绿色矿山开采的地质环境问题及防治措施

绿色矿山开采的地质环境问题及防治措施

赵先枝

内蒙古煤炭地质勘查（集团）一五三有限公司  内蒙古自治区呼和浩特市  010010

这个没问题

    摘要：在社会经济水平显著提高的背景下，环境问题时有发生。这包括采矿引起的各种地质环境问题。围绕绿色矿山建设，提出了基于绿色矿山开采的地质环境问题及防治措施，提出了土地贫化、地貌景观破坏、地面塌陷、地面沉降等问题的解决方案，包括地貌景观破坏的防治，加强矿山环境监测和预测系统、减少开采沉陷技术和矿区生态环境成本核算设计。

    关键词：绿色矿山；地质环境；预防和治疗

    前言

     矿产资源的开发虽然给我们带来了巨大的物质财富，促进社会进步和人类发展，但同时又改变和破坏了矿区周围的自然环境，影响和制约了矿业经济的可持续发展。矿山开采中的环境污染主要是矿山采掘、采剥过程中对原生地表的破坏以及排放的废石、地压活动、废水、废气、粉尘、噪声。解决矿山环境问题要以三个代表重要思想、科学发展观为指导，立足长远发展，防治结合。

    1.矿山开采中造成环境污染的主要因素及危害

    1.1剥离地表岩土以及地表塌陷

    矿山露天开采剥离地表岩土以及地下开采造成地表塌陷，直接破坏自然地形地貌和植被，导致自然景观和局部环境的改变。

    1.2废石排放

    矿山开采必定要产生大量的废石，其堆放侵占农田、山林，甚至还会发生泥石流等地质灾害。

    1.3地压活动

    矿山开采改变了局部地应力，地压活动频繁，导致岩体移动、崩塌，使地面变形，破坏地表建筑物，诱发地质灾害，甚至发生安全事故。

    1.4滑坡、泥石流

    矿山废石场以及由于地压活动导致岩体移动、崩塌，在大雨后可能造成滑坡或泥石流等地质灾害，对农田、建筑物甚至人民的生命财产构成极大的威胁。

    1.5废水

    矿山开采中的废水主要是井下涌水、凿岩废水、化验废水、机修废水和生活污水。可造成地表及地下水、土壤的污染，从而危害人、畜健康。

    1.6废气

    矿山开采的废气主要来源于内燃设备排出的尾气、爆破产生的气体和通风机排出的污风。可造成空气污染，危害人体健康。爆破产生的有毒气体还会导致安全事故的发生。

    1.7粉尘

    矿山开采过程中，凿岩、爆破、铲运、耙矿、放矿以及运输都会产生粉尘，污染空气，引起职业病，危害员工身体健康。

    1.8噪声

    噪声象污水一样，也是矿山开采中的一项主要公害，空压机、凿岩机、铲运机、破碎机、震动放矿机、钻机、提升卷扬机、风机、电机车、矿车等设备以及爆破均会产生噪声，可能引起人的烦躁不安或心脏、神经性疾病，损坏人的听力。

    2.矿山地质环境治理的必要性

    矿山地质环境以矿山为核心。无论是已开采的矿山、尚未开发的矿山还是正在开采的矿山，所有矿山都依赖于岩石圈，并与土壤和水资源等自然环境密切相关。此外，与整体自然环境不同，矿山具有相对独立的环境系统。通常，矿山地质环境相对脆弱，稍有不慎就会导致地质灾害。矿山地质环境脆弱的原因是：在开采过程中，产生的有毒有害气体、污水、粉尘等未经科学处理，直接排入附近的河流和土壤，污染了自然环境，破坏了矿山周围的生态平衡，对采矿作业环境造成不良影响；矿山内部车间规划不合理。废石堆随机堆放在周围土地上，占用大量土地，污染土壤。

    3.基于绿色矿山开采的地质环境问题

    3.1山体崩塌、滑坡

    矿山内部原因也会导致地质灾害的发生。在实际开采作业过程中，空山无法在短时间内得到及时的空间补充，导致整个采空区缺乏有效的支护。这样，随着地层的变化和地壳的运动，再加上暴雨等外部因素的影响，山体极易发生大面积崩塌和泥石流，严重影响施工安全。一般而言，发生滑坡或崩塌的区域大多位于矿区边缘。

    3.2土地稀释

    采矿和地下排水导致地下水资源枯竭和地表植被破坏。因此，地质表土失去了植物的保护，地表因采矿崩落而发生不同程度的变形和开裂。在这种情况下，一旦发生突发性暴雨，地表将形成面层流，在面层流的作用下，养分含量高的表层土壤将被其不断冲刷，导致土地稀释。开采中的岩矿含有大量硫化物。含硫化物的岩矿一旦被长期侵蚀、淋湿、风化，就会渗出大面积的酸性废水。含铜、砷、氟、铝、钼、镉、铅等重金属和酸的酸性废水一旦侵入表土，会对土壤造成严重腐蚀，降低表土肥力，使土壤贫瘠，大面积硬化，成为不可耕地。此外，还会导致土壤中有害金属成分急剧增加，对农作物的生长发育产生负面影响。此外，此类酸性废水还可能改变某些工程特性良好的地基土的性质，使其软化，从而失去其原始承载力。在严重情况下，它甚至可能破坏地面建筑物的稳定性。

    3.3矿区地下水位变化

    在实际施工过程中，由于矿山内部环境复杂，地下水位容易受到自然降水、裂隙水进出口等多种自然和人为因素的影响，对地下水会产生一定的影响。因此，即使在开采前对涌水量和突水量进行了测量，仍然存在测量误差，导致地下水位发生变化，从而导致砂泥爆裂灾害。在实际开采过程中，如果矿井中存在蓄水溶洞，就有可能形成涌砂涌泥的问题。也就是说，地下水位的变化将导致水流入蓄水溶洞。在流出过程中，溶洞中的土壤和沙子会一起被冲走。长期堆积会造成溶洞堵塞，影响基坑内部施工安全，严重时会导致矿山地质结构变化，造成矿山坍塌，不利于矿产资源的开采。

    4.基于绿色矿山开采的地质环境问题防治措施

    4.1地面沉降和采空区控制措施

    首先，改进矿山采空区覆岩支护工作，加强顶面整体支护力，防止地面沉降。其次，工作人员应做好采空区地面构筑物和部分覆岩的支护工作，减少采空区的实际跨度，有效避免顶板坍塌。目前采用的具体方法有：大直径钻孔桩、注浆柱、桩基法和地下墩柱。同时，要加强采空区围岩整体结构，加强矿井注浆，做好曲线区岩土裂隙、离层和覆岩破碎带的充填工作，建立整体性能好、刚度大的支护结构。解决采空区塌陷问题，有助于保证地表结构的稳定性和安全性。

    4.2加强矿区环境保护

    矿产资源开采完成后，应对矿区地质环境进行评价，对矿区受损环境进行优化处理，减少矿产资源开采对地质环境的破坏。同时，对采矿工人进行环保教育，规范矿产资源开采过程，将环境污染和地质破坏控制在一定范围内。此外，要认识到矿区地质环境保护与治理的重要性，制定系统的地质环境保护规划，并长期坚持，确保地质环境保护工作的顺利进行。

    4.3完善矿井排水系统

    矿山地质环境灾害大多是由矿山地下水系统的破坏引起的。矿山地下水是滑坡、崩塌形成的重要影响因素。特别是，作用在活动表面上的水增加了分区土壤的孔隙水压力，降低了滑动阻力和强度系数。因此，完善矿山排水系统可以有效减少矿山地质环境灾害的发生。一是建设矿山排水系统，防止矿山滑坡、崩塌等地质环境灾害的发生；矿井地表排水被截流或改道。截水沟用于将矿山地表水引至周边湖泊，可大大降低矿山地下排水系统的孔隙水压力，从而建立完整的矿山排水系统，降低矿山地质环境灾害的发生率。

    4.4指定合理的开采计划

    矿山企业在开采前，应当对当地的实际地质条件和矿山的综合情况进行全面调查和详细分析。对于矿山开采管理者来说，应认清矿山地质灾害的严重性，重视矿山地质灾害的防治。开采前，管理人员应与相关专家一起前往矿区，通过充分的调查和数据提取，获取矿区的第一手资料。经过严格的计算和规划，最终得到了合理的开采方案。本采矿计划是采矿活动的指南，在实际生产过程中必须严格遵守。

    结语

    本文以绿色矿山建设为背景，分析了绿色矿山开采的地质环境问题及防治措施。本文以绿色矿山建设过程为依托，针对矿山开采的地质环境问题，旨在预防和控制地质环境问题，实现这一研究。希望本文的研究能为绿色矿山的建设提供理论依据。

  参考文献 

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    [2]吴静.矿山地质灾害防治与地质环境保护研究[J].建筑工程技术与设计，2018(19)：4312.

    [3]李军栋.关于矿山地质灾害防治与地质环境保护的探讨[J].世界有色金属,2019(22):130+132.