坡人工加固，正常选用的方法是修筑挡土墙、护墙等不稳定岩体；预应力锚杆或锚索，适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡[1]。

2.3 泥石流的防治

泥石流的防治措施较多，主要任务目标是从本质层面减少此类灾害发生的频次，降低灾害危险程度，其主要选取拦挡、排导和支护等防治措施，对上游实际矿渣松散体进行拦截，阻挡泥石流物质实际来源；合理布设排水基础设施，促使水土分离，中下游做好排导，疏通沟道，对沿途沟道边坡做好支护工作，以免产生塌方现象；处于合适部位修建速流通道，加速泥石流排导；加固坡体，增强其抗滑性能。针对较大规模或发生造成较大危害的滑坡，需第一时间建立严密的监测机制，并高效化选取适当的防治策略。

2.4 地裂缝治理

地裂缝也是地质灾害核心类型之一，其对人类造成的危害较大，所以为保证人类良好发展，需加强此种地质灾害治理力度，充分将人工环地质技术应用于地裂缝治理中，是减少地质对人类影响的重要路径之一，获取良好的治理成效。地裂缝地质灾害实际治理过程中，应用人工环地质技术，对核心影响因素进行全周期监测。譬如地下水开发缺乏合理性，是导致地裂缝形成原因之一，需积极倡导人们节约用水，加强地下水合理开发力度，确保其水容量处于合理范围内，防止其区域内地质结构的变更。此外，应用水工环地质技术，对地下水位进行动态监测，做好地裂缝灾害预警措施，保证地裂缝治理成效[2]。

2.5 塌陷防治

矿区采空区塌陷现象较为常见，一般选取充填复垦方法，该方式主要是选用矿区周围的煤矸石、粉煤灰等作为充填材料完成充填，治理后地形应与所在区域内地形保持统一，塌陷坑内坡度应接近自然角，不会产生陡坡和凹地，治理恢复后，该区域内最大限度实现与周围景观相协调的目标。当下使用频次较高的便为充填复垦法，选用此类方法不仅可完成复垦和生态环境的恢复，而且处理矿山各类废弃物堆积，具有较佳的经济性。

3 矿山地质环境保护及治理措施

3.1 矿山地质环境保护和治理原则

充分结合矿山实际开采计划和服务年限，矿山环境保护、治理愈发关键，需充分结合实际状况，积极做好各方面工作，遵循以下几方面原则：第一，预防为主，防治联合。选取多元化的方法开展高效化管理，利用预防措施最大限度避免出现破坏环境的现象，为生产源头环节消除隐患，保证环境产生问题之前予以解决，力争实现提前防治；对无法避免的环境问题，应及时做好综合性防治工作，实现保护矿山环境的基本要求。第二，开发中保护。矿产资源开采作为一项综合性、长期性工作，处于正式开采中，需充分从本质层面做好现场各类环境问题隐患消除工作，亦或降低其对矿山的干扰，对现下产生的环境问题，需联合多种举措进行治理，促使整个矿区内环境符合相关要求和标准。第三，依靠先进科技。为从本质实现矿产开采中对环境的影响，需选取先进的采矿技术，降低开采活动对环境的损伤，甚至达到零损害；选取先进的节水工艺，最大限度减少水使用量。

3.2 矿山地质环境保护和治理措施

3.2.1 加强资源的保护

我国各类资源耗损浪费问题严重，导致其进入匮乏阶段，为保证人与自然协同发展，矿山实际开采中需重视地质环境保护工作，结合实际状况积极做好各类资源保护工作，体现在以下几方面：首先，土地的保护。矿产地建设工程应尽量减少对土地占有率，减少对占有土地的损坏，确保矿产区域内的土质平衡性。矿产区域内推土长、产品堆场等区域内均应进行管控，充分利用各类土地资源，最大限度减少其他土地的占用和损坏，实现科学、高效化使用土地，严禁无序化堆放现象。其次，植被的保护。矿产地严禁对林木砍伐区进行延伸和扩大，以免造成破坏绿色植物引发的环境破坏，处于矿产区域内开展作业，需掌握各类树种移栽技巧，以免导致生态平衡。应结合现场实际状况，适当种植草木，扩大矿产绿色用地，改善其脆弱的绿色困境。最后，水资源的保护。矿产地水资源十分宝贵，受采矿活动污染促使矿产地水资源不足，地下水位严重下降，采矿活动实施中，废水应严禁直接排放至附近河流内，将废水处理后进行排放，进一步降低河流被污染的风险[3]。

3.2.2 完善矿山开采前风险和环境评估

应全方位做好矿山开采前各类风险和环境的评估，及时掌握各类风险，将其做好分类并制定相应的策略，促使整个风险预先消除。为有效解决地质灾害造成的危险，必须提出针对性措施，首先需对施工现场予以加强勘查，因矿山开采现场通常集中于山区，所以相关部门需对其所处区域，进行详细分析及全方位勘查，以此使工作人员对该地区有初步了解，并根据其自身特征制定针对性现场开采方案；除施工现场环境外，对水文环境进行勘探也十分重要，在进行水文环境勘查时，需将相关文献典籍熟悉掌握，根据相关资料及参考文献进行整体设计规划。根据上述标准，判定水文环境对地质灾害的影响，最终对水工环地质灾害所处危险性层级予以评估。若部分区域极易发生地质灾害，需要根据相关标准进行科学、合理的分析，获取地质灾害主要成因和危害等级。同时对其结果进行整合分析，将其作为危险等级评价指标，为评估工作的顺利开展提供可靠的支撑条件[4]。

3.2.3 全面落实各类环境保护和治理制度机制

一方面，落实地质环境恢复治理制度。矿产资源实际开采过程中，需积极结合实际状况，及时完善地质环境恢复治理制度，并严格将其落于实处。为提高整个恢复治理成效，需积极做好监督管理工作，加大执法力度，第一时间将废弃物做好高效化处理工作，减少矿山地质环境形成，一经发现各类问题应及时做好解决，另一方面，落实地质环境保护和恢复长效机制。结合当下实践现状分析，地质环境问题的产生多是因监督管理机制不完善。政策性的缺位，当下地质环境问题保护和治理中仍存在责任不明晰的现象，影响了工作效率。应始终坚持谁破坏、谁治理的基本原则，严格按照生态文明、环保型社会建设基本需求，联合落实预防、治理和恢复等工作，地方政府需积极发挥“领头羊”的工作，选取创新环保理念持续性建立完善的地质恢复和保护长效机制，为后续地质环境保护工作做以支撑，改善矿产资源开采整体效益。

3.2.4 依法办矿，实现矿产规范化管理

矿产全面建设推进过程中，应全方位贯彻保护优先、自然恢复为主的政策方针，应将其全面贯穿于矿山建设中，并以其为中心点围绕相关工作。原有主要是强调依法办矿，将精力放置于相关证照是否齐全、合法经营，未来需将工作重点放置于是否全面贯彻党及国家相关政策方针，特别是资源节约、保护环境等层面。对矿山开发设计、建设保护、土地复垦、生态建设等方案，从制定、评审至实施全过程，均需严格依照相关要求落实监督检查，保证各环节工作落实质量达标。矿业经济良好发展，严禁以传统开发利用模式为主，牺牲生态环境为代价。因此，矿山建设中，需树立新时期开发利用理念，需要将“安全第一，以防为主”放置于首位，应做好各方面安全保障措施。应加强生态文明制度建设，实现矿山智能化、制度化、规范化管理。为满足生态文明理念实际需求，矿山企业需加快矿山数字化、信息化进程。同时，应完善环境风险控制系统，即对矿产开采环境进行实时监测及预警，对生产全过程进行远程监控，尤其是污染源在线实时监控，掌握相关矿产资源开采实际状况。应积极加快企业发展方式，促进生态文明建设，实现有效循环发展、低碳发展，需从本质层面杜绝矿产资源浪费、利用率低瓶颈，生态严重的环境污染是影响矿产企业发展的核心因素，核心关键点是加快变更经济发展方式，加速工业文明成功转型生态文明关键。因此，应注重企业生产结构优化升级，基于节约资源，大力开展资源综合性利用，发展循环经济，有效延长整体产业链，提高经济、环境整体效益，从本质实现清洁生产、节能降耗目标。

3.2.5 借力科技技术动态监测地质环境

科技技术的创新作为其发展的核心驱动力，应积极加大科技投入资金，全面鼓励支持自主创新战略，研发、引进先进技术，开展矿产区域内地质环境的动态化监测，有助于认识地质环境问题和危害，精准掌握各区域内矿山环境动态化变化，估测矿山环境发展主趋，为科学合理开发矿产资源、矿产生态环境恢复和重建等提供完整、精准的资料。为切实加强矿山环境保护，针对存在矿山环境问题，对水环境和地质灾害做好重点监测，选取先进的信息化、地球物理勘查手段等，对矿山地质进行严密监视，对可能发生潜在的灾害实时监测，其实际监测方案如下：第一，地下水监测。地下水监测可通过水质、水位和水量方式实现，水质主要是处于矿区排水总泄区域内，对下水定期完成采样工作，检验其中的化学成分，有助于监测水质变化，其关键是对污染地下水化学元素进行监测；水位监测是对矿区地下水水位监测，主要任务是对静态水位高程和埋深进行测量；水量监测主要是对矿井涌水量、矿区生产形成的废水总量等进行监测，监测正处于生产的矿井水量时，可选用水表测量等方式。第二，预测地面塌陷变形监测。结合地表移动贯彻的要求，对受采动影响而生成的地表移动变形状况进行监测，其主要监测主体目标为采空区的地表发生地面发生变形状况，主要包含下沉和水平移动。地面塌陷监测频次不固定，需结合现场实际状况进行确定，至少每月进行一次。

3.2.6 提供充足的资金保障

矿产地质环境的保护和治理作为一项综合性、复杂性工作，其工作开展需要充足的资金给予支持，需充分结合实际状况，不断扩展整个资金来源，促使其保护和治理实现持续性。国家应给予部分财政专项资金供给，同时矿产企业需开展资金来源，从多方面进行筹集，吸引各类社会资金入驻，为整个地质环境保护和治理提供支持，设立专项保护资金，促使该项工作的全方位落实和贯彻。

4 结语

矿山地质灾害种类繁多，引发因素多元化，不同矿区地质环境特征，需有放矢的开展矿山开采方案。积极做好地质灾害勘查工作，加强地质灾害预警巡查工作，将各类地质灾害遏制于萌芽阶段。为实现矿山地质环境的保护和治理工作，需积极提出防治策略，为矿山环境保护提供助力。