谈矿山地质环境存在的主要问题及治理措施

景熙骅

（辽宁省冶金地质勘查研究院有限责任公司，辽宁 鞍山 114038）

经济发展与环境保护是一个紧密相关的统一体，二者之间互为影响，只有正确处理其内部关系，才能确保社会经济的可持续发展，也才能实现人类共同的长期利益。对于矿山地质环境的治理，必须做到早治早防，科学有效，若任由地质问题恶化，不仅会影响到社会经济的健康发展，还会引发严重的地质灾害，威胁人身安全。为破解矿山地质环境治理难题，必须全面了解矿山地质环境的特点及存在的主要问题类型，并以此为依据深入探究、尝试，笔者就此进行以下分析和探讨。

1 矿山地质环境的特点

矿山地质是一种由自然或人为因素造就的特殊而复杂地质环境，其自身特征鲜明，也对周边环境构成了相关影响作用，主要内容如下。

1.1 成因复杂性

矿山是矿产资源的蕴藏地，是地壳和板块运动形成的地理形态，矿产资源是历经漫长时间的内生成矿作用、外生成矿作用及变质成矿作用，所形成的，这个过程较为复杂，且矿产类型及矿山地理地质类型多样。除天然形成外，人工开采是形成矿山地质特殊环境的一个主要因素，由于不同历史时期人类矿产勘探、开采、技术及管理水平的差异，所以对矿山环境的影响破坏程度也不一样。早期人们片面追求经济效益，滥采乱开不顾自然环境，使得矿山及周边区域生态问题非常严峻。此外，还有的矿山地质环境是自然与人为破坏的共同作用，比如某些矿产分布在沙漠、戈壁等本身条件较恶劣的地区，后期加之人工开采，使得这一地区的地质环境更加糟糕。

1.2 影响深远性

矿山地质环境会引发各种各样的地质灾害，这关系到生态、社会、经济、人文等多方面、多个领域的共同利益，如果防控不及时、处理不科学就会造成一连串的相关问题，可谓是“牵一发而动全身”。比如，矿山地质环境恶化，在极端天气环境下会引发滑坡、塌方、泥石流等灾害，也会在地壳内部作用及外部作用下发生地震、地裂等灾害，这些灾害一方面会破坏已开发的矿山工程，并波及周边地区造成人员伤亡，农田、房屋、交通设施等受损；另一方面还可能改变原生地理结构，造成地质薄弱，带来新的问题或更多潜藏的地质风险。

1.3 恢复困难性

矿山地质环境一旦形成便较难逆转，某些原生矿山地质环境条件恶劣，土壤贫瘠植被分布稀疏或类型单一，本身抵御地质灾害的能力较弱，经过人工开采后对植被的破坏进一步加大，致使生态环境难以自然恢复。同时，由于生态破坏力度较大，如果人工治理所花费的时间、资金、人工等成本巨大，且治理难度很大。

2 矿山地质环境问题的主要类型

矿山地质环境会造成各种各样的问题，主要表现如下。

2.1 开采沉陷

矿产资源深埋地下，人工开采需要开挖矿坑、矿道，将地下矿产资源提取出来，会对地层结构造成巨大破坏。随着地下矿产的大量采集，原矿床区被逐渐掏空，形成一个面积较大的采空区，在引力、内外压力作用下，采空区的顶部岩层及土层出现形变、断裂最后出现垮落，同时使得上部区域随之下沉，继而造成地表塌陷，出现“裂缝”或“天坑”等。如图1所示，随着开采工作面的不断推进和扩大，采空面积也随之增大，顶部岩土层的形变进一步加剧[1]。开采沉陷除了对地层结构、岩体造成破坏外，还在地表上直接造成道路、山体、农田、水域、房屋等下陷和结构破坏，还会引发重大开采事故等。同时，下陷区域还会因降水或地表水回灌，造成矿井积水、淹没给矿山企业造成严重经济损失。

图1 矿产开采沉陷示意图

2.2 土地破坏

矿山矿产资源开采过程中，一方面会因开采沉陷造成的农田土地塌陷，致使土地结构和使用功能受到破坏，导致农业减产甚至人身伤害。另一方面，开采过程中产生的矿渣、尾矿、粉尘等大量无序堆积和任意排弃，会造成土地资源占用，并且会对土壤造成污染，也将对地力构成巨大影响（见图2）。

图2 某铁尾矿占用土地资源

2.3 水资源破坏

一是地下开采使得水层遭到破坏，开采过程中的大量用水，造成地下含水层水位下降、基岩裸露，打破了地层水体平衡关系，也会对岩体够成威胁。二是，开采过程中，对水资源的污染。矿产与地下水直接混合，使得地下水体受到污染，尤其是一些有色金属矿，含有多种金属成分，会使得地下水重金属超标。同时，矿产、矿渣及尾矿的任意堆放，洗矿的淋滤水，酸度高、悬浮物浓度大，包含多种重金属离子的矿井水等的随意排放，会导致地表水及浅层地下水受到严重污染，进而给人和动植物带来健康威胁。

2.4 大气污染

矿山作业过程中会产生并排放出多种有害气体，会对大气环境造成不同程度的污染。比如，矿井地下开采作业中，使用硝铵炸药，产生CO、NO、NO2等；使用柴油或汽油的动力机械燃烧废气中含有大量的NOx等，如煤炭中的S、CO、CO2都会对大气构成污染。此外，矿产开采和堆放中产生大量有害粉尘，也会污染空气质量，造成矿山生态环境恶化（见图3）。

图3 矿山大气污染

3 矿山地质环境的治理措施

3.1 筑牢生态理念，加强源头把控

矿产是支撑经济发展的必备资源，开采工作不可能停滞，唯有做到“绿色、科学”开采。为尽可能的减少对矿山周边环境的影响，采矿前要做好勘探工作，需要深入且全面地研究矿区水文地质环境，建立可行性工作报告，再依据报告结果，结合地区实际制定科学的开采方案。开采过程中应合理使用相关机械设备和技术手段；为了实现有效开采，一定要结合矿产资源类型、矿层结构、地质条件等因素因势利导，避免重复施工对地质环境的破坏。同时，还需要对矿产内部有害物质进行初步预判，这样就能提前做好相应的应急预案，降低有害物质排放和泄漏对环境的污染。为此，要求矿山企业必须选用合理的控制方法，规避以往环境控制模式的缺陷，使环境受损保持在合理范围，实现有效防控。

3.2 健全监管机制，加大管控力度

目前我国存在的矿山地质环境问题，很大程度上是由于我们的监管机制不健全所致。目前有些地区，因地方政策和历史遗留等原因，致使一些矿山地质环境问题责任人不明确，治理过程中环保部门、矿产开发企业、乡镇集体组织及地方政府等主体之间出现了相互推脱和扯皮现象，既影响治理工作效率，也存在治理不彻底的问题。同时，由于缺少完善的综合监督管理制度，也使得矿产开采及作业的模式粗放，环保部门在环境监督管理执法方面不到位、不严格、不规范，存在人情监管现象，使得很多矿山企业有恃无恐，为降低成本投入而没有引入先进设备，执行绿色开采规定[2]。鉴于此，必须尽快建立、健全环境监督机制、生态保护机制以及矿山地质环境恢复机制，对于当前的矿山地质环境问题，环保部门应督促矿山企业严格按照可持续发展观的要求，推行绿色作业模式，坚持规划先行，摒弃传统粗放型开采和管理模式，积极淘汰落后设备，引入更先进、更环保的开采作业设备设施，降低能源消耗和污染排放。环保部门还应联合工商、地方政府、行业协会、群众代表等构建立体监管体系，实行全面监管，追究环境污染主体责任，做到环境质量监测、巡查、抽检，环保工作指导，以及奖惩的一体化，提高对矿山地质环境的监管有效性。

3.3 结合工程技术，建立长效机制

矿山地质环境治理，应坚持预防、治理和恢复相结合。政府有关部门应发挥主导作用，在加强矿山开采权管理和对矿山企业的环保资质审核的基础上，加强植树造林绿化工程，加强水体污染整治，在矿山周边建立绿色隔离带等，同时还要应运用到多种工程治理技术，对开采造成的地质环境进行修复，做到矿产开发与环境保护同步，从而有效改善矿山地质环境。

其一，针对开采沉陷问题，可使用井下矸石、炉渣尾矿等废弃物质，对地下采空区进行充填，以此提高围岩的支撑性，防止或减轻岩土层的垮塌。对于地表塌陷问题，可采取填充复垦和就地改造使用两种治理措施。使用矿渣、矸石以及其他填充物对塌陷程度较轻，经验证填充后可恢复使用功能的地表沉降区进行充填处理。其次，对于无法填充复垦的，可以因地制宜，将其改造利用。其三，对于煤矸石山或金属矿山的地质环境问题，可以采用覆土绿化技术和非覆土绿化技术来修复生态。矸石山上覆盖一定厚度的土层，外加粉煤灰和污泥土，遮蔽裸露的地表，给绿色植物生长创造有利条件，达到绿化修复目的。也可以矸石山缝隙间直接播撒植物种子，在植树穴内进行适量“客土”，降低全面覆土的工程量。

4 结语

“绿水青山就是金山银山”，生态环保是平衡生态、经济、社会等各个关系的重要手段，必须常态化、长效化实施。矿山地质环境问题，由不合理的矿产开发及复杂的地理因素造成，危害和影响巨大，需要采取综合治理手段。