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采矿沉陷区矿山地质环境恢复治理对策研究

2019-02-09杨文芳

世界有色金属 2019年6期
关键词:开采区矿区矿山

杨文芳,杨 明

(1.青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室,青海 西宁 810012;2.青海省地质调查院,青海 西宁 810012;3.青海齐鑫地质矿产勘查股份有限公司,青海 西宁 810012)

1 采矿沉陷区形成原因

采矿沉陷区主要特征:位于矿区开采区附近,多数不规则的凹坑,呈条带状或面状集中分布,塌陷区多伴随着地裂缝发生。造成沉陷区主要原因有以下几种:首先是坡度的变化,这是矿山企业开发时地下被釆空,地表出现不均匀沉陷,导致地表坡度发生变化。坡度一旦发生变化就会在地表形成倾斜塌陷的情况,从而导致地表水土流失发生的概率。其次是地域地质岩土体本身,采空区破坏了岩石本身凝结力,使岩石层承受力失衡,造成崩塌。如甘肃省华亭县煤矿开采集中区引发几十处塌陷坑(图1),采矿区地质环境不同,地层(岩土体)不坚固,加之矿山大规模地下开采,引发地面塌陷,继而带来地表水土流失现象发生,在矿山开采过程中会产生底边倾斜现象,大规模的倾斜就会形成局部塌陷。而带状分布的地裂缝、塌陷灾害恰恰位于矿山开采区,集中在矿山边界或矿区矿柱等周边区域范围内。分布集中,地表可见十几个,几十个凹坑,随着矿山的开采伴随着地裂缝、崩塌、滑坡相继发生,继而破坏地表植被,造成岩石裸露,产生沙化。造成水土流失。因此,不合理的矿山开采对环境的影响是严重的,深远的。危险隐患也会不定期爆发,而且爆发起来,会危及矿区周围居民的生命财产安全,因此,矿山环境恢复治理势在必得。

2 矿山地质环境恢复治理的基本原则

矿山地质环境被破坏,会直接或者间接的影响矿山的开采进度,更严重的还会影响到周边居民的生活,威胁着居民的生命财产安全。这些破坏因素都是矿山资源开采工作中最不想以及不愿发生的。因此,矿山企业在矿山资源开发工作中十分重视矿山地质环境恢复治理环节。由此可以看出,矿山资源采集中每一个操作人员都要遵守以人为本,防灾减灾的基本原则[1,2]。这是避免矿区资源开采中潜在破坏因素之一,避免多种地质灾害发生。如甘肃省庆城县采矿区,就能够针对不同地质情况,有效防止矿山地质灾害,安全稳定开展作业,进一步达到防灾减灾的目的。另一个基本原则是注重效益、分期实施。在作业过程中严格遵守重要前提,结合矿山采集中最大的经济收益情况,让每一个操作人员积极争取其效益最大值。如崆峒区在矿山环境治理工作中,选取不同的治理以及综合防止措施,将采矿沉陷区危害污染降低到安全范围之内,并结合到分期、分阶段等适用方式,高效率进行环境综合治理工作。

3 改善矿区开采沉陷区地质生态环境的对策

首先,矿山开采区要合理进行矿山开采规划。针对开采区以及巷道两者之间的划分以及设置,防止出现地表沉陷现象。对于部分甘肃省等矿山资源开采地区出现的地表沉陷现象,大部分都能勘测到发生破坏的位置主要集中在矿山开采边界的矿柱附近。利用适合的处理对策,迎合具体地表沉陷现象,最大限度将开发地区目标范围对象减少。就通过降低开采沦陷区域,有效降低破坏生态环境概率。利用具体措施设置针对回风大巷等重点防护点对策,保障操作人员开采作业安全。另外,矿山开采区要针对不同的矿层开采边界位置进行合理布置。摸清不同地质环境下的矿层开采边界,是有效消除开采过程中矿层开采边界范围内产生的地表变形问题。同时矿山开采区可以采用错开每一个不同大小矿层的方法,有效控制不同矿区间出现相互重叠等现象。通过这些对策方式减少矿山开采区的地表变形。控制矿山开采区的地表变形现象,实现稳定干净的回采环节。

其次,是矿山开采区工程修复措施。修复措施可以从以下两个方面进行,第一,针对防治水土流失的措施。目前矿山开采沉陷区,大范围修复是区域水土流失防治等。深度分析矿山开采沉陷等主要特征,并结合到具体的特征要点作为防治矿山开采沉陷区域水土流失的基础,采用多种水土保持工程,将多种水土保持工程与植被保护措施结合一起,联合运用相应策略,保持矿区沉陷区的水土治理情况。矿山开采区治理不同破坏程度的矿区沉陷区时,要将地形坡度较大的矿区,进行合理设计设置,如可以向矿区内设置底部蓄水池,即结合汇水沟梯田天面的方式,配合灌溉水源等,防治水土流失。其中,矿山开采相关部门要组织工作人员处理部分矿井工作中出现的区域地表裂缝以及地面坍塌等现象,并将防止地表水土流失也作为环境治理的工作内容,应用堵、排、截等根本性措施等,有效防治地表水向矿井的渗透入侵造成严重的破坏现象。第二,要有预防措施及方案。采矿过程中不可避免会有意外发生。这些状况的出现要明确警示矿山开采区操作人员进行开采作业时,要科学预测发生危害的可能性,针对发生不良地质现象时,矿山地质人员采用设置防护柱等,多方面制定预防矿山开采破坏生态环境的影响,通过基础性防护措施配合实际地质情况配制的方针,完善针对不同地质问题的防治措施。即从发展来源极大降低矿山开采过程形成的破坏。第三,生态恢复以及补偿措施。对于林地的补偿,矿山开采区要制定负责合理有效的措施,将矿山采集过程中破坏的林地进行复垦,减轻林地损失,最大化恢复矿山开采区域中荒废的林地。其实结合实际调查发现,矿山开采区域出现的沉陷区是不会影响到林木的生长。但是要结合具体的沉陷区情况,有效进行复垦活动。对于耕地的补偿。耕地的破坏恢复情况是要结合具体情况,对于被严重破坏的耕地,就要适时补偿。即超过矿区周边居民的容忍度,林地耕地破坏程度太严重,相关部门就要采取经济补偿方式,进行生态恢复以及补偿措施。

4 结语

本文就采矿沉陷区矿山地质环境恢复治理研究分析,通过采矿沉陷区对矿山地质环境的影响、矿山地质环境恢复治理的基本原则、改善矿区开采沉陷区地质生态环境的对策等,分析探讨采矿沉陷区地表沉陷以及水土流失现状,并根据实际情况,采用合理科学的方针对策,对采矿沉陷区环境恢复治理工作提出合理化建议,创新应用多种有效策略,减轻矿产资源浪费,同时降低其矿山地质开发对环境产生的污染和破坏,从而达到和谐发展的目的。

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