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矿山地质灾害防治及生态环境修复研究

2021-05-10关健郭玉娟杜丹

科技创新导报 2021年31期
关键词:生态修复防治

关健 郭玉娟 杜丹

摘要:矿山开采是我国经济发展中的一项重要活动,开采过程中,区域地质稳定性会变差,时有地质灾害发生,严重影响安全生产,并伴有对生态环境的破坏。因此,本文对矿山地质灾害的主要类型及发生原因进行分析,有针对性地提出了治理原则、治理措施,同时研究了在矿山开采中如何开展生态环境修复,以实现矿山开采与生态保护的共同发展。

关键词:矿山开采地质灾害  防治 生态修复 方式

Study on Mine Geological Disaster Prevention and Ecological Environment Restoration

GUAN Jian1,2   GUO Yujuan1,2  DU Dan1,2

(1.Henan Natural Resources Monitoring Institute, Zhengzhou, Henan Province, 450016 China;2.Henan Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Control, Zhengzhou, Henan Province, 450016 China)

Abstract: Mining is an important activity in China's economic development. In the process of mining, regional geological stability will become worse. Geological disasters occur from time to time, which seriously affect safe production and destroy the ecological environment. Therefore, this paper analyzes the main types of mine geological disasters and analyze the causes, put forward the treatment principles and measures, and study how to carry out ecological environment restoration in mining, and realize the simultaneous development of mine mining and ecological protection.

Key Words: Geological disasters in mining; Prevention and control; Ecological restoration; Methods

近些年來,随着经济的高速发展,对矿山资源的需求量与使用量也随之增多, 矿山的开发力度在不断增加。由于矿产资源开采引起的地质灾害频发,严重威胁人们的生命财产安全,同时导致的生态环境问题也日渐突出。生态文明建设进程中,矿山开采中出现问题,需要认真分析、系统研究,寻求合适的解决方法。

1矿山地质灾害类型

矿山地质灾害指的是在进行矿山开采过程中给原有的地质环境带来的改变,最终所导致的地质灾害给自然及人们的生活等带来影响,矿山地质灾害常见类型包括以下几种。

1.1崩塌和滑坡

近些年来,矿山开发深度不断加深,这样就给矿山开采山体带来一定影响,在进行地下采矿时就会出现较大的空旷地带,若未做好支撑就极易导致山体崩塌现象。其中矿山开采中的山体滑坡灾害就是由露天矿开采所导致的,在进行露天矿开采时若直接对山体进行开采,会给山体外部结构带来直接损害,增加了山体滑坡灾害的发生率。可见无论是哪种地质灾害均会给矿山地质环境带来破坏,最终给矿山周边的居民及自然环境带来严重的危害[1]。

1.2泥石流

在矿山开采过程中,废矿、废渣等堆积物不合理存放会导致泥石流发生概率的加大。在特定的地形地貌环境下,降雨等诱发因素会使这些堆积物逐渐失去平衡,为泥石流发生提供了丰富的物源,加大地质灾害的破坏程度[2]。

1.3地面塌陷

井下开采矿山过程中,由于原生矿体与半生废矿被开采处所形成的地下空间大小或规模不等,会给重力和地应力带来影响,出现不均衡现象,这样会在采空区位置出现裂缝,若没有及时进行处理该地区地面会出现塌陷情况。地面塌陷一般影响范围较大,对地表的建筑物和土地破坏严重。

2矿山地质灾害发生的原因

2.1人为原因

矿产开采企业间的竞争日渐激烈,矿山开采企业为了得到更多的经济效益在进行管理时就会出现偏差,没有真正认识到矿山开采对资源环境的影响,牺牲了生态环境来提升自身经济效益。此外,在进行矿山开采的过程中,相关的监管部门并没有强调全过程监管的重要性,监管力度不强也是导致生态环境破坏、地质灾害发生率增加的原因之一。还有一部分矿山企业在进行开采施工前并没有全面勘察开采区域地质环境,不了解地质情况就无法对地质问题进行控制及处理[3]。

2.2自然原因

通常情况下,矿产开采地区的地质条件都比较复杂,很多矿区都处于山地丘陵区,这些区域中多以陡坡为主,断层地质条件也比较常见,受到外界自然环境的影响会给山体带来直接破坏,最终导致地质灾害。另外,一些矿山开采企业在进行资源开采过程中并没有认识到生态环境保护的重要性,未对植物进行保护,增加了水土流失灾害的发生概率。

3治理矿山灾害的主要原则

3.1合理规划

矿山地质灾害治理开展前,参与矿山开采的人员应先对开采区域地质情况进行勘察,全面了解开采区域的具体情况后可以避免开采技术与实际开采间的差异。同时在进行开采工作前应先做好规划工作并遵循全面规划原则,在进行工作规划时应将勘察结果作为依据,并保证规划可以充分落实。159D5A1F-9B27-4AC8-8438-D29BA0CFF545

3.2以人为本

在进行矿山地质灾害治理时还应落实以人为本的原则,在进行治理工作时应充分遵循国家已颁布的行业标准及生态保护要求,利用先进的勘察方式评估可能发生的地质灾害,同时应实时监控矿山开采行为,并对违规行为进行纠正与制止。

3.3防治结合

从某种角度来看,要想避免矿山开采过程中出现地质灾害,提高生态环境保护效果,应先树立起预防意识,并全过程落实防治结合的原则。在进行矿山开采过程中,应先做好开采区域地质环境调查与环境情况综合评估,从而可以对开采过程中可能发生的地质灾害进行预测与防御,制定突发地质灾害应急预案,从而确保在出现地质灾害时可以进行应急处理,降低地质灾害给资源环境及人员带来的威胁[4]。

4矿山地质灾害的防治措施

4.1构建完整的地质灾害预防体系

在进行矿山开采过程中,要想不断提升地质灾害治理效果及水平,应先构建起一套完整的地质灾害预防体系,建立预防机制,并根据矿山开采情况及要求对体制与制度不断进行优化,保证预防体系可以全面落实,提升矿山开采的安全性[5]。此外,政府部门还应根据开采要求增加资金投入量,并为地质灾害及生态环境治理设置专项资金,确保资金量可以满足实际要求。随着科学技术的不断发展,在进行地质灾害及生态环境保护时还应融入先进的理念及管理思路,同时可以掌握先进设备、技术的使用方法,在进行开采工作时采用新型材料,在保证治理效果的同时对地质灾害发生范围进行控制。

4.2崩塌和滑坡防治措施

矿山在设计开发过程中应对地质灾害形成的因素及条件进行综合考虑,设计相关的防治工程。防治崩塌和滑坡发生时,主要是要提前清理危岩体,严格按照开采设计要求控制的边坡角,做好对边坡的监测预警工作,有效避免地表及地下水给山体所带来的威胁,并对压力进行严格控制,同时还应避免岩土出现软化或分解现象,防止地表及地下水给岩体所带来的冲击。若矿山开采山体比较容易出现滑坡现象,可以在边界位置设置排水沟,在了解实际地质及水文特点后排出地下水,在进行地下水排出时多会采用豎井抽水法、水平钻孔疏水法[6]。

4.3泥石流防治措施

对于泥石流的防治:一是需要对潜在泥石流物源进行消除或者固化处理。潜在物源消除时应先清理干净山体斜面上的泥土、岩石等,防止出现堆积现象,若清理不及时应采用固化处理方式,如可以采用水泥砂浆等进行固化。二是可以将排水及抗洪沟渠设置到易发生泥石流的山体位置,从而保证水可以及时排除,防止泥石流发生的诱发因素出现。

4.4地面塌陷防治措施

要想避免地面坍塌现象,应先明确矿山实际情况,并对回填与边坡参数进行设计,实时监测采空区域。同时需要加固矿柱并固定边坡,在开采过程中若出现变形或是裂缝现象就要立即停工,然后由专业人员进行勘察,并采用科学的方式处理变形或裂缝现象,同时采用相应的防护措施保证坑道安全,避免出现塌陷灾害。

4.5做好重点区域防护

在进行矿山地质灾害治理过程中应分清轻重缓急,做好重点区域防护,若将防护治理重点放在非重点区域,不仅会耗费大量人力、物力、精力,还无法对重点区域进行及时处理,最终导致地质灾害。在进行正式开采前,相关的工作人员应先做好勘察工作,并对地质灾害发生的可能性进行全面了解,明确重点区域后就可以及时对灾害进行处理,从而提升防护工作效率与质量。完成开采工作后应做好后期处理工作,最大限度地减少给周边自然环境所带来的影响。

4.6不断提升相关法律法规意识

在进行矿山地质灾害治理过程中,要想保证整体工作可以顺利开展,相关人员还应不断提升与矿山地质灾害治理相关的法律法规意识,在进行管理时,应构建一套完整的管理机制。从管理人员角度来看,应做好管理人员生态环境保护意识培训,并要求矿山企业及人员可以及时做好矿山生态环境保护工作,可根据矿山地质情况构建符合要求的管理机制,满足矿山地质环境保护要求。在减少矿山开采给地质环境所带来影响的基础上,控制地质灾害的发生率,保障工作人员的生命安全。

5矿山生态环境修复方法

5.1合理应用矿山地面减沉技术

在进行矿山开采时多会出现采空区,直接影响了周边自然环境,在进行灾害处理时相关人员多会利用地面减沉技术。地面减沉技术在使用时是利用砂、炉渣等材料对采空区进行填充,从而避免矿山开采后地面出现沉降或塌陷等情况,避免了矿山开采给周边环境带来影响。从现阶段矿山开采情况来看,当地面出现沉降或塌陷情况后会直接影响周边环境。如降水,当出现降水现象时会给地面沉陷位置带来冲刷,给土层结构带来直接破坏,最终导致水土流失或泥石流等灾害。利用地面减沉技术可以减少矿山开采工作给周边环境所带来的破坏,并可对地面沉陷情况进行控制,避免自然灾害的出现,在提升矿产开采经济效益的同时,可以避免给周边区民带来危害。

5.2全面利用土地复垦技术

在进行矿山开采时多会对土地资源造成破坏,不仅会造成资源浪费,也会影响社会发展。因此在进行矿山地质灾害治理过程中,应充分利用土地复垦技术,也就是根据具体情况合理利用土地资源,解决矿山开采区域人地矛盾,在推动该地区经济发展的同时,可以减少矿山地质灾害,并对矿区周边生态环境进行改善。在进行具体工作时,可将煤矸石等材料填充到复垦区域,避免水土流失现象,同时可以减少给复垦区域所带来的危害。土地复垦工作相对复杂,在进行处理时工作人员应先保证地面压实度,然后再根据具体情况选择恢复技术,也可以对滑坡、泥石流等灾害进行规避。一般来说,采用土地复垦技术时应先确定边坡角度,然后根据角度采用不同的处理措施,边坡角度小于 30°的区域,可以对土壤进行优化,然后在该片土地上植树来完成生态环境修复;边坡角度在 30°~45°时,可以利用爆破造林处理方式;边坡角度在 45°~60°时,在处理前应先固定好边坡,然后再进行削坡处理,修复时多采用水泥网格方式;边坡角度为60°~80°且为陡峭山体,在进行处理时可以采用种植槽技术;边坡角度在 80°~90°时,可以利用混凝土进行修复,然后在边坡位置种植植物,稳固边坡的同时可实现绿化目标。

5.3对监测体系进行完善

要想避免矿山开采过程中的生态破坏,应协调好矿山开采与生态环境间的关系,同时相关管理部门应做好组织及协调工作,采用动态监测方式对各开采流程进行监测。各开采参与方应根据开采情况构建生态环境保护部门并给予一定的执法权,可以对矿山整体开采过程到最终开采结束进行整体监管,实现对矿山地质环境的有效治理,避免地质灾害发生的同时,应对生态环境进行修复。此外,相关部门在进行监测时应充分利用先进的技术及设备,并明确监测重点,强化矿山周边水土环境指标监测,当发现水土环境污染情况后应及时进行修正,若有必要可以给予一定的惩罚,保证地质环境、生态环境治理效果,为人们创建良好的生活环境。

6结语

矿产资源的开发是必然的,因为这是发展经济的需要。在进行矿山开采的过程中,若没有做好处理工作非常容易产生地质灾害,也会破坏生态环境,这就需要分析清楚原因,按照一定的原则,提出可行的治理措施,研究生态环境修复的方法,以实现矿山开发的可持续性。

参考文献

[1]李功成.矿山环境治理中存在问题及对策探析[J].西部资源,2021(4):89-91.

[2]叶永乐.矿山地质灾害恢复治理分析[J].科技风,2021(20):113-114.

[3]杜越天,余振国,孙贵尚.矿山地质环境保护与土地复垦方案编制审查问题分析及建议[J].国土资源情报,2021(7):35-40.

[4]王伯辰.面向矿山安全与应急管理的相关决策优化问题研究[D].上海:上海大学,2019.

[5]司江福.六盘水市矿山地质环境问题及管理对策研究[D].北京:中国地质大学(北京),2020.

[6]杨棚.云南省农村公路水毁灾害分析及对策研究[D].昆明:昆明理工大学,2020.

作者简介:关健(1986—),男,硕士,工程师,研究方向为水工环地质、地质灾害防治。159D5A1F-9B27-4AC8-8438-D29BA0CFF545

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