張麓爾
(江蘇綠巖生態(tài)技術(shù)股份有限公司,江蘇 蘇州 215600)
現(xiàn)階段,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得我國對礦物的需求愈來愈大,為礦產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。但是,礦山的過度開采也導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率愈來愈高,給現(xiàn)場人員帶來了嚴(yán)重的生命威脅。因此,企業(yè)技術(shù)人員需對廢棄礦山的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行深入研究,明確其中的地質(zhì)災(zāi)害類型,并結(jié)合實(shí)際采取有效的治理措施,以提高對災(zāi)害的治理及預(yù)防效果,為周邊居民的身體健康提供保障。
在廢棄礦山中,地面塌陷這一問題主要發(fā)生在豎井開采區(qū)域。究其原因,礦產(chǎn)資源形成于淺層地表,這導(dǎo)致礦產(chǎn)開采工作很容易對地層結(jié)構(gòu)造成破壞,致使現(xiàn)場地面出現(xiàn)空隙或采空區(qū)等問題[1]。其中,雖然部分采空區(qū)的厚度較高,但當(dāng)有超過其承載限度的外力施加其上時(shí),就會導(dǎo)致采空區(qū)發(fā)生塌陷事故。一旦有這類現(xiàn)象發(fā)生,就會對周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重的破壞及不良影響,地表建筑及交通設(shè)施也會發(fā)生損毀。此外,附近的耕地及水資源在此過程中也會受到不良影響,給人們的身體健康帶來威脅。
該現(xiàn)象的主要產(chǎn)生原因?yàn)椴缓侠黹_采現(xiàn)象較嚴(yán)重。其主要發(fā)生于露天開采的非金屬礦山[2]。經(jīng)過長時(shí)間的開采后,開采邊坡坡度過陡,高差較大,再加上地層節(jié)理、裂隙發(fā)育等現(xiàn)象,導(dǎo)致現(xiàn)場多處形成了不穩(wěn)定性的順向及側(cè)向坡,且有大量的鷹嘴崖。另外,大部分開采邊坡中還有落石的問題,增加了現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)。
礦山開采環(huán)節(jié)往往也伴隨著大量的廢氣及有害氣體的產(chǎn)生,當(dāng)?shù)V山被廢棄后,這些污染空氣會在采空區(qū)內(nèi)聚集。同時(shí),采空區(qū)的產(chǎn)生也導(dǎo)致地層結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,再加上部分企業(yè)沒有在礦山開采結(jié)束后采取適宜的處理措施,提高了采空區(qū)塌陷及裂縫等風(fēng)險(xiǎn)問題的發(fā)生概率。此時(shí),其內(nèi)部聚集的污染空氣就會隨著裂縫的坍塌向空氣中蔓延,對大氣環(huán)境造成了破壞。另外,還有的礦物在封閉環(huán)境中會自發(fā)產(chǎn)生有毒氣體,其在進(jìn)入空氣中也會對周邊居民的身體健康造成損害。
水污染是廢氣礦山中較為常見的污染事故。由于礦山底部往往有地下水流經(jīng)。而隨著開采進(jìn)度的推進(jìn),地下水位不斷降低。當(dāng)開采結(jié)束后,水位會逐漸恢復(fù)為以往的狀態(tài)[3]。在這種情況下,若地下水與礦山污染物發(fā)生接觸,就會對區(qū)域水文環(huán)境造成破壞,引發(fā)新型的污染。同時(shí),在礦山開采過程中,不當(dāng)?shù)拈_采方式也會導(dǎo)致地層中被滲入污染物,加劇礦山污染程度。另外,當(dāng)?shù)V山被廢棄后,排水系統(tǒng)的發(fā)揮就會受到限制。此時(shí),無法被排放的污水就會沿著多河流湖泊進(jìn)入地表徑流,造成更加嚴(yán)重的水污染。如當(dāng)廢棄礦山存在水污染問題時(shí),一旦有地面塌陷現(xiàn)象發(fā)生,就會導(dǎo)致水位不斷回升,引發(fā)污水外流的現(xiàn)象,這不僅會導(dǎo)致大量農(nóng)田發(fā)生污染,還會對周邊的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,不利于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)。
礦山開采工作的進(jìn)行必然會對周邊水資源及地層結(jié)構(gòu)造成不同程度的破壞,進(jìn)而造成水環(huán)境污染等問題[4]。同時(shí),礦物的開采還會使地層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)中空,當(dāng)水分滲入到地層中的采空區(qū)中,并與地層中的開采物發(fā)生物化反應(yīng),就會導(dǎo)致水資源的成分愈發(fā)復(fù)雜,造成水污染的問題。通過對這一現(xiàn)象進(jìn)行分析,其主要產(chǎn)生原因?yàn)殚_采技術(shù)不足。如在實(shí)際的開采過程中,技術(shù)人員沒有結(jié)合20世紀(jì)需要對技術(shù)措施進(jìn)行合理選擇,或?qū)嶋H應(yīng)用的開采技術(shù)落后,導(dǎo)致水資源污染問題無法被有效處理。另外,技術(shù)人員在礦山開采結(jié)束后沒有及時(shí)采取對應(yīng)的措施,導(dǎo)致礦山采空區(qū)的穩(wěn)定性不足,很容易造成裂縫等問題,進(jìn)一步提高水資源的污染程度。
通常情況下,大部分礦業(yè)企業(yè)對礦山開采項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益過于重視,對于礦山開采引發(fā)的環(huán)境問題則缺乏應(yīng)有的關(guān)注,再加上國家對礦山開采的監(jiān)管力度不足,導(dǎo)致各煤炭發(fā)達(dá)區(qū)域均有盲目開采的現(xiàn)象發(fā)生[5]。甚至有的企業(yè)使用較為原始的手段進(jìn)行礦山開采,沒有實(shí)施良好的環(huán)保措施。當(dāng)開采結(jié)束后便將礦山廢棄,沒有對地質(zhì)破壞程度及治理措施的實(shí)施效果進(jìn)行合理評估,導(dǎo)致礦山的地質(zhì)災(zāi)害問題相對嚴(yán)重。
從外在表現(xiàn)上來看,礦山大多分布在山地、高原等特殊地區(qū),其地層結(jié)構(gòu)與地理地勢等相對復(fù)雜,陡坡及地質(zhì)斷層等結(jié)構(gòu)數(shù)量較多。隨著自然環(huán)境的不斷影響,巖體的也隨之發(fā)生分離。引發(fā)落石災(zāi)害[6]。另外,由于企業(yè)在開采過程中沒有實(shí)行對應(yīng)的環(huán)保措施,很容易導(dǎo)致開采區(qū)的植被破壞。這不僅會加劇水土流失現(xiàn)象的嚴(yán)重程度,還引發(fā)滑坡、泥石流等災(zāi)害事故,給周邊居民帶來安全威脅。
礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工作開展需要工作人員對治理工作要點(diǎn)有足夠明確地了解,并能在實(shí)際作業(yè)中從原則框架的角度出發(fā),對自身的工作內(nèi)容進(jìn)行梳理,從而使廢棄礦山的環(huán)境問題得到有效治理,并能構(gòu)建科學(xué)高效的礦山環(huán)境治理模式。
在礦山環(huán)境問題的治理過程中,管理人員需結(jié)合實(shí)際需要構(gòu)建災(zāi)害治理體系,并使科學(xué)性原則得到充分體現(xiàn)。只有從科學(xué)的角度對礦山地質(zhì)災(zāi)害治理流程進(jìn)行針對性規(guī)劃,并對礦山環(huán)境治理模式的實(shí)施要求及重難點(diǎn)等進(jìn)行綜合考慮,從而使地質(zhì)災(zāi)害問題得到有效處理,滿足處理方案的實(shí)施需要求。同時(shí),管理還需注意對實(shí)用性原則的落實(shí)[7]。由于廢棄礦山地質(zhì)災(zāi)害的處理內(nèi)容較多操作環(huán)節(jié)相對復(fù)雜,這使得在實(shí)際的災(zāi)害治理過程中,管理人員需對治理方案進(jìn)行豐富處理,提高治理方案的容錯(cuò)率,以降低外部環(huán)境對地質(zhì)災(zāi)害處理效果的影響。
對礦山地質(zhì)災(zāi)害而言,其可選的治理方式加多,但管理人員首先應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持因地制宜的工作原則,加強(qiáng)對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、礦山及生態(tài)環(huán)境情況的考慮,如對于不穩(wěn)定扎堆、較陡邊坡等可通過平整、修坡及綠化等方式進(jìn)行修正,推動地貌及自然環(huán)境的恢復(fù)。在實(shí)際的治理過程中,管理人員還需做好安全工作,使防災(zāi)避險(xiǎn)、防止水土流失等發(fā)展目標(biāo)得到達(dá)成,并推動生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行充分結(jié)合,隨后再通過適宜的處理計(jì)算,使地質(zhì)災(zāi)害治理過程得到科學(xué)進(jìn)行,后續(xù)工作也能有序開展[8]。
在開展礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害治理工作的過程中,其不僅需要要求技術(shù)人員對礦山災(zāi)害治理的重難點(diǎn)進(jìn)行明確,還需要立足原則框架角度,對自身的工作進(jìn)行全面梳理,以提高地質(zhì)災(zāi)害治理技術(shù)的效用,為后續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)[9]。為此,工作人員應(yīng)當(dāng)遵循以人為本的原則展開工作。地質(zhì)災(zāi)害治理的主要目標(biāo)為保證人們的是生命安全,因此,其需對人們生產(chǎn)生活較為頻繁的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)治理,并對影響人們身體健康的因素進(jìn)行深入研究。同時(shí),其還應(yīng)當(dāng)構(gòu)建災(zāi)害防御設(shè)施,保障現(xiàn)場人員及周邊居民的生命安全,防止有人員未及時(shí)撤離導(dǎo)致受災(zāi)的情況發(fā)生[10]。另外,由于廢棄礦山的周邊環(huán)境、地質(zhì)條件等存在較大的差異,且不同礦山的生態(tài)環(huán)境也各有側(cè)重,這使得在治理工作開始前,工作人員需對現(xiàn)場情況進(jìn)行綜合考慮。結(jié)合實(shí)際環(huán)境需求實(shí)施治理方式,以使礦山周邊的生態(tài)環(huán)境得到盡早恢復(fù),為環(huán)境治理工作的順利進(jìn)行提供保障。此外,廢棄礦山治理還需要對土地占用等問題加強(qiáng)考慮,若工作處理不當(dāng),就會使國家及群眾的利益受到損失。在這種情況下,各參建單位均需參與其中,對現(xiàn)場工作進(jìn)行協(xié)調(diào)處理,避免出現(xiàn)利益糾紛。而對各利益主體的矛盾進(jìn)行協(xié)調(diào)則是該工作的難點(diǎn),需要職能部門充分發(fā)揮子很的橋梁與紐帶作用,使各方利益都能得到保障,并對治理過程中暴露的問題及時(shí)進(jìn)行處理。而對于礦山企業(yè)來說,其在治理地質(zhì)災(zāi)害的過程中同樣需要以提高經(jīng)濟(jì)效益作為主要的工作目標(biāo),構(gòu)建全體參與方的利益共同體,并制定多套解決方案,篩選出最低廉、高效的施工方案,為治理工作的順利進(jìn)行提供保障。項(xiàng)目收益也能實(shí)現(xiàn)最大化提升。
在地質(zhì)災(zāi)害治理的過程中,工作人員需要從邊坡處理及土地利用兩方面展開工作。首先,其需要對邊坡的類型進(jìn)行明確,根據(jù)其具體結(jié)構(gòu)對選擇合適的處理方式。如當(dāng)邊坡角度過大時(shí),可采用多級爆破法降低其角度;對于坡度低緩的邊坡則采用整平的方式進(jìn)行處理,為后續(xù)治理工作的高效進(jìn)行提供助力;其次,注重對綠色生態(tài)環(huán)境理念的引進(jìn),通過在礦山周邊建造水塘或種植常規(guī)樹木等方式,使水土流失現(xiàn)象得到緩解,進(jìn)而使養(yǎng)護(hù)邊坡的目標(biāo)得到達(dá)成。此外,其還需要注重以下兩方面的工作,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害治理的全面發(fā)展。
由于廢棄礦山的環(huán)境較為復(fù)雜多變,需技術(shù)人員在治理前做好勘察評估工作,以便根據(jù)實(shí)際勘察結(jié)果制定科學(xué)合理的防范措施,使安全風(fēng)險(xiǎn)得到及時(shí)規(guī)避。同時(shí),在治理的過程中,相關(guān)人員還需要對地質(zhì)勘察結(jié)果進(jìn)行深入分析,結(jié)合對真實(shí)數(shù)據(jù)的研究,加強(qiáng)對礦山環(huán)境的全面了解,為后續(xù)治理工作的進(jìn)行提供真實(shí)的數(shù)據(jù)支持。其中,在對地質(zhì)災(zāi)害的影響程度進(jìn)行評估時(shí),技術(shù)人員需先利用數(shù)據(jù)模擬的方式對現(xiàn)場地形條件、巖土性質(zhì)等進(jìn)行就按分析,使再對降雨量等情況進(jìn)行評估,從而計(jì)算出地質(zhì)災(zāi)害被引發(fā)的可能性,以制定對應(yīng)的解決措施。另外,在管理過程中,相關(guān)部門還需根據(jù)地質(zhì)情況向工礦企業(yè)提出要求,使其按照規(guī)定的流程進(jìn)行生產(chǎn),為生產(chǎn)安全提供保障。此外,工作人員還可以通過建立長效責(zé)任管理機(jī)制,對違規(guī)企業(yè)進(jìn)行追責(zé)。而對于礦物開采技術(shù)的應(yīng)用需進(jìn)行嚴(yán)格審核,并對廢棄礦山的應(yīng)用進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,使其能夠滿足經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展要求。為此,治理工作的進(jìn)行需堅(jiān)持預(yù)防為主、防治結(jié)合的工作原則,以使地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生概率得到有效降低。
現(xiàn)如今,雖然我國在礦產(chǎn)資源開發(fā)方面已研發(fā)出應(yīng)用成熟的開采技術(shù),但由于礦產(chǎn)資源開發(fā)長期處于粗放式管理模式下,使得多數(shù)礦山環(huán)境被污染,給周邊居民的生產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重的影響。對此,礦山企業(yè)需注重資源利用率這一問題,在實(shí)際的開采期間,摒棄以往的粗放型開采模式,采用更加科學(xué)的集約型開采方式,通過對礦山環(huán)境、水文地質(zhì)等因素的全面分析,參考相關(guān)數(shù)據(jù)對礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面掌握,以對地質(zhì)災(zāi)害的成因進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,最終制定出更加科學(xué)有效的治理措施,由此,我國生態(tài)環(huán)境得到改善,經(jīng)濟(jì)效益及社會效益也得到最大化提升。
對重點(diǎn)防治區(qū)進(jìn)行劃分是礦山地質(zhì)災(zāi)害治理的重點(diǎn)得內(nèi)容,治理人員需在工作前對廢棄礦山的地質(zhì)信息進(jìn)行全面采集,并對其邊坡參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以提高邊坡的穩(wěn)定性。其中,對易發(fā)生災(zāi)害問題的區(qū)域需進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測,盡量做到對地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)避,防止在廢棄礦山中出現(xiàn)廢土廢渣隨意堆放等問題。同時(shí),工作人員還應(yīng)當(dāng)通過在現(xiàn)場安設(shè)土墻等方式,保證邊坡在后續(xù)使用中不會坍塌,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對滑坡及泥石流等災(zāi)害的預(yù)防處理。另外,在建設(shè)擋墻時(shí),若施工人員發(fā)現(xiàn)其上有開裂問題發(fā)生,就需要立即對其進(jìn)行處理,避免其在以后發(fā)展中造成更加嚴(yán)重的后果。且工作人員還需對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行均勻布置,做好對監(jiān)測結(jié)果的記錄分析,找出其中最易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域。最后,對礦山工作進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃,落實(shí)復(fù)墾、還林等工作,使礦山的生態(tài)環(huán)境得到有效調(diào)節(jié),為地質(zhì)災(zāi)害治理效果的提升奠定基礎(chǔ)。
在廢棄礦山環(huán)境中,進(jìn)場公路等區(qū)域常有大量的廢渣、棄土等雜物留存,很容易在后續(xù)發(fā)展中造成滑坡、塌方等風(fēng)險(xiǎn)事故。因此,在實(shí)際的礦山災(zāi)害治理過程中,治理人員需實(shí)施次重點(diǎn)防治措施,并在節(jié)能環(huán)保理念的指導(dǎo)下,對廢渣處理方式進(jìn)行明確。且其還需注意,對廢渣的處理需以規(guī)定的方式及流程進(jìn)行,為其他工作的規(guī)范開展提供保障,且這種處理方式的應(yīng)用對水土流失問題也有良好的處理效果。此外,治理人員在實(shí)際工作中,還可以在邊坡上方進(jìn)行排水溝開挖等操作,對地表水進(jìn)行引流,防止其對邊坡造成沖刷,影響邊坡的使用性能。
通常情況下,一般防治區(qū)中沒有特殊的建筑及設(shè)備,地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生原因主要為人為導(dǎo)致的。為此,工作人員可結(jié)合工程防治與生物防治兩種方式,結(jié)合滑坡類型的不同進(jìn)行合理選擇。如在處理中小型以上的滑坡時(shí),可通過應(yīng)用削方減載和前緣支擋兩種處理方式,或使用造林等生物防治措施。從以往的處理經(jīng)驗(yàn)來看,生物防治措施雖然具有處理時(shí)間較長,工作效益無法保障,但能使礦山的自然環(huán)境得到有效改善。此外,其還可以在現(xiàn)場安裝臨時(shí)避難所等設(shè)施。一旦有暴雨、地震等災(zāi)害發(fā)生時(shí),現(xiàn)場工作人員與居民可進(jìn)入其中避難,降低地質(zhì)災(zāi)害對其造成的傷害。
通常情況下,采礦工作中蘊(yùn)含著較大的安全風(fēng)險(xiǎn),即便礦山已被廢棄,其內(nèi)部仍舊存在危險(xiǎn)。這使得管理人員需在礦山治理前對風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)進(jìn)行完善,并對礦山風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面評估。在這種情況下,其需要采取針對性的防控措施,完善技術(shù)手段,如通過對流體動力學(xué)特征的觀測,明確其中的滲透介質(zhì),再通過對地下水流向的觀測,實(shí)現(xiàn)對地下水的準(zhǔn)確評估,有助于礦山風(fēng)評與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的實(shí)踐落實(shí)。
廢氣礦山地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生原因可分為人為及客觀兩方面,其中,人為因素指工作人員在礦山開采過程中的違規(guī)行為,導(dǎo)致開采工作未得到規(guī)范進(jìn)行,增加了安全風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率;客觀因素則是指自然環(huán)境引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。因此,在對這些災(zāi)害問題進(jìn)行治理的過程中,工作人員需通過應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)識別系統(tǒng),對礦山災(zāi)害的合計(jì)情況進(jìn)行明確,并制定針對性的處理措施。同時(shí),工作人員還可以利用技術(shù)手段對礦山含水層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等的特征進(jìn)行確定,再將其輸入資料數(shù)據(jù)庫有中,以對風(fēng)險(xiǎn)識別系統(tǒng)進(jìn)行完善,從而對礦山地風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行準(zhǔn)確判別。
在對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防的過程中,管理人員需對預(yù)防體系的完善加強(qiáng)重視,保證預(yù)防要求得到順利落實(shí),為預(yù)防體系作用的充分發(fā)揮提供保障。在這種情況下,政府部門需加大資金投入,并結(jié)合實(shí)際需要設(shè)置專項(xiàng)資金,推動地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防工作的順利進(jìn)行,為治理效果的提高奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí),治理人員還需要結(jié)合時(shí)代發(fā)展需要,加強(qiáng)對先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的掌握,使治理效果得到提升。例如,在治理過程中其可以通過填充新材料構(gòu)建水力壩,以加強(qiáng)對礦山地質(zhì)災(zāi)害影響面的控制,為周邊居民的是生命安全提供保障。
本文對地質(zhì)災(zāi)害治理在廢棄礦山環(huán)境的應(yīng)用進(jìn)行探討,首先對影響因素進(jìn)行分析,提出了對應(yīng)的工作思路,隨后對劃分出重點(diǎn)防治區(qū)、次重點(diǎn)防治、對風(fēng)險(xiǎn)評估制度進(jìn)行完善等措施進(jìn)行研究,以期提高地質(zhì)災(zāi)害的治理效果。