西北综合勘察设计研究院 陕西省西安市 710003
摘要:矿产资源作为我国的重要生产原料、工业原料以及能源类型,矿产资源的开发效果还会直接影响到我国国民经济的发展以及社会的稳定性。但是在矿产资源开采过程中还会对周边生态环境造成一定程度的影响,如果没有进行开采策略的合理规划,还会导致一系列地质灾害的发生,并且直接威胁到开采人员以及周边居民的生命健康与安全。所以务必要做好矿山地质灾害的防治以及土地复垦工作,最大限度降低矿山地质灾害发生几率及其影响程度,促进我国矿山行业的健康持续发展。
关键词:矿山;地质灾害;土地复垦;防治
矿产资源是我国能源、工业原料和生产资料的主要来源,它能为我们的生活创造财富,我们在享受这个福利的同时,矿山及其周围的生态环境问题也对我们的日常生活构成了严重的威胁。近年来,矿山中冒顶、塌陷和突水等安全事故呈逐渐上升的趋势,不同种类可诱发地质灾害的潜在隐患明显增多;大部分闭坑后的废弃地几乎无人管理,这加大了山体滑坡、泥石流等灾害发生的可能性,导致生态环境进一步恶化。综合来说,充分利用资源、保护矿山环境、避免矿山地质灾害、实现矿业的健康、有效发展和提高矿山废弃地的利用率,已经成为矿业工作人员的共识。
1矿山地质灾害
矿山开采依据地形条件、开采方式和采矿设计等实施开采,它区别于一般工程建设,即使明知开采条件不利依然进行,这大大增加了各种地质灾害发生的可能性。矿山地质灾害主要有采场地质灾害、闭坑后采场灾害和废弃场灾害这三种类型,不同的地质灾害的产生原因和危害程度各不相同,下面我们将详细阐述。
1.1采场地质灾害
矿山开采主要分为露天开采与地下开采两种方式,露天采场中主要存在崩塌、山体滑坡和泥石流等地质灾害。地下开采主要存在地面塌陷、地面沉降、地裂缝和矿井灾害(瓦斯爆炸、突水、煤层自燃、塌方、冒顶)等。由于经济条件的影响,在矿山采矿设计中,只要能保证矿山开采过程中的安全进行即可,对矿山设计的边坡坡度较大,其规模随着开采深度的增加而变大,这不仅会影响地应力的自然平衡,还会导致人工边坡出现变形、破坏和位移。
同时,边坡在开采的过程中由于爆破的作用,会出现裂缝,并随着采矿工作的不断深入,裂缝缝隙不断加大,在暴雨、地震等诱发因素的影响下,极易造成山体滑坡、塌陷等。开采过程中形成的废渣滚石,如遇到暴雨、地震等诱发因素的作用,则极有可能形成泥石流。在地下采场中,主要存在地面变形灾害和矿井这两种灾害,其中地面变形灾害主要包含塌陷、差异沉降和裂缝;矿井灾害主要包含瓦斯爆炸、突水、塌方等灾害。对于这两种灾害,应坚持尽量避免,提前预防,制定治理方案的治理原则。而我国的矿山开采企业多为私企,由于规模和资金的限制,这些企业不可能在地质灾害防治工作中投入大量的资金,通常为了眼前利益,只进行短效的治理,且灾害治理技术尚不完善。工程措施在某种程度上能起到一定的治理效果,但是人们通常不会考虑闭坑后的采场情况,这遗留了许多安全隐患。
1.2闭坑后采场地质灾害
由于矿山地质灾害治理具有短效性且存在不可预见因素,因此,矿山闭坑后会遗留一定的安全隐患。露天开采闭坑后遗留的潜在灾害类型与采场地质灾害类型近似相同,这主要是由露天开采后形成的高边坡引发的,虽然在坑底用废石回填了一部分空间,但是仍然遗留了高边坡,特别是对于露采较深的情况,高边坡在后续工作中诱发因素的作用下存在着再次发生灾害的可能性。露天采场闭坑后的灾害具有滞后性,通常在开采过程中不发生,即使发生也不完全,尚未达到稳定状态,待闭坑后突然发生或者继续发生。如果露天采场已经做好了土地复垦工作,一旦发生山体滑坡、泥石流等,将会损坏复垦好的土地,造成不必要的损失。
1.3废弃场地质灾害
矿山开采过程中产生的排土和弃渣均存放在废弃场,由于从地下开采的大量的松散的废石是废弃场中主要的物质,外加场地面积有限,废石堆积的高度一般较高,如果围挡措施不到位,则极易在暴雨或者其他条件的作用下诱发地质灾害,带来严重后果和巨大损失。其中,崩塌、山体滑坡和泥石流等是废弃场中较为常见的地质灾害。为有效防治这些灾害,可在矿山的开采过程中在废弃场周边设置围栏和墙壁等,采场闭坑后将废弃石渣回填至采空区,以此来缩减废石的堆积高度。但是,由于废弃渣石的回填的工作量较大,加之地下开采的坑道中回填难度系数较大,通常大多数采矿企业无法完成此项工作,只能将废弃渣石遗留在废弃场,这些都造成了诱发废弃场地质灾害的隐患,增加了土地复垦的难度系数。
2矿山地质灾害的成因以及土地复垦的必要性
在开采矿山时因为其作业环境具有一定的特殊性,有可能会引发严重的地质灾害,通常较为常见的有泥石流、滑坡以及山体崩塌等,因此务必要确保其开采的安全性。不仅如此,还有可能会由于部分人为因素而形成一些边坡,其规模大小会随着开采的不断深入而逐步变大,从而使得地应力失衡从而引发变形。除此之外,在具体开采环节还极易产生裂缝发育,进而导致自然灾害的出现。在实际开采过程中还常常会出现矿井灾害与地形隐患灾害,尤其是在实施地下开采时会形成采空区,在覆岩压力以及外界力量的影响下会使得该区域的规模、面积以及深度逐步变大,从而容易引发上方岩土坍塌等灾害。所以务必要做好土地复垦工作,合理制定解决方案,尽可能绕开危险区域,这样才能有效消除矿山地质灾害隐患。
3矿山地质灾害防治与土地复垦的建议
3.1滑坡与坍塌防治
滑坡与坍塌作为矿山开采中的常见地质灾害,要求矿山企业在开采过程中进行滑坡依法区域与的监测力度,如果滑坡与塌陷区域在荒沟荒山中,不会对人类生活造成影响,可以不进行治理。但对矿区内道路或者居民造成影响的,需要及时采用防治措施。在滑坡防治过程中需要做好以下几个方面的工作:①利用抗滑桩与抗滑挡墙对滑坡前缘进行支挡,避免滑坡整体下滑的出现。②合理设置,做好滑坡区域的截排水工作,减轻降雨对坡体稳定性的影响。③禁止在滑坡体上进行再次堆积加载,及时清除滑坡体上的堆积物,避免加剧滑坡灾害。④做好滑坡危险区内的警示及隔离措施,安排专人定期进行巡视。⑤科学编制地质灾害应急预案,及时开展地质灾害应急演练。
3.2地面裂缝与地面塌陷的防治
地面裂缝与地面塌陷也是矿山资源开采导致的地质灾害类型,其会对当地地质环境造成较大影响,威胁到周边建筑物的使用安全。严重的地面塌陷还会对周边生态环境造成破坏,直接威胁到当地居民以及矿区工作人员的生命健康安全,为了获得良好的地面裂缝与地面塌陷防治效果,矿山企业还要做好以下几个方面的工作。①简单耕地。在矿山资源开采过程中如果没有做好规划,会导致不稳定沉陷等地质变化发生。这种情况下可以先采用填埋工艺进行处理,随后进行简单的土地复垦,增强该区域地质的稳定性。在裂缝与陷坑比较大的情况下,需要做好填埋处理。如果裂缝与陷坑比较小,可以就地取土进行填埋,通过在上方区域进行植物耕种,该过程中还要确保自然排水的通畅性,避免水流堆积过多导致的地质灾害发生。②园地与人工草地。在土地复垦过程中,如果园地与人工草地区域出现裂缝或者塌陷,采用就近取土夯实的方式进行处理,对于损伤的树木与草地进行补栽。复垦过程中保持原有地形坡度不便,如果塌陷情况不明显,通过局部土地的填补以及平整处理,如果塌陷区域比较大,需要对陷坑边坡进行消缓处理,对陷坑过水通道及时进行处理,避免积水回灌到开采区域,造成更加严重的地质灾害。③健全岩移监测系统。在矿区内需要进行在地表岩石移动观测站的设置,随后就主断面与矿体走向两方面进行观测线的合理设置,对岩体移动变形的相关参数进行记录与分析,还要通过综合分析的方式进行特点规律的确定,这样能够帮助技术人员对岩体地表的变形跟移动规律进行掌握,对于后续各种防治策略的制定提供良好的数据支撑。
3.3做好矿山土地复垦的可行性分析
在对矿山开采区域进行土地复垦过程中,要对各种影响因素进行全面综合性考虑,对于土地利用情况进行明确,在结合各项参数基础上进行土地复垦计划以及矿山地质灾害防治措施的合理制定,为土地复垦工作的顺利开展奠定良好基础。在对当地地质条件做好勘察工作基础上,做好对矿山土地复垦方案的可行性分析,及时发现土地复垦工作中存在的问题加以解决,确保土地复垦效果发挥,对于生态重建也有着重要意义。在进行矿山土地复垦方案可行性分析过程中,要结合土岩污染破坏以及土地资源损失情况基础上,对地质破坏前的原始背景进行明确,做好矿山土地破坏等级的合理划分。此外根据土地复垦的具体要求,进行可行性评价因子以及体系的构建,对已经遭受到破坏区域的性质进行评价,并且要对土地复垦可行性等级进行判定。在结合了土地复垦等级标准基础上,进行复垦方向的明确,随后对现有的土地复垦方案进行优化与完善,促进土地复垦工作可行性进一步提升。在该过程中,相关技术人员还要对种植工艺、土地平整工艺、运输条件、取土策略以及后续管理策略等土地复垦措施进行综合性评价,及时发现土地复垦措施中存在的问题进行处理,这样才能够让土地复垦的作用得到最大限度发挥,对于当地生态重建也有着重要意义。
4结语
总而言之,矿山地质灾害的出现不仅会破坏到生态地质环境,并且还大大威胁到了人们的生命财产安全,所以必须要做好矿山地质灾害的防治以及土地复垦工作的开展,结合具体矿山地质情况以及地质灾害类型来采取有效的防治策略以及土地复垦措施,以切实推动我国生态环境与社会经济的协调发展。
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