矿山地质环境的综合治理探讨
——以赫章县矿山为例
2019-02-11杨兵
杨 兵
(贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队,贵州 六盘水 553000)
随着社会经济的发展,人们的生活水平越来越高,对生活环境的要求也越来越高。当前,很多城市在开发矿产资源过程中,都只注重眼前的经济效益,忽略了周围环境的保护,导致矿产地质环境存在诸多问题,严重制约着社会经济的发展。因此,研究分析矿山地质环境的综合治理措施具有重要的现实意义[1]。
1 项目背景
赫章县隶属贵州毕节市,主要地形为高原斜坡、深切河谷河间地块、山地地带。地下水埋藏深度大,而谷地隐伏岩溶发育、地下水埋藏浅。再加上岩层大多软硬质岩层相间叠置、软基硬质陡崖众多,一旦进行大规模的采、排地下水,很容易导致岩溶地面塌陷。
由于本县城具有丰富的矿产资源,且开发较为频繁、开发时间较早,人为工程活动较为强烈,导致本地区的矿山地质环境问题很多。为了改善本县城的矿山地质环境,为后期的综合治理方案提供依据。本企业针对全区280个矿产企业展开了现状调查[2]。根据开采方式的不同,划分为露天开采和地下开采两类,其相应的矿山地质环境问题如下所示:
(1)露天开采矿山地质环境问题。本县城的采石场大多采用露天开采的方式,在矿石开采过程中,很多矿产企业都没有按照开发利用方案的要求,对矿山进行台阶式、从高至底的方式进行开采,主要矿山地质环境问题体现在以下两个方面:①矿山的地表存在严重的破坏,部分区域还存在较陡开采坡面,导致坡面岩石破损、松散,给周围的居民以及过往行人造成了巨大的安全威胁。②地表的工业广场、堆料场、堆渣场等建设,对矿山周围原有的土地类型产生了破坏,导致了矿山周围的生态环境进一步恶化。
(2)地下开采矿山地质环境问题。本县城的地下开采矿山主要以煤矿和金属矿山为主,通过对地下开采矿山企业的调查,主要存在的地质环境问题如下:①在开采矿产资源的过程中,在地下形成了较大、较多的采空区,采空区破坏了上方岩土体的稳定性,导致引发地面不均匀沉降、地面塌陷、地裂缝、滑坡等等地质灾害,对周边居民生命财产安全形成了严重的威胁;②工业广场内的建筑物、堆放的矿石和矿渣、以及井下排放的废水等都对矿山周围原有的土地类型产生了破坏,导致了矿山周围的生态环境进一步恶化。
2 矿山地质环境现状评估
(1)地质灾害预测。①露天开采矿山:由于矿石开采作业的不规范,以至于在开采的过程中,对原有的地表景观造成了严重的破坏,形成了较陡开采坡面和临空面,导致坡面岩石破碎、松散,在陡坡顶部形成了不少的危岩体随时都有崩塌的可能,如果矿山为“顺坡顺向”开采,还可能引发岩层之间的层间滑动,形成滑坡。如果不及时的对其进行治理,矿山引发地质灾害的可能性大、危险性大,引发的地质灾害将对矿山内的施工人员、工业广场、设备、周边环境及过往行人等产生巨大的安全威胁。②地下开采矿山:地下资源的过度开采,再加上未采取有效的措施对采空区进行回填,导致本县城的地下开采矿山存在较多大型采空区,破坏了采空区上方岩土体的稳定性,很容易引发地面不均匀沉降、地面塌陷、地裂缝、滑坡等等地质灾害。此外,如果因采矿活动而导致地下水漏失,将会扩大地质灾害影响的范围。如果不及时的对其进行治理,矿山引发地质灾害的可能极大。
(2)地表水、地下水破坏评估。①露天开采矿山:该类矿山主要位于当地排泄基准面之上,因开采活动导致的地表水漏失问题可能性较小,对周围的供水影响较低。②地下开采矿山:通过本次调查工作来看,因地下开采区所导致的地下水位下降、地表水漏失情况基本没有,并不会因为地下、地表水漏失,扩大地质灾害影响的范围。
(3)地形地貌景观影响评估。根据本县城的实际情况,矿区周围并没有重要的人文景观。主要的破坏对象是本地的地形地貌景观,应在矿区开挖之后,对原生山峰坡面地貌景观进行修复,避免因为矿产活动的进行,导致本县城原有的土地植被资源受到严重的破坏。
(4)土地损毁预测评估。随着矿山的进一步开采,采矿场的开采面积将进一步扩大。因而对原有地形地貌的破坏范围也越来越大,导致地表植被损毁,土壤损毁,岩石裸露等问题日渐严重,甚至部分露天矿山开采区,还形成了临时或永久性的高陡边坡,导致土地利用现状发生了巨大的变化。
3 矿山地质环境的综合治理策略
(1)地质环境综合治理措施。根据现状评估和预测评估,矿山地质灾害露天开采矿山主要来自于开采边坡崩塌、落石、边坡滑坡等地质灾害;地下开采矿山主要来自地下采空区造成的塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害。针对以上问题,采取了以下综合治理措施:①建立完善的地质灾害监测系统,进行监测,及时发现和治理地质灾害隐患。对露天采坑不利用的区域,及时进行复垦和地质环境修复,完善边坡防护。同时为了防止对地形地貌进行破坏,矿山开采剥离的土方必须集中保存,完善保存措施。②建立定期的地质环境监测制度,及时发现和治理地质灾害隐患。开展露天开采永久边坡区地质灾害防治工程。
(2)矿区地质灾害预防治理措施。①挡土墙:针对高边坡区域,容易产生滑坡等地质灾害的区域,计划采用挡土墙进行地质灾害预防。此外在堆土堆区域,为了避免在降水作用下产生流动,形成泥石(渣)流、水土流失等灾害,也设置了挡土墙。同时在,在堆土场表面覆盖土工膜减少水土流失问题的发生。②排水沟:排水沟主要设置在排土场四周,主要目的在防止地表水渗入场内引发泥石流地质灾害,本县的治理方案为:设置上宽0.4m,下宽0.3m,深0.3m的梯形防排水沟,而对汇水面积较大的地段,则可以采用上宽0.6m~1.0m,下宽0.5m~0.6m,深0.5m~1.0m的梯形防排水沟。③坡面及危岩清理:矿山开采结束后,会形成最终开采边坡,坡面岩石受到炮损影响处于不稳定状态,必须对坡面及危岩进行清理。④安装钢丝防护网:露天开采形成的边坡外围,以截/排水沟外推3m,安装钢丝防护网,以确保周边行人的安全。
4 结语
综上所述,本文结合实例分析了矿山地质环境的开采现状,并通过科学的研究和调查,预测了区域可能存在的地质环境问题,针对以上问题提出了相对应的综合治理措施,最终取得了良好的效果,有效的改善了矿山地质环境,减少了地质灾害的发展,实现了社会效益和经济效益的双丰收。