浅议我国矿山环境地质与地质灾害

■王立勇

（黑龙江省九〇四水文地质工程地质勘察院黑龙江哈尔滨150027）

浅议我国矿山环境地质与地质灾害

■王立勇

（黑龙江省九〇四水文地质工程地质勘察院黑龙江哈尔滨150027）

在矿产资源开发的过程中，难免会对矿山周边的环境产生严重的影响，进而引发一系列的环境问题和地质灾害。因此，我国必须要高度重视矿产资源的开发和利用。如何才能对这些问题进行有效的解决，这是当前矿山企业必须要高度重视的问题，矿山环境地质主要研究在矿山开采过程中，自然地质作用、人为地质作用与地质环境之间的相互影响与作用，及由此产生的环境污染与破坏问题，从而达到合理开发利用矿产资源和保护地质环境的目的。笔者通过本文浅议了我国矿山环境地质与地质灾害，并提出了一些减灾举措。

我国矿山环境地质地质灾害

1 矿山环境地质与地质灾害研究的意义

环境地质是一门介于环境学与地质学之间的学科，它主要研究的是人类活动对地质环境的影响，其研究对象就是地质环境。矿山环境地质是介于矿山地质学与环境学之间的边缘学科。它主要研究在矿山开采过程中，自然地质作用、人为地质作用与地质环境之间的相互影响与作用，及由此产生的环境污染与破坏问题，从而达到合理开发利用矿产资源和保护地质环境的目的。随着我国社会主义市场经济的进步和发展，矿产资源的开发和利用在我国社会建设中发挥着越来越重要的作用。矿产资源的有效开发和充分利用直接关系着我国工业经济的发展，直接影响着我国国民的生活。因此，我国必须要高度重视矿产资源的开发和利用。而在矿产资源开发的过程中，难免会对矿山周边的环境产生严重的影响，进而引发一系列的环境问题和地质灾害。

以煤矿地质灾害为例。煤矿地质灾害的危害主要表现在以下两个方面：一是煤矿区采空区的上方出现地面塌陷或沉陷，极有可能造成地面裂缝、房屋倒塌、公路与桥梁断裂、地面的建筑物出现斑裂，不仅不利于土地资源的可再生使用，而且造成严重的人员伤亡与经济损失；二是由于煤系地层的破坏，大量地下水深入到矿井内部，这些矿井水中含有大量岩粉、煤粉等，经过水解与氧化等反应处理，矿井水具有较高的酸性，这种类型的矿井水渗入到地下水中，不仅对地下水造成严重污染，而且影响矿区居民的生活饮用水的安全。煤矿地质灾害的类型包括：泥石流、瓦斯突出、地面沉陷、地面塌陷、滑坡、突水、矿山水土流失等，这些地质灾害的发生不仅影响着煤矿生产活动的进展，而且严重危害着矿山群众的正常生活。

2 关于矿山环境地质

在矿产资源开发的过程中，必定会引发环境地质问题亦或是加剧环境地质问题，这是不可避免的，只能说不同矿山的环境地质问题有数量多少、程度大小之分。环境地质问题的类型、表现形式以及严重程度与矿山开发的矿产资源类型（比如煤矿、卤水盐矿、金属矿产、石油天然气、石材等）、矿产资源的开采方式（比如露天开采、井工开采等）、开矿区域的地质环境情况（比如平原地形、丘陵地形、盆地地形、高原地形、戈壁沙漠地形等）、开矿规模、开矿时间以及开矿强度等有着非常密切的关系。

本文以矿山经营活动导致的结果，将环境地质问题分为环境污染、生态破坏以及地质灾害三类：

第一，环境污染问题。环境污染问题主要有矿山水资源污染（地表水污染、地下水污染）、土壤污染、大气污染、固体废弃物污染、噪音污染、放射性污染、有毒有害气体和固体废弃物污染等。这些环境污染的出现是矿山企业在生产的过程中未对“三废”进行正确的处理所致，比如将铜、氰化物、锌、铅、六价铬、COD、苯等有毒有害物质直击排入水系统或直接倾倒在矿山周围等。

第二，生态破坏。这类问题主要有地形地貌改变、土壤流失、植被破坏、水系统失去平衡（地表水减少，地下水位下降等）、人文景观破坏、遗迹破坏、土地沙化等。造成生态破坏的因素有很多，比如将尾矿、冶炼废渣、废石、贫矿等物质长期堆放于矿山周围的林地资源、土地资源上，进而导致土地、林地资源被破坏；采矿疏干排水导致地下水位下降，河流断流等；在风景旅游区、城镇周围露天采矿，会导致景观遗址被采矿行为破坏等。

第三，地质灾害。这类问题主要有崩塌、地面陷落、地面沉降、滑坡、地裂缝、水土流失、泥石流等。致使地质灾害出现的主要原因是矿山开采强度过大，导致矿区地质环境的应力失去平衡，进而引发各种地质灾害。地质灾害带来的危害强度远远比生态破坏、环境污染更为剧烈。相比于环境污染以及生态破这类危害速度较缓慢的问题来说，地质灾害能够在短时间内给矿山企业以及矿山生产人员的财产和生命造成严重的损失。因此，我国矿山企业必须要高度重视对地质灾害的预测和防治，保证矿山企业生产的安全性。

3 矿山地质灾害的表现及其影响因素

对于矿山地质灾害来说，其影响因素关键是矿山企业剧烈的开采活动。采矿，顾名思义就是将埋于地下的矿产资源采伐出来。基于矿产资源开采的本质，必定会引起矿山地质环境发生巨大变化，进而引发一系列地质灾害。现今，我国矿山分布广，矿山规模大，开采方式较为粗放，这些都使得矿山周围存在着严重的地质灾害隐患。

目前，会给矿山企业以及矿山生产人员带来严重损失的地质灾害主要有以下几类：

3.1 崩塌

崩塌多指矿山区域坡度较大的斜坡上的土壤、尾矿以及岩石等物质因为承受不住重力的影响，而脱离其原来的位置，进而引发崩塌、滚落等现象。导致矿山崩塌的因素有很多，其中最为主要的两个方面是矿坑设计和尾矿堆积不合理。崩塌带来的影响极大，常会致使地表建筑物、公路、铁路等设施被破坏或被掩埋，严重情况下还会造成人员伤亡。因崩塌导致的交通运输中断，带来的经济损失也十分巨大。另外，如果崩塌堆积物过多还会导致河流堵塞形成堰塞湖；若是在河面较宽的地方，崩塌还会导致河流性质发生变化，致使河道改流等。

3.2 滑坡、泥石流

滑坡是指矿山地区较高斜坡上的土壤、碎石等物质承受不住雨水的冲刷或是受地震等地质活动的影响，在自身重力的作用下呈整体状向斜坡下方移动或是呈分散状向斜坡下方流动。泥石流是指经过强降雨以后，大量的地表径流携带着土壤、碎石、岩块等物质快速从山坡上流至山坡下，并在低洼处堆积起来的现象。泥石流和滑坡所带来的影响极大，如果发现不及时，必定会给矿山企业以及矿山生产人员带来严重的损失，严重情况下甚至会产生灭绝性的灾难。比如掩埋厂房、掩埋工人住房、冲毁公路等。滑坡、泥石流发生的时间段不同，其影响大小也不一样，白天比夜晚的损失要小很多。

3.3 地面陷落

地面陷落是指地面突然陷落，出现陷坑或是大型洞口。致使这种地质灾害发生的因素有很多，可能是因为地下水位下降导致地表岩石以及地表土体向下陷落，也可能是因为在开采矿产资源的过程中未做好支撑措施，导致地面坍塌。地面陷落具有突发性质，如果突然出现在居民密集地带，亦或是经济生产场所，会给矿山企业以及矿山生产人员带来严重的经济损失和生命威胁。严重的地面陷落，不仅会破坏地表的各种基础设施，同时还会威胁到周边地质环境的稳定性。

4 减少矿山地质灾害的举措

为减少矿山地质灾害的发生，现阶段在我国矿产地质勘查工作中，要抓好如下主要任务：

4.1 制定科学的矿产资源战略，为地质工作提供依据

整体布局，要有发展的眼光，重视矿产资源的开发研究，并且同时要加强对矿产资源的合理化管理。期刊中心采编网本文列举首先，实行开放型资源，在现阶段全球经济一体化的国际环境下，要看到“两个市场”和“两种资源”，并要根据实际情况合理利用这“两个市场”和“两种资源”。同时还要实行优势矿产开发与保护的战略，要严格控制我国的优势矿产资源的开发总量，推行比较严格的出口制度，尤其是对原材料或者初级产品的出口必须要严格管制，利用高新技术进行更深一步的加工，来提高出口产品的生产附加值。其次，调整能源结构布局。加强对可再生能源的开发和利用，像水力资源、风能和太阳能等绿色能源；控制对石油、煤炭等不可再生能源的利用。

4.2 转变观念强化矿业意识

期刊中心采编网本文记录在西方的一些国家，商业性的矿产地质勘查企业已经发展为一个全球体制形式的，这些企业大都是在全球范围内进行筹资，然后再进行全球勘查。社会主义市场经济体制下，公益性与商业性的地质勘查工作必须分开运作，商业性工作属于市场，政府是市场的管理者，而不是参与者。在西方国家中，是没有地质勘查业的。因此，我国矿产勘查要向采、选、冶延伸，强化矿业意识，把矿产勘查看成是矿业的起点。

4.3 增加投入，加大矿产资源勘查工作力度

资源保证程度制约经济发展的情况下，国家应该加强对矿产地质勘查和开发业的支持，使地质勘查的费用的投入和国民经济的整体发展速度相适应。期刊中心采编网本文列举首先，增大对公益性地质的投入幅度。因为公益性地质勘查是商业性地质勘查的基础，带动商业性地质工作，促进地勘业的发展。其次，加大对危机矿山二轮找矿扶持力度，尽最大的可能延长矿山的寿命，这对我国资源安全将发挥着巨大的作用。最后，建立专项基金，加速查明紧缺矿产，拉动商业性地质工作。

4.4 积极培育矿业权市场，加快矿业权流转

矿业权的市场建设目标是，为了适应社会主义市场经济的要求，合理利用矿产资源。矿业权市场的发展的完善性，对降低交易成本非常有利，加速对矿业权流转，吸引更多的资本来投资矿产地质的勘查工作，从而提高矿产地质资源的保证。要提高整体社会的法治意识，在全社会中树立矿业权就是财产权模式，任何组织或个人不能非法的侵占他人矿业权的观念。

5 有针对性地开展矿山地质灾害减灾工作

如以上述煤矿地质灾害为例。为了减少矿山地质灾害，可在煤矿地质灾害勘查中应用物探方法。其主要表现在以下四个方面：

首先是瞬变电磁法，即以电磁感应基本原理为基础的物探方法之一，主要运用接地线源或者不接地回线向着地下发送一次场，在发送一次场的间歇阶段里科学测量地下介质感应电磁场的电压伴随着时间产生的变化，进而根据感应电磁场的衰减曲线的特点，合理判断地下地质体的性质、电性、产状与规模，进而有效解决采空区、陷落柱、断层等一系列地址问题。

二是高密度电法，即直流电阻率法。其依据是地下介质里的导电性存在差异，通过向地下提供直流电，运用点阵式方法布置电极，采样观察与研究电场空间的分布规律，根据实际测量的视电阻率的断面状况进行处理、计算、分析，进而有效圈闭异常、划分地层、明确冒裂带。

三是三维与二维式的地震方法，即凭借自身的高分辨率、高信息量、精确的空间归位以及信噪比。并有效结合勘查对象的地球物理特质、煤矿极为特殊的地形地质条件，选择合适的方式方法，以最少的经济投入获得最精确的地质灾害勘察结果。

四是由于煤矿开采使得地下地质体所具有的横向连续性特征遭到破坏，岩层中包含的氡元素的聚集与运移作用出现异变，运用相应的技术设备可在地表测量氡值是否异常。氡射气元素向煤炭采空区运移并在采空区聚集，使得地表与采空区之间形成一个独立的氡异常区。所以通过科学测量地表中氡元素的含量，有助于明确并圈定煤炭采空区的范围与位置。依据氡气异常情况下的峰值状态，同时可以明确岩溶陷落柱的范围与位置。这是因为地下氡气经过裂隙、构造、地下水的搬运逐渐由深部向着地表迁移，因此科学测量氡气的含量可以间接性地反映地下地质体中裂隙系统的真实状况，同时可以科学观察与分析并研究裂隙系统的连通性、开启度、破碎度，对于滑坡等地质灾害具有一定程度的指示作用。且随着地下温度的逐渐升高，煤矿岩层中的氡元素析出量出现规则性的增加。所以，在新时期通过地面同位素的测氡技术，有助于科学推算地下火源的温度与明确地下火源的位置。

总之，矿山环境地质灾害给矿山生产造成了严重的危害。针对不同的地质灾害，矿山企业必须要对其诱因进行全面的分析和总结，尽量减少生产过程中对地质环境的破坏，同时还要采取有效的措施对各种地质灾害进行预防，降低地质灾害发生的频率，确保生产过程的安全。

[1]王羽 ?冯五一.矿山环境地质与地质灾害评价与防治研究 [J].矿物学报.2009.S1期

[2]李长洪 任涛 蔡美峰 李军财.矿山地质生态环境问题及其防治对策与方法 [J].中国矿业.2005.01期

[3]唐春 李波.矿山地质灾害防治与土地复垦 [J].中国水土保持.2007.02期

[4]矫旭东 滕彦国.我国矿山环境保护与管理对策评述 [J].国土资源科技管理. 2007.01期

[5]黄于新.广东省矿山地质环境质量综合分区评价研究 [D].吉林大学.2007年

P694[文献码]B

1000-405X（2016）-6-441-2