■王立勇

（黑龍江省九〇四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院黑龍江哈爾濱150027）

淺議我國礦山環(huán)境地質(zhì)與地質(zhì)災害

■王立勇

（黑龍江省九〇四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院黑龍江哈爾濱150027）

在礦產(chǎn)資源開發(fā)的過程中，難免會對礦山周邊的環(huán)境產(chǎn)生嚴重的影響，進而引發(fā)一系列的環(huán)境問題和地質(zhì)災害。因此，我國必須要高度重視礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用。如何才能對這些問題進行有效的解決，這是當前礦山企業(yè)必須要高度重視的問題，礦山環(huán)境地質(zhì)主要研究在礦山開采過程中，自然地質(zhì)作用、人為地質(zhì)作用與地質(zhì)環(huán)境之間的相互影響與作用，及由此產(chǎn)生的環(huán)境污染與破壞問題，從而達到合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源和保護地質(zhì)環(huán)境的目的。筆者通過本文淺議了我國礦山環(huán)境地質(zhì)與地質(zhì)災害，并提出了一些減災舉措。

我國礦山環(huán)境地質(zhì)地質(zhì)災害

1 礦山環(huán)境地質(zhì)與地質(zhì)災害研究的意義

環(huán)境地質(zhì)是一門介于環(huán)境學與地質(zhì)學之間的學科，它主要研究的是人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響，其研究對象就是地質(zhì)環(huán)境。礦山環(huán)境地質(zhì)是介于礦山地質(zhì)學與環(huán)境學之間的邊緣學科。它主要研究在礦山開采過程中，自然地質(zhì)作用、人為地質(zhì)作用與地質(zhì)環(huán)境之間的相互影響與作用，及由此產(chǎn)生的環(huán)境污染與破壞問題，從而達到合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源和保護地質(zhì)環(huán)境的目的。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的進步和發(fā)展，礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用在我國社會建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)和充分利用直接關系著我國工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，直接影響著我國國民的生活。因此，我國必須要高度重視礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用。而在礦產(chǎn)資源開發(fā)的過程中，難免會對礦山周邊的環(huán)境產(chǎn)生嚴重的影響，進而引發(fā)一系列的環(huán)境問題和地質(zhì)災害。

以煤礦地質(zhì)災害為例。煤礦地質(zhì)災害的危害主要表現(xiàn)在以下兩個方面：一是煤礦區(qū)采空區(qū)的上方出現(xiàn)地面塌陷或沉陷，極有可能造成地面裂縫、房屋倒塌、公路與橋梁斷裂、地面的建筑物出現(xiàn)斑裂，不僅不利于土地資源的可再生使用，而且造成嚴重的人員傷亡與經(jīng)濟損失；二是由于煤系地層的破壞，大量地下水深入到礦井內(nèi)部，這些礦井水中含有大量巖粉、煤粉等，經(jīng)過水解與氧化等反應處理，礦井水具有較高的酸性，這種類型的礦井水滲入到地下水中，不僅對地下水造成嚴重污染，而且影響礦區(qū)居民的生活飲用水的安全。煤礦地質(zhì)災害的類型包括：泥石流、瓦斯突出、地面沉陷、地面塌陷、滑坡、突水、礦山水土流失等，這些地質(zhì)災害的發(fā)生不僅影響著煤礦生產(chǎn)活動的進展，而且嚴重危害著礦山群眾的正常生活。

2 關于礦山環(huán)境地質(zhì)

在礦產(chǎn)資源開發(fā)的過程中，必定會引發(fā)環(huán)境地質(zhì)問題亦或是加劇環(huán)境地質(zhì)問題，這是不可避免的，只能說不同礦山的環(huán)境地質(zhì)問題有數(shù)量多少、程度大小之分。環(huán)境地質(zhì)問題的類型、表現(xiàn)形式以及嚴重程度與礦山開發(fā)的礦產(chǎn)資源類型（比如煤礦、鹵水鹽礦、金屬礦產(chǎn)、石油天然氣、石材等）、礦產(chǎn)資源的開采方式（比如露天開采、井工開采等）、開礦區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境情況（比如平原地形、丘陵地形、盆地地形、高原地形、戈壁沙漠地形等）、開礦規(guī)模、開礦時間以及開礦強度等有著非常密切的關系。

本文以礦山經(jīng)營活動導致的結果，將環(huán)境地質(zhì)問題分為環(huán)境污染、生態(tài)破壞以及地質(zhì)災害三類：

第一，環(huán)境污染問題。環(huán)境污染問題主要有礦山水資源污染（地表水污染、地下水污染）、土壤污染、大氣污染、固體廢棄物污染、噪音污染、放射性污染、有毒有害氣體和固體廢棄物污染等。這些環(huán)境污染的出現(xiàn)是礦山企業(yè)在生產(chǎn)的過程中未對“三廢”進行正確的處理所致，比如將銅、氰化物、鋅、鉛、六價鉻、COD、苯等有毒有害物質(zhì)直擊排入水系統(tǒng)或直接傾倒在礦山周圍等。

第二，生態(tài)破壞。這類問題主要有地形地貌改變、土壤流失、植被破壞、水系統(tǒng)失去平衡（地表水減少，地下水位下降等）、人文景觀破壞、遺跡破壞、土地沙化等。造成生態(tài)破壞的因素有很多，比如將尾礦、冶煉廢渣、廢石、貧礦等物質(zhì)長期堆放于礦山周圍的林地資源、土地資源上，進而導致土地、林地資源被破壞；采礦疏干排水導致地下水位下降，河流斷流等；在風景旅游區(qū)、城鎮(zhèn)周圍露天采礦，會導致景觀遺址被采礦行為破壞等。

第三，地質(zhì)災害。這類問題主要有崩塌、地面陷落、地面沉降、滑坡、地裂縫、水土流失、泥石流等。致使地質(zhì)災害出現(xiàn)的主要原因是礦山開采強度過大，導致礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的應力失去平衡，進而引發(fā)各種地質(zhì)災害。地質(zhì)災害帶來的危害強度遠遠比生態(tài)破壞、環(huán)境污染更為劇烈。相比于環(huán)境污染以及生態(tài)破這類危害速度較緩慢的問題來說，地質(zhì)災害能夠在短時間內(nèi)給礦山企業(yè)以及礦山生產(chǎn)人員的財產(chǎn)和生命造成嚴重的損失。因此，我國礦山企業(yè)必須要高度重視對地質(zhì)災害的預測和防治，保證礦山企業(yè)生產(chǎn)的安全性。

3 礦山地質(zhì)災害的表現(xiàn)及其影響因素

對于礦山地質(zhì)災害來說，其影響因素關鍵是礦山企業(yè)劇烈的開采活動。采礦，顧名思義就是將埋于地下的礦產(chǎn)資源采伐出來。基于礦產(chǎn)資源開采的本質(zhì)，必定會引起礦山地質(zhì)環(huán)境發(fā)生巨大變化，進而引發(fā)一系列地質(zhì)災害?，F(xiàn)今，我國礦山分布廣，礦山規(guī)模大，開采方式較為粗放，這些都使得礦山周圍存在著嚴重的地質(zhì)災害隱患。

目前，會給礦山企業(yè)以及礦山生產(chǎn)人員帶來嚴重損失的地質(zhì)災害主要有以下幾類：

3.1 崩塌

崩塌多指礦山區(qū)域坡度較大的斜坡上的土壤、尾礦以及巖石等物質(zhì)因為承受不住重力的影響，而脫離其原來的位置，進而引發(fā)崩塌、滾落等現(xiàn)象。導致礦山崩塌的因素有很多，其中最為主要的兩個方面是礦坑設計和尾礦堆積不合理。崩塌帶來的影響極大，常會致使地表建筑物、公路、鐵路等設施被破壞或被掩埋，嚴重情況下還會造成人員傷亡。因崩塌導致的交通運輸中斷，帶來的經(jīng)濟損失也十分巨大。另外，如果崩塌堆積物過多還會導致河流堵塞形成堰塞湖；若是在河面較寬的地方，崩塌還會導致河流性質(zhì)發(fā)生變化，致使河道改流等。

3.2 滑坡、泥石流

滑坡是指礦山地區(qū)較高斜坡上的土壤、碎石等物質(zhì)承受不住雨水的沖刷或是受地震等地質(zhì)活動的影響，在自身重力的作用下呈整體狀向斜坡下方移動或是呈分散狀向斜坡下方流動。泥石流是指經(jīng)過強降雨以后，大量的地表徑流攜帶著土壤、碎石、巖塊等物質(zhì)快速從山坡上流至山坡下，并在低洼處堆積起來的現(xiàn)象。泥石流和滑坡所帶來的影響極大，如果發(fā)現(xiàn)不及時，必定會給礦山企業(yè)以及礦山生產(chǎn)人員帶來嚴重的損失，嚴重情況下甚至會產(chǎn)生滅絕性的災難。比如掩埋廠房、掩埋工人住房、沖毀公路等?；?、泥石流發(fā)生的時間段不同，其影響大小也不一樣，白天比夜晚的損失要小很多。

3.3 地面陷落

地面陷落是指地面突然陷落，出現(xiàn)陷坑或是大型洞口。致使這種地質(zhì)災害發(fā)生的因素有很多，可能是因為地下水位下降導致地表巖石以及地表土體向下陷落，也可能是因為在開采礦產(chǎn)資源的過程中未做好支撐措施，導致地面坍塌。地面陷落具有突發(fā)性質(zhì)，如果突然出現(xiàn)在居民密集地帶，亦或是經(jīng)濟生產(chǎn)場所，會給礦山企業(yè)以及礦山生產(chǎn)人員帶來嚴重的經(jīng)濟損失和生命威脅。嚴重的地面陷落，不僅會破壞地表的各種基礎設施，同時還會威脅到周邊地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性。

4 減少礦山地質(zhì)災害的舉措

為減少礦山地質(zhì)災害的發(fā)生，現(xiàn)階段在我國礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中，要抓好如下主要任務：

4.1 制定科學的礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略，為地質(zhì)工作提供依據(jù)

整體布局，要有發(fā)展的眼光，重視礦產(chǎn)資源的開發(fā)研究，并且同時要加強對礦產(chǎn)資源的合理化管理。期刊中心采編網(wǎng)本文列舉首先，實行開放型資源，在現(xiàn)階段全球經(jīng)濟一體化的國際環(huán)境下，要看到“兩個市場”和“兩種資源”，并要根據(jù)實際情況合理利用這“兩個市場”和“兩種資源”。同時還要實行優(yōu)勢礦產(chǎn)開發(fā)與保護的戰(zhàn)略，要嚴格控制我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源的開發(fā)總量，推行比較嚴格的出口制度，尤其是對原材料或者初級產(chǎn)品的出口必須要嚴格管制，利用高新技術進行更深一步的加工，來提高出口產(chǎn)品的生產(chǎn)附加值。其次，調(diào)整能源結構布局。加強對可再生能源的開發(fā)和利用，像水力資源、風能和太陽能等綠色能源；控制對石油、煤炭等不可再生能源的利用。

4.2 轉(zhuǎn)變觀念強化礦業(yè)意識

期刊中心采編網(wǎng)本文記錄在西方的一些國家，商業(yè)性的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查企業(yè)已經(jīng)發(fā)展為一個全球體制形式的，這些企業(yè)大都是在全球范圍內(nèi)進行籌資，然后再進行全球勘查。社會主義市場經(jīng)濟體制下，公益性與商業(yè)性的地質(zhì)勘查工作必須分開運作，商業(yè)性工作屬于市場，政府是市場的管理者，而不是參與者。在西方國家中，是沒有地質(zhì)勘查業(yè)的。因此，我國礦產(chǎn)勘查要向采、選、冶延伸，強化礦業(yè)意識，把礦產(chǎn)勘查看成是礦業(yè)的起點。

4.3 增加投入，加大礦產(chǎn)資源勘查工作力度

資源保證程度制約經(jīng)濟發(fā)展的情況下，國家應該加強對礦產(chǎn)地質(zhì)勘查和開發(fā)業(yè)的支持，使地質(zhì)勘查的費用的投入和國民經(jīng)濟的整體發(fā)展速度相適應。期刊中心采編網(wǎng)本文列舉首先，增大對公益性地質(zhì)的投入幅度。因為公益性地質(zhì)勘查是商業(yè)性地質(zhì)勘查的基礎，帶動商業(yè)性地質(zhì)工作，促進地勘業(yè)的發(fā)展。其次，加大對危機礦山二輪找礦扶持力度，盡最大的可能延長礦山的壽命，這對我國資源安全將發(fā)揮著巨大的作用。最后，建立專項基金，加速查明緊缺礦產(chǎn)，拉動商業(yè)性地質(zhì)工作。

4.4 積極培育礦業(yè)權市場，加快礦業(yè)權流轉(zhuǎn)

礦業(yè)權的市場建設目標是，為了適應社會主義市場經(jīng)濟的要求，合理利用礦產(chǎn)資源。礦業(yè)權市場的發(fā)展的完善性，對降低交易成本非常有利，加速對礦業(yè)權流轉(zhuǎn)，吸引更多的資本來投資礦產(chǎn)地質(zhì)的勘查工作，從而提高礦產(chǎn)地質(zhì)資源的保證。要提高整體社會的法治意識，在全社會中樹立礦業(yè)權就是財產(chǎn)權模式，任何組織或個人不能非法的侵占他人礦業(yè)權的觀念。

5 有針對性地開展礦山地質(zhì)災害減災工作

如以上述煤礦地質(zhì)災害為例。為了減少礦山地質(zhì)災害，可在煤礦地質(zhì)災害勘查中應用物探方法。其主要表現(xiàn)在以下四個方面：

首先是瞬變電磁法，即以電磁感應基本原理為基礎的物探方法之一，主要運用接地線源或者不接地回線向著地下發(fā)送一次場，在發(fā)送一次場的間歇階段里科學測量地下介質(zhì)感應電磁場的電壓伴隨著時間產(chǎn)生的變化，進而根據(jù)感應電磁場的衰減曲線的特點，合理判斷地下地質(zhì)體的性質(zhì)、電性、產(chǎn)狀與規(guī)模，進而有效解決采空區(qū)、陷落柱、斷層等一系列地址問題。

二是高密度電法，即直流電阻率法。其依據(jù)是地下介質(zhì)里的導電性存在差異，通過向地下提供直流電，運用點陣式方法布置電極，采樣觀察與研究電場空間的分布規(guī)律，根據(jù)實際測量的視電阻率的斷面狀況進行處理、計算、分析，進而有效圈閉異常、劃分地層、明確冒裂帶。

三是三維與二維式的地震方法，即憑借自身的高分辨率、高信息量、精確的空間歸位以及信噪比。并有效結合勘查對象的地球物理特質(zhì)、煤礦極為特殊的地形地質(zhì)條件，選擇合適的方式方法，以最少的經(jīng)濟投入獲得最精確的地質(zhì)災害勘察結果。

四是由于煤礦開采使得地下地質(zhì)體所具有的橫向連續(xù)性特征遭到破壞，巖層中包含的氡元素的聚集與運移作用出現(xiàn)異變，運用相應的技術設備可在地表測量氡值是否異常。氡射氣元素向煤炭采空區(qū)運移并在采空區(qū)聚集，使得地表與采空區(qū)之間形成一個獨立的氡異常區(qū)。所以通過科學測量地表中氡元素的含量，有助于明確并圈定煤炭采空區(qū)的范圍與位置。依據(jù)氡氣異常情況下的峰值狀態(tài)，同時可以明確巖溶陷落柱的范圍與位置。這是因為地下氡氣經(jīng)過裂隙、構造、地下水的搬運逐漸由深部向著地表遷移，因此科學測量氡氣的含量可以間接性地反映地下地質(zhì)體中裂隙系統(tǒng)的真實狀況，同時可以科學觀察與分析并研究裂隙系統(tǒng)的連通性、開啟度、破碎度，對于滑坡等地質(zhì)災害具有一定程度的指示作用。且隨著地下溫度的逐漸升高，煤礦巖層中的氡元素析出量出現(xiàn)規(guī)則性的增加。所以，在新時期通過地面同位素的測氡技術，有助于科學推算地下火源的溫度與明確地下火源的位置。

總之，礦山環(huán)境地質(zhì)災害給礦山生產(chǎn)造成了嚴重的危害。針對不同的地質(zhì)災害，礦山企業(yè)必須要對其誘因進行全面的分析和總結，盡量減少生產(chǎn)過程中對地質(zhì)環(huán)境的破壞，同時還要采取有效的措施對各種地質(zhì)災害進行預防，降低地質(zhì)災害發(fā)生的頻率，確保生產(chǎn)過程的安全。

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P694[文獻碼]B

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