杜 波

礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的過程中，應(yīng)重點(diǎn)采用現(xiàn)代化的無廢開采技術(shù)、地質(zhì)巖層控制技術(shù)、災(zāi)害預(yù)警技術(shù)，同時(shí)，制定完善的地質(zhì)環(huán)境問題治理方案，有效避免地質(zhì)環(huán)境問題帶來的影響，為礦山產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境的健康穩(wěn)定發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)措施

1.1 采用先進(jìn)開采技術(shù)

為確保在礦山開采的過程中有效進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)，應(yīng)積極采用現(xiàn)代化的無廢開采技術(shù)，秉承著綠色、環(huán)保的生產(chǎn)理念，杜絕礦山開采過程中廢水或是廢渣的排放，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡性、優(yōu)美性，發(fā)揮無廢開采技術(shù)的作用價(jià)值。

1.1.1 完善開采工作機(jī)制

礦山開采的過程中，采用無廢開采技術(shù)，應(yīng)積極構(gòu)建較為完善的無廢開采工作機(jī)制，以工業(yè)生態(tài)學(xué)為角度，將采礦生產(chǎn)作為中心，保護(hù)礦山的人文生態(tài)資源與經(jīng)濟(jì)環(huán)境，構(gòu)建較為完善的有機(jī)工業(yè)系統(tǒng)，以最低的污染物和廢棄物排放量，最大程度上開發(fā)金屬礦產(chǎn)資源，待開采生產(chǎn)工作結(jié)束之后，利用最小的末端治理方式維護(hù)礦山的地質(zhì)環(huán)境。其一，在制定無廢開采工作機(jī)制的過程中，需要按照金屬礦山開采工藝技術(shù)的特點(diǎn)，消除潛在的危害源，重點(diǎn)提升資源的利用率，減少廢料的排出量，杜絕對(duì)地表環(huán)境造成破壞性影響；其二，在充分利用礦產(chǎn)資源的同時(shí)，還需進(jìn)行資源的有效保護(hù)，杜絕出現(xiàn)地表塌陷的現(xiàn)象，降低固體廢料的排放量，盡可能實(shí)現(xiàn)零排放的目的；其三，實(shí)際的開采生產(chǎn)期間，應(yīng)保持礦山生態(tài)系統(tǒng)和人文環(huán)境的完整性，完成開采生產(chǎn)之后，只需要使用少量末端治理方式或是無需使用末端治理方式，即可保證地質(zhì)環(huán)境不會(huì)受到破壞；其四，實(shí)際的開采生產(chǎn)工作中，所采用的工藝技術(shù)，必須要避免對(duì)金屬礦山周圍地質(zhì)環(huán)境造成負(fù)面影響。

1.1.2 合理選用開采技術(shù)

從本質(zhì)層面而言，礦山無廢開采的過程中礦山充填技術(shù)屬于工藝技術(shù)部分，不僅能夠幫助礦山開采企業(yè)提升資源的回采效率，還能保護(hù)地表環(huán)境不會(huì)受到破壞，提升礦山固體廢棄物的利用效率，具有一定的重要意義，因此在選用無廢開采技術(shù)的過程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注礦山充填技術(shù)的使用。其一，礦床開采過程中會(huì)產(chǎn)生廢石與尾礦的固體廢棄物，此情況下可采用全尾礦膠結(jié)充填技術(shù)或是廢石膠結(jié)充填技術(shù)等，將礦山開采所形成的固體廢棄料作為有用資源，使得資源能夠和環(huán)境經(jīng)濟(jì)之間協(xié)調(diào)發(fā)展。與此同時(shí)，還需重點(diǎn)采用全尾礦脫水技術(shù)、現(xiàn)代化的活化制備技術(shù)、膏體泵壓輸送技術(shù)等進(jìn)行處理，使得礦山開采企業(yè)更好地將固體廢棄物開發(fā)成為具有應(yīng)用價(jià)值的資源，確保資源的有效利用；其二，上個(gè)世紀(jì)末期，我國鉛鋅礦已經(jīng)進(jìn)行了高濃度全尾礦膠結(jié)充填技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，近年來，在全尾礦脫水技術(shù)和高濃度泵壓輸送技術(shù)不斷創(chuàng)新和成熟的過程中，高濃度全尾礦膠結(jié)充填技術(shù)也開始廣泛應(yīng)用，在礦山開采期間使用倉式沉密脫水技術(shù)，能夠不斷提高尾砂的利用效率，利用率高達(dá)96%，這樣不僅可以將尾砂作為有用資源，還能避免廢棄物對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成破壞，起到良好的地質(zhì)環(huán)境保護(hù)作用；其三，礦山開采生產(chǎn)的過程中也可以采用自然級(jí)配廢石膠結(jié)充填技術(shù)，借助礦山采空區(qū)的落差條件，使用低標(biāo)號(hào)的充填體結(jié)構(gòu)，將礦山生產(chǎn)的廢石當(dāng)作是填充的主要材料，使得礦山掘進(jìn)的過程中實(shí)現(xiàn)零廢石排放的目的。與此同時(shí)，也可以使用充填料分流輸送技術(shù)、自淋混合技術(shù)等，增強(qiáng)填充效率、提升填充技術(shù)的應(yīng)用效果，改善填充結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

1.2 地質(zhì)巖層控制技術(shù)

由于在礦山開采的過程中會(huì)對(duì)巖體結(jié)構(gòu)原始應(yīng)力狀態(tài)造成破壞，導(dǎo)致巖體內(nèi)部應(yīng)力出現(xiàn)重新分布的現(xiàn)象，使得采空區(qū)域周圍的巖體結(jié)構(gòu)失去原本的平衡性，發(fā)生巖體移動(dòng)、變形的現(xiàn)象或是破壞的問題，而在礦山開采期間所采用的開采生產(chǎn)方式不同，所引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害類型和災(zāi)害程度也有所不同，因此為有效進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)，應(yīng)在選擇開采生產(chǎn)技術(shù)的過程中，合理使用地質(zhì)巖層控制技術(shù)，維護(hù)礦山的地質(zhì)環(huán)境安全性。首先，礦山開采生產(chǎn)期間，應(yīng)重點(diǎn)分析礦山賦存條件特征，強(qiáng)化工程地質(zhì)調(diào)查研究的力度，做好巖石物理力學(xué)性質(zhì)的檢測(cè)工作，使用巖石質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)的措施明確礦山巖體的力學(xué)參數(shù)，構(gòu)建三維模擬模型，通過三維數(shù)值模擬技術(shù)方式，提前預(yù)測(cè)可能會(huì)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害問題，合理采用巖石穩(wěn)定性控制的技術(shù)，從根本層面上維護(hù)巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，重點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究，分析礦柱尺寸情況，使用巖層支護(hù)和加固基礎(chǔ)，有效進(jìn)行地質(zhì)巖層穩(wěn)定性的控制，預(yù)防因?yàn)閹r層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成破壞。

1.3 采用災(zāi)害預(yù)警技術(shù)

礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警技術(shù)應(yīng)用的目的就是能夠快速了解地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)隱患問題，提前進(jìn)行防控，避免災(zāi)害問題的發(fā)生，有效進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)。因此，在金屬礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的過程中應(yīng)重點(diǎn)使用災(zāi)害預(yù)警技術(shù)，從根本層面避免地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害所帶來的影響。①礦床開采期間由于會(huì)受到各類因素的影響，發(fā)生突發(fā)類型的地質(zhì)災(zāi)害問題，所以應(yīng)做好各類影響因素的監(jiān)測(cè)工作，構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)因素的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)有能夠誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問題的因素，就要快速做出預(yù)警和警告，杜絕災(zāi)害問題的發(fā)生；②礦山開采期間所出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害問題，一般情況下，會(huì)具有破壞性、繼發(fā)性、突發(fā)性和災(zāi)難性等特點(diǎn)，而由于礦山開采的環(huán)境非常復(fù)雜繁瑣，會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害問題的控制和防災(zāi)工作難度增加，但是因?yàn)榈V山的地質(zhì)災(zāi)害問題發(fā)生之前會(huì)有非常明顯的預(yù)兆，所以可以采用現(xiàn)代化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方式合理進(jìn)行預(yù)警，長期有效開展災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測(cè)工作，開發(fā)建立因地制宜的預(yù)警系統(tǒng)，能夠提前預(yù)報(bào)地質(zhì)災(zāi)害問題，有助于礦山企業(yè)使用合理的方式預(yù)防和應(yīng)對(duì)災(zāi)害，避免對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成破壞；③當(dāng)前，我國尚未構(gòu)建非常成熟的礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，整體的災(zāi)害監(jiān)控和預(yù)警能力偏低，無法全面有效識(shí)別各類地質(zhì)災(zāi)害問題，因此在實(shí)際工作中，應(yīng)重點(diǎn)研究開發(fā)非常完整的地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害問題的監(jiān)控系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)，提升災(zāi)害預(yù)報(bào)的成功率，增強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警能力，全面有效進(jìn)行各類信息的共享，重點(diǎn)研究不同地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生機(jī)理和控制措施。例如：采用灰色理論、反函數(shù)模型、非線性動(dòng)力學(xué)理論與分形理論等，綜合性進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)分析，準(zhǔn)確做出地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害的預(yù)警，使得礦山企業(yè)能夠按照地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果、災(zāi)害預(yù)警信息等，采用科學(xué)合理的方式預(yù)防地質(zhì)環(huán)境問題，應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，增強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)效果。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境治理的措施

礦山地質(zhì)環(huán)境問題的發(fā)生，對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境和礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展會(huì)造成嚴(yán)重的危害，因此應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理，提高環(huán)境治理的有效性、可靠性。主要的治理措施為。

2.1 土地的復(fù)墾措施

礦山開采的過程中如果對(duì)周圍的土地環(huán)境造成了破壞，就要使用土地復(fù)墾的措施進(jìn)行治理。2.1.1 采用土壤重構(gòu)的措施

礦山土地復(fù)墾期間應(yīng)著重采用土壤重構(gòu)技術(shù)措施，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和機(jī)制進(jìn)行重構(gòu)處理，有效開展修復(fù)和重建工作。首先，對(duì)土壤的酸堿度進(jìn)行修復(fù)，著重恢復(fù)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土壤的保水性能，有效進(jìn)行生物特性的修復(fù)，借助現(xiàn)代化的生物學(xué)類型、化學(xué)類型、物理學(xué)類型與生態(tài)學(xué)類型等技術(shù)，構(gòu)建適合生物進(jìn)行生存的土壤結(jié)構(gòu)。其次，建議在土壤重構(gòu)期間采用生物修復(fù)措施，利用植物微生物和動(dòng)物活動(dòng)的方式，配合施加有機(jī)肥料改善土壤的肥力和性質(zhì)，與此同時(shí)還可通過動(dòng)植物和微生物的活動(dòng)進(jìn)行土壤污染物降解，提升土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量，保護(hù)水環(huán)境和大氣環(huán)境，避免污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境或是人類生存造成危害，降低復(fù)墾過程中的成本支出量。最后，因地制宜結(jié)合礦山土壤、地域和氣候的特點(diǎn)，選擇具備一定土壤結(jié)構(gòu)修復(fù)作用的植物，盡量選用生長速度較快、固土能力較高、根系十分發(fā)達(dá)的植物，達(dá)到土壤結(jié)構(gòu)重構(gòu)的目的。

2.1.2 采用土地復(fù)墾的措施

（1）廢棄區(qū)域的土地復(fù)墾。通常情況下，我國礦山開采之后，由于廢棄地區(qū)土壤污染十分嚴(yán)重，不適合植物的生長、動(dòng)物的生存，而為有效進(jìn)行治理，應(yīng)重點(diǎn)使用土地復(fù)墾的措施，通過土地復(fù)墾的方式，有效進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境治理。首先，礦山的土地復(fù)墾期間，應(yīng)使用回填技術(shù)方式，將礦山開采過程中所產(chǎn)生的尾礦與廢石等，及時(shí)回填到周圍的地區(qū)，等待回填結(jié)構(gòu)沉降之后，通過碾壓機(jī)設(shè)備反復(fù)性地進(jìn)行壓實(shí)處理，合理進(jìn)行平整和夯實(shí)。其次，利用覆巖離層注漿減沉的措施，研究分析高層裂隙內(nèi)部漿液材料的具體流動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)，然后明確鉆孔操作的位置和具體數(shù)量，每個(gè)孔之間的距離控制在一百米，然后根據(jù)導(dǎo)水裂隙帶的情況、沖擊層井的直徑指標(biāo)等設(shè)置套管，通過鋼管材料進(jìn)行注漿。實(shí)際操作的過程中應(yīng)注意到，礦山開采期間所殘留的金屬殘?jiān)赡軙?huì)導(dǎo)致注漿的質(zhì)量受到影響，因此需要在排漿管的出口位置安裝振動(dòng)篩，直徑超出3mm的金屬廢渣，在進(jìn)入泵體設(shè)備之前會(huì)被過濾出去，以免影響注漿施工效果。最后，在土地復(fù)墾的過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制漿液材料的水灰比，使其在5：6左右，確保在復(fù)墾之后土壤適合生物生長、動(dòng)物生存。

（2）塌陷區(qū)域的土地復(fù)墾。礦山被采空后，由于土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，肥力、水分受到破壞，加之地表發(fā)生嚴(yán)重的塌陷現(xiàn)象、裂縫問題，會(huì)導(dǎo)致土地復(fù)墾的工作難度增加，對(duì)地質(zhì)環(huán)境治理造成不良影響。因此在金屬礦山的地質(zhì)塌陷區(qū)域土地復(fù)墾的過程中，應(yīng)重點(diǎn)分析塌陷特點(diǎn)和情況，合理使用現(xiàn)代化的塌陷治理措施，例如：采用井下充填的治理方式，嚴(yán)格進(jìn)行地表不均勻沉降問題的控制，首先，選擇礦山周圍的矸石作為核心材料，利用粉煤灰材料與之相互混合，二者比例控制為1：0.62，確保填充材料具備一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。其次，在地質(zhì)塌陷的位置進(jìn)行鉆孔，孔徑為50cm，在鉆孔的下部分設(shè)置深度50m、直徑3m的儲(chǔ)料倉，設(shè)置緩沖類型、防堵塞類型的設(shè)備，利用皮帶、計(jì)量器定量并且定時(shí)輸送矸石材料，使得材料能夠輸送到儲(chǔ)料倉的位置。最后，需要設(shè)置填充施工的支架，同步性開展金屬礦山的開采生產(chǎn)活動(dòng)和填充活動(dòng)，以此增強(qiáng)塌陷治理的效果，使得塌陷地區(qū)的土地更為平整。完成塌陷地區(qū)的土地復(fù)墾操作之后，應(yīng)在其中種植沙棘、灌叢等植物，固留植物所產(chǎn)生的掉落物質(zhì)或風(fēng)蝕物質(zhì)，以此改善地表土壤，達(dá)到良好的地質(zhì)環(huán)境治理目的。

2.2 采用生態(tài)恢復(fù)的治理方式

2.2.1 水土流失的治理

水土流失對(duì)礦山的地質(zhì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重破壞性影響，因此在礦山的地質(zhì)環(huán)境治理過程中，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行水土流失方面的治理。例如：采用建設(shè)擋墻的措施、建設(shè)排水系統(tǒng)的措施等，對(duì)礦山的水流進(jìn)行攔截、對(duì)漏水進(jìn)行阻斷。同時(shí)還需分段性進(jìn)行危險(xiǎn)坡面的處理，在各個(gè)區(qū)域設(shè)置排洪渠設(shè)施或者是截水溝設(shè)施，栽種當(dāng)?shù)貐^(qū)域的植物、樹木等，建設(shè)能夠避免發(fā)生水土流失問題的防護(hù)林。

2.2.2 廢水的有效治理

礦山開采生產(chǎn)的過程中會(huì)排放出大量重金屬污染物，不僅會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成污染，還會(huì)危害水資源，影響生態(tài)環(huán)境。因此應(yīng)做好礦山廢水的治理工作，制定較為完善的廢水治理工藝方案，減少礦山廢水的排放量，例如：采用現(xiàn)代化的污水治理措施、廢水回收二次利用措施、水循環(huán)措施等，提升廢水治理的效果。再如：積極借鑒其他國家的成功經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)現(xiàn)代化排水技術(shù)，在礦山廢水中添加適當(dāng)?shù)纳遥纳茝U水的PH值，使得廢水內(nèi)部的重金屬物質(zhì)沉淀，收集所沉淀的重金屬物質(zhì)之后，將澄清的水分排放到周圍地表，以免影響地質(zhì)環(huán)境。另外，在廢水治理期間，還可通過生物膜類型、生物氧化類型、濕地處理類型等先進(jìn)技術(shù)，提升治理工作的有效性，使得礦山地質(zhì)環(huán)境和水環(huán)境恢復(fù)到良好狀態(tài)。

2.3 完善地質(zhì)環(huán)境治理技術(shù)模式

礦山的地質(zhì)環(huán)境治理過程中應(yīng)積極采用先進(jìn)的技術(shù)，制定完善的技術(shù)方案、技術(shù)模式，提高地質(zhì)環(huán)境治理工作水平。①采用先進(jìn)的物理治理技術(shù)。此類技術(shù)主要應(yīng)用在礦山開采的過程中，對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境破壞進(jìn)行處理，在重金屬污染問題不是非常嚴(yán)重的狀態(tài)下，可利用生物化治理技術(shù)方式，使得地質(zhì)環(huán)境能夠快速恢復(fù)到非常良好的狀態(tài)，例如：通過機(jī)械設(shè)備深耕復(fù)墾的措施，將已經(jīng)出現(xiàn)重金屬污染問題的土壤深翻到地下區(qū)域，而原本地下土壤則能夠深翻到地表面區(qū)域，這樣在一定程度上可以進(jìn)行微生物土壤淺表分散，通過土壤本身所具有的自凈能力，達(dá)到地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)的目的，同時(shí)，還可以選擇具有金屬吸附性的植物，將其種植在礦山地區(qū)，從而快速進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)；②使用化學(xué)類型的治理技術(shù)。通常情況下，礦山開采生產(chǎn)期間，頻繁進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生很多廢水和廢渣，如果不能科學(xué)進(jìn)行處理，隨意對(duì)其排放，就很容易出現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境污染問題和破壞問題，因此，應(yīng)積極采用化學(xué)治理技術(shù)，例如：礦山周圍土壤酸性較高，就可在其中添加堿性化學(xué)試劑，改善土壤的酸堿度，在此之后設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的氮肥和磷肥，提升土壤的肥力，加快土壤的恢復(fù)速度。而如若礦山周圍地質(zhì)的重金屬離子污染物含量很高，就可設(shè)置銀離子吸附劑或是活性炭等材料，利用化學(xué)反應(yīng)的方式，快速凈化地質(zhì)環(huán)境中的重金屬污染物；③采用生物治理技術(shù)措施。生物治理技術(shù)在金屬礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的應(yīng)用，主要就是根據(jù)礦山周圍地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，選擇具有重金屬吸附性能的植物進(jìn)行種植，或是引進(jìn)相應(yīng)的微生物，在完成植物種植和微生物引進(jìn)之后，在土壤中設(shè)置生石灰材料或硅酸鈉材料，避免出現(xiàn)礦山尾礦散沙的問題，營造較為良好的地質(zhì)環(huán)境。除此之外，也可在礦山周圍土地中設(shè)置適當(dāng)?shù)尿球?，改善土壤結(jié)構(gòu)的性能，起到地質(zhì)環(huán)境治理作用和恢復(fù)作用。

3 結(jié)語

綜上所述，礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)和治理非常重要，是促使礦產(chǎn)企業(yè)和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)保障，因此，在礦山開采的過程中，應(yīng)重點(diǎn)采用現(xiàn)代化的開采技術(shù)，合理使用地質(zhì)巖層控制技術(shù)和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警技術(shù)，全面進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)。同時(shí)，在地質(zhì)環(huán)境治理的過程中重點(diǎn)使用土壤重構(gòu)措施，土地復(fù)墾措施，生態(tài)恢復(fù)治理措施等，增強(qiáng)地質(zhì)環(huán)境治理的效果，加快地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)速度。