矿山地质环境灾害的现状及防治策略.pdf

冶金与材料第 44 卷矿山地质环境灾害的现状及防治策略董芳羽（贵州一零二地质工程有限公司，贵州 遵义563000）冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 1 期2024 年 1 月Vol.44 No.1Jan.2024摘要：矿产资源的开采能够促进经济发展，但随着开采过度，造成了矿山地质灾害频发，对矿业的可持续发展产生严重阻碍。矿产资源的开发不仅规模越来越大，而且资源也在逐渐枯竭，进而导致地质灾害的影响也越来越大。矿山地质环境灾害一方面会对矿山生产产生经济影响，另一方面还会影响相关人员的人身安全，阻碍环境保护，因此，加强矿山地质灾害的防治工作非常重要。文章根据地质灾害的主要因素和灾害类型进行全面分析，提出相应的改善措施和防治策略，以期为行业的持续发展提供参考。关键词：矿山地质环境灾害；地质灾害现状；防治策略作者简介：董芳羽（1996），女，河南长葛人，主要研究方向：地质灾害防治。目前，中国矿区的地质环境问题十分严重，长期过分采矿生产，缺乏科学的经营管理，造成了矿区的地质环境遭到了极大的损害与退化，地震、滑坡、崩塌等地质灾害频发，严重影响着矿区人民的人身和财产安全。以土地荒漠化、植被破坏等为代表的生态环境灾难，破坏了矿区周围的生态平衡，破坏了矿区周围的生物多样性及生态功能。所以面临着严重的矿山地质环境风险，急需加强矿山安全生产的防治工作。1矿山地质环境灾害的主要因素1.1自然因素地震是矿山地质灾害的重要自然因素之一，地震会导致地壳的破裂和变形，进而引发地质灾害，地震所产生的地震波在传导过程中，会冲击矿山的地质构造和岩层，以至于会出现岩层破碎和滑动的现象。地质构造也是矿山地质灾害的重要资源因素之一，矿山地质环境会受到地质构造活动的影响。地质构造的活动包括地壳的隆起、下沉、断裂等，这些变化会对地层的稳定性产生影响，进而引发地质灾害。水文地质也是矿山地质灾害的重要自然因素之一，如果地下水涌入矿山内部，会导致矿山内部坍塌和崩溃，这会对矿工的生命安全产生严重威胁。地下水的排泄也会对地层造成影响，导致地层松动和变形，进而引发地质灾害。另外，矿山地质环境会受到降水多少和分布的影响，降水过多会导致矿山山体滑坡或者导致山体崩塌，但是过于干旱，也会导致土壤开裂和地表沉降。温度的变化也会引起矿山地质环境的热胀冷缩和冻融，进而导致地质灾害的发生。在比较寒冷的地区，地下水在冬季和解冻过程中会引起地下空洞的形成，进而导致地表塌陷和地下水涌出。强风会引起矿山坡面的风蚀和风化，导致土壤侵蚀和坡面崩塌。1.2人为因素过度开采是矿山地质环境灾害的主要人为因素之一，部分矿山企业为追求更高的经济利益，对矿山过度开采，破坏了矿山地质环境，极易引发山体滑坡和地面塌陷等地质灾害。违规违法行为也是矿山地质灾害环境的重要人文因素之一，部分矿产企业为了降低成本和提高效益，会采用非法违规的开采方式，例如违规使用爆破药剂，或者不按照规定进行矿山排水等，这些行为也会导致地质环境的破坏，会增加地质环境灾害的发生风险。部分矿山开采企业在设计开采规划时并不合理，没有充分考虑地质环境的特点和潜在风险，所以在后期开发过程中会出现一系列问题。矿山开采过程中，作业工人的安全观念及作业规范，对作业作业具有重要意义。但因缺少相应的安全训练与教育，导致工作人员对其可能存在的危险因素的认知程度较低，难以对其进行准确的评估与处理，导致其事故频发。1.3水文地质因素在矿山开采中，需要抽取地下水或者排泄地下水，使得地下水位下降，如果地下水位下降过深或者过快，就可能会引发地表塌陷或地面沉降等灾害事件。地下水位的下降会导致周边的地下水系统紊乱，对地下水的合理利用产生影响。矿山在开采过程中可能产生一些有害物质，这些有害物质会通过地下水流动进入地下水系统中，从而造成地下水的污染，这对于周围环境和生态系统会产生不利影响，甚至会威胁人类的身体健康。地质构造不稳定，会导致地下水的聚集和渗透性的变化，这样会对地下水的运动和分布产生影响。所以当地质构造发生变化或破裂时，可能会引发地下水突然涌出或者回灌等自然灾害。1.4矿床地质因素矿床类型、矿床形态和矿床的分布均属于地质环106第 1 期境灾害的重要因素，不同类型的矿床在开采过程中可能会产生不同的地质环境问题，金属矿床可能在开采过程中会出现地表塌陷，地下水变化等，煤矿开采会引发煤层火灾或者矿井涌水等咱1暂。矿床的形态决定了开采过程中的地质环境问题，矿场的赋存和延伸方向等特点，都会影响采矿工程的设计和实施，一旦出现不合理的开采行为，就会导致地壳塌陷，地下水位变化。矿床的分布决定了矿床开采的范围和规模，矿床较为集中，则可能会引发大面积的地表塌陷和地下水位变化，进而引发灾害。2矿山地质环境灾害的危害2.1威胁人类生命安全在开采矿山过程中，大量矿石被发掘出来，形成地下空洞，如果在出现地下水位下降或地下岩石结构发生变化时，将会发生空洞坍塌。塌陷会导致矿工受伤或死亡，还会对附近居民的生命安全带来影响。其次，煤矿上的气体可能会聚集在矿井中，一旦遇到火就会发生爆炸，这种爆炸会威胁矿工的生命安全，还会引发火灾咱2暂。另外，由于地下水位下降或者地质构造的变化，地下水可能会渗入矿井中，导致矿井渗水。这不仅会造成矿工的死亡，还会对矿井中的设备和机械产生影响。2.2破坏自然生态环境部分开采企业为了开采矿石，需要进行大规模的爆破和挖掘，以至于大片的土地被掏空。土地的掏空不仅破坏了原有的地貌和植被，还造成土壤侵蚀和水土流失，造成土地贫瘠，甚至无法再进行农业和植被的生长，这对生态系统平衡和生物多样性都有着巨大影响。其次，开采会产生大量的废弃物和尾矿，废弃物和尾矿含有有害物质和重金属，需要进行妥善处理，如果直接排放到周围的土地和水体中，就会对环境造成污染，对周围的植物动物和水生生物，破坏周围的生态系统。而且在开采矿山过程中，会大量消耗周围的水资源，使得周围的湖泊、河流和地下水水位下降，这不仅会导致水资源匮乏，还会影响周边的生态系统，使得湿地干涸，水生生物死亡。2.3影响社会经济发展在矿山开采过程中可能会发生矿山塌陷，导致设备、工厂道路等基础设备被损坏，会对矿产企业造成巨大的经济损失。而且在发生灾害后需要进行紧急救援和恢复工作，需要大量资金的投入，会给当地的社会经济发展带来严重冲击。矿山是重要的资源产地，通过开采矿山可获得矿石煤炭和石油等资源，但一旦发生地质灾害，就会影响当地的资源供应，或对相关产业链条和市场造成影响，进而影响整个社会经济的运行。矿山开采能够为社会人员提供多种就业岗位，一旦发生地质灾害，矿山就可能停工，这就会导致大量的工人失去工作机会，带来就业压力和生活困难。2.4水资源污染和破坏在开采矿山过程中会产生大量的废水，这些废水中含有重金属和有机物，或者会存在一些酸性物质这些废水如果未经处理直接排出，就会导致水质污染，使水中的有害物质超标，不仅会危害人类的生命安全，还会影响农田的灌溉和水生态系统的平衡咱3暂。在矿石堆放过程中，由于矿石中的硫化物与空气中的氧气反应会产生酸性物质，这些酸性物质随着雨水的淋洗，渗入地下水或者河流造成酸性污染，酸性污染不仅会破坏水源的生态环境，还会对水生物造成严重伤害，影响水生物的繁殖，会打破生态系统的平衡。矿山开采过程中，一些矿物质会随着水流渗入地下水或者河流，中这些矿物质可能会含有有害的化学物质，对水质产生直接影响，它们可能会改变水源的 pH 值，破坏水的酸碱平衡，进而影响水生态系统的稳定。2.5土地污染和空气污染在采矿活动中，由于对土壤进行了开挖、搬运和堆放，使原有的沃土变为沙漠化或裸地，水土流失是造成水土流失、生态平衡失调、水土流失、滑坡等重大灾难的主要原因。另外煤矿开采过程中产生的大量垃圾还会对土地带来严重的环境问题，严重地影响着土地的肥沃程度，严重地危害着农业生产和人民的生产。在煤矿生产中，对矿石进行粉碎、粉碎和输送，会造成大量的烟尘和有毒气体，随着风力的作用，大量的灰尘及有毒气体随风飘散到空气中，对周边生态和人类身体造成了严重的威胁。特别是煤炭生产过程中排放的煤炭、煤矸石中含二氧化硫、一氧化碳等有毒有害成分，对大气环境造成了极大的影响，造成了空气质量的恶化。3矿山地质灾害的防治策略3.1地质灾害预测预警地质灾害的预测和预警能够对地质灾害的迹象进行监测和分析，能够提前发现潜在的危险，及时采取有效的防范措施，尽可能地减少灾害造成的损失。地质灾害的预测需要进行地质勘探和监测工作，通过对矿山周边地质构造地下水位地层变化等进行详细的勘探和监测，可以了解地质灾害的潜在危险。随着科技的发展，各种先进的技术被应用于地质灾害的预测和预警工作中，比如应用遥感技术，大范围高精度地进行地貌信息勘探，这也能够为分析地质灾害的潜在危险，提供参考。还可以利用地震测震仪进行地震活动，以提前预警地震引发的地质灾害。3.2设计合理的开采方案在设计合理的开采方案前应进行地质勘测，了解董芳羽：矿山地质环境灾害的现状及防治策略107冶金与材料第 44 卷和评估矿山的地质条件，可以根据矿山的地质条件和开采规模合理地选择开采的位置和方向，避免矿山地质灾害的发生。还要合理设置开采工作面的大小和间距，避免过度开采导致地质灾害的发生。在布置开采工作面的同时，还需要考虑到矿山的排水和通风等问题，确保在开采过程中的安全和顺利进行咱4暂。在开采过程中发生地质条件可能会发生变化，所以需要相应的支护措施来保护矿山的稳定性，钢架支护，注浆加固，岩石锚杆等都是常见的支护措施，采取科学的支护措施，能够有效预防和减轻矿山地质灾害的发生。3.3建设监测和预警系统可以建立地质灾害预警系统来提高预测预警的准确性和及时性，该系统能够将地质灾害监测数据同预警模型相结合，通过数据分析和模型预测，能够实现对地质灾害的实时监测和预警，还可以结合现代技术，将预警信息及时传递给相关人员，积极采取相应措施。在建立监测和预警系统过程中，还需要加强技术研发人员的培训，技术研发是为了不断提升监测和预警设备的性能和精度，这样才能应对不同地质条件下的各种地质灾害。对于从事地质灾害监测和预警的相关工作人员，需要对其进行定期的系统培训和学习以提高他们的专业水平和应急能力。通过实时监测地质灾害的发生和变化，能够及时运行，可以有效避免矿山地质灾害的发生，减少人员的伤亡和损失，而且监测和预警系统也能够为矿山的管理者提供科学决策依据，保障矿山的可持续发展。3.4加强工程措施采矿过程中，应严格执行相关施工规范和安全操作规程，确保施工工艺合理，操作规范。同时加强现场的监测和检验，及时发现和处理地质灾害隐患，防止灾害的发生。其次，要加强矿山的维护和管理，包括定期检查和维修矿井，巷道的支护设施。同时还要实施科学的矿山管理制度并落实执行，才能确保矿山的安全和稳定运行。矿山地质灾害的信息共享和交流也必须加强，各个矿山之间应建立信息共享平台，及时分享灾害的发生和防治经验，这是技术的交流和创新咱5暂。除此之外，政府和相关部门也应加强对矿山地质灾害的监测和预警，灾害发生前提前发布预警信息，以提醒矿山企业采取相应的防治措施。3.5健全安全管理体系矿山企业应提前建立健全安全管理制度，然后对员工进行明确分工，加强对生产过程中的安全风险评估和隐患排查。同时，要定期进行员工培训，提高其安全意识和应对能力。可以定期组织应急演练，提高参加人员应对突发地质灾害的应急处理能力，确保能够迅速有效地应对灾害事件。矿山企业应加强对员工的安全宣传，会议定期举办安全讲座或者撰写安全宣传材料，提高员工对矿山地质灾害的认识和防范意识。或者可以通过媒体宣传和社区教育等途径向社会公众普及地质灾害的知识，增强公众的安全意识，形成全社会共同关注和共同参与的矿山地质灾害防治氛围。3.6加强科学研究和技术创新加强矿山地质灾害的科学研究是防治的基础，通过研究地质构造地下水位地质应力等因素的变化规律，能够更准确地预测和评估地质灾害的发生概率和危险程度。同时还应研究地质灾害的形成机理和影响因素，这也能够为灾害防治提供科学依据和技术支持。技术创新是矿产地质灾害防治的关键，矿山应积极引进和应用先进的地质灾害监测和预警技术，以提高检测的准确性和及时性。同时矿山企业还应开发和应用新型的防灾设备和工艺咱6暂。例如使用新型的支护材料和开展灾害防治工程等。可以加强信息技术的应用，建立矿山地质灾害的信息化管理系统，这能够实现对矿山地质灾害的全面控制和管理，提高防治效果。想要加强科学研究和技术创新，就需要加强人才的培养和团队合作，培养一支高水平的科研团队，提供良好的培训条件和平台，吸引优秀的科研人员参与矿山地质灾害防治的研究中来。还可以和科研机构或者高校合作，共享研究成果和资源，形成合力，以推动矿山地质灾害防治工作的创新和进步。4结束语综上所述，矿山开采面临的重要问题就是矿山地质灾害，虽然当前的防治方法已取得了一系列成效，但还有很多问题需要积极面对。未来应继续加强对矿产地质灾害环境防治措施的探究，以提高灾害预警能力，提高灾害监测技术，只有不断探究和发展，才能为矿山的持续开采奠定基础，保护相关人员的生命安全。参考文献1 刘玉明，杨琳，汤江平.矿山地质灾害防治策略及地质环境保护问题分析 J.城市建设理论研究（电子版），2023（31）：178-180.2 李成云，王文伟.矿山地质灾害防治与地质环境保护策略研究 J.世界有色金属，2023（10）：223-225.3 何正岗.矿山地质灾害防治与地质环境保护策略探析 J.四川有色金属，2022（2）：4-6.4 吴向平.矿山地质灾害防治及地质环境保护策略探思 J.世界有色金属，2022（8）：208-210.5 李宁.探究环境保护背景下矿山地质灾害特征及其防治策略 J.华北自然资源，2022（2）：81-83.6 张道奎.矿山地质环境灾害的防治策略及预防措施 J.中国金属通报，2020（3）：201-202.108