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矿山地质灾害治理及生态环境修复措施分析

2022-08-14史江平吴辉军

世界有色金属 2022年10期
关键词:采空区矿山环境

通过实际的调查发现,我国各个领域随着社会经济水平的提高而得到了进一步发展,矿山开发作为社会发展过程中不可缺少的部分,部分单位在开发过程中还会出现过度开发现象,这样就会导致矿产资源受到较大程度的浪费,矿山周围的生态环境也会遭受到相应的破坏。为此,相关单位要在矿山开采过程中对地质灾害治理予以足够的重视,对相关制度进行不断的改进和完善,这样才能够达到良好的矿山地质灾害治理和生态环境修复效果,对于自然环境来说也可以起到良好的保护作用。

1 矿山地质灾害产生的因素

1.1 地下水位产生的变化引发地质灾害

在通常的情况下,矿山的部分区域地下水会出现较大程度的波动,这样就会导致地质灾害问题的发生,在这个过程中最为常见的形式就是矿坑涌水问题,这种问题会对后期矿山开采工作带来较大程度的影响。为此,相关开采单位要采取有效的措施来提高矿山开采的稳定性和安全性,指派专门的工作人员来对矿坑涌水量进行科学的预估

。不过矿坑涌水量会受到较多方面因素带来的影响,如果涌水量超出了规定的范围就会出现较为严重的后果,地下水位发生变化也会导致矿坑内部出现溃沙涌泥问题,这种问题也是矿山开采过程中常见的地质灾害。除此之外,矿山开采过程中还会出现蓄水溶洞问题,在通常的情况下溶洞会含有大量的水,而且其内部还会存在较多的石屑和泥沙,大量的物质涌入到矿坑当中就会导致矿坑发生堵塞,这种问题会对工作人员的生命安全带来较大程度的威胁。

在安装管线后,投用仪表前,应使用试漏液对各个管线接头处试漏,氮气吹扫管线如果漏气,空气中的氧气会对测量值造成干扰。

1.2 岩石体变性引发矿山地质灾害

就从目前的情况看来,矿山开采过程中岩石体如果受到外力的作用就会导致变形问题的出现,这种问题也是矿山地质灾害发生最为主要的原因之一,在这之后还会出现矿山坍塌现象。部分矿山开采单位在矿山采空区无法结合实际的情况来对矿柱数量进行合理的留设,这样就会导致这些矿柱无法达到预期的支撑性能要求,不仅会出现地面塌陷问题,而且还会导致矿体埋藏在比较浅的区域,塌陷问题发生的概率也会得到进一步提高。对于一些埋藏比较深的区域而言,如果开采单位没有将回填工作及时地落实到崩落采空区域,这样就会导致大面积塌落问题发生,在对企业自身经济效益带来较大影响的同时,工作人员的生命安全也会遭受到较大程度的威胁

。与此同时,矿山坑周围岩石还会受到比较严重的地壳应力所带来的影响,这样就会出现较为严重的收缩问题,开采单位在实际的工作过程中如果矿坑周围岩石有着较大的空间,这时候岩石就会处于应力释放状态,后期就会出现岩体飞溅和破裂问题,工作人员因此会受到较大的伤害。矿山开采过程中存在滑坡、岩崩、边坡失稳等问题时,在露天环境下开展开采工作就会引发矿山地质灾害问题。

1.3 由于地质环境产生的地质灾害

矿山地质灾害除了采矿、开挖等人为因素带来的影响,还会受到地质环境本身不平衡、复杂性等方面的影响,在我国有着不同地质环境,不同的地质环境所形成的地质灾害种类也会不同。我国有着较为复杂且多样的地质自然环境,地质灾害的种类也比较多,人类活动和生态修复过程中要对自然地质运动所产生的地质灾害进行充分考虑

。矿山开采单位要对地质灾害产生的原因进行充分分析和了解,进而对环境保护和环境修复工作进行不断的改进和完善,将环境保护和环境修复工作落实到实处能够进一步降低地质环境运动变化所带来的地质灾害发生的概率,生态生活环境也可以最大限度的维护在稳定状态。

矿山开采企业要对开采过程中的监督和管理工作予以足够的重视,结合实际的情况来对多部门联合监测体系进行合理的构建,这样才能够确保各个方面的工作可以正常开展。地区政府还要与国土、环保等其他部门进行相互交流和沟通,进而根据情况来对矿山地质灾害治理机构进行合理的建立,在赋予其独立执法权的同时,还要确保该机构可以对每一个开采环节进行监督和管理。相关管理人员要将矿山地质环境及开采过程的监督和管理工作进行不断的完善,这样不仅能够将监督管理水平进行提高,而且还能够防止地质灾害问题在矿山开采过程中发生。相关管理机构还要对矿山企业生态环境治理工作予以足够的重视,采取有效的措施来提高整体的执行力和工作效率,这样才能够达到预期的矿山企业地质环境相关指标。工作人员如果在土壤、地下水等内容当中发现污染物超标问题,那么及时地采取有效措施进行处理,专业的监督管理机构还要对每一个环节进行有效控制,从而矿山地质灾害整体的治理水平也会得到相应的提高。

2 不同矿山地质灾害的治理措施

2.1 采空区塌陷的防治措施

为了能够对这种问题进行有效的处理,开采单位会在实际的矿山开采之前对预测预报方法进行充分的应用,其中会涉及到发球物理法、水分法、统计法等,将这些方法合理的应用在防治工作当中不仅可以发挥出良好的效果,而且还能够对整体的开采工作起到良好的促进作用。开采单位在设计过程中要对洞轴线与洞室断面形状进行合理的选择,对各个方面进行综合考虑,进而来对施工方案进行合理的制定,这样才可以进一步提高施工方案整体的科学性和有效性

。开展施工时也要对超前应力解除法、喷水或钻孔注水等措施进行充分应用,在这个过程要对围岩支护加固措施进行合理的选择,在特殊情况下可以通过超前支护措施来进行处理。

2.2 岩爆的防治措施

采空区塌陷问题是矿山地质灾害当中比较常见的,开采单位在这个过程中往往会应用到各种各样的治理措施,其中包括充填复垦法、崩落法、支撑法、封闭法等,这些方法有着不同的性质和特点,这就要求相关工作人员要对这些方法进行充分的分析和了解。另外,在治理矿山采空区塌陷问题最为常见的措施就是充填复垦法,然而崩落法往往会通过一些措施来将采空区围岩进行崩落,这样才可以对采空区进行有效的填充。开采单位应用支撑法可以对矿柱、支架等部件进行充分的应用,进而可以对采空区进行有效的支撑,后期出现危险变形问题的概率也会得到进一步降低。封闭法往往不适用于主矿体开采和主矿道的小采空区域,其他区域比较适用这种方法。

托勒密的《地理学》最早被译为叙利亚文。十二世纪才传入欧洲。Djughrafiya这个语词的出现是与《地理学》在伊斯兰世界的传播有关。荷兰东方学者德·胡耶1879年至1939年编辑出版的《阿拉伯舆地丛刊》(Bibliotheea Geographorum Arabicorum)收录的马苏弟著作中,解释为“大地的区划”(qat'al-ard),并在《雅致的信札》(Rasa'il Ikhwan al-Safa)中第一次从“世界与各地图绘”的意义上使用Djughrafiya(地理)这个词。 [14]

2.3 崩塌的防治措施

开采企业在配置矿山植物的时候要将规律性种植原则落实到实处,对开采区域的自然环境等方面因素进行充分的分析和了解,在这之后才可以对多种植物进行科学的搭配,进而种植过程中的协调性和规律性也会得到进一步提高。相关工作人员还要根据环境因素来对多种不同的植物搭配形式进行科学的选择,为了满足生态建设的基础可以选择一些耐寒性、耐旱性比较高的植物。除此之外,开采企业在早期植被种植过程中要选择一些生长速度比较快的外来植物,确保这些植物能够覆盖矿山表面,在这个过程中还要对植物生长的环境进行不断的改造,为植物生长提供良好的环境。工作人员还要对本土植物进行适当的种植,这样能够将本土植物的作用充分发挥出来,对于长期发展植物群落来说起到良好的促进作用,矿山植被生长的稳定性也会得到相应的提高。

3 矿山地质灾害管理策略

3.1 构建多部门联合监测体系

由图2(c)的响应面图可以看出,固液比对纤维素酶活力的影响较显著,曲面较陡,随着固液比的增大,纤维素酶活力呈现先快速增加后缓慢降低的趋势;接种量对纤维素酶活力的影响不太显著,曲面较缓和,随着接种量的增大,纤维素酶活力呈现先缓慢增大后缓慢减小的趋势。由图2(c)的等高线图可以看出,沿固液比轴向等高线密集,而接种量轴向等高线相对稀疏,说明固液比对纤维素酶活力的影响比接种量大,等高线呈椭圆形,说明两因素的交互作用较显著。

3.2 科学应用矿山开采技术

矿山开采企业要在实际的开采过程中对矿山地质环境的保护工作予以足够的重视,结合实际情况来进行开采,这样才能够有效避免乱采乱伐问题的发生,在对每一个矿山开采环节进行优化的同时,还可以避免地质灾害的发生,当地生态环境也可以得到有效的保护。企业在对生态环境进行治理之前要结合时代发展特点进行充分考虑,进而来对露天开采监测体系进行不断的完善,这样才可以将整体的监测水平进行提高

。除此之外,政府还要对矿山地质环境保护的法律法规进行优化,对矿山地质实际的开采情况进行充分考虑,确保每一位工作人员可以严格按照相关要求和要求来开展开采工作,这样不仅能够提高整体的管理水平,而且还能够将矿山周围生态环境的保护力度进行提高。相关管理人员还要在矿山开采期间对违法开采行为进行严厉处罚,在规范工作人员自身工作行为的同时,矿山开采准入门槛也要适当提高。

3.3 加强落实矿山地质环境恢复和保护工作

在我国整体科学技术水平不断提高的今天,矿山开采技术也得到了不断的发展,这种技术在矿山开采过程中应用可以进一步降低矿山地质灾害发生的可能性,对于矿山环境的稳定来说也可以起到良好的作用。矿山开采企业在实际的开采过程中可以对填充开采方式进行充分应用,结合实际的情况来对开采部位进行注浆填充,这样才能够有效的平衡矿山内部压力和结构应力,在开采后期也不会出现地表沉陷情况。除此之外,相关工作人员还可以对局部开采方式进行充分应用,在一次工程当中对一部分矿藏进行开采,在这之后要等到充填完成或结构稳定的时候才能够开展后续的开采工作。填充复岩离层带方法也可以在开采过程中发挥出较大的优势,通过这种方法可以对矿山开采过程中出现的地表沉陷、岩层位置移动等方面情况进行有效的控制,确保后续工作能够正常开展。尽管这些开采技术有着一定的优势,不过在实际应用过程中还是会存在局限性,这就要求相关管理人员要对矿山、地质岩层情况进行充分的分析和了解,进而来选择相应的开采技术,这样不仅能够提高矿藏整体的开采效率,而且还能够对地质灾害发生的可能性进行降低。

3.4 扩大土地复垦规模

在通常的情况下,生态系统有着较多的特点,其中包括自支撑、自修复和自组织等,这就要求相关单位要对这些特点进行充分利用,在这之后采取有效的措施来提高边坡整体的抗冲刷性、抗滑动性等方面的性能,矿山具有较强的生态恢复能力可以对水土流失问题进行有效的解决,生态环境的多样性和平衡性也会得到进一步提高。生态系统会受到地形因素所带来的影响,这样就会导致在修复过程中会出现较多的破坏类型,再加上修复过程中受到不科学开采和管理所带来的影响,在实际的开采过程中就会出现塌陷、挖损等地形。矿山开采企业要对开采过程中已经破坏的地形进行科学的回填和整理,这样能够为修复工程奠定良好的基础,整体的修复效果也会得到相应的提高。

4 矿山生态环境修复措施

4.1 边坡处理与场地整理

就从目前的情况看来,植被再稳固水土、防止水土流失等方面发挥着非常重要的作用,特别是在泥石流、滑坡等地质灾害发生较为频繁的区域,相关部门要加大力度对植被开展复垦种植,进而可以将各种地质灾害发生的概率进行有效降低。开采单位要在矿山开采的时候对土地复垦的重要性予以足够重视,根据实际情况对土地复垦工作进行组织,严格按照相关要求和规定来将复垦规模进行适当的扩大。一般情况下矿山开采会在露天环境下开展作业,开采单位可以开展边坡复垦和植被种植,在确保边坡稳定的同时,对于水土流失来说也可以起到防范作用。相关单位在开展土地复垦的时候要确保复垦植被与矿山原本植被环境保持一致,植被能够在种植环境当中得到更好的生长,不仅复垦成本得到降低,而且边坡治理效果也会得到相应的提高。然而部分矿坑边坡在人为开采过程中会变得更加贫瘠,土壤当中有机物比较少,所以复垦团队要选择耐贫瘠、抗旱等当地植被,从而复垦植被成活的可能性也会得到相应的提高。

4.2 植物配置的合理性

开采单位要对风化破碎面积比较大且软质结构面区域进行综合考虑,进而采用减小开挖边坡台阶高度或减缓边坡的方法来对岩石重量进行减小。工作人员还要在比较容易发生滚石现象的地段增加安全警戒标志,必要的时候还可以在坡脚放置相应的拦截构筑物,这样才能够对滚石和渣土进行有效的拦截,工作人员自身的生命安全也会得到有效的保护。开采单位在对矿山开展爆破作业的时候还要对边坡预裂爆破、逐孔降震控制爆破技术等进行充分应用,这样不仅能够达到预期的爆破要求,而且还可以降低不合理爆破所带来的影响。

此外,开采企业还要将场地分区和功能合理的原则落实到实处,在修复过程中会存在两种最为常见的形式,这两种形式分别是矿山修复和植被修复,工作人员要对矿山各个分区的场地环境和气候特点进行综合考虑,进而来对植被修复形式进行合理的选择。在这个过程中要对抗逆性比较强的植物予以足够的重视,对科学的植物种植方式进行合理利用,这样才能够达到功能合理的基本要求。在植物种植过程中还要对乔、灌、花等层次等多层次植被种植方式进行选择,在形成植物群落的同时还能够进一步降低外界因素带来的影响和制约。如果在种植过程中部分植物受到病虫害侵袭而死亡,那么能够抵抗这些病害的品种可以及时地进行填补,进而矿山植被整体修复效果的长期性也会得到进一步的提高。

2.4.2 ACT 1项研究报道了ACT[6],采用固定效应模型进行分析,详见图5。Meta分析结果显示,两组患者ACT比较差异无统计学意义[MD=-7.53,95%CI(-19.46,4.40),P=0.22]。

锡石多金属硫化矿中主要含有脆硫锑铅矿、黄铁矿、闪锌矿、锡石等金属矿物以及石英、方解石等脉石矿物。采用同步暴露竞争吸波设备考察其吸波能力,得到了锡石多金属硫化矿中各金属矿物和脉石矿物的相对微波能量值RE(RE值为被测物料吸收的微波能量与中间介质水所吸收的微波能量的比值)。REc结果如表7所示。

4.3 改良土壤机制

通常可以使用物理、生物以及化学等方式来对土壤机制进行改良。其中物理改良法主要有表土回填、客土法等,通过剥离快速表土,降低对土壤种子库、结构以及营养元素等破坏,完成开采后在回填表土到路面上,以实现植物的有效恢复。生物改良法则主要是利用微生物、动物以及植物改良等方式来进行。化学改良法则主要包括了添加化学品、营养素等方式来恢复土壤肥力。具体要求工作人员结合实际情况来采取相应的改良方式。

5 结论

综上所述,矿山开采过程中会受到各种地质灾害带来的影响而导致开采工作无法正常的开展,这就要求相关管理人员要对地质灾害出现的原因进行充分了解,进而采取有效的措施来进行治理,这样才可以提高矿山开采的效率和质量。另外,开采企业还要将生态修复工作落实到实处,采取有效的措施来对矿山生态环境进行有效的修复,这样不仅能够对自然环境进行科学的保护,而且还可以达到可持续发展的要求。

[1]林德洪,曾晓林,刘汉武.贵州省鬃岭煤矿区生态环境问题与修复措施研究[J].能源与环保,2021,43(09):77-82.

[2]李亚丽.矿山地质灾害治理及生态环境修复措施[J].有色金属设计,2021,48(04):72-73+77.

[3]李聪伟,郑杏玉.矿山地质灾害治理及生态环境修复措施[J].世界有色金属,2020(10):140-141.

[4]汪江英,石常亮,王哲.刘家滩金矿矿山地质环境现状与恢复治理方案[J].资源信息与工程,2021,36(05):90-93+97.

[5]屈向阳.矿山土壤生态修复技术研究[J].西部资源,2021(06):78-80.

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