探析矿山地质灾害防治与地质环境保护治理

2020-12-20张登贵

世界有色金属 2020年16期

关键词：山体土层滑坡

张登贵，刘倩

（1.毕节市矿产资源勘查中心，贵州毕节 551700；2.毕节市夹岩水利枢纽工程建设处，贵州毕节 551700）

矿山地质灾害有多种类型，无论是何种情况，都容易造成重大经济损失和生命财产损失，需要借助地质环境保护治理工作降低灾害发生几率。

地质环境保护治理工作的价值是，除了可以提高当地的生态经济收益，也可以提高对于矿山地质灾害的综合防治能力，可以说这两项工作中，地质环境保护治理为矿山地质灾害防治工作的前置条件。

1 矿山地质灾害的常见类型

1.1 山体滑坡

山体滑坡问题在矿山地质灾害中较为常见的灾害之一，其成因是由于矿山区域地表植物生态环境遭受严重的破坏，导致土壤颗粒之间、土层和岩层之间的连接性和连续性下降，在出现降水时，土层的自重大幅提高，当土层和岩层之间的摩擦力不足以支撑自身重力时，则会出现山体滑坡，该灾害具有突发性、瞬时性和高破坏性特征[1]。由于矿山开采中会出现扬尘、地下土壤外输等工作，势必影响当地的生态系统，降低了森林覆盖率，尤其是露天矿山，造成的环境影响更为明显，甚至通过人工作业清除当地边坡上的植被，进一步增加了山体滑坡灾害的几率。

1.2 地面塌陷

地面塌陷问题通常由地下水位发生变化导致，此外土层结构变更也会出现该问题矿产资源开采中，会导致地下水文环境变化，包括集水井抽水过程导致水位下降、原有土层中的含水率下降等，在土体自重的作用下，会出现地面塌陷问题。另外无论是露天矿山还是地下矿产开发，都会影响原有的土层结构，如土层承力结构稳定性下降、多个层级的土层支撑性能下降等，支撑性土层的稳定度下滑，自然容易导致地层塌陷问题。需要注意的是，地质运动也会在矿产资源开采中引发地面塌陷问题。

1.3 其他内因因素

矿山项目施工过程，必然会出现土层变动情况，同时开采中也可能产生瓦斯、粉尘等物质。这类因素出现之后，也容易引发地质灾害，如发生的瓦斯爆炸、粉尘爆炸问题，除了会造成重大的生命和财产损失，也容易引发地质灾害。此外内因因素中也包括资源开采中由于振动引发的问题，包括承力土层性质变化、原有土层在长期遭受振动后稳定性下降等，这类问题具有隐蔽性和延续性，当承力结构被破坏时，地质灾害的发生则只是时间问题。

2 矿山地质灾害的防治方法

2.1 山体滑坡防治方法

山体滑坡灾害的防治方法有两种，一种是通过人工固化土壤以提高土层粘结性方式，另一种是积极建设植被提高土壤稳定度方法。通过实际分析这两种方法的优劣势，认为可以把这两个方法共同使用。其中人工固化方法的工作形式是，首先分析土层和岩层之间存在较大缝隙的区域，可采用超声波检测设备获得参数，其次是分析各个层级的本身裂缝，最后是固化材料的使用，在具体的山体滑坡防治中，要根据被处理区域实际工程表现和地下的环境特点，确定是否需要对该区域的土层做固定处理，同时也要根据土壤的肥力和土壤参数，必要时要在开采的边坡区域置换土壤，并且也要落实水土保持工作，防止由于边坡的下部结构稳定度不足提高山体滑坡问题的发生几率，该工程中可以使用的方法包括岩层裂缝的封堵、边坡区域土壤的固定等，基于此方可让整个区域可以保持结构的相对稳定。该项工作之后落实植树造林工作，防止出现水土流失。

2.2 地下水位变化导致地面塌陷的防治方法

地下水位的变化防治过程，首先要求矿山开采中完成地下水当前各项参数的精准记录工作，包括地下水的深度、地下径流的状态、地下水的总储量等，并分析矿山开采中对于地下环境形成的影响，防止出现渗漏水问题[2]。其次要加强地下水的排出工作，一种方法是通过在地下空间设置储水斜井的方法建设更低海拔高度的井道。其作用是让地下水直接进入该斜井，并通过把水及时抽出防止降低水资源的过量积累问题。

再次是做好矿山开采前的地下水环境分析工作，包括地下水径流的分析、地下水的分布状态研究、地下水的排除方法研究等，防止建设的开采井道要穿越或者经过地下水径流。此外也要根据地下空间的实际情况，合理探讨该结构的具体作用方法，合理分配井道布设方案。

最后是其他辅助性项目的建设，包括储水斜井的水泵功率调整系统、斜井水面的高度监测系统、斜井当前整体强度的分析系统等，根据实际获得的参数进行综合研究和分析，根据实际情况主动设定运行参数。

另外也要分析地下水文环境，从而让该体系可以全面探讨具体运行状况，才可让实际建立的工作体系可以正常应用。

2.3 其他内因灾害防治方法

对于内因诱发的地质灾害，常见的有矿井内部的瓦斯爆炸、爆破用炸药存储不当爆炸、地下开采作业导致的过大振动等，这类问题出现之后会大幅提高诱发地质灾害的发生几率。

实际工作手段为加强对于各类物资和设备的管理，并且井下作业人员要恪守职业道德和工作准则，完全按照已经建立的工作指标与作业管理制度综合提高个人素质，方可让该设备可以被主动应用，同时针对各类工作都要形成专业的记录档案，并由安全监管人员日常检查，以及时查找目前工作中含有的安全隐患和工作风险。

3 矿山地质环境的保护治理方法

3.1 矿山收益分析

原有的矿山收益分析工作中，单纯研究该矿山开采的物资能够为企业带来的负面影响，我国当前追求“既要金山银山，也要绿水青山”发展理念，故而矿山收益探讨中也要分析生态经济收益，并且为了可以填补传统工作中存在的缺陷，要把该项工作作为收益分析工作中的核心。

本文提出的方法是，通过建设矿山收益分析模型，总结各类工作中的相关参数，并且生态收益权重需要处于最高状态。无论是收入效益、管理效益还是生态经济收益，都要把内容项目分解，从而让实际建成的工作规范可以采用。比如生态经济收益分析中，分解的项目包括对于人工林对当地空气带来的积极影响、水土保持效果的影响、人工林材料使用中可以为当地制造业带来的实际收益等，需要所有的参数都可以正常应用，设定的参数分为A、B、C等，研究当地制造业单位时间内的总产值、人工林的空气净化能力、当地在空气净化中的投入资源等，之后确定人工林在长成后降低的投入资金总量，以获得实际的收益数值。

3.2 矿山开采防护

矿山开采中，要积极落实开采防护责任，以提高矿山的开发质量。实际工作中，一方面要综合探讨该工程的实际作用形式，另一方面分析矿山开采中对环境造成的负面影响，采用科学方法落实防护工作[3]。比如矿井开采中必然会产生矿渣废料，其要放置在正确的存储位置，防护方法中除了在专门规划的区域中存放，也要按照当地的地表水径流走向，在区域的下游设置挡土墙，并且该挡土墙本身要有较高的强度。此外矿渣和产生的废料要根据来源、存在的污染物类型、专业处理方法的使用，使得这类开采废料经过预处理之后存放。

3.3 后续恢复治理

后续的恢复治理中，要完成的任务是全面处理已经遭受了较为严重破坏的区域，矿山所在山脉地区的准备、长期经受粉尘污染的区域等，要求所有参数都要经过全面讨论和研究，之后让该系统可以正常应用。

首先是土层处理工作，根据当地的实际状况分析该地区的土层是否可以支持植物的栽种，比如某地区中发现土层表面的粉尘性矿渣废料厚度为2mm，可确定土壤已经经过了长期性的污染，可能导致植物无法正常生长，则对其的处理方法是，清除表面的浮土，甚至采用换填法提高土壤可利用价值。其次植物品种选择，按照草种栽培、低矮灌木丛栽培和高大乔木栽种的顺序完成任务。最后是区域后续跟踪，以提高绿化水平。