关于矿山地质灾害治理及生态环境修复措施

期刊: 环球科学 2023年第6期 DOI: PDF下载

曾伟

湖南省地质灾害调查监测所 湖南长沙 410000

摘要

在矿山开采的过程中,由于开采力度的加大,矿山环境问题越来越突出,由此产生的各种负面影响也越来越多。随着矿产资源开发利用强度的不断增加,对矿山生态环境造成了巨大破坏,为了维持矿山生态系统的稳定性和正常运转,促进可持续发展,必须做好矿山生态环境修复工作。基于此,本文首先针对矿山地质灾害的危害性进行分析,同时对矿山地质生态环境修复工作策略进行探索,保证矿产生态环境健康和稳定,同时为后续类似工作的顺利实施提供参考和借鉴。


关键词

矿山开发;地质灾害;生态环境;修复

正文

我国国土面积辽阔,矿产资源丰富,但由于开采技术水平和管理水平较低,导致了不少矿山生态环境问题。据调查,全国每年大量的土地被占用、破坏和废弃因采矿活动而破坏的山体面积也在不断上升,因采矿活动而使地表土壤、植被、水域等遭到破坏而导致水土流失面积也不断加大,其中矿山地质灾害的主要类型包括:地面塌陷、滑坡、泥石流、崩塌,以及地面沉降等这些灾害给人们的生命财产安全带来了极大的威胁,也严重影响着矿山生态环境的保护。因此,如何对这些灾害进行治理成为了当前矿山地质灾害防治工作中的重点内容。

1矿山地质灾害的危害性分析

地面塌陷、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降危害性分析如下:1)地面塌陷:在矿山开采过程中,由于采掘作业而形成的地表塌陷,对当地居民的生命财产安全和经济发展造成了严重威胁。比如,在矿山开采过程中由于采矿活动而造成的地表塌陷主要有两种情况:一种是由于地下开采引起的地表塌陷,另一种是由矿山开采形成的地下采空区引发的地面塌陷。比如在矿区的采矿作业中,由于地质结构不稳定,导致矿区出现了地面塌陷;另外,由于矿区开采而形成了采空区,由于采空区没有得到有效处理,导致了大量地下水溢出地表而形成了地面塌陷;2)滑坡崩塌:滑坡是矿山地质灾害中常见的一种,在矿山开采过程中,由于采矿活动而造成的地表崩塌、滑坡等地质灾害。滑坡灾害主要是由矿山开采活动而引发的地面地质结构不稳定而造成的。比如,在矿区的开采过程中,由于开采作业而使地下采空区发生坍塌;另外,矿山开采过程中出现了大量滑坡;3)泥石流:泥石流是由暴雨、冰雪融水等水源引发的地质灾害。在矿山开采过程中,如果不能做好场地设计和规划工作,就会导致采矿场地周围植被遭到破坏;另外,在矿山开采过程中,由于采矿作业而引起的地面塌陷、滑坡等地质灾害;4)地裂缝:地裂缝主要是由于矿山开采过程中的采空区周围岩体出现变形和塌陷而造成的。

2.1采空区治理

采空区治理的方式方法主要包括两种,一种是全面法,另一种是局部法全面法主要包括:充填采矿、充填治理、强制放顶、尾砂充填等,以充填采矿为例,其主要是对地下采空区进行处理,根据实际情况来选择适合的开采技术。局部法主要包括:改变矿岩结构、改变顶板应力分布以及调整矿岩移动范围等。采空区治理工作中需要重点考虑的问题有以下几点:首先,要考虑采空区的规模和分布,根据具体情况来确定治理措施;其次,要考虑采空区的稳定性情况,并根据实际情况来确定是否需要进行加固和处理;再次,要对采空区的安全隐患进行全面的分析,并根据分析结果来确定具体的处理方案;最后,要做好采空区处理工作中的安全管理工作。

2.2崩塌治理

崩塌的主要特征是:岩崩和危岩,常发生在斜坡上的岩层和岩体中,规模大、数量多。崩塌的危害,具有比较强的突发性,发生过程迅速的特点,崩塌可以破坏建筑物,毁坏道路,阻塞交通,造成人员伤亡和财产损失,因此对崩塌进行治理是防治矿山地质灾害的主要内容。在崩塌治理工作中,主要是清除危岩体为主要方法,具体的操作流程如下:首先,在对崩塌进行治理之前,要先对危岩体进行调查,确定危岩体的位置,并将其记录下来,然后在对危岩体进行清除时要严格按照施工设计方案进行;其次,在对危岩体进行清除时要尽量避开滑坡体和山体,在对危岩体进行清除时要确保其稳定,防止出现新的崩塌灾害;最后,在清除过程中要注意安全问题,避免发生人员伤亡和财产损失。另外,在清除危岩体过程中还要注意预防二次崩塌灾害。比如,在对崩塌进行治理之前要先对其进行测量和监测工作,如果发现有二次崩塌灾害发生时,要立即停止作业并迅速撤离危险区,如图1:

 

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1 矿山崩塌

2.3泥石流治理

泥石流主要指的是在山区沟谷中,由于暴雨、冰雪融化等原因,形成的一种具有较大破坏力的固体物质泥石流具有突发性和破坏力强的特点,如果发生泥石流,其破坏性和危害性就会大幅度提高物源区的地形地貌条件,包括地形坡度、沟谷纵比降、沟床纵坡降以及沟谷形态等;物源区的地质条件,包括是否为崩塌、滑坡堆积体,是否为松散固体物质堆积体,是否为强风化岩体等;物源区的土壤、植被、岩石等自然条件;根据以上几个方面的条件分析可以得出:泥石流发生时一般具有以下特征:一是发生地点具有突发性和周期性,二是泥石流所携带的固体物质具有一定的流动性和流变性,三是泥石流形成后会在短时间内迅速堆积,四是泥石流具有较强的破坏性,五是泥石流会沿着一定方向进行流动。因此在矿山地质灾害治理中必须充分考虑上述特征来开展治理工作。因此,对泥石流的治理必须以预防为主,具体可采取以下措施:一是对矿山周围的山体进行全面勘测,通过确定山体岩性和稳定性来制定合理的防护措施;二是通过排洪沟道或排土场将矿山周围的泥石流排出矿区之外,避免其进入矿区内;三是对已经形成的泥石流进行治理,在泥石流沟底修建拦挡坝,通过降低其对矿山周围山体和沟谷中居民生命财产安全的影响来治理泥石流四是加强对矿山周边水土流失情况的监测工作,通过加强矿山开采以及尾矿堆放管理等方式减少水土流失五是对矿山周边的植被进行保护,尽量避免其遭受到破坏六是在泥石流发生时及时向下游转移,避免其造成更大损失。

3矿山地质生态环境修复工作策略

3.1土地复垦技术

土地复垦是指对被破坏的土地,在一定期限内采取措施,恢复其原有的用途和功能其目的是通过工程技术措施恢复被破坏的土地及其用途,使其达到可供利用的状态。土地复垦主要包括对采矿废弃地、废弃矿井和其他生产设施损毁土地的复垦以及因采矿活动造成的地表塌陷和裂缝的复垦土地复垦可分为就地复垦和异地复垦两种形式。第一,就地复垦是指在采矿活动中,对受破坏的地表实施整理,使其恢复到接近原地貌的自然状态一般在露天开采中应用较多,是一种比较经济简便的方法,但由于实施过程中需要大量劳动力,同时还需要消耗大量的资金,因此一般不采用。第二,异地复垦是指采矿活动结束后,将受损土地移至另一处[3]。异地复垦是矿山生态环境修复中最困难也是最具挑战性的工作异地复垦一般需要在矿山规划设计阶段就进行,但目前我国还没有相关规范和技术标准,给异地复垦带来很大困难。第三,因采矿活动造成的地表塌陷和裂缝的复垦技术主要包括以下几种:①回填塌陷坑;②打穴式充填法;③分层回填法;④台阶填筑法等。其中分层回填法是最为常用的一种方法,其基本原理是通过对原有地表进行处理形成新的表层结构后,再进行回填。此法所需时间长、费用高、技术复杂且不稳定。第四,其他土地复垦技术主要包括以下几种:①植物固定法;②微生物修复法;③微生物降解法;④机械修复法;⑤植物替代法;⑥微生物诱导修复技术(MAR);⑦生物炭固定技术等。

3.2造林修复技术

矿山生态环境修复过程中,造林技术是非常重要的一项技术在矿山生态环境修复过程中,造林技术主要包括三个方面:一是对开采后的土地进行绿化处理,在做好采矿区域环境保护的同时,还需要考虑矿区的生态修复问题二是对采矿后产生的废石、废渣等进行清理处理,并进行土地复垦三是对矿山周边的植被进行合理的修复和保护。造林修复技术是矿山生态环境修复过程中一种重要的技术手段,可以有效改善矿区生态环境,提升矿山的整体价值。矿山生态环境修复造林技术具有较强的针对性和适用性,在对矿区生态环境进行治理过程中,可以根据不同的地形地貌和植被情况采取不同的造林修复技术,从而使生态系统得以恢复同时在造林过程中还可以在矿区周围种植一些具有观赏价值或经济价值较高的植物品种,以此来提高矿山周边生态环境质量[3]如图2:

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2 矿山造林修复技术

3.3优化矿山开发方法

传统的采矿方法是通过采出矿石来获得收益,这种方法的特点是开采量大、产量高,但是在开采过程中会产生大量的废石、废渣和废水。由于缺乏科学合理的开采方法,导致很多废石、废渣和废水直接排入环境中,严重影响了自然环境,不仅浪费了资源,还对矿山周边的生态环境造成了极大的破坏。因此,矿山企业应结合当地实际情况,充分利用先进技术与装备,不断优化开采方法,实现矿产资源的高效利用。为了达到矿山生态环境修复的目的,必须要对矿山生态环境进行修复。目前我国很多矿山企业都存在着不重视环保工作、没有进行科学合理的矿山开采方法优化等问题因此为了促进我国矿产资源的高效利用和生态环境保护工作的开展,需要采取有效措施优化矿山开采方法。

矿山企业在开采过程中应加强对废石、废渣和废水等固体废弃物的管理力度要对其进行分类处理和处置,避免造成二次污染。在进行露天开采时要防止出现土地塌陷和地表不稳定现象在进行地下开采时要避免出现水资源浪费和水质污染问题在进行地下开采时要做好地面沉降的预防工作。在对矿山生态环境进行修复时,还要充分考虑当地地形地貌、土壤环境等因素,采用科学合理的方法来治理矿山生态环境问题。例如,在进行露天开采时可以对坡面进行平整处理,然后采用人工植草或者栽种树木来防止水土流失,以此才能不断改善矿山生态环境,促进经济发展。

3.4加强环境保护力度

随着我国经济的发展,对矿产资源的需求也越来越大,与此同时矿山生态环境问题也越来越严重。矿山环境保护与治理是一个复杂的系统工程,必须从国家政策、法律法规、经济手段、行政手段和技术手段等方面多管齐下综合治理才能收到实效。首先要强化矿山环境保护意识,使其了解保护矿山环境的重要性和紧迫性,增强其保护矿山环境的自觉性和主动性其次要加强法制建设,使矿产资源开发与环境保护协调发展同时还要建立健全矿山生态环境恢复治理的法规体系,使矿山生态环境恢复治理工作有法可依必须坚持“预防为主、综合治理、合理利用、积极恢复”的方针和“谁开发、谁保护、谁破坏、谁治理”的原则,并采取相应的对策和措施来加强对矿山生态环境的保护与治理。在搞好矿山生态环境修复的同时,必须建立起严格有效的监管体系和法律体系,不断提高管理水平和技术水平[4]

3.5加强矿山生态修复法律法规建设

生态环境问题是一个全球性的问题,需要全球各国共同努力来解决要建立完善的法律体系,对矿山生态修复中的责任、义务、权利进行明确规定,加强矿山生态环境修复的立法工作要不断完善与矿山生态环境修复有关的法律法规,加强对矿山生态环境修复过程中涉及到的技术要求、施工标准、资金保障等方面的规定。在矿山生态环境修复过程中,要充分发挥法律法规对各方利益主体的协调作用对于违法行为应予以严格查处,并要追究其法律责任,以保证矿山生态环境修复工作的顺利开展。在此基础上,要鼓励和支持矿山企业开展生态修复技术研究和应用,同时积极开展矿山生态环境修复技术转让工作。

4结语:

综上所述,矿产资源的开发与利用是一把“双刃剑”,在给社会发展带来巨大收益的同时,也对生态环境造成了严重影响,甚至对人们的生命财产安全带来威胁。因此,在矿产资源开发过程中,要注重采取科学合理的手段,做好地质灾害防治工作,同时加强对矿山生态环境的修复,维持矿山生态系统的稳定性和正常运转

参考文献:

[1]张琦.矿山地质灾害治理工程施工安全管理[J].中国金属通报,2023,1084(01):228-230.

[2]王昊,张道阔,孔庆强.南阳市石灰岩矿山地质环境特征及生态环境修复治理研究[J].中国锰业,2022,40(06):37-42.

[3]杜晖,赵维钢.重庆市某矿山地质环境问题及土地复垦研究[J].能源与环保,2022,44(12):101-105+112.

[4]管忞.矿山地质灾害生态环境恢复治理的难点及对策[J].皮革制作与环保科技,2022,3(23):170-172.

 


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