浅谈矿山地质灾害防治与地质环境保护有关措施

朱和俊

（宣城市地质环境监测和地质灾害应急中心，安徽 宣城 242000）

当前我国社会主义现代化建设事业全面快速发展，现阶段矿产资源基本国情没有变，在国家发展大局中的地位和作用没有变，资源环境紧约束态势没有变。根据公开资料，我国矿石开采总量占全球1/4，且大宗矿产品对外依存度仍较高，今后矿产资源消费总量仍将处于高位，立足国内的矿产开发不可或缺。

同时，矿山地质环境也是生态环境的重要组成部分。人民对美好生活的向往和追求这个新时代奋斗目标的实现，对良好生态环境的更高要求和对资源需求的持续增长是对立统一和互为前提的。安全开采资源、防治地质灾害、科学保护环境是实现矿业绿色转型和高质量、可持续发展的重要课题。

1 矿山常见地质灾害

按致灾地质作用的特征、性质，常见矿山地质灾害有崩塌、滑坡、泥石流等不稳定斜坡岩土体运动灾害，地面塌陷、沉降、地裂缝等地面变形灾害，煤层自燃、洞井塌方、岩溶塌陷、采空塌陷、冒顶片帮、突水等矿山与地下工程灾害等。地质灾害同属自然灾害和人为灾害的范畴，在成因上具备地质营力自然演化和人类活动影响诱发的双重性，但矿山地灾无论在致因还是在预测预报、监测预警和防治中，人的因素不可忽视。

有数据表明，直接人类活动因素的泥石流灾害中多为矿山开采及工程活动形成[1]。按我国常见地灾发生情况推导，滑坡、崩塌数量会更多。地质灾害发生又与安全生产事故联系在一起，威胁矿区范围内及附近活动人员，其影响不容小觑。不同矿种、开采方式、采矿方法会引发不同类型和概率的地质灾害和地质环境问题。本文仅从矿山不同功能区的角度，浅谈金属非金属矿山易发生的地灾防治工作和矿山地质环境保护措施。

1.1 露天矿山边坡地质灾害

露天矿山边坡存在暴露岩层多、地质条件差异和变化大、上下部边坡稳定性要求不同、形态受采矿工程制约、受爆破震动开挖加载等人为因素影响、暴露坡体短期内缺少维护以及深凹开采、露采地采变更扰动等特点。其边坡稳定性受地形、岩性、构造、边坡形态、气候、地下水等影响。常见地灾有岩土体滑坡、块体崩塌、松散岩土滑塌、泥石流、滚石等。饰面石材、石膏矿、盐矿等矿种和采用水力、水溶、堆浸等特殊开采方式的矿山，其灾害类型、发生概率和危害强度不同于一般露采矿山。

1.2 地下矿山空区地质灾害

地下采空区具有隐蔽性、井巷系统复杂、易诱发重特大事故、周边历史遗留采空区可能未妥善处理、空间有限救援难度大易致群死群伤、治理难度大成本高、小型以下矿山采空区管理不到位、会对地表产生间接影响等特点。其安全性受采空区监测治理、水文工程地质条件、开采条件、地压、老窿水、支护工程、地表安全防护距离、企业管理水平和防灾减灾能力建设等影响。地灾发育规律受地质条件、地下采空区特征等因素控制。

采场作业面及附近存在各种变形仍在继续发展的采空区，围岩应力尚未完成重新分布、地下水平衡状态被打破等原因可诱发采空塌陷、地面开裂、不均匀沉降、透水突泥、岩爆等。采空区垮落或顶板变形发展到地表时易诱发地面塌陷、山体崩塌、山体或边坡滑坡等。采空区安全、环境问题已成为影响一些地方尤其是矿业城市、村镇经济发展和社会和谐的重要因素。

1.3 排土场和尾矿库地质灾害

矿业活动不仅是采掘活动，还包括选矿和冶炼加工。排土场是矿山剥离和掘进等过程产生的废石废土废弃物集中堆放场所，其地灾影响因素有选址、岩土力学性质、基底承载能力、排土工艺、地下水和地表水、人为因素等。易形成滑坡、泥石流、坍塌、滚石等。尾矿库作为一些矿山的附属设施有其单独的管理体系，金属矿进行矿石选别后排出的尾矿或其他工业废渣等储存于此。尾矿库较常见的是滑坡，尾矿坝滑坡常导致溃决事故及其他环境污染等次生灾害，加上地质灾害的突发性，因此，即使较小的滑坡也应引起足够的重视。

2 强化技防措施开展综合治理

矿产开发属于资源、劳动密集型产业，小型规模及以下矿山，从业人员相对密集，矿山地灾隐患点会威胁矿区周边各类人员、设备设施安全。

随着第三产业持续发展，矿业税收贡献占比变小，“两山”理论日益深入人心，矿业外部环境的期望值较高。而信息时代矿山安全、环保问题频发，易成为舆论焦点且示范效应差，一旦发生重大人员伤亡事故，可能导致矿山整顿、关停，造成经济损失，不利于矿产资源集约节约利用和保护及日后地质环境恢复治理和土地复垦工作。故而，应切实加强矿山地灾隐患防范和治理。

2.1 边坡地灾防治

矿山地灾防治原则当以预防为主、治理为辅，防患于未然。露天矿山边坡施工、开采不安全因素多，做好边坡工程勘察工作是源头防范的基础。在建设项目可行性研究、设计和基建施工阶段，均应根据进度和变化有所侧重地进行勘察。查明区内工程、水文、环境地质背景，进行必要的工程验证、物探钻探或采样试验，做好边坡形态分析和设计、稳定性计算和综合评价。不断优化设计，为开采阶段的边坡管理筑牢基础，并据此确定边坡失稳防治重点区域、监测建议、治理措施等。

对威胁较大的滑坡隐患点应及时采取减重反压、疏干排水、抗滑支挡、支护加固等技术手段防治，泥石流隐患点建议采用“固源+拦挡+排导+停淤”的综合工程治理措施，崩塌落石等进行危岩清除、加固、建造挡土墙网等，确保受威胁对象安全。加强开采作业现场组织管理，严格按设计和有关规范规程分层开采。爆破开采瞬时激发的地震加速度和冲击能会削弱边坡整体稳定性，爆破作业必须精心实施，尽可能地减小破坏效应。建立水文、地质资料档案，和有效的防排水体系，通过防治水工程拦截疏导地表水，保持地下水排泄通道通畅，降低地下水水位到允许范围，及时将边坡和台阶附近积水和地下水汇集排出矿山影响界限外。边坡有必要进行分区分级管理，工业广场布设在稳定区域，生产生活设施应严格落实有关安全距离要求。不稳定边坡要进行变形、应力、振动、水文、地下水等监测，加强科技仪器应用和电子系统建设，为工程治理和强降雨、冰雪冻融等特殊时期的应急处置提供决策参考。避免坡顶堆载、无序排放等不正确的人为扰动。经常对边坡清理整修，及时开展边开采边治理和矿山地质环境恢复治理工作，充分发挥植被对水土的固定作用。

2.2 采空区地灾防治

采空区地灾防治可划分为地质勘查、矿山建设、生产、闭坑四个阶段，并纳入矿区选址、基建、开采、关闭的总体规划。老采空区、生产空区和未来空区在不同阶段均需进行风险管控，地质调查、测绘工作贯穿始终。

不同类型灾种的易发区段必须进行重点调查，充分查明矿山水工环地质特征。对矿区地质勘探报告、安全设计中有关老采空区进行补充勘查和安全评价，明确与矿山主体工程配套建设的地灾治理工程施工、监理、验收、监测等技术要求和安全措施。

矿山投产后，企业应按设计确定的开采工艺和开采顺序布设开拓工程，及时处置回采结束的采场和中段，废弃不用的采空区及时采用充填、砌矿柱、崩落、放顶、封闭隔离等进行治理。治理中可充分综合利用矿山排土场中固体废弃物，统筹保护矿山井上下地质环境。落实有关隔离、保安矿柱留设等要求，以有效预防生产中或闭坑后的采空区大面积塌陷。

对采矿权存在标高不同而平面重叠的露天或井下矿山之间应充分论证。存在水害隐患的矿山建设前应进行专门的水文地质勘察，特别注意断层裂隙水和废旧井巷积水。编制防治水设计、成立防治水机构，据情选用疏水降压、帷幕节截流、注浆堵水、注浆改造、留设隔水岩柱等防治技术。完善水害探测、监测和应急处置措施，在发生隐患和险情时启动预案，加强巡查监测和趋势分析，防止事态扩大和人员伤亡。密切关注井巷地压和采场地压，合理确定断面形状和矿房、矿柱参数和回采顺序，及时敲帮问顶、支护加固、处理浮石和采空区，坚持正规循环作业。岩溶塌陷地区，采用地表、地下控水措施减少岩溶填充物和第四系松散土层被地下水搬运、侵蚀是根本办法，工程上一般有灌注填充、旋喷加固、强夯等加固措施。地下爆破必须严格落实有关安全技术要求。

2.3 排土场和尾矿库地灾防治

排土场、尾矿库属于半永久性建（构）筑物，其矿山地灾防治和企业安全生产息息相关，处理不当可能由事故演变成安全和环境灾难。

建设之初即要合理规划选址，在地质条件稳定的位置修建，避免日后发展到存在地灾和安全隐患时治理搬迁，增加建设成本。

在岩石移动范围或不均匀沉降区内，未经专家评价论证不应修建。优化排土工艺、健全防排水设施、防洪防震、开展废土废石综合利用、关闭后及时复垦等措施可有效降低滑坡、泥石流、坍塌等地灾发生概率。

3 加强矿山地质环境保护措施

3.1 以规划指导为引领，发挥龙头作用

政府层面以国土空间规划、矿产资源总体规划和有关专项规划为指导，宏观统筹和调控资源开发、环境保护与区域发展，形成规划管控合力，优化矿业布局和结构，科学设置规划分区。

综合考虑资源禀赋、勘查程度、储量规模、开采条件以及生态环境保护基础上，划分采矿权投放的空间单元，避开地质灾害易发区。严格实行规划准入制度，落实行业和环保准入条件，培育一批大中型矿山企业，增强和改善地质环境保护的外部保障。企业层面，在当下资源安全环境紧约束背景下，矿山要树立生存即是效益的意识。根据矿业生产的生命周期理论，遵循准入、利用、复垦及退出的矿业运行时序，以一定的高度和维度谋划矿山全生命周期内的生产经营建设行为，保障安全生产、保护地质环境[2]。

3.2 以绿色发展为理念，建设绿色矿山

党的十八大以来，生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局的重要内容，发展出一系列新思想新理念新战略。

十九大报告15次提及“绿色”，对绿色生产、绿色发展、绿色生活等都有论述，突出绿色的理念和内涵是大势所趋。发展绿色矿业已经成为国家战略任务，是矿业转型升级的重要途径，建设绿色矿山是我国新时代矿业整体转型提升，实现低碳、循环、高质量和可持续发展的必由之路[3]。绿色矿山内涵丰富，且拓展外延空间大，包含依法办矿等9方面。以绿色矿山的视角和标准去高位推动矿山地灾防治和地质环境保护工作，能更有效地促进矿山污染破坏前期预防、开采过程科学有序和闭矿生态恢复，将对矿区及周围环境扰动控制在可控制范围内。

3.3 以科技发展为驱动，建设智能矿山

科学技术是第一生产力，科技支撑是坚实的产业基础。同时，保护环境就是保护生产力，改善环境就是发展生产力。目前国内矿山企业已经基本实现了矿业软件的应用和主体设备自动化控制，部分矿山采用了互联网、物联网技术，实现了数字化、远程化、遥控化和无人化，小矿山这方面尚较欠缺[4]。智能化建设在降低成本、提高效率产出和安全系数、开采调度、数据监测、信息传递、分析预警、辅助决策等方面作用巨大。如煤矿瓦斯监测系统、安监部门推进建设的金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”等，成效显著。在矿山地灾防治中同样可发挥重要作用，科技设备的投入降低了人数和聚集需求。

在边坡、采矿工作面、通风排水等系统监测中，机械的稳定性连续性克服了人的局限性，在人防之外增强了技防能力，可有效跟进地质环境和生态环境信息，减少矿山地灾等对人员的威胁。

3.4 以规范管理为抓手，建立健全机制

政府职能部门应加强日常监管，严格执法，督促各项法律法规和规章制度落实到位。矿山应加强企业自身管理，落实“三同时”制度，强化制度保障。

具体到地灾防治，应增强防灾减灾意识，建立防灾网络，编制突发地质灾害应急预案、救援处置方案和年度防治方案。落实矿山地质环境保护、综合治理和土地复垦要求，保障人员、设备、资金投入。管理的基础是组织，组织的基础是人。加强人员培训、教育、演练，预防人为地质灾害，强化人才队伍建设，没有专职地测机构的小矿山可采用联合聘请专职专家的方式，以对人民群众极端负责的精神全力做好矿山地灾隐患排查整治。

3.5 以矿地和谐为宗旨，安全清洁生产

和谐的人文环境是企业正常生产的前提，也是企业文化的一部分。矿山企业要把做好安全、清洁生产作为目标，和矿区居民、当地政府一道积极参与到矿区生态建设及社会管理中。引入公众和社会监督，形成倒逼机制，营建和谐矿地关系，防治土壤和水污染，推动保护矿区地质环境，恢复和改善矿区生态环境。

4 结语

第三轮矿规期间，我国大中型矿山比例虽由11.6%提升到18%，但小型及以下矿山数量众多依旧是现实，企业实力和技术力量相对薄弱，管理存在欠规范。随着地表或近地表优质、易采矿产日渐减少，开采构造复杂的贫矿、共伴生矿、深部矿、新类型和边缘地区的矿床逐渐增多，矿山地灾防治和地质环境保护难度增大。矿产资源国情的新特点要求转变观念、积极发展新技术，防治矿山地质灾害，有效保护矿山地质环境，进而推动地方矿业经济高质量发展和生态文明建设。