張建國

（中國煤炭地質(zhì)總局廣東煤炭地質(zhì)局勘查院，廣東 廣州 510440）

隨著經(jīng)濟(jì)增長對能源需求的不斷上漲，礦山開采速度也在不斷提升，但受制于現(xiàn)有的管理水平和技術(shù)裝備條件，礦山開采對環(huán)境造成的影響仍不可避免的存在，地表沉降、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重影響了生態(tài)文明建設(shè)。因此，對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度，提出科學(xué)準(zhǔn)確的評估方式，針對性給出治理恢復(fù)措施，具有十分重要的意義[1]。本文通過深入調(diào)研及現(xiàn)場勘查，科學(xué)評估地質(zhì)環(huán)境影響情況，據(jù)此提出治理恢復(fù)措施，為類似條件下的礦山環(huán)境保護(hù)治理提供參考，對地質(zhì)環(huán)境評估治理提供案例。

1 礦山開發(fā)引起的地質(zhì)環(huán)境問題

礦產(chǎn)資源的開發(fā)往往產(chǎn)生許多地質(zhì)災(zāi)害，因危害大、頻率高、后果嚴(yán)重等特點(diǎn)，地質(zhì)災(zāi)害會誘發(fā)嚴(yán)重的地質(zhì)環(huán)境問題，主要有滑坡、巖爆、崩塌、泥石流、地表沉降等類型，造成局部地區(qū)地質(zhì)環(huán)境受到嚴(yán)重影響。

（1）滑坡。此類地質(zhì)災(zāi)害往往規(guī)模不大，但較為常見，具有較大的潛在危害?；碌漠a(chǎn)生，一方面是因為礦山開采布局設(shè)計的不合理，在不合理采挖、矸石隨意堆砌之下，造成斜坡失穩(wěn)滑坡，地表沉降、雨雪、礦震等也是滑坡的誘因。發(fā)生滑坡最常見的區(qū)域，一是矸石堆砌過高，周圍形成陡坡，只要遇到較大雨水沖刷，原本就不太穩(wěn)定的料堆就會失穩(wěn)滑坡。二是發(fā)生于露天開采區(qū)域，因巖體本身的強(qiáng)度不夠大，在雨水、重力等影響下，加之人工采動造成的穩(wěn)定應(yīng)力狀態(tài)失衡，最終形成滑坡。三是在露天開采時，因部署不合理造成的坡面過陡，在巖體風(fēng)化、采動影響等因素下而失穩(wěn)滑坡。

（2）崩塌。此類地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生于露天采礦的礦場及矸石堆，因為裸露面邊坡失穩(wěn)造成，主要原因是不規(guī)范開采、隨意開挖，致使工作面太陡、太高，造成應(yīng)力集中引起崩塌。

根據(jù)實踐經(jīng)驗，崩塌的發(fā)生面大多具有陡、高、不平整等特點(diǎn)，高度在20m以上、坡度在53°以上最為明顯。以石灰?guī)r、砂巖、泥巖裸露面發(fā)生比例高，遇有暴雨及積水時，發(fā)生概率提高。

（3）泥石流。此類地質(zhì)災(zāi)害往往與滑坡同時產(chǎn)生，主要是排土場和尾礦的部署不合理，矸石、廢土等隨意堆砌在陡坡上，遇到雨季時，大量的雨水浸泡，會造成巖體膨脹失穩(wěn)，巖土體與雨水融合形成泥漿，沿陡坡流下形成。嚴(yán)重者導(dǎo)致山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，一旦泥石流在采場內(nèi)形成，后果不堪設(shè)想[2]。井工開采的金屬礦山，若礦山裂隙最終與地表聯(lián)通，則地表水會沿裂隙進(jìn)入采場，造成地下泥石流，造成掩埋破壞。

（4）地表沉陷。此類地質(zhì)災(zāi)害一般形成原因有兩種，一是隨著礦產(chǎn)資源被采出，采空區(qū)上覆巖層逐漸垮塌、沉降，這種巖層移動將逐漸傳遞至地表，進(jìn)而引起地表沉降、塌陷，對建筑物、構(gòu)筑物、公路、管線等帶來失穩(wěn)隱患。采空區(qū)頂板的突然垮落也會造成井下風(fēng)暴或礦震，巨大的沖擊對設(shè)備及人員安全造成威脅。第二種是因為地下水被抽干后形成的空洞，上覆巖層因失去支撐而逐漸沉降，最終形成地表開裂或塌陷坑。

（5）地下水破壞。礦產(chǎn)資源的采出往往造成地下水的疏通排干，導(dǎo)致地下水位下降，在地下形成空洞漏斗，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)居民水源枯竭，地表缺水干旱，植被破壞。目前，對于井田范圍內(nèi)的地下水，暫時還沒有特別有效的保護(hù)措施，大多是在采礦前將積水抽出，以消除地下水害威脅[3]。但地下水往往是主要農(nóng)業(yè)水源，抽水往往造成附近大面積的地下水破壞，容易導(dǎo)致農(nóng)業(yè)缺水、地表干旱等情況，在一定程度上破壞了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有利條件。

（6）地形地貌破壞。一方面山體開挖破壞了原有的生態(tài)環(huán)境，廢棄渣土的隨意堆積、裸露的山體直接影響了原有地貌，隨風(fēng)飛揚(yáng)的沙塵也給附近居民帶來困擾。另一方面，礦渣隨水流侵入河流、河道，致使河道淤積、水體污染，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。

（7）突水、透水。水害是我國井工開采中一項占比較大的嚴(yán)重災(zāi)害，一旦發(fā)生突水、透水事故，很難在短時間內(nèi)封堵出水口，勢必造成人員傷亡、設(shè)備掩埋，一般情況下，礦井超前鉆孔可以提前探測水患位置，但遇到非正常開采或不合規(guī)開采時，處于穩(wěn)定狀態(tài)的積水會沖破隔水層、隔離帶，從含水層進(jìn)入采場、采空區(qū)、巷道等位置，引發(fā)水害。突水、透水往往具有偶然性大、危害大、難恢復(fù)等特點(diǎn)，90年以來，全國突水事故造成淹井高達(dá)60次，直接經(jīng)濟(jì)損失近30億元。

2 地質(zhì)環(huán)境影響評估

礦山地質(zhì)環(huán)境影響評估是在充分調(diào)查勘測礦山地質(zhì)環(huán)境的基礎(chǔ)上，制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和原則，按照一定的數(shù)學(xué)辦法和統(tǒng)計原理，對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度進(jìn)行量化的評估和劃定。

2.1 評價原則

（1）綜合性。涉及礦山開采的地質(zhì)環(huán)境問題復(fù)雜多樣，牽扯到多個領(lǐng)域，且多數(shù)評價指標(biāo)無法完成準(zhǔn)確量化，因此，地質(zhì)環(huán)境評價具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性、復(fù)雜性，要將多種影響因素轉(zhuǎn)化為可評價的指標(biāo)體系，選擇合適的數(shù)學(xué)辦法，作出綜合性量化的標(biāo)準(zhǔn)判定。

（2）重點(diǎn)原則。評價指標(biāo)多種多樣，要按照影響人們生命財產(chǎn)安全的強(qiáng)弱程度來排列評價指標(biāo)，把崩塌、滑坡、泥石流等影響程度較大的因素，當(dāng)做重點(diǎn)評價指標(biāo)，以求準(zhǔn)確、客觀、全面評價礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度。

（3）以人為本。受地質(zhì)環(huán)境的影響最直接最核心的，還是生活在礦山周圍的人們，礦山環(huán)境影響評價要以人為核心，按照以人為本的影響半徑，評價礦山環(huán)境問題，以對人們生產(chǎn)生活的影響大小來綜合評價。

（4）統(tǒng)籌兼顧原則。礦山地質(zhì)環(huán)境的變化，除了受采礦影響外，也受自然環(huán)境本身的變化影響，因此，地質(zhì)環(huán)境影響評估要綜合考慮礦山本身的地質(zhì)屬性，統(tǒng)籌兼顧礦山周圍的社會經(jīng)濟(jì)狀況，以及采礦對周邊環(huán)境的影響等。

2.2 評價方法

礦山地質(zhì)環(huán)境的影響評估涉及到的參數(shù)復(fù)雜多樣，無法使用經(jīng)典數(shù)學(xué)現(xiàn)有的公式來評價，需要以定性、定量搭配的方法折中評價。國內(nèi)現(xiàn)有的評價方法，有定性分析評價、GIS圖層疊加評價、綜合評價、模糊數(shù)學(xué)分析等方法。其中，以定性分析應(yīng)用最為廣泛，優(yōu)點(diǎn)是可以在無法定量獲取數(shù)據(jù)時簡便得出評價，缺點(diǎn)是受評價參與者主管意識影響大，不能保證客觀性，因此無法保證評價結(jié)果的準(zhǔn)確程度[4,5]。模糊數(shù)學(xué)分析主要是將影響地質(zhì)環(huán)境的因素，以參數(shù)的方式表達(dá)出來，用數(shù)學(xué)表達(dá)式把部分參數(shù)與評價因子建立起聯(lián)系，通過地質(zhì)參數(shù)的代入，得到最終的評價結(jié)果，優(yōu)點(diǎn)是可以定量的評價地質(zhì)災(zāi)害全過程的環(huán)境影響評價，缺點(diǎn)是對于一些無法定量的參數(shù)不能使用。GIS圖層疊加評價是利用GIS地理信息系統(tǒng)為手段的直觀評價方法，通過分析圖層變化，得出地質(zhì)變化對環(huán)境的影響程度，優(yōu)點(diǎn)是直觀、動態(tài)可視化，缺點(diǎn)是無法定量分析。

2.3 評價指標(biāo)的選擇

指標(biāo)選擇應(yīng)滿足5個條件：一是可以構(gòu)建基本完善的指標(biāo)體系。即體系內(nèi)各項指標(biāo)可以形成一個系統(tǒng)，可以反映地質(zhì)環(huán)境的方方面面，既要包含地質(zhì)、環(huán)境、采礦等活動指標(biāo)，又要涵蓋相互聯(lián)系指標(biāo)。二是指標(biāo)應(yīng)具有合理性。各項評價指標(biāo)的確定必須滿足科學(xué)合理性這個基礎(chǔ)條件，這樣才能盡可能保證評價結(jié)果的科學(xué)合理。三是指標(biāo)之間相對獨(dú)立。為了避免某項影響因素被重復(fù)疊加計入評價體系，指標(biāo)的選取盡可能地要相互獨(dú)立，避免因指標(biāo)相似、相近造成的影響效果放大效應(yīng)。四是指標(biāo)應(yīng)該基本可實現(xiàn)。指標(biāo)的選擇要保證數(shù)據(jù)可獲取，獲取后可量化，避免選擇無法獲取參數(shù)的指標(biāo)。五是指標(biāo)可以與現(xiàn)場相適應(yīng)。指標(biāo)應(yīng)盡量選擇礦山開采過程中已持續(xù)監(jiān)測的指標(biāo)，既可以避免重復(fù)勞動，又能最大化地利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)。

2.4 評價體系的建立

以綜合評價體系為例，選取礦山種類、數(shù)量、規(guī)模、開采方式、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)模等21項指標(biāo)構(gòu)建評價體系。據(jù)此，評價指標(biāo)的選取主要涉及礦區(qū)地質(zhì)條件、采礦對周圍地質(zhì)環(huán)境造成的影響及破壞、地災(zāi)發(fā)育程度、采礦規(guī)劃、環(huán)境恢復(fù)治理難度等5個方面。礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評價指數(shù)體系見表1。

表1 礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評價指數(shù)表

根據(jù)中國地調(diào)局現(xiàn)行地質(zhì)調(diào)查工作標(biāo)準(zhǔn)，地質(zhì)環(huán)境影響評估指標(biāo)數(shù)值按照好、較好、較差、差4個等級劃分，分別對應(yīng)賦值3、2、1、0分代入評估模型式1，求得最終影響等級。

式中：P0—地質(zhì)環(huán)境綜合評價值；Fj—加權(quán)指數(shù)，由專家評分得出；U—各指標(biāo)值；j—評價體系所含要素，n=1,2,3…

據(jù)此得出地質(zhì)環(huán)境影響程度評價值。

3 治理及恢復(fù)措施

（1）防治原則。①預(yù)防為主，防治結(jié)合。礦山開采設(shè)計過程中，必須將地質(zhì)環(huán)境保護(hù)作為重要環(huán)節(jié)，納入開采設(shè)計論證當(dāng)中，堅持做到有效防止地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)環(huán)境問題出現(xiàn)，開采過程中，要將防止地質(zhì)環(huán)境破壞作為重要管理內(nèi)容，納入日常監(jiān)督管理，在礦山環(huán)境可容納的范圍內(nèi)施行采礦活動。堅持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的八字方針，既堅持防，也重視治。在采礦過程中，及時根據(jù)采礦進(jìn)度變化，采區(qū)積極的措施，預(yù)防環(huán)境破壞，尤其是不可逆破壞的出現(xiàn)，在采礦工作完成后，對因采礦出現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境問題，采用科學(xué)的評估方式，判定影響程度，及時研究有效的治理措施，確保礦山復(fù)綠，防止生態(tài)環(huán)境惡化。②誰開發(fā)誰保護(hù)，誰破壞誰治理。

誰開發(fā)礦產(chǎn)資源，誰便是破壞原始地質(zhì)環(huán)境的責(zé)任人，誰就有責(zé)任對礦山環(huán)境進(jìn)行修復(fù)。這是國家對于礦山開發(fā)過程中的環(huán)境破壞，明確的一條基本治理原則，對礦山環(huán)境治理恢復(fù)的主體責(zé)任進(jìn)行了明確，利用法律、行政等諸多手段對礦山環(huán)境保護(hù)提供遵循。③全面規(guī)劃、重點(diǎn)治理。礦山開發(fā)的前期設(shè)計階段，要將礦山環(huán)境保護(hù)納入全面規(guī)劃，有力加強(qiáng)；將礦區(qū)的環(huán)境保護(hù)納入局部地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的全局，全面規(guī)劃、統(tǒng)一布局，重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)保護(hù)，難點(diǎn)問題、重點(diǎn)治理。④開發(fā)與保護(hù)并重。堅持開發(fā)與保護(hù)相結(jié)合，礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，合理處理資源與環(huán)境的關(guān)系，堅持開發(fā)前保護(hù)、開發(fā)與保護(hù)同步，推動礦山生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。⑤科學(xué)合理治理。加強(qiáng)科技手段在治理環(huán)境修復(fù)問題中的比重，對重點(diǎn)區(qū)域加強(qiáng)科研投入，引入高校、科研院所參與生態(tài)修復(fù)，提升治理水平。

（2）治理措施。采區(qū)分區(qū)域分重點(diǎn)的治理模式，通過地質(zhì)環(huán)境影響評估，將破壞區(qū)域劃分為重點(diǎn)治理區(qū)域、次重點(diǎn)治理區(qū)域、一般治理區(qū)域[6,7]。根據(jù)具體礦區(qū)出現(xiàn)的崩塌、水害、泥石流等問題，提出針對性的治理恢復(fù)措施。

①重點(diǎn)治理區(qū)域。對于地下水枯竭、水位下降、耕地退化等嚴(yán)重災(zāi)害，采用修建蓄水池積水等方式，對土地進(jìn)行育肥，修復(fù)土地資源。對于渣土堆積形成泥石流、地形地貌破壞等嚴(yán)重災(zāi)害，采用溝道清理、圍擋、地形地貌景觀恢復(fù)等方式治理恢復(fù)。②次重點(diǎn)治理區(qū)域。對于露天采礦采面裸露造成粉塵污染等次重點(diǎn)災(zāi)害，采用植被復(fù)綠、清理場地等方式予以恢復(fù)。③一般治理區(qū)域。對于采礦影響較小的、植被較為完整的、人煙稀少的區(qū)域，判定為影響程度一般區(qū)域，可針對性給予修補(bǔ)修復(fù)。

4 結(jié)語

礦山地質(zhì)環(huán)境治理修復(fù)，是踐行生態(tài)文明思想的重要措施，礦山生產(chǎn)主體企業(yè)應(yīng)始終貫徹落實“在開發(fā)中保護(hù)，在保護(hù)中開發(fā)”的政策，堅持“誰開發(fā)，誰保護(hù)；誰破壞，誰恢復(fù)”，設(shè)計規(guī)劃階段加強(qiáng)對礦山環(huán)境保護(hù)的專項設(shè)計，采礦過程中加強(qiáng)貴礦山環(huán)境的保護(hù)與動態(tài)評估，采礦后加強(qiáng)對地質(zhì)災(zāi)害影響區(qū)域的治理保護(hù)，通過引入科技手段，加強(qiáng)與科技力量合作等方式，科學(xué)評估地質(zhì)環(huán)境影響情況，針對性給出治理恢復(fù)措施。本文綜合對比闡述了現(xiàn)有各項評估方法的優(yōu)劣，以及不同適用條件，同時，以綜合評價體系為例，簡要敘述了地質(zhì)環(huán)境影響評價指標(biāo)的選擇、評價體系的建立及計算方法，提出了分區(qū)域治理礦山環(huán)境問題的思路及對策，為礦山環(huán)境修復(fù)提供借鑒和參考。