基于矿产资源开发及地质环境保护分析
​茹涛
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​茹涛,. 基于矿产资源开发及地质环境保护分析[J]. 冶金学报,2021.11. DOI:10.12721/ccn.2021.157054.
摘要: 随着现在社会经济的发展,矿产资源的开发利用是当前矿山行业始终坚持的贯彻理念,矿产资源的再利用对经济发展和环境发展也是起到一定的促进作用。在矿山的开采途中,由于损坏了矿山的原始地质结构,还会受开采技术、地形地貌、含水层破坏等原因造成矿山地质环境的破坏现象仍然存在。有些地区甚至会频繁出现更为严重的地质灾害情况,为了确保矿山地质环境资源开采的有效利用不被浪费的现象产生,以及资源环境的可持续发展理念,减少地质灾害的涌现,需要建立健全有效的管理制度和措施,避免出现矿山地质环境问题,为提高矿产资源环境的治理技术,实现地质环境治理的规范化和科学化。
关键词: 矿山;地质灾害;防治;环境保护
DOI:10.12721/ccn.2021.157054
基金资助:

引言:

在当前发展阶段,社会生产和人们生活需求在不断增加,也使得矿山资源的开发利用得到发展空间与面临的相应地质灾害问题。在充分利用矿产资源的前提下,也在不断推广矿山地质环境恢复治理技术,为实现矿产资源再利用和减少地质灾害频繁现象的双赢局面,在矿山地质环境保护和恢复治理技术水平也是在不断创新,通过各种治理办法,来避免矿山环境的破坏和地质灾害的发生。由此可以看出地质灾害防治和地质环境的保护始终是不能松懈的重要任务。

一、矿山地质灾害的主要类型与成因分析

(一)岩土体变形灾害

在岩土体变形灾害中主要包括矿区地表及采空区的沉降、采矿区边缘滑坡及岩崩、诱发型地震[1]。在地下井矿山的开采中,沉降主要发生在矿区地表。当进行采矿工作时,矿柱的支撑力大小决定着矿区地表是否出现沉降现象,也要在丼岗底部提前预留出矿柱的位置。针对地下更深层次的较大矿体,如果在开采工作进行时,没有对采空区进行相应的填补,会出现大面积的地面坍塌,这也是造成地面沉降的原因之一。同时,地面塌陷也会对土地资源和周边的生态环境造成重大危害,像是道路、地下管道设置及水库等出现故障。当塌陷区域有地表水渗入时,不仅溶洞上方会出现塌陷现象,还会伴有淹井或滑坡,一定发生此类事故就会造成严重的财力物力损失。

(二)矿体内因引起的灾害

瓦斯爆炸、矿坑火灾和地热灾害的产生属于矿体内部产生的根本原因。在煤矿和硫化矿床中会频繁发生瓦斯爆炸、矿坑火灾时,其主要原因是内部矿井的通风性能不好,煤矿资源当中会有大量的硫酸矿物存在,硫酸物质含量过高导致瓦斯产量随着增加,因此发生爆炸现象,同时会对在井下施工的人员造成重大的身体伤害,也会对矿井本身造成威胁。当硫化物经过氧化之后会产生大量的热量,热量在不断增加,如果热量达到一定高度,矿井内仍然不能将热量散播出去,矿山就会出现自燃的现场,也是致使矿山火灾的发生,矿山火灾多见于煤矿和硫化矿之中。矿山火灾事故的出现,不仅污染了周围的环境及气候,还对农作物和森林植被造成严重的破坏,导致了矿产资源的大量消耗。

(三)矿山地下水位升降引起的灾害

地下水位升降会引发两种现象出现,一是坑内溃沙涌泥现象;二是矿坑突水涌水现象。其中,最为常见的矿山灾害要属矿坑突水涌水现象,主要是地面水或大量的地下水涌入溶洞内,由于在开采当中对矿坑涌水量估算不准确,导致会有暗河或蓄水溶洞贯穿透水断层,致使采掘途中溶洞遇蓄水,就会出现溃沙涌泥现象的发生。[2]

二、矿山地质灾害综合防治措施的应用策略 

(一)矿山地质灾害的防治措施 

矿山地质灾害防治的主要措施是树立“防大于治”的方针理念,要有防患于未然的思想准备,一定要提高矿山地质灾害的防范意识,对矿山地质结构和生态环境造成危害的行为一律杜绝,要从技术方面以及非技术方面对矿山地质灾害防治工作进行展开。在进行前期的开采工作中还应加强执法监督力度,评估矿山的地质灾害情况,避免有乱采乱伐的现象出现,同时针对地质灾害有制定相应的应急方案。例如在开采途中遇到地质灾害问题的发生,首先要进行及时的处理,减少人员伤亡,降低灾害带来巨大损失,开采施工中对于施工人员要进行严格规范操作,加大矿山地质资金和技术的支持,坑道的支护工作做好是杜绝矿山塌陷的有效途径。

(二)落实地质环境保护与恢复治理

1.1 采取环境岩土工程进行治理 

针对频繁发生的地质灾害,可以通过岩土工程概念开展进行环境的保护工作,也被称为环境岩土治理工作原理。这一治理工作有效防治地质灾害的发生。

通过对岩爆机理的分析得出,岩爆治理技术也许对产生的岩爆矿体应用力可以进行判断,总结出岩爆的发生率和岩爆的等级。我国大部分矿山企业采用了有限元方法针对矿体来做应力分析,把重点矿区进行集中防治,当进行岩爆防治时,也减少应力集中现象的发生,这一行为效果显著。针对采空区地表建筑物和施工人员合理的转移,控制塌陷高度,减少财力物力的支出,是避免采矿区塌陷的有效途径。

 露天采矿区是严重破坏矿区地形地貌的主要原因,采矿结束后露天采场不能回复成原始样子,地表及深层岩土被破坏,治理方案设计应该尽量将此地区地形地貌恢复后与周围环境相适应[3]。当矿山闭坑后,针对整个作业场地的地面所有设施进行全部拆除,加大植物恢复治理工作,对于场内的工程建筑物、场地及设施,凡是不利于作物恢复的可拆除物品,一律在闭坑过程中,将其拆除带走。

1.2 环境化学勘探

矿山工程地质灾害防治中最为常见的方法是环境化学勘探。这是作为污染区和污染控制方案开发提供了重要的依据,环境化学勘探还能准备有效的确定污染因子,预测污染趋势和追溯污染源。

三、结束语

随着科学技术的不断创新,针对地质灾害的发生情况来看,矿山地质灾害防治与地质环境保护虽然在很多领域中获得了不错的成果和较大的成功,但是仍然处于起步的萌芽阶段。在矿山地质环境综合治理当中加强对矿产周围生态环境的保护力度,是矿产资源进行有效利用的有效途径,构建科学合理的信息化矿产资源管理体系是对先进开采技术的支持。

参考文献: 

[1]张琦,陈福恩,秦健,姜德明,李剑锋,李洪卫.关于矿山地质灾害危险性评估中几个主要技术问题的探讨[J].化工矿产地质,2016(02):103-108.

[2]郭付三,袁巧红,殷坤龙,周春梅.矿山小流域地质环境灾害链及系统治理技术研究--以豫西小秦岭地区金矿开采为例[J].金属矿山,2016(04):146-152.

[3]郭维君,崔晓艳,肖桂元,吴萌.矿山地质灾害主要类型及防治对策研究[J].金属矿山,2016(08):148-151.

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