地下采矿工程中环境地质问题研究

李 剑

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0六队，新疆 阿勒泰 836500）

矿山开发是人类向大自然获取物质的重要途径，矿产资源的开发支撑着我国国民经济的高速发展，对国家经济发展做出了巨大贡献，但同时也对矿区及其环境产生了一系列负面影响。出现的这些问题不得不引起矿企的重视，因为这些问题已经严重威胁并影响到了能源开采行业的发展。

1 地下采矿工程的现状与存在的问题

环境岩土工程以其新型的理论和新颖的施工方法被广泛应用于我国地下采矿工程中，在很大程度上解决了人们在地质施工时遇到的各种问题。环境岩土工程虽然是新兴学科，但是所做出的贡献不可磨灭，也成为了我国地质环境保护工作强有力的后盾。

1.1 现阶段我国矿山环境岩土工程

二十世纪中期所发生的矿山地质环境事件还历历在目，人们从中吸取了经验教训，在不断地反思与经验总结中达成共识。在矿山岩土工程方面，我国与国外所研究的侧重点大不相同，国外主要侧重于污染土的控制，我国的侧重点分别是：在自然环境和人类在能源开采的过程中会产生哪些问题；人类在生产、生活中与自然环境所存在的问题。会造成这两类问题的主要原因还在于人类自己。由于人类不断向自然环境进行索取，所以造成了地质环境污染；工程的建设也会破坏环境，比如挖基坑、打桩基等；造成地面坍塌的原因也是人类过度的开采矿产资源。

1.2 地下采矿工程面临的问题

我国对采矿工程的研究主要从环境工程、环境卫生问题等方面入手。环境工程具体是指以岩土工程来对抗天灾所带来的环境问题，环境问题主要包括泥石流、地震、洪水、海啸等。环境卫生问题由于企业排放污染物所造成的环境问题可以用岩土工程来应对，例如：处理污泥、分解废弃物等。一些开采活动引起的问题具体指工程施工时进行的打桩工作，由于打桩使附近地质环境发生了变化。

2 对于岩土工程问题的解决措施

2.1 如何解决地面沉降

因为在进行井下采矿工程是会采用相对于较浅的方式进行埋深，挖掘的深度大约在地下10到20米以内，所以一般采用的挖掘方式有坑槽明挖和隧道开挖两种，但是这两种方式都会造成地面沉降。地面沉降并不是无休无止的，一但沉降量超出预期预计的范围，将会对周围的地质构造成影响，严重情况将会出现采空区塌陷。根据治理的方法可进行如下操作：第一，在进行能源开采时，控制开采量，对于地面下降的问题也需要及时治理，一但沉降情况严重应及时停止井下开采行为；第二，根据地面沉降规律，人为回灌地下水，但是应该注意回灌的方式方法，以防地下水被污染；第三，有层次的对地下水进行开采，尽量避免地面沉降。

图1 人为地质作用与矿山地质环境关系图

2.2 如何解决地下水污染问题

在进行地下采矿工程施工的过程中，对施工进度造成影响的因素有很多，施工降料就是其中之一，施工降料产生的问题会对化学场的产生干扰，对井下水文状况造成更加严重的影响。另外，施工单位的施工材料也不会保质保量，为了利益他们可能会在其中添加些别的物质，所添加的物质会对土壤造成破坏，施工过程中必定会产生大量的废弃物、使用的机械设备漏油等情况也会影响到地下水。为了应对这一问题，做好工程防水工作是必要环节，防水技术有全包式和半包式两种。全包式防水技术涵盖的范围比较广，效果也比较好，在保护地下水方面所起到的作用也十分显赫。对矿井下水进行污染处理，处理的范围很大，生活污染就是其中之一。潜水位下降就是由长期开采地下水造成的，长期开采会使包气带中的岩土发生矿化作用，导致矿化度变高，最终污染物大量堆积。

2.3 针对由基坑开挖引起的地质环境问题提出解决方式

打桩对周围环境造成的干扰问题和因支护结构变形与移位造成的环境问题都是由于基坑开挖所引起的。前者是因为在打桩过程中，会造成一定范围内的剧烈振动，矿区周边的环境要同时承受来自于水平方向和竖直方向的影响。振动以应力波的形式进行传播，不但会对桩周围造成影响，对远距离的施工同样也会产生干扰。而后者导致的环境问题这要是因为支护结构发生了位移并且结构产生了变形，所以才会对周围的工程施工造成一定程度上的损害。

2.4 突水问题

在进行矿山岩土工程施工时，经常会遇到突水与管涌的问题，所以，在施工进行时要做好预防工作，可以采取的预防措施有防水、排水疏导等，排水疏导也是一种行之有效的防水措施，因为它可以降低混凝土因岩集水产生的压力。虽然关于地下工程的防水原则多种多样，但是经过总结之后可以对其进行分类，一类是以预防为主，另一类是以排水为主。在井下开采施工时并没有一个固定的原则，要根据实际情况来灵活运用。

我国矿山岩土工程施工技术不断地改革与创新，环境工程在发展的同时也在承受着挑战。人类不能为了发展经济而置环境保护于不顾。环境岩土现象的出现也是由于自然灾害频频发生所导致的。虽然我国的能源开采行业正处于扩大规模、大力发展的阶段，所面临的问题、困难也还没有得到解决，但是，所做的一切都要把可持续发展放到第一位，由此可得，对于我国井下采矿工程的建设方式还需要进一步考究。

2.5 对环境岩土工程设计方面的注意事项

随着我国生态环境的不断低势发展，环境岩土工程建筑结构的节能环保引起了社会的广泛关注。因此，环境资源的过度消耗及废弃并非由于井下施工结构设计的有意为之，最重要的原因是来自设计者对于相关的环境保护法律条约以及一系列环保节能措施的浅显认知。进而可以看出，在项目施工设计层面有很大一部分的描述都是非常不精准的，这就使得这些关于工程项目在施工时忽略了购材的环保节能性。所以，可以看出来，环境岩土工程设计的进行过程必须要非常严格的遵守环境保护条约，严格控制节能环保举措，注重环境保护节能的细节所在，加强项目组对环保的重视态度。

3 结语

地下采矿工程施工中产生的问题不容忽视，所以，为了使我们赖以生存的环境不被破坏、不受污染，要求我们在开发环境的同时也要保护好环境。开发利用地下空间也需要有所节制，注重可持续发展。做到以上两点才能够对地下空间进行合法利用，否则一切都是徒劳。