朱和俊

（宣城市地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測和地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急中心，安徽 宣城 242000）

當(dāng)前我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)全面快速發(fā)展，現(xiàn)階段礦產(chǎn)資源基本國情沒有變，在國家發(fā)展大局中的地位和作用沒有變，資源環(huán)境緊約束態(tài)勢沒有變。根據(jù)公開資料，我國礦石開采總量占全球1/4，且大宗礦產(chǎn)品對外依存度仍較高，今后礦產(chǎn)資源消費總量仍將處于高位，立足國內(nèi)的礦產(chǎn)開發(fā)不可或缺。

同時，礦山地質(zhì)環(huán)境也是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。人民對美好生活的向往和追求這個新時代奮斗目標的實現(xiàn)，對良好生態(tài)環(huán)境的更高要求和對資源需求的持續(xù)增長是對立統(tǒng)一和互為前提的。安全開采資源、防治地質(zhì)災(zāi)害、科學(xué)保護環(huán)境是實現(xiàn)礦業(yè)綠色轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的重要課題。

1 礦山常見地質(zhì)災(zāi)害

按致災(zāi)地質(zhì)作用的特征、性質(zhì)，常見礦山地質(zhì)災(zāi)害有崩塌、滑坡、泥石流等不穩(wěn)定斜坡巖土體運動災(zāi)害，地面塌陷、沉降、地裂縫等地面變形災(zāi)害，煤層自燃、洞井塌方、巖溶塌陷、采空塌陷、冒頂片幫、突水等礦山與地下工程災(zāi)害等。地質(zhì)災(zāi)害同屬自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的范疇，在成因上具備地質(zhì)營力自然演化和人類活動影響誘發(fā)的雙重性，但礦山地災(zāi)無論在致因還是在預(yù)測預(yù)報、監(jiān)測預(yù)警和防治中，人的因素不可忽視。

有數(shù)據(jù)表明，直接人類活動因素的泥石流災(zāi)害中多為礦山開采及工程活動形成[1]。按我國常見地災(zāi)發(fā)生情況推導(dǎo)，滑坡、崩塌數(shù)量會更多。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生又與安全生產(chǎn)事故聯(lián)系在一起，威脅礦區(qū)范圍內(nèi)及附近活動人員，其影響不容小覷。不同礦種、開采方式、采礦方法會引發(fā)不同類型和概率的地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)環(huán)境問題。本文僅從礦山不同功能區(qū)的角度，淺談金屬非金屬礦山易發(fā)生的地災(zāi)防治工作和礦山地質(zhì)環(huán)境保護措施。

1.1 露天礦山邊坡地質(zhì)災(zāi)害

露天礦山邊坡存在暴露巖層多、地質(zhì)條件差異和變化大、上下部邊坡穩(wěn)定性要求不同、形態(tài)受采礦工程制約、受爆破震動開挖加載等人為因素影響、暴露坡體短期內(nèi)缺少維護以及深凹開采、露采地采變更擾動等特點。其邊坡穩(wěn)定性受地形、巖性、構(gòu)造、邊坡形態(tài)、氣候、地下水等影響。常見地災(zāi)有巖土體滑坡、塊體崩塌、松散巖土滑塌、泥石流、滾石等。飾面石材、石膏礦、鹽礦等礦種和采用水力、水溶、堆浸等特殊開采方式的礦山，其災(zāi)害類型、發(fā)生概率和危害強度不同于一般露采礦山。

1.2 地下礦山空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害

地下采空區(qū)具有隱蔽性、井巷系統(tǒng)復(fù)雜、易誘發(fā)重特大事故、周邊歷史遺留采空區(qū)可能未妥善處理、空間有限救援難度大易致群死群傷、治理難度大成本高、小型以下礦山采空區(qū)管理不到位、會對地表產(chǎn)生間接影響等特點。其安全性受采空區(qū)監(jiān)測治理、水文工程地質(zhì)條件、開采條件、地壓、老窿水、支護工程、地表安全防護距離、企業(yè)管理水平和防災(zāi)減災(zāi)能力建設(shè)等影響。地災(zāi)發(fā)育規(guī)律受地質(zhì)條件、地下采空區(qū)特征等因素控制。

采場作業(yè)面及附近存在各種變形仍在繼續(xù)發(fā)展的采空區(qū)，圍巖應(yīng)力尚未完成重新分布、地下水平衡狀態(tài)被打破等原因可誘發(fā)采空塌陷、地面開裂、不均勻沉降、透水突泥、巖爆等。采空區(qū)垮落或頂板變形發(fā)展到地表時易誘發(fā)地面塌陷、山體崩塌、山體或邊坡滑坡等。采空區(qū)安全、環(huán)境問題已成為影響一些地方尤其是礦業(yè)城市、村鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展和社會和諧的重要因素。

1.3 排土場和尾礦庫地質(zhì)災(zāi)害

礦業(yè)活動不僅是采掘活動，還包括選礦和冶煉加工。排土場是礦山剝離和掘進等過程產(chǎn)生的廢石廢土廢棄物集中堆放場所，其地災(zāi)影響因素有選址、巖土力學(xué)性質(zhì)、基底承載能力、排土工藝、地下水和地表水、人為因素等。易形成滑坡、泥石流、坍塌、滾石等。尾礦庫作為一些礦山的附屬設(shè)施有其單獨的管理體系，金屬礦進行礦石選別后排出的尾礦或其他工業(yè)廢渣等儲存于此。尾礦庫較常見的是滑坡，尾礦壩滑坡常導(dǎo)致潰決事故及其他環(huán)境污染等次生災(zāi)害，加上地質(zhì)災(zāi)害的突發(fā)性，因此，即使較小的滑坡也應(yīng)引起足夠的重視。

2 強化技防措施開展綜合治理

礦產(chǎn)開發(fā)屬于資源、勞動密集型產(chǎn)業(yè)，小型規(guī)模及以下礦山，從業(yè)人員相對密集，礦山地災(zāi)隱患點會威脅礦區(qū)周邊各類人員、設(shè)備設(shè)施安全。

隨著第三產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，礦業(yè)稅收貢獻占比變小，“兩山”理論日益深入人心，礦業(yè)外部環(huán)境的期望值較高。而信息時代礦山安全、環(huán)保問題頻發(fā)，易成為輿論焦點且示范效應(yīng)差，一旦發(fā)生重大人員傷亡事故，可能導(dǎo)致礦山整頓、關(guān)停，造成經(jīng)濟損失，不利于礦產(chǎn)資源集約節(jié)約利用和保護及日后地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理和土地復(fù)墾工作。故而，應(yīng)切實加強礦山地災(zāi)隱患防范和治理。

2.1 邊坡地災(zāi)防治

礦山地災(zāi)防治原則當(dāng)以預(yù)防為主、治理為輔，防患于未然。露天礦山邊坡施工、開采不安全因素多，做好邊坡工程勘察工作是源頭防范的基礎(chǔ)。在建設(shè)項目可行性研究、設(shè)計和基建施工階段，均應(yīng)根據(jù)進度和變化有所側(cè)重地進行勘察。查明區(qū)內(nèi)工程、水文、環(huán)境地質(zhì)背景，進行必要的工程驗證、物探鉆探或采樣試驗，做好邊坡形態(tài)分析和設(shè)計、穩(wěn)定性計算和綜合評價。不斷優(yōu)化設(shè)計，為開采階段的邊坡管理筑牢基礎(chǔ)，并據(jù)此確定邊坡失穩(wěn)防治重點區(qū)域、監(jiān)測建議、治理措施等。

對威脅較大的滑坡隱患點應(yīng)及時采取減重反壓、疏干排水、抗滑支擋、支護加固等技術(shù)手段防治，泥石流隱患點建議采用“固源+攔擋+排導(dǎo)+停淤”的綜合工程治理措施，崩塌落石等進行危巖清除、加固、建造擋土墻網(wǎng)等，確保受威脅對象安全。加強開采作業(yè)現(xiàn)場組織管理，嚴格按設(shè)計和有關(guān)規(guī)范規(guī)程分層開采。爆破開采瞬時激發(fā)的地震加速度和沖擊能會削弱邊坡整體穩(wěn)定性，爆破作業(yè)必須精心實施，盡可能地減小破壞效應(yīng)。建立水文、地質(zhì)資料檔案，和有效的防排水體系，通過防治水工程攔截疏導(dǎo)地表水，保持地下水排泄通道通暢，降低地下水水位到允許范圍，及時將邊坡和臺階附近積水和地下水匯集排出礦山影響界限外。邊坡有必要進行分區(qū)分級管理，工業(yè)廣場布設(shè)在穩(wěn)定區(qū)域，生產(chǎn)生活設(shè)施應(yīng)嚴格落實有關(guān)安全距離要求。不穩(wěn)定邊坡要進行變形、應(yīng)力、振動、水文、地下水等監(jiān)測，加強科技儀器應(yīng)用和電子系統(tǒng)建設(shè)，為工程治理和強降雨、冰雪凍融等特殊時期的應(yīng)急處置提供決策參考。避免坡頂堆載、無序排放等不正確的人為擾動。經(jīng)常對邊坡清理整修，及時開展邊開采邊治理和礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作，充分發(fā)揮植被對水土的固定作用。

2.2 采空區(qū)地災(zāi)防治

采空區(qū)地災(zāi)防治可劃分為地質(zhì)勘查、礦山建設(shè)、生產(chǎn)、閉坑四個階段，并納入礦區(qū)選址、基建、開采、關(guān)閉的總體規(guī)劃。老采空區(qū)、生產(chǎn)空區(qū)和未來空區(qū)在不同階段均需進行風(fēng)險管控，地質(zhì)調(diào)查、測繪工作貫穿始終。

不同類型災(zāi)種的易發(fā)區(qū)段必須進行重點調(diào)查，充分查明礦山水工環(huán)地質(zhì)特征。對礦區(qū)地質(zhì)勘探報告、安全設(shè)計中有關(guān)老采空區(qū)進行補充勘查和安全評價，明確與礦山主體工程配套建設(shè)的地災(zāi)治理工程施工、監(jiān)理、驗收、監(jiān)測等技術(shù)要求和安全措施。

礦山投產(chǎn)后，企業(yè)應(yīng)按設(shè)計確定的開采工藝和開采順序布設(shè)開拓工程，及時處置回采結(jié)束的采場和中段，廢棄不用的采空區(qū)及時采用充填、砌礦柱、崩落、放頂、封閉隔離等進行治理。治理中可充分綜合利用礦山排土場中固體廢棄物，統(tǒng)籌保護礦山井上下地質(zhì)環(huán)境。落實有關(guān)隔離、保安礦柱留設(shè)等要求，以有效預(yù)防生產(chǎn)中或閉坑后的采空區(qū)大面積塌陷。

對采礦權(quán)存在標高不同而平面重疊的露天或井下礦山之間應(yīng)充分論證。存在水害隱患的礦山建設(shè)前應(yīng)進行專門的水文地質(zhì)勘察，特別注意斷層裂隙水和廢舊井巷積水。編制防治水設(shè)計、成立防治水機構(gòu)，據(jù)情選用疏水降壓、帷幕節(jié)截流、注漿堵水、注漿改造、留設(shè)隔水巖柱等防治技術(shù)。完善水害探測、監(jiān)測和應(yīng)急處置措施，在發(fā)生隱患和險情時啟動預(yù)案，加強巡查監(jiān)測和趨勢分析，防止事態(tài)擴大和人員傷亡。密切關(guān)注井巷地壓和采場地壓，合理確定斷面形狀和礦房、礦柱參數(shù)和回采順序，及時敲幫問頂、支護加固、處理浮石和采空區(qū)，堅持正規(guī)循環(huán)作業(yè)。巖溶塌陷地區(qū)，采用地表、地下控水措施減少巖溶填充物和第四系松散土層被地下水搬運、侵蝕是根本辦法，工程上一般有灌注填充、旋噴加固、強夯等加固措施。地下爆破必須嚴格落實有關(guān)安全技術(shù)要求。

2.3 排土場和尾礦庫地災(zāi)防治

排土場、尾礦庫屬于半永久性建（構(gòu)）筑物，其礦山地災(zāi)防治和企業(yè)安全生產(chǎn)息息相關(guān)，處理不當(dāng)可能由事故演變成安全和環(huán)境災(zāi)難。

建設(shè)之初即要合理規(guī)劃選址，在地質(zhì)條件穩(wěn)定的位置修建，避免日后發(fā)展到存在地災(zāi)和安全隱患時治理搬遷，增加建設(shè)成本。

在巖石移動范圍或不均勻沉降區(qū)內(nèi)，未經(jīng)專家評價論證不應(yīng)修建。優(yōu)化排土工藝、健全防排水設(shè)施、防洪防震、開展廢土廢石綜合利用、關(guān)閉后及時復(fù)墾等措施可有效降低滑坡、泥石流、坍塌等地災(zāi)發(fā)生概率。

3 加強礦山地質(zhì)環(huán)境保護措施

3.1 以規(guī)劃指導(dǎo)為引領(lǐng)，發(fā)揮龍頭作用

政府層面以國土空間規(guī)劃、礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃和有關(guān)專項規(guī)劃為指導(dǎo)，宏觀統(tǒng)籌和調(diào)控資源開發(fā)、環(huán)境保護與區(qū)域發(fā)展，形成規(guī)劃管控合力，優(yōu)化礦業(yè)布局和結(jié)構(gòu)，科學(xué)設(shè)置規(guī)劃分區(qū)。

綜合考慮資源稟賦、勘查程度、儲量規(guī)模、開采條件以及生態(tài)環(huán)境保護基礎(chǔ)上，劃分采礦權(quán)投放的空間單元，避開地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。嚴格實行規(guī)劃準入制度，落實行業(yè)和環(huán)保準入條件，培育一批大中型礦山企業(yè)，增強和改善地質(zhì)環(huán)境保護的外部保障。企業(yè)層面，在當(dāng)下資源安全環(huán)境緊約束背景下，礦山要樹立生存即是效益的意識。根據(jù)礦業(yè)生產(chǎn)的生命周期理論，遵循準入、利用、復(fù)墾及退出的礦業(yè)運行時序，以一定的高度和維度謀劃礦山全生命周期內(nèi)的生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)行為，保障安全生產(chǎn)、保護地質(zhì)環(huán)境[2]。

3.2 以綠色發(fā)展為理念，建設(shè)綠色礦山

黨的十八大以來，生態(tài)文明建設(shè)作為統(tǒng)籌推進“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進“四個全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容，發(fā)展出一系列新思想新理念新戰(zhàn)略。

十九大報告15次提及“綠色”，對綠色生產(chǎn)、綠色發(fā)展、綠色生活等都有論述，突出綠色的理念和內(nèi)涵是大勢所趨。發(fā)展綠色礦業(yè)已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略任務(wù)，是礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑，建設(shè)綠色礦山是我國新時代礦業(yè)整體轉(zhuǎn)型提升，實現(xiàn)低碳、循環(huán)、高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展的必由之路[3]。綠色礦山內(nèi)涵豐富，且拓展外延空間大，包含依法辦礦等9方面。以綠色礦山的視角和標準去高位推動礦山地災(zāi)防治和地質(zhì)環(huán)境保護工作，能更有效地促進礦山污染破壞前期預(yù)防、開采過程科學(xué)有序和閉礦生態(tài)恢復(fù)，將對礦區(qū)及周圍環(huán)境擾動控制在可控制范圍內(nèi)。

3.3 以科技發(fā)展為驅(qū)動，建設(shè)智能礦山

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科技支撐是堅實的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。同時，保護環(huán)境就是保護生產(chǎn)力，改善環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力。目前國內(nèi)礦山企業(yè)已經(jīng)基本實現(xiàn)了礦業(yè)軟件的應(yīng)用和主體設(shè)備自動化控制，部分礦山采用了互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)字化、遠程化、遙控化和無人化，小礦山這方面尚較欠缺[4]。智能化建設(shè)在降低成本、提高效率產(chǎn)出和安全系數(shù)、開采調(diào)度、數(shù)據(jù)監(jiān)測、信息傳遞、分析預(yù)警、輔助決策等方面作用巨大。如煤礦瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)、安監(jiān)部門推進建設(shè)的金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統(tǒng)”等，成效顯著。在礦山地災(zāi)防治中同樣可發(fā)揮重要作用，科技設(shè)備的投入降低了人數(shù)和聚集需求。

在邊坡、采礦工作面、通風(fēng)排水等系統(tǒng)監(jiān)測中，機械的穩(wěn)定性連續(xù)性克服了人的局限性，在人防之外增強了技防能力，可有效跟進地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境信息，減少礦山地災(zāi)等對人員的威脅。

3.4 以規(guī)范管理為抓手，建立健全機制

政府職能部門應(yīng)加強日常監(jiān)管，嚴格執(zhí)法，督促各項法律法規(guī)和規(guī)章制度落實到位。礦山應(yīng)加強企業(yè)自身管理，落實“三同時”制度，強化制度保障。

具體到地災(zāi)防治，應(yīng)增強防災(zāi)減災(zāi)意識，建立防災(zāi)網(wǎng)絡(luò)，編制突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案、救援處置方案和年度防治方案。落實礦山地質(zhì)環(huán)境保護、綜合治理和土地復(fù)墾要求，保障人員、設(shè)備、資金投入。管理的基礎(chǔ)是組織，組織的基礎(chǔ)是人。加強人員培訓(xùn)、教育、演練，預(yù)防人為地質(zhì)災(zāi)害，強化人才隊伍建設(shè)，沒有專職地測機構(gòu)的小礦山可采用聯(lián)合聘請專職專家的方式，以對人民群眾極端負責(zé)的精神全力做好礦山地災(zāi)隱患排查整治。

3.5 以礦地和諧為宗旨，安全清潔生產(chǎn)

和諧的人文環(huán)境是企業(yè)正常生產(chǎn)的前提，也是企業(yè)文化的一部分。礦山企業(yè)要把做好安全、清潔生產(chǎn)作為目標，和礦區(qū)居民、當(dāng)?shù)卣坏婪e極參與到礦區(qū)生態(tài)建設(shè)及社會管理中。引入公眾和社會監(jiān)督，形成倒逼機制，營建和諧礦地關(guān)系，防治土壤和水污染，推動保護礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境，恢復(fù)和改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)語

第三輪礦規(guī)期間，我國大中型礦山比例雖由11.6%提升到18%，但小型及以下礦山數(shù)量眾多依舊是現(xiàn)實，企業(yè)實力和技術(shù)力量相對薄弱，管理存在欠規(guī)范。隨著地表或近地表優(yōu)質(zhì)、易采礦產(chǎn)日漸減少，開采構(gòu)造復(fù)雜的貧礦、共伴生礦、深部礦、新類型和邊緣地區(qū)的礦床逐漸增多，礦山地災(zāi)防治和地質(zhì)環(huán)境保護難度增大。礦產(chǎn)資源國情的新特點要求轉(zhuǎn)變觀念、積極發(fā)展新技術(shù)，防治礦山地質(zhì)災(zāi)害，有效保護礦山地質(zhì)環(huán)境，進而推動地方礦業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)。