陕西矿山地质环境问题分布特征及防治措施

2020-12-10王超

中国金属通报 2020年6期

王超

（商洛西北有色七一三总队有限公司，陕西商洛 726000）

陕西地区有着非常丰富的矿产资源，煤炭资源、石油、天然气以及金属矿产、非金属矿产资源分布广泛。在矿山开采过程中主要采用，露天开采与井下开采等方式获取矿产资源。近年来，社会发展脚步的不断加快，对于各类矿产资源的需求量也在与日俱增，由此也促使矿山企业不断进行大规模、高强度的开采工作，来获取大量的矿产资源满足社会建设与发展需要。但是大规模、高强度的开采活动，对矿山地质环境造成越来越大的破坏性，引发严重的矿山地质问题，不仅阻碍矿山企业的稳步发展，还对矿区人民生活及当地经济社会发展造成很大影响，矿山地质环境问题的治理成为当前亟待解决的重要问题[1]。

1 矿山地质灾害的主要类型

陕西省由于矿业开发导致矿山地质灾害发生非常严重，主要的地质灾害包括地面塌陷和地裂缝，同时还有崩塌滑坡泥石流矿坑突水等地质灾害。依照本次相关调查发现，陕西省矿山地质灾害达到683 处，其中包括299 处地面塌陷和132 处地面裂缝以及111 处滑坡灾害，泥石流崩塌矿坑突水等地质灾害分别为78 处、43 处、20 处，特别是铜川、延安、榆林、渭南、汉中等几个地区矿山地质灾害发生规模大、数量多[2]。

2 矿山地质灾害分布与发育规律

2.1 地面塌陷

在陕西省矿业开发过程当中，地面塌陷是主要的地质灾害问题，而且广泛分布于陕西省十个市区，特别是为本和陕北地区这类地质灾害更为多见。

通过相关调查发现，由于煤矿导致的采空区已经达到72258hm2的面积大小，约为陕西省各矿山采空区总面积的98.40%；有约26586.71hm2煤矿采空地面塌陷面积，是地面塌陷总面积的99.17%；一共有299 处地面塌陷，有239 处为能源矿山所导致，47 处为金属类矿山所引发，有13 处没非金属类矿山，有30 处是由大型矿山开采所导致，31 处为中型矿山所引发，238处为小型矿山开采所导致。

渭北和陕北等地区地面塌陷问题非常突出，而这些地区主要以开展煤矿为主，石炭系和二叠系以及侏罗系是主要的煤层赋存地层，煤层的埋藏深度较浅，通常在300 米以内，煤层呈现平缓的产状，泥岩和砂岩是煤层顶板的主要岩性特征，砂层和第四系黄土是其上覆的主要特点。厚度都不大，地表岩土体与顶板强度相对较小，利用现代先进的技术进行开采导致地面塌陷问题发生，和陕西省煤层开采相比，当地的金属矿产主要表现为脉状产出，基岩是围岩的主要特点，非常坚硬，而且具有非常大的强度，这些矿山开采导致的地面塌陷问题规模都不是很大，地下采矿形式是导致地面塌陷的主要因素，导致地面裂缝问题发生较为严重。

2.2 地裂缝

地裂缝的发生和地面塌陷成伴生关系，这类地质灾害问题主要发生在地面塌陷区的边缘与外围区域，很多时候是引发地面塌陷的前兆现象，在关中和陕北等很多煤矿开采区域，地面塌陷发生较多。

通过相关调查发现，陕西省矿山地质灾害当中有132 处地裂缝问题，有11 处裂缝规模较大，有24 处为中型，97 处为小型。而且在化工原料、非金属以及黑色金属和能源矿山开发中，这类灾害都有发生，特别是能源矿山发生地裂缝灾害的问题更为突出。目前有126 处地裂缝问题，为当地地裂缝灾害的95.45%。这里灾害的发生，主要是由于煤矿开采过程当中所引发，而且主要出现在地面塌陷区域的外围和边缘，其他矿种围岩比较坚硬，具有很强的力学强度，发生地裂缝的问题较少[3]。

近年来，陕北榆神府矿区开采规模不断扩大，开采强度日渐加深，导致地裂缝问题非常突出，通过调查发现有1802 条地裂缝，而且在一些开采强度较高的地区地裂缝分布广泛如常乐堡、榆家梁和大柳塔-石圪台等。

2.3 崩塌与滑坡

在陕西省十个市都有矿山崩塌灾害的发生，正是由于陕西省独特的地层岩性，导致关中黄土台塬区和陕北的一些区域黄土崩塌灾害发生较为严重，陕南秦巴山区主要发生岩质崩塌，相关调查发现，由于开采活动导致43 处崩塌灾害发生，有18 处灾害在煤矿矿山开采中出现，有8 处为金属类矿山，17 处为非金属类矿山，17 处崩塌与滑坡灾害主要是由于露天开采所引发，有26 处为井下开采，在小型矿山中发生矿山崩塌灾害较多，为崩塌灾害的72.09%。

陕西榆林市之外的其他9 市都出现矿山滑坡灾害，特别是在铜川、黄陵以及彬县、旬邑等一些煤矿开采区域矿山滑坡灾害多发，同时在略阳、宁强以及凤县等金属矿区也出现滑坡灾害。有111 处滑坡灾害是由于采矿活动所导致，有11 处为大型滑坡灾害，35 处为中型，65 处为小型，75 处为能源矿山开采所引发，18处是由于金属类矿山所导致，还有18 处是由于非金属矿山开采活动所引发，11 处发生于露天矿山开采，100 处是由于井下开采活动所导致。露天采矿过程当中，由于产生大量的不稳定边坡和井下矿山开采活动当中，导致塌陷区边缘出现陡坎等这些因素来诱发崩塌和地质灾害的发生。

2.4 泥（石）流

在汇流条件的沟谷中常发生泥石流灾害，由于矿山开采活动导致大量的废石土产生，同时还有大量的煤矸石尾矿以及生活垃圾等，在沟谷中长期堆放这些固体废弃物，由于强降雨的因素影响，这些废弃物变和洪水混合而下，产生严重的泥石流灾害，对下游人民群众生命安全构成极大威胁。

通过调查发现，山西省矿区中有78 处泥石流灾害，其中8处规模为大型，19 处为中型，51 处为小型，有3 处出现在煤矿矿山，有51 处发生在金属矿山，24 处发生在非金属矿山。有3 处泥石流灾害发生在大型矿山，有6 处发生在中型矿山，有69 处发生在小型矿山；有51 处泥石流灾害发生在露天矿山，有27 处发生在井下矿山开采过程中，特别是陕南秦巴山区泥石流灾害发生严重，因为该区域分布大量的沟谷同时存在丰富的尾矿与废渣，而且强降雨天气较多。

2.5 矿坑突水

这类矿山灾害在陕西省矿山开发建设过程中比较多见，而且灾害的发生具有突发性，主要发生在井下矿山开采活动当中，矿坑突水发生时来势非常的凶猛，短时间内会产生大量的涌水量，造成的危害性非常巨大。通过调查发现，目前已经有20 处矿坑突水造成重大危害，其中有18 处分布于煤矿矿山开采中，另有两处发生在铅锌矿中，主要在铜川、渭南、延安等地区分布较多。

引发矿山突水灾害的主要因素，是由于没有充分查明矿山区域的水文地质情况，缺少探防水措施，老矿坑积水和底板冒水以及地表水等是主要的水源来源。

3 矿山地质灾害危害特征

陕西省矿山地质灾害类型多，发生面积广，造成的危害性非常大，此次调查发现矿山地质灾害共造成经济损失达62992.96万元，还引发大量的人员伤亡。

地面塌陷造成的危害性十分巨大，不仅对自然景观具有非常大的破坏性，同时还破坏土地和植被资源，损坏建筑物，导致地下水位出现下降，泉水干枯，还会减少地面水流流量，甚至出现断流等，给矿区造成的危害性十分巨大，而且恢复难度也非常大。在一些小型矿山中，崩塌灾害比较多发，而且滑坡灾害主要发生在榆林市以外的其他市区，再加上矿坑突水等地质灾害，导致防治难度非常大。

总之陕西省矿山地质灾害具有以下特点：

（1）陕西省是我国重要的矿产资源基地，区内有着非常丰富的矿产资源，近年来，随着矿产规模与强度的不断加大，导致地质灾害发生越发严峻，给人民的生命财产安全带来重大影响。

（2）通过调查发现，地裂缝以及地面塌陷崩塌滑坡泥石流以及矿坑涌水等地质灾害，是陕西矿山地质灾害的主要类型，能源矿山开采过程当中，主要的灾害包括地裂缝地面塌陷以及矿坑涌水等，在一些建材金属以及非金属矿山开采过程当中，常常发生一些泥石流灾害，在当地矿山开采过程当中，滑坡和崩塌灾害都有发生。

（3）山西省矿山地质灾害主要的规模都属于小型，约为当地矿山地质灾害的63.04%，中型矿山地质灾害相对较少，大型规模地质灾害最少。

（4）地面塌陷以及矿坑突水等地质灾害是陕西省主要的矿山地质灾害类型，而且造成的经济损失和人员伤亡巨大，同时还有滑坡泥石流灾害造成的破坏性也非常的大，崩塌，地裂缝等地质灾害经济损失和人员伤亡问题相对较少。

4 矿山地质环境问题防治措施

4.1 从源头上预防矿山地质环境问题的发生

在开采矿产资源过程当中，不可避免的会对矿山地质环境造成破坏，在陕西省矿产资源开采过程当中，应当做好科学合理的资源规划工作，合理的设置好矿泉矿权，对矿产资源的合理开发和利用充分考虑，更好地保护矿山生态环境。对于矿产资源开发和利用制定完善的方案，并因地制宜做好科学的设计工作，与当地的地质环境和各类矿产资源类型充分结合，选择更加高效的开采方法，避免对地质环境造成破坏与影响。

4.2 认真落实矿山地质环境恢复治理各项制度

采矿权申请人以及采矿权人应当在当地政府和国土资源部门相关规定下，在矿山开采后，要加强矿山地质环境保护与恢复工作，并认真执行矿山地质环境恢复治理保证金制度以及矿山闭坑阶段地质环境管理等制度，对矿山生产过程当中产生的废弃物等合理处理，避免影响矿山地质环境，采取有效措施科学治理地质环境问题[4]。

4.3 建立健全矿山地质环境保护与恢复治理长效机制

在矿山地质环境恢复和治理过程当中，应当认真遵循谁破坏谁治理，谁受益谁治理的原则，政府部门出资治理一些历史遗留和政策性关闭，滥采滥挖矿山恢复治理工作，同时各有关部门，应当对矿山地质环境保护与治理工作筹集专项资金进行治理，根据当前生态文明以及环境友好型社会建设等相关要求，做到矿产开采前等有效预防，开采过程当中科学治理，矿山开采后及时恢复等相关原则，针对陕西省矿山地质灾害问题，构建完善的环境保护与治理机制，进一步将矿山地质环境保护与治理工作充分落到实处，更好地保护矿山地质环境，对陕西省矿产业持续健康发展奠定坚实的基础[5]。