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废弃矿山地质灾害治理及生态环境修复措施探讨

黄鹏 陈鹏羽 范誉委

中煤浙江生态环境发展有限公司,浙江湖州,313000

摘要: 随着我国社会的进步,矿产资源的需求量持续的上升,矿山开采量也呈现了上涨的趋势,开采过程中产生的废弃矿山由于岩层出现变形, 经常导致地质灾害的形成。所以为了尽可能地避免或减少矿山的边坡地质灾害的产生, 应该加强地质灾害的防护措施,做好生态系统的修复。本文重点论述了矿山地质灾害产生的主要因素, 并对我国废弃露天矿山发生边坡构成地质灾害的安全风险治理以及技术解决方案进行了深入研究。
关键词: 地质灾害;废弃矿山;生态环境修复
DOI:10.12721/ccn.2022.157191
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当前我国经济在快速发展过程中, 多个领域取得了长足的进步。然而, 目前某些地方仍存在过度开发矿产资源问题, 严重破坏了矿山周围生态环境。作为地质灾害治理的一个环节, 应对矿山地质环境相关影响因素充分考虑, 做好整治工作,确保开采矿山各环节更具合理性, 从而提高生态环境稳定性。因此, 充分重视优化矿山地质灾害治理和生态环境修复, 采取最优化的措施, 有利于逐渐提高整体经济效益和社会效益, 促进矿产开发领域长期、稳定的发展。

1 地质灾害的类型

1.1 地下水位变化引发的地质灾害

矿区地下水位如果出现较大的波动,也会导致地质灾害的产生,通常就是矿坑内出现涌水。要想让矿山的开采过程更加的安全,对于矿坑的涌水量就要做出有效的评估。如果矿坑的涌水量遭到地下水的影响,超出了预期的涌水量后果是十分严重的。另外,地下水位如果突然的改变,此时也会导致坑内的出现大量的泥沙。如果矿山开采中遇到了蓄水溶洞,溶洞内不仅有水,同时还伴有大量的石屑以及泥浆,这些物质一旦流入矿坑内,就会将坑内填满,会给人员带来伤亡。

1.2 岩石体变形引发的地质灾害

进行矿上开采中,外部的作用力会导致岩石体出现严重的变形,其中采矿中发生塌陷是最常见的一种灾害。例如,在矿上的采空区,如果矿柱遭到了损害或者是数量不足,支撑性能不佳无法满足当下的需求,就会导致地面出现塌陷,尤其是矿体埋藏比较浅的区域就会增加塌陷的几率。埋藏较深的矿体,如果采空区顶部出现崩塌,尚未做好及时的回填作业,也会出现严重的塌陷。另外,矿坑的四周也会有来自地壳运动造成的收缩,矿山的开采作业会导致岩石之间有较大的空间,岩石就会处于收缩状态,此时会释放应力,也就导致了岩体发生破裂,会给施工作业人员造成人身伤害。与此同时,矿山在开采中也会发生矿场的边坡失稳等情况。

1.3 矿体内部因素引发的地质灾害

1.3.1 崩塌

崩塌是陡峭的斜坡岩石在重力的作用下,会出现脱离母体,并且向下滚动或者是坠落等情况。在进行矿山开采中,地质结构会造成破坏,同时也会导致岩体的稳定性遭到损坏,岩体就会出现开裂,也就导致倾斜结构面的产生,如果是暴雨等天气,结构面就会出现脱离,此时引发了崩塌等。

1.3.2 滑坡

滑坡是在一定的地质和自然条件下,斜坡上岩体在重力的作用下沿着斜坡出现的下滑。滑坡的产生,主要来自人为和自然等两个方面因素,我国很多地区的矿山出现地质灾害中,矿山开采的加剧活动也增加了滑坡灾害的产生。

1.3.3 泥石流

泥石流的出现主要是在山区、沟谷或者是斜坡上,因为暴雨等极端天气造成的泥沙、石块等混合的物质顺着山体向下流动形成了泥石流。形成泥石流主要有来自两个方面的问题,一个是地形条件,有坡度,同时具有流通的条件;第二是物源,石块、泥沙等固体位置。矿山在开采中,对于废弃的渣土等物质需要做到及时的清理和搁置,禁止堆放在斜坡、沟谷的两侧等,可以降低泥石流形成的几率。

1.3.4 采空区塌陷

地下有采空区,或者是隧道和井巷等,都会引发岩土体向下落下,此时就形成了采空区塌陷等灾害。采空区出现塌陷主要是矿山的地下开采所导致的,因为地下开采中会有很多的巷道,采矿之后就形成了采空区,采空区如果尚未得到有效并及时的回填就会造成塌陷。

2 废弃露天矿山以及边坡矿区地质灾害综合治理实施方案

2.1 自然坡率法

自然坡率法无需对同时处于边坡的结构自身整体进行任何坡度加固或者优化调整处理, 使得整个边坡整体能够同时拥有较好的边坡性和稳定度, 这种有效率的治理边坡法的方法又被专家称之为自然坡率有效治理的方法即自然坡率法。采用此种新型边坡地质环境灾害综合治理相关技术解决方法, 具有较为明显的技术实用性和经济性, 同时相对应的施工处理过程也较为方便, 如果目前情况是正在继续施工中或者具体条件上允许, 则我们认为应当尽可能多地考虑采用此种边坡地质环境灾害综合治理相关技术解决方法。坡率的定值取法应当根据以往的设计实践经验, 依据不同工程设计采用类比的坡率设计定值方法。但是有些边坡在根据实际应用进行滑坡率和确定数值的计算处理过程中, 需要同时运用采取边坡率的稳定性和数值计算分析的计算处理方法等技术来对其加以精确确定计算。例如, 具有内向外倾软质岩结构的地面层的一些山体边坡、土质相对软的一些边坡、在山体坡顶的位置可能存在相对大的重力载荷的一些边坡等。

2.2 挡土墙治理技术

在边坡地质灾害专用边坡基层治理的基础工作进行过程中, 针对岩土墙边坡基层一些松散的由地质岩石和复杂地质土方等不同方面构成的滑体, 即可有效率地利用边坡挡土墙专用边坡基层治理技术系统该项技术对其滑体进行基层边坡硬化处理。同时, 在综合治理的技术实施工作过程中,为了达到挡土墙综合治理结构技术实施治理的一定技术效果, 需将不同类型挡土墙治理技术实施设置在不同边坡中部或者边缘, 将悬臂式、重力式等边坡结构治理技术进行互相辅助结合, 进而可以达到边坡综合治理的主要目的。

2.3 设立一个良好的矿山废弃风险评估管理系统

由于露天废弃矿山仍然存在着很多风险, 所以我们认为有必要通过研究建立一个良好的大型露天废弃矿山风险评估机制管理信息系统, 对大型露天废弃矿山未来可能存在的各种主要治理风险影响因素对其进行一个详细准确的治理风险评估, 同时对于一些治理风险系数不同的露天废弃矿山也就同样需要及时通过采取不同的正确治理措施方式对其风险进行风险评估治理。

2.4 引进先进的防护措施

随着我国科学治理技术的不断发展, 许多发达国家在用于治理露天废弃地质矿山上都已经有了自己独特的治理技术, 可以将一些好的治理技术引进我国, 再加上当前我国治理露天废弃地质矿山的治理方式, 对我国露天治理废弃地质矿山情况进行一个全面的治理, 从而实现不仅在技术上有效治理, 更能在治理环境上有效治理废弃矿山的这一目的, 推动我国治理废弃矿山的发展速度, 同时为促进我国企业研发和推出更好的用于治理露天废弃地质矿山的治理技术方法提供许多可广泛借鉴的技术依据。

3 结语

对于矿山资源来说, 作为推动我国经济发展建设和社会迅速发展的重要资源, 要重视矿山开采期间容易产生的地质灾害问题, 注重修护当地的生态环境。通过全面分析矿山地质灾害问题,并结合当地具体情况制定完善的生态环境修复措施, 开展矿山地质灾害治理工作, 有效提高生态修复和矿山地质灾害治理水平, 从而促进我国矿产业的可持续发展。

【参考文献】

[1] 周超 “矿山地质灾害治理及生态环境修复探究” 世界有色金属No.541.01(2020):132-133. 

[2] 李聪伟,郑杏玉 矿山地质灾害治理及生态环境修复措施[J].世界有色金属,2020(10):140-141.

[3] 雷雨. 露天废弃矿山综合治理若干技术问题研究[J]. 山西建筑,2021,47(02):76-78.