矿山地质灾害治理及生态修复研究
2021-11-30姚文静孙述海于巾萃
姚文静,孙述海,于巾萃
(山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队,山东 济南 250014)
目前,随着国民经济的增长,也加大了力度,对于地质构造、生态环境、地形地貌等方面都带来了极大的影响,也导致了整个矿区的进一步的恶化,因此,要重视到地质灾害类型,同时结合不同的类型采取针对性、合理的措施。
1 滑坡地质灾害的类型
1.1 地下水位变化引发的地质灾害
矿区地下水位如果出现较大的波动,也会导致地质灾害的产生,通常就是矿坑内出现涌水。要想让矿山的开采过程更加的安全,对于矿坑的涌水量就要做出有效的评估。如果矿坑的涌水量遭到地下水的影响,超出了预期的涌水量后果是十分严重的。另外,地下水位如果突然的改变,此时也会导致坑内的出现大量的泥沙。如果矿山开采中遇到了蓄水溶洞,溶洞内不仅有水,同时还伴有大量的石屑以及泥浆,这些物质一旦流入矿坑内,就会将坑内填满,会给人员带来伤亡,严重会导致矿上整个毁灭。
1.2 岩石体变形引发的地质灾害
进行矿上开采中,外部的作用力会导致岩石体出现严重的变形,其中采矿中发生塌陷是最常见的一种灾害。例如,在矿上的采空区,如果矿柱遭到了损害或者是数量不足,支撑性能不佳无法满足当下的需求,就会导致地面出现塌陷,尤其是矿体埋藏比较浅的区域就会增加塌陷的几率。埋藏较深的矿体,如果采空区顶部出现崩塌,尚未做好及时的回填作业,也会出现严重的塌陷。另外,矿坑的四周也会有来自地壳运动造成的收缩,矿山的开采作业会导致岩石之间有较大的空间,岩石就会处于收缩状态,此时会释放应力,也就导致了岩体发生破裂,会给施工作业人员造成人身伤害。与此同时,矿山在开采中也会发生矿场的边坡失稳等情况。
1.3 矿体内部因素引发的地质灾害
1.3.1 崩塌
崩塌是陡峭的斜坡岩石在重力的作用下,会出现脱离母体,并且向下滚动或者是坠落等情况。在进行矿山开采中,地质结构会造成破坏,同时也会导致岩体的稳定性遭到损坏,岩体就会出现开裂,也就导致倾斜结构面的产生,如果是暴雨等天气,结构面就会出现脱离,此时引发了崩塌等。
1.3.2 滑坡
滑坡是在一定的地质和自然条件下,斜坡上岩体在重力的作用下沿着斜坡出现的下滑。滑坡的产生,主要来自人为和自然等两个方面因素,我国很多地区的矿山出现地质灾害中,矿山开采的加剧活动也增加了滑坡灾害的产生。
1.3.3 泥石流
泥石流的出现主要是在山区、沟谷或者是斜坡上,因为暴雨等极端天气造成的泥沙、石块等混合的物质顺着山体向下流动形成了泥石流。形成泥石流主要有来自两个方面的问题,一个是地形条件,有坡度,同时具有流通的条件;第二是物源,石块、泥沙等固体位置。矿山在开采中,对于废弃的渣土等物质需要做到及时的清理和搁置,禁止堆放在斜坡、沟谷的两侧等,可以降低泥石流形成的几率。
1.3.4 采空区塌陷
地下有采空区,或者是隧道和井巷等,都会引发岩土体向下落下,此时就形成了采空区塌陷等灾害。采空区出现塌陷主要是矿山的地下开采所导致的,因为地下开采中会有很多的巷道,采矿之后就形成了采空区,采空区如果尚未得到有效并及时的回填就会造成塌陷。
2 矿山地质灾害治理及环境修复措施
2.1 构建健全的监测体系
在矿山资源开采中,会涉及到很多企业的经济利益,利益是十分复杂的。因此在进行开采前,要做好各个单位的利益分配,主要是由于牵扯的单位很多,对于矿山环境要利用系统化的管理开展有效的检测,政府部门作为主导单位,要联合林业、国土、应急等多个部门,成立全面的矿山地质环境修复治理机构,机构的职能权力就是对于环境起到有效的保护权,也就是在矿山开采中要确保地质环境的稳定、安全性,不仅要确保矿区的正常开采,还不能影响到生态环境。另外,该机构的成立,可以给整个矿区的环境起到有效的监督和保护作用,利用专业的知识可以将矿区的生态环境进行合理的治理,还能修复被破坏的生态环境,利用有效的管理方法,让矿区的开采效率不仅得到提升,同时生态环境也起到了很好保护。与此同时,采用多种方式加强治理和管理,例如,对于土壤环境指标和矿区地下水资源等要定期的抽样检测,分析是否符合规定,如果遭到污染要及时的通过科学、有效的措施治理,也强化了矿山生态环境的治理工作。
2.2 加强测绘工作
在相对复杂的矿区,对于前期的测绘工作需要加以重视,采用CORS系统,可以实现让整个矿区实现地形图的补充,建立地标观测站,对于地标的建筑物遭到开采破坏的程度进行分析,可以分析出地表的塌陷;与此同时,要善于利用先进的测绘设备和积水,健全和完善地标检测系统,各项系数以及岩层的运动规律可以确定,就能给地质勘探工作提供重要的资料。另外,政府部门要培养地质灾害防治的人才,重视人才培养的重要性,灌输现代化的理念,才能应用灵活的防治治理措施。
2.3 构建地质安全防护体系
进行参数计算过程中,如果是用水量太多,此时就要设置排水沟,同时做好排水的设施,避免边坡不稳,造成滑坡等情况。对于一些地段如果结构不太稳定,需要加强拦截的措施,目的是避免滚石造成的影响。另外,在开采中要重视施工安全,在开采环节中需要有专人负责现场的监督,所有人员要提高安全意识,防止因为失误造成严重的安全事故。除此之外,开采后对于环境要进行保护,对于矿坑要进行回填,通过植树造林等方式修复生态环境。
2.4 加强矿山开采控制及采后治理
引发矿山地质灾害有很多种原因,每一种灾害带来的破坏程度都是不同的,对于地质灾害防护工作需要加以重视,要全面的分析地质环境,按照矿山的现状加强有效的预防。进行开采中,对于每一个环节都要进行整体的规划,确保生态环境的治理,同时也让地质灾害的发生几率下降。在矿产资源开采前,要做好充足的准备工作,包含制定开采方案,地质地貌的探测,开采后的修复措施等。开采完毕,通过科学的措施对生态环境进行修复,例如,清理矿渣,固体废料要统一处理,边坡失稳,建筑材料回收等,要降低对于环境造成的伤害。在进行碎石、落石等处理中,需要将安全放在首位,避免发生二次灾害,并且制定出撤离的路线和方案,采用有效的措施解决,降低二次事故发生率。另外,作为管理部门发挥出自身的优势,对于矿区的巡视力度需要加强,要检查现场是否有安全隐患,梳理和规范矿区开采的流程,避免有人为上的失误,对于开采的土皮来说,禁止随意的堆放,要确保坑道的支撑力,避免塌陷等问题,如果矿区中有大量的积水,就要进行有效的排水和疏通,做好防护的措施。
2.5 加强安全隐患排查和治理
矿山由于自身的特殊性,本身就存在众多的安全隐患,因此在生产中需要将安全隐患排查做好。第一,针对矿山隐患开展定期的排查,尤其要系统、全面化,包括矿山中设备、重大危险源等方面,要做到及早的发现隐患,有效的解决。第二,作为矿山企业来说,要开展定期或者不定期的安全隐患检查工作,主要抽查在生产中不安全等因素。第三,对于重点路段或者是重点时间段要加强排查力度的,尤其是夏季,雨季,极易造成山体滑坡或者是泥石流等情况;第四,要执行安全隐患整改制度。对于排查中存在的安全隐患,要按照不同程度的安全等级进行划分,做好整改的工作,要将责任落实到个人,才能发挥出安全隐患整改的作用。
2.6 应用种植复垦技术
进行矿山开采中,会出现地面大面积的塌陷等问题,因此就要利用种植复垦技术来展开治理。具体的操作是在塌陷地区通过复垦填充的方式治理,一般都是使用煤矿石等材料,或者是在复垦地区内种植绿植等,可以改善复垦地区的生态环境,同时也能防止水土流失等问题。另外,在进行填充区复垦种植中,需要测试地面的压实程度,确保地基的密实性,才能发挥出复垦技术的作用,让复垦的效果实现最佳。在边坡地区种植植被,还能减少泥石流、滑坡等地质灾害等情况。通常在边坡种植植被要注意以下内容。第一,边坡的倾斜角在<30°,区域的不同采用的生态环境修复技术也是存在差异性的。弃渣或者是排土场,首先要改良土壤,然后可以通过植树造林的方式治理;对于采石迹地,可以采用客土法进行植被的修复工作。第二,边坡的倾斜角在30°~45°,可以采用爆破造林的方式治理。第三,对于边坡在45°~60°,首先要确保边坡的稳定性,然后进行削坡,最后采用水泥网格开展修复作业。第四,边坡倾角在60°~80°,已经是十分陡峭的岩壁,此时就要采用植槽的技术,或者是在岩壁上设置槽板,在槽板内种植乔灌藤等植物,然后在槽内撒入草本的种子,就是复合型的植被,可以起到很好的固根效果。第五,在边坡倾斜角在80°~90°,需要在岩石上播种绿植的种子,然后和混凝土进行混合,可以达到绿化的效果。
2.7 规范矿山开采行为
在进行矿山生态环境保护过程中,作为矿山企业要采用创新的理念,摒弃传统的开采方式和理念,应用创新的开采模式,也就是采用先进的技术和设备,让开采实现科学、自动化,才能确保矿山的高产量。造成矿上地质灾害的类型很多,其中有滑坡、泥石流等,由于产生的灾害不同,在地质防治工作上也要按照不同原因展开全面的分析,同时要结合矿山的实际情况,合理的规范开采中的管理行为,加强每一个环节的管理和管控,才能确保矿山生态环境的前提下更好的防治地质灾害,减少地质灾害造成的影响。
2.8 完善和健全矿山地质环境保护法律法规
在矿上开采中,需要结合矿山地质的实际情况,同时要完善和健全的现有的矿山地质环境保护法律法规,才能规范开采过程中各种行为,对于违规开采的过程可以通过法律方式进行处罚,如果行为较为严重就要追究责任,也提高矿山地质开采的管理水平。另外,对于违法违规的开采行为加大力度管控,同时也提高矿山资源开采的门槛,尤其是在矿山开采中,前提要保护生态环境,对于矿山资源开采的企业以及工作人员要开展全面的审核,其中涉及到资质、规模、企业的安全生产能力、安全方面保障、技术能力等各个方面,都要符合行业的标准,若出现一项不符合规定,要责令进行整改,督促整改过程,全部审核之后才能开展开采作业。
3 结语
综上所述,由于矿山地质灾害的种类很多,并且产生的原因也呈现了多样性,作为相关的人员要分析和调查地质灾害产生的具体原因,同时做好前期的勘察准备工作,结合实际情况制定出科学的防治措施,要坚持防治结合、预防为主的原则,通过先进的设备、理念和技术来有效的治理矿山地质灾害,提高采矿作业效率的同时,也有效的保护了生态环境,提高了我国矿山地质灾害治理的水平和能力,实现了经济和社会效益的双赢。