周燕云
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖南總隊,湖南 株洲 412000)
隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,逐漸加快了各種露天和地下礦產(chǎn)資源的開采力度。金屬和非金屬礦產(chǎn)資源的消耗,是由于礦山企業(yè)沒有經(jīng)過系統(tǒng)的規(guī)劃和有序的開發(fā),引起環(huán)境污染的問題。礦山資源與可持續(xù)發(fā)展是相互聯(lián)系的,若未采用合理的治理方案,會加重露天和地下礦山環(huán)境污染的問題。通過對露天和礦山生產(chǎn)環(huán)境問題現(xiàn)狀的分析,為環(huán)境污染源治理提供理論依據(jù)。
通過評估各地區(qū)礦山開發(fā)利用引發(fā)地質(zhì)災害的原因,了解地質(zhì)災害發(fā)生的主要原因。地質(zhì)災害主要包括地面坍塌、滑坡和泥石流等。地質(zhì)災害是需要一定的孕災條件,而地質(zhì)和水文地質(zhì)條件控制著礦山地質(zhì)災害的類型,采礦元素是提供原動力的根本原因。為此,對高強度采礦區(qū)地質(zhì)災害現(xiàn)狀與防控技術進行研究[1]。
當前對于地表開采沉陷破壞的理論和方法主要來源于金屬礦床,金屬礦床是由于巖漿侵入時熱液交替形成的,由于圍巖中各巖體相互混雜,所以沒有明顯的特征,本身圍巖和各巖體的物理力學性質(zhì)相差較大,巖層之間的基礎關系比較復雜,并且沒有明顯的層狀特征。從巖層力學的角度上來看,在開采這種礦床的過程中會破壞地表機理,增加了地質(zhì)災害的發(fā)生率。
高強度采礦主要為井下開采和露天開采,地下開采潛在的地質(zhì)災害類型主要包括地面塌陷和地裂縫;礦井災害主要為塌方和瓦斯爆炸以及礦井熱害等。本身地質(zhì)災害發(fā)生后會有滯后性,在地下采場閉坑后,地面會繼續(xù)持續(xù),甚至誘發(fā)山體崩塌等其他災害。露天開采是在閉坑后存在的,其潛在地質(zhì)災害類型主要包括崩塌和泥石流等[2]。以下是某地區(qū)高強度采礦塌陷面積,如表1所示。
表1 某地區(qū)高強度采礦塌陷面積
從表1中可以看出地面塌陷的影響因素較多,礦區(qū)面積、開采年數(shù)、采空面積和塌陷面積等是影響地面塌陷的主要原因,第一,在開采的過程中矸石山堆積過高,坡度過大,造成崩塌和滑坡。第二,礦井災害主要是因為采掘活動太過強烈,改變了礦區(qū)的保護系統(tǒng),導致地應力集中出現(xiàn)冒頂和巖爆等災害。第三,高強度采礦區(qū)形成的邊坡較為陡峭,會隨著開采深度的增加,擴大邊坡的面積,破壞了地應力的自然平衡,再加上暴雨和重力的影響,山體容易出現(xiàn)變形和滑塌。第四,由于采礦的過程中堆擠了大量的廢石,受資金和場地的限制誘發(fā)災害。
在未來高強度采礦引發(fā)的地質(zhì)災害只會不斷的擴大,從當前的形式上來看,很多礦區(qū)的資源已經(jīng)被開采的差不多了,這些礦區(qū)會成為無人看管的地區(qū),有一些采礦企業(yè)在采礦的過程中沒有做好保護措施會增加老礦區(qū)發(fā)生災害的可能性,為了降低高強度采礦區(qū)地質(zhì)災害的幾率,就需要制定科學的治理制度,為未來高強度采礦工作奠定良好的基礎。
第一,要加強高強度礦區(qū)各種資源的管理,尤其是水資源保護方面。在未來的高強度采礦過程中要培養(yǎng)工作人員節(jié)約用水的意識,采用先進的節(jié)水技術加強水資源的利用。水資源會受高強度采礦的影響,若無法得到妥善的治理,會影響水資源的開發(fā),進而需要相關部門對采礦主體收取合理的治理費用,保證水資源被合理利用。第二,在高強度采光的過程中需要采用先進的技術,讓工作人員積累經(jīng)驗,加強各方面采礦技術的研究。比如,在開采的過程中采用采掘技術,加強礦區(qū)建筑物的保護。在未來的工作中要不斷引進防止地質(zhì)災害的技術和開采設備。第三,在高強度采礦的過程中要實施誰開采誰治理的管理方式,了解采礦工作的危害,利用先進的技術解決地質(zhì)災害的問題。第四,在采礦的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)崩裂的問題,要在施工時加以錨固,另外,要分析周圍環(huán)境,總結巖體特征,運用物理方法對變形趨勢進行分析,必要時采用巖體錨固技術進行治理,避免巖體在采礦的過程中發(fā)生崩裂,保證礦區(qū)人民的生命財產(chǎn)不被破壞。第五,采礦的過程中地下結構會遭到嚴重的破壞,引發(fā)地面下陷,給礦區(qū)的土地帶來了不利的影響,進而需要采礦者制定完善的生產(chǎn)計劃,堅持可持續(xù)發(fā)展的道路,制定科學合理的地質(zhì)災害防控技術。比如,開采后的礦井要進行回填,防止地面結構坍塌,例外,應用先進的技術治理污染的耕地,開展復墾工作。
為了保證礦區(qū)地質(zhì)不受破壞,采礦者要協(xié)調(diào)好礦產(chǎn)資源和生產(chǎn)環(huán)境之間的關系,嚴禁亂采亂挖,要保證礦山資源被合理利用和開發(fā)。防控技術可以提高礦產(chǎn)資源的回收利用率,有了技術的支撐,在借助國內(nèi)外先進的技術,將污染物消除在生產(chǎn)的過程中。環(huán)境的改善可以促進社會經(jīng)濟的發(fā)展,開采者要保護生態(tài)環(huán)境,為民眾營造一個良好的生活環(huán)境。