杜 波

礦山地質(zhì)環(huán)境保護的過程中，應重點采用現(xiàn)代化的無廢開采技術、地質(zhì)巖層控制技術、災害預警技術，同時，制定完善的地質(zhì)環(huán)境問題治理方案，有效避免地質(zhì)環(huán)境問題帶來的影響，為礦山產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境的健康穩(wěn)定發(fā)展夯實基礎。

1 礦山地質(zhì)環(huán)境的保護措施

1.1 采用先進開采技術

為確保在礦山開采的過程中有效進行地質(zhì)環(huán)境的保護，應積極采用現(xiàn)代化的無廢開采技術，秉承著綠色、環(huán)保的生產(chǎn)理念，杜絕礦山開采過程中廢水或是廢渣的排放，維護生態(tài)環(huán)境的平衡性、優(yōu)美性，發(fā)揮無廢開采技術的作用價值。

1.1.1 完善開采工作機制

礦山開采的過程中，采用無廢開采技術，應積極構建較為完善的無廢開采工作機制，以工業(yè)生態(tài)學為角度，將采礦生產(chǎn)作為中心，保護礦山的人文生態(tài)資源與經(jīng)濟環(huán)境，構建較為完善的有機工業(yè)系統(tǒng)，以最低的污染物和廢棄物排放量，最大程度上開發(fā)金屬礦產(chǎn)資源，待開采生產(chǎn)工作結束之后，利用最小的末端治理方式維護礦山的地質(zhì)環(huán)境。其一，在制定無廢開采工作機制的過程中，需要按照金屬礦山開采工藝技術的特點，消除潛在的危害源，重點提升資源的利用率，減少廢料的排出量，杜絕對地表環(huán)境造成破壞性影響；其二，在充分利用礦產(chǎn)資源的同時，還需進行資源的有效保護，杜絕出現(xiàn)地表塌陷的現(xiàn)象，降低固體廢料的排放量，盡可能實現(xiàn)零排放的目的；其三，實際的開采生產(chǎn)期間，應保持礦山生態(tài)系統(tǒng)和人文環(huán)境的完整性，完成開采生產(chǎn)之后，只需要使用少量末端治理方式或是無需使用末端治理方式，即可保證地質(zhì)環(huán)境不會受到破壞；其四，實際的開采生產(chǎn)工作中，所采用的工藝技術，必須要避免對金屬礦山周圍地質(zhì)環(huán)境造成負面影響。

1.1.2 合理選用開采技術

從本質(zhì)層面而言，礦山無廢開采的過程中礦山充填技術屬于工藝技術部分，不僅能夠幫助礦山開采企業(yè)提升資源的回采效率，還能保護地表環(huán)境不會受到破壞，提升礦山固體廢棄物的利用效率，具有一定的重要意義，因此在選用無廢開采技術的過程中，應重點關注礦山充填技術的使用。其一，礦床開采過程中會產(chǎn)生廢石與尾礦的固體廢棄物，此情況下可采用全尾礦膠結充填技術或是廢石膠結充填技術等，將礦山開采所形成的固體廢棄料作為有用資源，使得資源能夠和環(huán)境經(jīng)濟之間協(xié)調(diào)發(fā)展。與此同時，還需重點采用全尾礦脫水技術、現(xiàn)代化的活化制備技術、膏體泵壓輸送技術等進行處理，使得礦山開采企業(yè)更好地將固體廢棄物開發(fā)成為具有應用價值的資源，確保資源的有效利用；其二，上個世紀末期，我國鉛鋅礦已經(jīng)進行了高濃度全尾礦膠結充填技術的實驗，近年來，在全尾礦脫水技術和高濃度泵壓輸送技術不斷創(chuàng)新和成熟的過程中，高濃度全尾礦膠結充填技術也開始廣泛應用，在礦山開采期間使用倉式沉密脫水技術，能夠不斷提高尾砂的利用效率，利用率高達96%，這樣不僅可以將尾砂作為有用資源，還能避免廢棄物對地質(zhì)環(huán)境造成破壞，起到良好的地質(zhì)環(huán)境保護作用；其三，礦山開采生產(chǎn)的過程中也可以采用自然級配廢石膠結充填技術，借助礦山采空區(qū)的落差條件，使用低標號的充填體結構，將礦山生產(chǎn)的廢石當作是填充的主要材料，使得礦山掘進的過程中實現(xiàn)零廢石排放的目的。與此同時，也可以使用充填料分流輸送技術、自淋混合技術等，增強填充效率、提升填充技術的應用效果，改善填充結構的強度和穩(wěn)定性。

1.2 地質(zhì)巖層控制技術

由于在礦山開采的過程中會對巖體結構原始應力狀態(tài)造成破壞，導致巖體內(nèi)部應力出現(xiàn)重新分布的現(xiàn)象，使得采空區(qū)域周圍的巖體結構失去原本的平衡性，發(fā)生巖體移動、變形的現(xiàn)象或是破壞的問題，而在礦山開采期間所采用的開采生產(chǎn)方式不同，所引發(fā)的地質(zhì)災害類型和災害程度也有所不同，因此為有效進行礦山地質(zhì)環(huán)境保護，應在選擇開采生產(chǎn)技術的過程中，合理使用地質(zhì)巖層控制技術，維護礦山的地質(zhì)環(huán)境安全性。首先，礦山開采生產(chǎn)期間，應重點分析礦山賦存條件特征，強化工程地質(zhì)調(diào)查研究的力度，做好巖石物理力學性質(zhì)的檢測工作，使用巖石質(zhì)量分級評價的措施明確礦山巖體的力學參數(shù)，構建三維模擬模型，通過三維數(shù)值模擬技術方式，提前預測可能會發(fā)生的地質(zhì)災害問題，合理采用巖石穩(wěn)定性控制的技術，從根本層面上維護巖體結構的穩(wěn)定性。其次，重點進行結構參數(shù)的研究，分析礦柱尺寸情況，使用巖層支護和加固基礎，有效進行地質(zhì)巖層穩(wěn)定性的控制，預防因為巖層結構不穩(wěn)定對地質(zhì)環(huán)境造成破壞。

1.3 采用災害預警技術

礦山地質(zhì)災害預警技術應用的目的就是能夠快速了解地質(zhì)災害的風險隱患問題，提前進行防控，避免災害問題的發(fā)生，有效進行地質(zhì)環(huán)境的保護。因此，在金屬礦山地質(zhì)環(huán)境保護的過程中應重點使用災害預警技術，從根本層面避免地質(zhì)環(huán)境災害所帶來的影響。①礦床開采期間由于會受到各類因素的影響，發(fā)生突發(fā)類型的地質(zhì)災害問題，所以應做好各類影響因素的監(jiān)測工作，構建地質(zhì)災害引發(fā)因素的監(jiān)測預警系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)有能夠誘發(fā)地質(zhì)災害問題的因素，就要快速做出預警和警告，杜絕災害問題的發(fā)生；②礦山開采期間所出現(xiàn)的地質(zhì)災害問題，一般情況下，會具有破壞性、繼發(fā)性、突發(fā)性和災難性等特點，而由于礦山開采的環(huán)境非常復雜繁瑣，會導致地質(zhì)災害問題的控制和防災工作難度增加，但是因為礦山的地質(zhì)災害問題發(fā)生之前會有非常明顯的預兆，所以可以采用現(xiàn)代化的地質(zhì)災害監(jiān)測方式合理進行預警，長期有效開展災害預警監(jiān)測工作，開發(fā)建立因地制宜的預警系統(tǒng)，能夠提前預報地質(zhì)災害問題，有助于礦山企業(yè)使用合理的方式預防和應對災害，避免對地質(zhì)環(huán)境造成破壞；③當前，我國尚未構建非常成熟的礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，整體的災害監(jiān)控和預警能力偏低，無法全面有效識別各類地質(zhì)災害問題，因此在實際工作中，應重點研究開發(fā)非常完整的地質(zhì)環(huán)境災害問題的監(jiān)控系統(tǒng)和預警系統(tǒng)，提升災害預報的成功率，增強地質(zhì)災害的預警能力，全面有效進行各類信息的共享，重點研究不同地質(zhì)災害的發(fā)生機理和控制措施。例如：采用灰色理論、反函數(shù)模型、非線性動力學理論與分形理論等，綜合性進行礦山地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測分析，準確做出地質(zhì)環(huán)境災害的預警，使得礦山企業(yè)能夠按照地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測結果、災害預警信息等，采用科學合理的方式預防地質(zhì)環(huán)境問題，應對地質(zhì)災害現(xiàn)象，增強地質(zhì)環(huán)境的保護效果。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境治理的措施

礦山地質(zhì)環(huán)境問題的發(fā)生，對礦山生態(tài)環(huán)境和礦產(chǎn)經(jīng)濟健康穩(wěn)定發(fā)展會造成嚴重的危害，因此應重點關注對礦山地質(zhì)環(huán)境的治理，提高環(huán)境治理的有效性、可靠性。主要的治理措施為。

2.1 土地的復墾措施

礦山開采的過程中如果對周圍的土地環(huán)境造成了破壞，就要使用土地復墾的措施進行治理。2.1.1 采用土壤重構的措施

礦山土地復墾期間應著重采用土壤重構技術措施，對土壤結構和機制進行重構處理，有效開展修復和重建工作。首先，對土壤的酸堿度進行修復，著重恢復團粒結構，改善土壤的保水性能，有效進行生物特性的修復，借助現(xiàn)代化的生物學類型、化學類型、物理學類型與生態(tài)學類型等技術，構建適合生物進行生存的土壤結構。其次，建議在土壤重構期間采用生物修復措施，利用植物微生物和動物活動的方式，配合施加有機肥料改善土壤的肥力和性質(zhì)，與此同時還可通過動植物和微生物的活動進行土壤污染物降解，提升土壤結構質(zhì)量，保護水環(huán)境和大氣環(huán)境，避免污染物對生態(tài)環(huán)境或是人類生存造成危害，降低復墾過程中的成本支出量。最后，因地制宜結合礦山土壤、地域和氣候的特點，選擇具備一定土壤結構修復作用的植物，盡量選用生長速度較快、固土能力較高、根系十分發(fā)達的植物，達到土壤結構重構的目的。

2.1.2 采用土地復墾的措施

（1）廢棄區(qū)域的土地復墾。通常情況下，我國礦山開采之后，由于廢棄地區(qū)土壤污染十分嚴重，不適合植物的生長、動物的生存，而為有效進行治理，應重點使用土地復墾的措施，通過土地復墾的方式，有效進行地質(zhì)環(huán)境治理。首先，礦山的土地復墾期間，應使用回填技術方式，將礦山開采過程中所產(chǎn)生的尾礦與廢石等，及時回填到周圍的地區(qū)，等待回填結構沉降之后，通過碾壓機設備反復性地進行壓實處理，合理進行平整和夯實。其次，利用覆巖離層注漿減沉的措施，研究分析高層裂隙內(nèi)部漿液材料的具體流動規(guī)律和特點，然后明確鉆孔操作的位置和具體數(shù)量，每個孔之間的距離控制在一百米，然后根據(jù)導水裂隙帶的情況、沖擊層井的直徑指標等設置套管，通過鋼管材料進行注漿。實際操作的過程中應注意到，礦山開采期間所殘留的金屬殘渣可能會導致注漿的質(zhì)量受到影響，因此需要在排漿管的出口位置安裝振動篩，直徑超出3mm的金屬廢渣，在進入泵體設備之前會被過濾出去，以免影響注漿施工效果。最后，在土地復墾的過程中，應嚴格控制漿液材料的水灰比，使其在5：6左右，確保在復墾之后土壤適合生物生長、動物生存。

（2）塌陷區(qū)域的土地復墾。礦山被采空后，由于土壤結構發(fā)生變化，肥力、水分受到破壞，加之地表發(fā)生嚴重的塌陷現(xiàn)象、裂縫問題，會導致土地復墾的工作難度增加，對地質(zhì)環(huán)境治理造成不良影響。因此在金屬礦山的地質(zhì)塌陷區(qū)域土地復墾的過程中，應重點分析塌陷特點和情況，合理使用現(xiàn)代化的塌陷治理措施，例如：采用井下充填的治理方式，嚴格進行地表不均勻沉降問題的控制，首先，選擇礦山周圍的矸石作為核心材料，利用粉煤灰材料與之相互混合，二者比例控制為1：0.62，確保填充材料具備一定的強度和穩(wěn)定性。其次，在地質(zhì)塌陷的位置進行鉆孔，孔徑為50cm，在鉆孔的下部分設置深度50m、直徑3m的儲料倉，設置緩沖類型、防堵塞類型的設備，利用皮帶、計量器定量并且定時輸送矸石材料，使得材料能夠輸送到儲料倉的位置。最后，需要設置填充施工的支架，同步性開展金屬礦山的開采生產(chǎn)活動和填充活動，以此增強塌陷治理的效果，使得塌陷地區(qū)的土地更為平整。完成塌陷地區(qū)的土地復墾操作之后，應在其中種植沙棘、灌叢等植物，固留植物所產(chǎn)生的掉落物質(zhì)或風蝕物質(zhì)，以此改善地表土壤，達到良好的地質(zhì)環(huán)境治理目的。

2.2 采用生態(tài)恢復的治理方式

2.2.1 水土流失的治理

水土流失對礦山的地質(zhì)環(huán)境會造成嚴重破壞性影響，因此在礦山的地質(zhì)環(huán)境治理過程中，應重點進行水土流失方面的治理。例如：采用建設擋墻的措施、建設排水系統(tǒng)的措施等，對礦山的水流進行攔截、對漏水進行阻斷。同時還需分段性進行危險坡面的處理，在各個區(qū)域設置排洪渠設施或者是截水溝設施，栽種當?shù)貐^(qū)域的植物、樹木等，建設能夠避免發(fā)生水土流失問題的防護林。

2.2.2 廢水的有效治理

礦山開采生產(chǎn)的過程中會排放出大量重金屬污染物，不僅會對地質(zhì)環(huán)境造成污染，還會危害水資源，影響生態(tài)環(huán)境。因此應做好礦山廢水的治理工作，制定較為完善的廢水治理工藝方案，減少礦山廢水的排放量，例如：采用現(xiàn)代化的污水治理措施、廢水回收二次利用措施、水循環(huán)措施等，提升廢水治理的效果。再如：積極借鑒其他國家的成功經(jīng)驗，引進現(xiàn)代化排水技術，在礦山廢水中添加適當?shù)纳遥纳茝U水的PH值，使得廢水內(nèi)部的重金屬物質(zhì)沉淀，收集所沉淀的重金屬物質(zhì)之后，將澄清的水分排放到周圍地表，以免影響地質(zhì)環(huán)境。另外，在廢水治理期間，還可通過生物膜類型、生物氧化類型、濕地處理類型等先進技術，提升治理工作的有效性，使得礦山地質(zhì)環(huán)境和水環(huán)境恢復到良好狀態(tài)。

2.3 完善地質(zhì)環(huán)境治理技術模式

礦山的地質(zhì)環(huán)境治理過程中應積極采用先進的技術，制定完善的技術方案、技術模式，提高地質(zhì)環(huán)境治理工作水平。①采用先進的物理治理技術。此類技術主要應用在礦山開采的過程中，對周圍地質(zhì)環(huán)境破壞進行處理，在重金屬污染問題不是非常嚴重的狀態(tài)下，可利用生物化治理技術方式，使得地質(zhì)環(huán)境能夠快速恢復到非常良好的狀態(tài)，例如：通過機械設備深耕復墾的措施，將已經(jīng)出現(xiàn)重金屬污染問題的土壤深翻到地下區(qū)域，而原本地下土壤則能夠深翻到地表面區(qū)域，這樣在一定程度上可以進行微生物土壤淺表分散，通過土壤本身所具有的自凈能力，達到地質(zhì)環(huán)境恢復的目的，同時，還可以選擇具有金屬吸附性的植物，將其種植在礦山地區(qū)，從而快速進行礦山地質(zhì)環(huán)境的恢復；②使用化學類型的治理技術。通常情況下，礦山開采生產(chǎn)期間，頻繁進行生產(chǎn)活動，會產(chǎn)生很多廢水和廢渣，如果不能科學進行處理，隨意對其排放，就很容易出現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境污染問題和破壞問題，因此，應積極采用化學治理技術，例如：礦山周圍土壤酸性較高，就可在其中添加堿性化學試劑，改善土壤的酸堿度，在此之后設置適當數(shù)量的氮肥和磷肥，提升土壤的肥力，加快土壤的恢復速度。而如若礦山周圍地質(zhì)的重金屬離子污染物含量很高，就可設置銀離子吸附劑或是活性炭等材料，利用化學反應的方式，快速凈化地質(zhì)環(huán)境中的重金屬污染物；③采用生物治理技術措施。生物治理技術在金屬礦山地質(zhì)環(huán)境治理中的應用，主要就是根據(jù)礦山周圍地質(zhì)環(huán)境特點，選擇具有重金屬吸附性能的植物進行種植，或是引進相應的微生物，在完成植物種植和微生物引進之后，在土壤中設置生石灰材料或硅酸鈉材料，避免出現(xiàn)礦山尾礦散沙的問題，營造較為良好的地質(zhì)環(huán)境。除此之外，也可在礦山周圍土地中設置適當?shù)尿球荆纳仆寥澜Y構的性能，起到地質(zhì)環(huán)境治理作用和恢復作用。

3 結語

綜上所述，礦山地質(zhì)環(huán)境的保護和治理非常重要，是促使礦產(chǎn)企業(yè)和當?shù)亟?jīng)濟健康穩(wěn)定發(fā)展的基礎保障，因此，在礦山開采的過程中，應重點采用現(xiàn)代化的開采技術，合理使用地質(zhì)巖層控制技術和地質(zhì)災害預警技術，全面進行地質(zhì)環(huán)境的保護。同時，在地質(zhì)環(huán)境治理的過程中重點使用土壤重構措施，土地復墾措施，生態(tài)恢復治理措施等，增強地質(zhì)環(huán)境治理的效果，加快地質(zhì)環(huán)境的恢復速度。