矿山地质环境保护与治理恢复技术探究

许 岩

（山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队，山东 泰安 271000）

矿山开采在经济发展与社会建设中作出了巨大贡献，但是也引发了严重的矿山地质环境问题。2017 年，在十九大报告会议中习总书记指出“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”，矿山地质环境的恢复治理成为了一项重点课题。为了能够进一步修复与改善生态环境，实现矿山开采与生态环境保护之间的协调、科学发展，就必须以矿山地质环境现状为依据，从多维度、多层面实施矿山地质环境恢复治理，并汲取与总结实践经验，探索矿山地质环境恢复治理模式[1]。

1 矿山地质环境恢复治理的重要性

多年来，我国对于矿山地质环境保护的认知比较浅，在矿山开采过程中没有高度重视地质环境保护。虽然矿产资源为经济发展作出了卓越贡献，但是也引发了许多地质环境问题，已经严重威胁到了人们的生命安全。矿山地质环境问题比较复杂，而且类型多样。旧矿山、废弃矿山等大规模、无节制开采，使得矿山地质环境问题越发突出，如地面坍塌、泥石流、水资源污染等问题频繁发生，对生态环境造成了巨大破坏。如今国家政府已经将矿山地质环境恢复治理工作提上了日程，并且加大了人力资源、物力资源的投入，以彻底、有效解决矿山地质环境问题，也出台了有关法律规定。不管是关停矿山、在产矿山或是新建矿山，都必须高度重视矿山地质环境问题，而环境恢复治理则成为一项刻不容缓的生态性工程。为了进一步确立矿山地质环境恢复治理的基本目标与任务重点，国家发改委出台了《“十五”生态建设和环境保护重点专项规划》，其中矿山地质环境恢复治理就是重点专项规划内容之一，这也充分说明了党与政府实施矿山地质环境恢复治理工作的坚定决心与高度重视。从本质上分析，矿山地质环境作为矿产资源和其所处区域的生态环境统一的整体，在人类生存和发展中，矿产资源仅仅是物质基础，而其所处区域的生态环境却是根本性条件，所以矿产资源和其所处区域的生态环境是息息相关的，不科学、无节制地开采矿产资源，必然会严重破坏生态环境，同时矿产资源所处区域的生态环境恶化，也不利于矿产资源的进一步开发与利用。科学开发矿产资源，有效保护生态环境，才能够实现两者的科学、协调发展。针对矿山地质环境，不仅要科学、有效开采矿产资源，实现社会经济稳步发展，也要加大矿山地质环境恢复治理力度，进一步改善与修复矿山地质环境，实现社会的可持续发展。

2 矿山开采中的常见地质灾害

2.1 地面坍塌及裂缝

矿山开采包括露天开采以及地下开采，就地下开采来说，随着开采水平的不断深入，地下会逐渐呈现出采空现象，这样就可能引发地面坍塌或出现地裂缝。对于地下开采来说，如果引起了地下水位的下降，还会引发气降现象[2]。

2.2 山体崩塌和滑坡

矿山内部原因也会导致地质灾害的发生，在实际的矿产开采作业过程中，由于挖空的山体内部在短时间内无法得到及时的空间补充，导致整个采空区缺少有效支撑，这样随着地层变化和地壳的运动，再加上受到暴雨等其他外界因素的影响，山体就极易发生大面积的垮塌和泥石流，严重影响到生产安全。一般来说，山体出现崩塌或滑坡的区域大多位于开采区的边缘部分。

2.3 地下水位异常引起的灾害

在矿山开采作业中，地下水位异常变化引起的地质灾害是矿区地质灾害中发生率较高的一类。在矿山开采前期，工作人员会对矿井内的涌水量和突水量进行测量，计算好安全范围后再组织施工开采。但尽管开采前期对涌水量和突水量进行了测量，但由于矿井内引发地下水发生异常变化的原因有很多，比如地表降水、裂隙水等，这些都会导致原来的涌水量和突水量发生突发改变，进而引起矿井地下水位的变化，由此便导致涌水量的判断出现误差。另外，矿区地下水位的变化还会导致溃沙涌泥现象发生，继而导致地下空洞堵塞，严重威胁到矿坑内工作人员的人身安全。更有甚者，地下水位变化将直接导致矿山地质结构发生变化，使矿山出现山体的崩塌，严重影响到施工人员的生命财产安全，对矿山的地质环境也是极为不利的负面影响。

3 矿山地质环境保护与治理恢复措施

3.1 明确矿山地质环境保护原则

煤矿企业要对矿山地质环境问题加强防治，改变传统的开采理念，运用科学的开采方式，引进先进的开采技术和设备，从而实现矿山高产高效、绿色发展。一是及时出台矿产资源管理文件，完善煤矿企业管理措施，鼓励煤矿企业引进新设备和新技术，并对老旧设备进行改造再利用，从而减少传统开采模式对周围植被造成的严重破坏，提高生产效率，减少安全事故发生，为企业高产高效提供基础保障。二是明确环保治理目标，坚持煤炭清洁高效利用原则，引导广大职工树立正确的环保意识。在治理矿山地质环境问题时，领导干部要充分认清环保节能的重要性，广大职工要具备较强的环保意识，在生产过程中按照环保要求科学处理废气、废渣和废水，认真落实矿山地质环境保护措施，始终坚持“预防为主、防治结合”的策略，确保矿山绿色发展。三是严格落实新时期的环保要求，不断完善各项政策标准，充分认识到绿色发展是惠及子孙后代的，增加工作人员的管理意识，最大限度减少矿山地质环境受到破坏。

3.2 治理矿山地面沉陷和采空区措施

由于矿山采空区在开发过程中存在很多安全隐患，很容易出现老空水情况，同时会造成地面发生沉陷情况。因此，需要充分重视治理地面沉陷以及采空区工作，加强矿山采空区围岩整体强度，避免地面出现沉陷现象。在进行治理过程中主要采用的方法包括：首先，完善支撑矿山采空区覆岩工作，加强顶面整体支撑力，防止地面发生沉陷情况。其次，工作人员应做好支撑采空区地面构筑物以及部分覆岩工作，降低采空区实际跨度，有效避免顶板出现垮落情况。当前采用的方式具体有：大直径钻孔桩柱、注浆柱、桩基法以及井下砌墩柱等。同时，需要加强采空区围岩整体架构以及加固矿山注浆工作，做好充填弯曲带岩土体裂缝、离层以及覆岩断裂带，构建较好的整体性能、较大刚度的支撑结构。实际解决采空区常出现的塌陷问题，有利于确保矿山地表构筑物稳定性和安全性。此外，工作人员应做好完善的预防措施工作。针对部分地面沉陷速度比较快的情况，具有较大规模的采空区，需要对周围的地表人群建筑做好及时清除工作，并根据实际情况制定完善的措施，提高危险的可控性。

3.3 完善治理开采区的泥石流工作措施

针对在进行开采矿山过程中，工作人员应运用很多机械设备，因此破坏了开采周围的环境。在作业过程中，尤其是需要设置专门运输道路，直接对当地的阻挡山洪雨水功能造成了破坏，加大径流系数。在施工过程中，出现很多泥土碎石现象，可能引发泥石流情况，增加了危险性。在开展预防泥石流工作时，应从各个方面入手，从而构建完善的预防泥石流体系。从矿山根源上出发，矿山顶部构建排水渠或者是蓄水池等。有利于山洪雨水的排放，降低引发泥石流几率。在矿山山体的中间构建拦挡坝，可以有效拦挡一些泥土碎石。矿山下游构建挡土墙的方式，可以避免泥石流对周围的农田造成破坏。

3.4 治理矿山尾矿化学污染

在开展开采矿山过程中，会存在很多附带矿石。通过洗矿后，很多矿石不能满足实际开采目的，通常废弃堆砌，这些矿石不仅占据了很多空间资源，同时对当地的地下水造成污染，破坏水资源，甚至出现尾矿溃坝现象，直接给矿山埋下了很多安全隐患。当前在进行治理尾矿时缺乏有效的方式，需要提升回收尾矿的整体利用率，对尾矿的潜质进行充分挖掘。可以将这些矿石变废为宝，避免尾矿出现堆积情况。给其他行业在经营生产过程中，提供充足的材料，不仅实现了节能减排目的，同时有利于促进经济的快速增长。当前建筑行业常用应用尾矿做成建筑材料，在进行回收利用尾矿前，工作人员应对尾矿性质进行严格的鉴定，避免对人体造成伤害。将尾矿作为矿山的井下充填材料，防止尾矿出现堆积情况，尾矿回到矿山原有位置，降低对环境造成的污染。为了保护生态环境，需要不断提升科学技术，科学开采，避免浪费资源，有利于促进企业的健康发展。

3.5 加强治理工程检测

在对矿山地质环境问题进行恢复治理过程中，要加强安全性和稳定性检测，定期勘察井下废弃巷道的裂缝和地面塌陷情况，实时监测矿山周围植物绿化效果和污染治理情况。一是建立矿山废气排放在线连续监测系统，通过对各种连续废气排放量的监测，全面掌握颗粒物的浓度、氮氧化合物浓度、氧气含量、烟气温度、烟气压力、烟气流速等参数的测量，避免超标排放事故发生。二是加强地面塌陷问题监测，通过矸石回填减少固体废物外运，并对废弃巷道进行充填，减少地面塌陷问题，从而达到绿色矿山建设的要求。

4 结语

综上所述，当前我国大量应用和开发矿产资源，虽然推动我国经济的快速发展，但是给我国的矿山地质环境造成很大影响。如果不加强做好防控工作，可能会出现矿山地质环境不断恶化、造成资源枯竭，最后阻碍经济的健康发展，给人类的生存和发展带来很大威胁。因此，需要充分重视矿山地质环境恢复治理工作，全面分析当前在进行恢复治理过程中存在的不足情况。并根据实际制定完善的解决措施，有效的提升治理矿山地质环境效果，从而推动我国经济的可持续发展。