废弃矿山环境地质灾害治理

程 靓

（中化明达东北地质矿业有限公司，吉林 长春 130000）

1 废弃矿山环境地质灾害的种类

（1）地面及采空区塌陷。主要发生于地下以竖井开采的矿山。由于部分矿体分布于浅层地表，矿山开采后致使地层结构遭破坏，造成地表空隙现象，从而形成矿山采空区。而采空区与地面距离较近，且承载能力较弱，因此极易发生采空区坍塌事故[1]。此外，虽然深部矿体采空区土壤层具备一定厚度，但如若超出其承载范围或地层受力不均同样会遭受地面或采空区塌陷的地质灾害。此类地质灾害影响范围广、破坏力极强，通常导致地面建筑物、交通设备设施严重受损，地下矿道遭到摧毁，甚至毁坏耕地、水资源。

（2）水文地质污染。水污染是引发废弃矿山主要的地质灾害之一。由于矿山深部贮存大量地下水，矿山开采过程中不断引用地下水资源致使其水位持续下降，而随着矿体逐渐消失殆尽，矿山遭到废弃后水资源重新汇集，水位逐步回升，一旦与废弃矿山污染物接触，便会引发新污染，从而对此区域内水文环境产生影响[2]。另外，矿山开采时，部分污染物随雨水冲刷渗入地层，并与其他含水地层相互融合，致使污染面积急速扩大，而矿山废弃后，原有排水系统也无法发挥作用，由于部分污染水得不到有效的排放，进而经地表径流汇入河流湖泊中，造成更加严重的污染。比如20世纪末我国陕西省废弃的几十座煤窑曾引发水文地质污染，由于其采空区、地面发生塌陷，因此其水位持续回升，致使水资源遭到污染，污染水体经由地表汇入河流，导致水位暴涨、外溢，从而毁坏大量农田，并造成周边土壤沼泽化，严重污染生态环境。

（3）空气污染。由于矿山开采时地层结构的改变，致使采空区上方浅层地表易发生裂缝，甚至造成地面塌陷，而矿山废弃后尚未采取有效的措施，致使大量的有害气体、粉尘随之产生，从而形成空气污染源，废弃矿山采空区则成为空气污染源的最佳集结地，长此以往有害气体、粉尘随地面裂缝或采空区塌陷而蔓延，与外界空气充分交融，造成空气污染。与此同时，部分矿物在密闭环境中，能够自发产生甲烷等有毒气体，由于其排放量达上限，进入大气后将严重威胁周边民众生命财产安全。

（4）采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩。此类地质灾害原发地主要为露天开采矿山及其开挖现场，通常由过量开采、采剥失调、采矿场边坡支护不当等一系列不合理开采技术造成。此外，与自然环境、地质条件及工程特点等关系密切，由于开采持续时间长、边坡角度过陡，稳定性极差，再加上山体植被遭严重破坏，表面覆盖大量碎石，在暴风和雨水的冲击下向地势较低区域迅速推进，极易引发滑坡和岩崩事故。云南省金矿采区1996年5月～6月接连两次发生滑坡事故，致使400余人死亡，造成直接经济损失达1.4亿元人民币。

（5）场库失稳。场库失稳主要由于大量的废弃物、矿渣长期储存于尾矿坝，而尾矿坝一旦溃决崩塌直接引发泥石流灾害，若无法采取有效的防御措施，将严重危害矿区居民并急剧恶化周边环境。

2 矿山地质灾害成因

（1）开采技术问题。受科学技术发展影响，致使矿山开采技术水平相对较低。由于当前开采活动仅停留于浅层地表和岩石圈范围内，此外，开采过程中及矿山废弃后并未采取有效的技术措施，导致地壳物质不稳固、平衡遭破坏，从而引发采空区塌陷、地下水、空气污染及滑坡、岩崩等灾害。

（2）环保意识有待提高。责任主体单位缺乏基本的环保意识，实际矿山开采中仅考虑如何实现企业利益最大化，往往忽略其所造成的环境污染问题，加上相关职能部门监管不力，导致各地采矿热情空前高涨，而过度开采后废弃的矿山则成为昨日黄花[3]。由于人们对保护生态环境的淡漠，部分开采企业缺乏地质破坏相关评估及有效的治理措施，开采过程中甚至采取原始的技术手段，开采后任其荒废，造成矿山地区环境污染日益严重。

（3）环境因素制约。矿山多处于地层结构、地势相对复杂的高原山地等地，具备陡坡角度大，地质断层多等特征，而区域内岩体受日晒、雨浸、风蚀等自然环境制约，不断遭受侵蚀而破碎分离，极易造成落石等危害。此外由于矿山开采时缺少必要的生态环境保护措施作为支撑，从而导致区域内大量植被遭破坏，水土严重流失，甚至出现塌陷、滑坡、泥石流等灾害，上述现象皆为自然环境遭破坏后引发的严重后果。

3 废弃矿山地质灾害治理原则及思路

有序开展废弃矿山环境地质灾害治理相关工作，不仅需要技术人员进一步明确废弃矿山环境地质灾害治理的重难点，也需要立足原则框架角度，细化梳理自身工作，以提升废弃矿山环境地质灾害治理技术，构建系统、规范、科学及有效的全新治理模式。

（1）地质灾害治理原则。废弃矿山环境地质灾害应当坚持以下几点治理原则：

以人为本原则。废弃矿山环境地质灾害治理的首要目标就是最大程度保证人的生命安全，因此要将治理重心置于人类生产生活较为频繁的活动区域，着重研究发生概率偏大的威胁到人身安全的灾害类型，此外也要建立必要的灾害防御躲避设施，加大力度保护工作人员及周边群众的人身安全，避免出现无法及时撤离时人员无处避灾的状况，同时防止人身及避灾设施遭到伤害。因地制宜原则。废弃矿山周边区域地质条件存在差异，不同区域的矿山其生态环境也各有千秋，因此启动治理工作前要综合考虑，治理过程中尽量体现治理方法与实际环境相结合，及早恢复废弃矿山周边生态环境，进一步促使环境治理工作更上一层楼。科学规划原则。科学可行的规划是废弃矿山环境地质灾害治理必须遵循的基本原则。开展治理工作前要及早联系当地规划部门进行合理规划，制定科学可行的环境治理方案综合防治，并将其纳入所处城市发展规划体系中，以此推动经济的快速发展。利益协调原则。废弃矿山的治理涉及占用土地等问题，可能使国家和其他群众的利益受到影响，因此矿山环境治理与国民利益息息相关，需要多方共同参与，平衡各项利益关系；而如何采取有效措施弱化各利益主体之间的矛盾将是协调工作的一大难点，职能部门要发挥桥梁与纽带作用，充分保障各方利益，并及时处理治理过程中存在的各种问题。节约资金原则。通常废弃矿山的治理应当以经济利益最大化为基本目标，打造全体参与方的利益共同体，制定多套行之有效的方案，并从中筛选技术较为先进，而成本低廉的最优方案，为治理工作的顺利开展提出指导，尽量以最少的资金投入实现效益的最大化。

（2）工作思路。治理工作总体体现在边坡处理和土地利用两方面，首先，明确边坡主要分为以下两种类型：高陡和低缓，边坡角度较大的要采用多级爆破法，减缓其角度；而相对低缓的边坡一般采取整平措施。其次，也要倡导打造绿色生态环境的新理念，考虑在废弃矿山周边建造水塘，并且为防止水土流失围绕水塘种植常规品种树木，从而达到养护边坡的目的。

4 废弃矿山环境地质灾害的防治措施

（1）建立健全废弃矿山风险评估与预报系统。矿山开采是一项风险性极大的行业，而废弃矿山同样也存在较大风险，因此需要建立相关体系对其进行风险的评估，以采取有效的防控措施。就当前废弃矿山开展圈定区域周边地质结构探测及岩石断层勘察等专业的技术考量是有效建立健全废弃矿山风险评估与预报系统的基础性工作。而确保构建体系的顺利进行，必然要走完善技术手段之路。通过流体动力学特征观测、渗透介质参数确定实验等现代化科技方法，通过跟踪、试验、考察地下水水质的变化、迁移及水自净的可能性情况等，科学、准确的分析评价地下水流及其考察动态动力学影响评价，从而确保矿山风评与预报系统应用落到实处。

（2）成立废弃矿山风险识别系统。废弃矿山导致的环境地质灾害无外乎两方面，一是人为原因也就是人开采矿山活动时产生的危险因素；二是客观因素，也就是废弃矿山长时期受自然环境影响所引发的地质灾害。废弃矿山环境地质灾害的治理，需要我们从人文及自然环境两方面着手，建立一套整体的风险识别系统，以便于准确地了解灾害的实际状况，并针对此情况采取有效措施。而成立废弃矿山风险识别系统的先决条件，即为技术领域实现将废弃矿山的地质结构、含水层的水利特征，气候温度以及降水情况，空间物理形态及周边环境植被覆盖率等大量数据科学、完整的整合于系统资料的数据库中，基于此构建废弃矿山风险识别系统，准确判别其风险等级。

（3）完善地质灾害预防制度，并积极引进先进的防治技术。构建完善的地质灾害预防制度，并积极引入先进的防治技术，不仅与废弃矿山的环境地质灾害治理相关联，更稳步推进矿山停止开采前的各项安全预防工作的顺利实施。首先须加强资金投入，比如建立废弃矿山环境地质灾害治理的专项基金，避免发生因缺乏资金投入而导致其无法长期持续治理的情况，从而保障在灾害治理过程中享有较为充足的经费。其次治理技术要紧跟时代潮流，掌握当前环境治理领域最新科技技术，与国际接轨引入先进环境地质灾害防治技术，例如净化污水工程填充新型特殊材料，建构水力坝用以遏制污染面持续扩大等方式，以便从技术层面解决相关治理问题。

5 结语

综上可知，废弃矿山环境地质灾害治理是一项持续时间长且综合性较强的工程，因其防御的地质灾害类型颇多，且参与各方的利益关系错综复杂，如未能得到有效治理、利用，极易引发安全事故，上述问题均大大增加了治理工作难度。因此，为确保各施工环节具备准确性和规范性，主体责任单位应与政府管理部门一道，共同致力于废弃矿山防治机理研究工作，制定合理的防治方案，引进科学的防治技术，同时强化相关人员学习及培训力度，以提升治理工程整体质量，提高废弃矿山环境地质灾害的治理效果，从根本上杜绝地质灾害发生，为我国矿山开采的可持续发展贡献力量。