基于地质灾害的矿山地质环境保护对策

郭建军

（中陕核工业集团有限公司，陕西 西安 710100）

自2020年提出“双循环”新发展格局以来，扩大了对此类资源的需求。“十四五”建设时期通过数字技术赋能，进一步深化了工业化改革与产业转型，大幅度提高了矿山开采效率。然而，在快速开采矿山资源的同时，容易给矿山地质环境造成影响，并诱发不同类型的地质灾害。实践经验表明，矿山地质环境中发生地质灾害后会造成一系列连锁反应，给生态环境、产业经济、社会主义建设工作造成消极影响，阻碍总体经济发展。因此，在当前高质量矿山开采时期，需持续加强对相关地质灾害的分析，制定一些行之有效的环境保护对策。

1 矿山地质环境保护原则

1.1 安全性原则

矿山开采工作主要是对自然资源进行开发与挖掘，此类开采区域的地质环境相对复杂，经过开采后，地质环境的稳定性会逐渐降低。无论采用传统的人工开采方式，还是现代化的机械开采方式，均会增加事故发生率。因而，开采企业在矿山地质环境保护工作中，要求遵循安全性原则，做好项目立项后的地质勘探工作，编制内容完整、流程标准的开采方案，配套开展安全教育、应急演练等各项工作，规避客观因素与主观因素造成的风险。

1.2 科学性原则

矿山地质环境的形成受到地质演进规律的限定与约束，矿山地质环境保护工作时，一方面需要实践主体，严格按照必然规律科学分析地质条件、水文条件、气象条件，另一方面则需要在科学性原则指导下，按照地质环境与地质灾害之间的相互作用关系，制定有利于预防地质灾害发生的保护方案。尤其在新时期高质量开采时期，亟须按照现代经济学中的生产要素配置理论，将资本要素主导的资源配置方案，转变为技术要素主导的资源配置方案。

1.3 生态性原则

矿山开采企业在近年来，普遍扩大了环境工程建设，而且结合第三方环保咨询机构，增强了此类企业的环境影响评价能力及环境保护效果。从实践经验看，在当前需要进一步结合生态性原则，深化矿山地质环境保护工作，促进人、机、材、技、环境、管理等资源配置率，降低此类项目对地质环境稳定性的影响，从根本上减少地质灾害发生的概率等。

2 矿山地质环境中的地质灾害类型及成因

我国矿山开采企业在前期实践中，无论在露天矿山，还是地下矿山，均采用粗放型开采方式，前一种矿山中的边坡稳定性较差，后一种矿山中遗留了很多采空区。虽然两种地质灾害存在较大差异，但是，均会破坏矿山地质环境，并引起其他地质灾害。例如，在露天矿山开采过程中，岩层多暴露在外，使用爆破、水力、水溶等开采工艺时，容易增加岩体开裂与掉落、出现泥石流。再如，地下矿山开采时遗留的开采区，容易引起地面塌陷。当前对此类采空区未进行专项治理时，受其隐蔽性影响，于后续开采中极容易发生重大事故及其他地质灾害。由于地质灾害类型较多，成因各不相同。下面仅对常见的崩塌滑坡、矿坑突水、泥石流及其产生的原因做出分析。

2.1 以崩塌滑坡为例

无论在地下采矿，还是露天采矿中，均会造成崩塌滑坡地质灾害，既容易影响矿山开采工作，又会诱发安全事故。导致该地质灾害的主要原因是矿山地质环境内部环境、外部环境再受了破坏，次要原因开采企业在采矿作业时，支护工作不到位。从近年来此类地质灾害发生的诱因看，在受到风力侵袭、雨水浸润，以及温度、湿度的变化引起的物理变化、化学变化时，岩体开裂会逐渐加剧，并在重力作用下，引起边坡滑坡、地下采空区崩塌等。

进一步讲，矿山资源开采时，采掘井巷道的结构会受到破坏，岩土结构会发生变化，加上近年来开采效率提升，过度开采容易超出矿山地质环境承载能力，当遭遇强降水、大风情况下，上部结构岩层受力状态处于持续变化状态，会导致矿山结构稳定性持续下降，并引起崩塌、滑坡事故。除此之外，部分矿山地质勘察工作不细致，造成了规划设计不合理，为此类地质灾害的发生埋下了隐患，一旦条件俱备，即可发生此类事故。

2.2 以矿坑突水为例

矿山开采必然会遗留矿坑及采空区，开采企业为了减少成本支出，对此类矿坑的处理不及时，甚至不进行处理。随着暴露时间延长，雨水洪水汇集到矿坑并形成了矿水。同时，矿山开采时需要对水断层进行贯通处理，此时地层中存在的暗河、地下水溶洞，会通过涌进方式进入到矿坑之内。两种矿水来源不同，但是均能造成矿坑突水灾害，轻者淹没井巷，严重时会引起重大矿难。尤其是裹胁大量泥沙的情况下，会造成矿坑拥堵，并给自救与施救工作造成困难。

目前，对矿坑突水产生的客观原因十分清楚，但是对主观原因的重视程度相对偏低，部分企业对于地下水量的估算精准性较差。例如，某矿山在2020年6月14日夜间，发生了矿井被地下水淹没的问题，当时正好处于休工时间，所幸没有造成人员伤亡。然而，由于巷道被整个淹没，其中的设备损坏严重，造成了较大的经济损失。后续按照因果关系链条，追溯其发生的主观原因，发现工程师对矿井内的容水量测定数据不精准，同时影响地下水变化的因素分析过程中，未对裂缝水进行分析，加上矿井排水系正处于维修状态。因而，在多重因素的共同影响下，最终导致了矿坑突水地质灾害。

2.3 以泥石流为例

矿山开采时，会产生大量废弃矿渣，在实际开采工作过程中，开采企业通常选择“先堆放，再清运”的方案。然而，在处理时间方面，为了有效节约成本，部分企业往往采用拖延战术，除了应对检查之外，能拖则拖。或者，部分开采企业预期用废弃的石材料回填矿坑、空采区，这种情况下也容易出现矿渣堆积的情况。但是，在实际的矿渣堆放管理方面，堆放在山谷处，或者在坡脚位置没有按照要求设置挡石墙时，一旦遭遇强降水，或进入雨季，必然会使此类矿渣成为引发泥石流发生的物源。尤其在废弃矿井附近，边坡不同位置并没有设置“人”字型排水沟，经过雨水冲刷后，其中含有大量矿渣被裹胁后增加了泥石流的势能，并导致稳定性不强的边坡发生滑坡现象，形成二次地质灾害等。

3 矿山地质环境中的地质灾害应对策略

3.1 遵循原则，健全保护体系

矿山开采企业需要严格遵循矿山地质环境保护原则，健全现用的安全保护体系。首先，建议此类企业从科学性原则出发，借助“矿山地质环境条件复杂程度分级表”，设置简单、中等、复杂三个等级（如表1）。其次，结合生态性原则，对其开展环境影响评价。建议从在地质环境条件复杂程度基础上，对地质环境问题的危害程度开展评价，具体应包括：①地形地貌景观破坏评价；②土地资源破坏评价；③地质灾害评价。这样做有利于从更为全面的角度，开展系统性保护。

表1 某矿山地质环境条件复杂程度分级表

3.2 防治结合，增强技术监测

矿山开采有风险，必然会对地质环境稳定性造成影响，此时不能排除地质灾害的发生。因此，矿山企业在当前普遍采用了防治结合策略，扩大了预防性保护措施。具体而言，一方面应搭建预测预报预警平台，另一方面需要通过技术要素主导的配置方案，扩大对矿山地质灾害的监测。例如，按照“数据采集层→基础支撑层→数据资源层→应用层”搭建地质灾害预报预警发布平台（如图1），通过设置自动监测站的方式，对地质灾害开展全天候监测，并将监测平台与信息化标准化规范体系、安全保障体系、运维管理体系关联起来，共同保障监测预报预警的有效性。

3.3 配置资源，提升保护效果

在配置各项资源时，建议按照“鱼骨图”分析法，先对地质环境保护中影响地质灾害防治的人、机、材、技、钱、环境、管理六要素列举出来。然后，根据不同的地质灾害类型、原因，设计专项防治方案。最后，按照技术要素主导的资源配置方案，先完成技术要素配置，再匹配其他各项要素配置。以开采面崩塌隐患为例，应对其原始坡面线、节理裂隙位置、削坡减载线、高程等进行分析，然后，根据针对性治理思路，对环境监测→影响评价→制定方案→选择苗木→削坡回填→绿植栽种→边坡加固等各分部项目配置六要素，提高保护效果。

图2 地质灾害监测预报预警发布平台示意

4 结束语

总之，在新时期矿山开采效率大幅度提升的同时，地质灾害发生风险相对增加。为了保障高质量开采目标的落实，需要增强对地质灾害的防治。结合上述分析可以看出，矿山地质环境保护原则清晰，导致不同地质灾害的成因存在较大差异。因而，在当前开展矿山地质环境保护工作时，一方面应严格遵循安全性、科学性、生态性原则，健全现用保护体系。另一方面需要在防治结合策略下，按照高质量发展路径构建技术要素主导的配置方案，提高资源配置率，为地质灾害防治效果提供全面支持。