可持续发展的矿山地质环境治理与恢复措施研究

2020-05-16敖海超艾比拜尔买买提

世界有色金属 2020年4期

敖海超，艾比拜尔·买买提

（1.新疆地矿局第九地质大队，新疆乌鲁木齐 830000；2.新疆工程学院，新疆乌鲁木齐 830000）

近年来，矿产资源的开发进入了一个井喷阶段，为经济建设带来巨大的贡献，但同时，也造成矿区及周围的地质环境受到了严重的破坏，直接影响到国土的开发、人们的居住环境以及社会的稳定生产，进一步影响经济和社会的可持续发展[1]。矿产资源的过度开发造成了严重的水土资源流失、地质灾害频发、水资源受到严重的污染等。纵观当下各地矿山地质环境保护与恢复措施不完善。对此，本文开展针对可持续发展需要的矿山地质环境治理与恢复措施的研究。

1 可持续发展的矿山地质环境治理与恢复措施研究

1.1 矿山开采后泥石流的治理恢复措施

泥石流形成的基本条件主要包括地质条件、水源条件以及地形条件三个因素。其中地质条件几种表现在泥石流形成的松散碎屑物质上[2]。当矿山开采完毕后，产生了大量废渣、废石和废土的排放，是形成泥石流地质灾害的主要物质来源；由于矿山沟谷之间的发育、山坡的坡度较大、相对高度较高等地形时形成泥石流地质灾害的主要地形条件。对于部分地区而言，强降水季节已经成为了泥石流地质灾害出现的高发季节，图1为典型泥石流结构示意图。

根据泥石流的形成条件和图1中泥石流的各结构组成，本文提出以下具有针对性的治理恢复措施：第一：清除矿山开采后的物源。待矿山开采施工结束后应当立即将矿山开采区域内的废石、废渣、废土等。第二：建立支挡工程。当对矿山开采后的物源清理时出现成本较高或没有合理的石、废渣、废土堆积场地时，应当采用修筑拦渣墙、拦砂坝以及格栅坝等永久性建设工程，从而防止物源向矿山下游地区的转移。第三：清理水源条件。在矿山开采阶段立即实施排水及排导工程，例如截排水沟、埋设排水管管道等工程，防止矿区表面的水源汇入到矿区中的废渣场、废石场当中。第四：实施植被恢复工程。通过栽种树木、覆土种草的形式，恢复矿区的植被，进一步缩小地面水资源的径流，并起到对矿区土质加筋的作用，同时植被恢复还可促进矿区的可持续发展。

图1 典型泥石流结构示意图

1.2 采空区及矿山地面塌陷的治理恢复措施

在对矿山进行开采的过程中，由于对地下水进行大规模的抽排、开采矿体埋深小或强采保安矿柱等操作，都会造成采空区和积水区面积的增加，导致矿山地面出现下沉、塌陷以及地裂缝的产生。如图2。

图2 矿区地面塌陷

由于矿山企业在生产建设以及地下水抽排过程中造成的地面塌陷问题可通过对该地区水文地质条件查询的基础上，采用防渗帷幕的治理恢复措施，从而有效的控制易于出现塌陷位置的地下水位变化[2]。

对于已经形成矿山地面塌陷的区域，应当根据回填土材料、回填高度以及回填材料顺序的要求，采取土地平整的治理恢复措施，对其进行严格的控制，防止灾害进一步恶化。对于采空区中存在的地裂缝问题，应当采用注浆加固。土地平整等施工进行治理。

1.3 放射性矿山环境污染的治理恢复措施

对于放射性的矿山开采，由于开采过程中的操作不符合标准，极易出现放射性物质的泄露，对矿山环境造成严重的污染，抑制矿山环境的可持续发展。如图3，针对放射性矿山环境污染的治理恢复措施可通过封堵坑口的措施实现。

图3 放射性矿山封堵坑口图

通过封堵坑口切断放射性物质对环境造成的污染源，并更好的恢复矿区原有的坑口面貌，抑制放射性物质从坑口泄露，并在大气中进一步扩散。同时还应当加强抑制矿区内污水的外流现象，防止矿区周围的人、畜误入，并防止矿区地表水流受到污染。对于矿区开采后处理不当形成的废石、废渣堆等，还可以通过堆砌挡墙结构、排水沟结构的方式进行安全化、稳定化处理，从而防止矿区中的废石出现下滑、流失以及二次污染的发生。

1.4 尾矿化学污染的治理恢复措施

尾矿中的废石、废渣和废土被大量的堆放，占用了大量的矿山地质资源，最终还会出现矿山地质污染、水土体化工化以及危险金属矿物质的产生。在矿山开采过程中，通常情况下，尾矿的总量占据矿石总量的60%～75%。因此，对于避免出现尾矿化学污染的问题发生，首先要对尾矿中的矿产资源和能源进行开发和利用。尾矿中的高质量原料可以用作建筑施工材料，但在实际利用时还应当对尾矿中化学成分进行全面的分析，检查原料中是否含有对人体有害的物质。运用尾矿还可以作为矿山开采井下施工时的充填材料，进一步提高尾矿资源的利用率和利用范围，降低尾矿资源的堆积。