第5頁共21頁礦山治理我國的山區(qū)面積廣大，包括山地、崎嶇的高原和丘陵，約占全國陸地面積的三分之二。山區(qū)在采礦方面優(yōu)勢較大，但若是礦區(qū)保護環(huán)境不利，也容易引起地質(zhì)災(zāi)害。因礦山開采對環(huán)境的破壞分為：地質(zhì)損毀、環(huán)境污染、景觀損毀三大類情況。所以廢棄礦山的治理技術(shù)也就圍繞這三部分展開。在礦山開采中無論是否是露天礦，造成地表受開采沉陷影響的一個明顯的損毀特征是地表出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重時還將有塌陷臺階出現(xiàn)，地表裂縫發(fā)生的地段主要集中分布在煤柱、采區(qū)（盤區(qū)）邊界的邊緣地帶，以及每層淺部地帶。在治理修復(fù)中常采用充填工程處理.對地表裂縫填堵與整治、對沉陷臺階進行土地平整，以恢復(fù)原土地功能，防止水土流失。塌陷地充填復(fù)墾土地綜合利用技術(shù)，一般是利用土壤和容易得到的礦區(qū)無污染的固體廢棄物，如煤矸石、坑口和電廠的粉煤灰、露天礦排放的剝離物、尾礦渣、垃圾、沙泥、湖泥、水庫庫泥和江河污泥等來填充采礦塌陷地，恢復(fù)設(shè)計地面高程來綜合利用土地。塌陷地其應(yīng)用條件是有足夠的充填材料且充填材料無污染或可經(jīng)濟有效地采取污染防治措施。挖深墊淺復(fù)墾技術(shù)是利用沉陷較深，有積水的高、中潛水位地區(qū)，且水質(zhì)適宜于水產(chǎn)養(yǎng)殖，將塌陷區(qū)在季節(jié)性積水較深區(qū)域在旱季進行挖深取土，并將土填在塌陷較淺的區(qū)域，然后將較淺區(qū)域復(fù)墾為耕地，較深區(qū)域就勢建塘養(yǎng)魚，塘邊坡地栽樹種草的一種工程技術(shù)方法。挖深墊淺法操作簡單、適用范圍廣、經(jīng)濟生態(tài)效益顯著挖深墊淺常用的工程措施主要包括泥漿泵抽取法或推土機搬運法。采用挖深墊淺進行土地復(fù)墾時，表土是否剝離還取決于塌陷區(qū)土壤的理化性質(zhì)，挖深墊淺的深度必須適宜。研究表明地表塌陷區(qū)域深度在1.5一4m范圍內(nèi)易于采用挖深填淺進行綜合治理，在塌陷深度<1.5和>4.0的區(qū)域不宜進行挖深墊淺作業(yè)，對于地下水位埋藏較淺的區(qū)域，如地下水位小于2m，可在1.5~3.0m之間的塌陷區(qū)內(nèi)進行挖深墊淺，如地下水位大于2m，可在2.0m~4.0m之間進行挖深墊淺，其挖深和墊淺原則上不應(yīng)超過2m。原則上挖深和墊淺部分應(yīng)基本上保持挖方和填方工程量的平衡。墊淺部分用于農(nóng)業(yè)種植的耕地，一般應(yīng)高于地下水位0sm，以防止?jié)n澇對農(nóng)作物的傷害，其防洪標(biāo)準(zhǔn)一般不應(yīng)小于5年一遇洪水標(biāo)高。一、地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生因素1、采礦時對地下水必須進行疏干排水,甚至要深降強排.由此而出現(xiàn)了一系列的地質(zhì)災(zāi)害問題。首先是礦井突水事故不斷發(fā)生。許多煤礦的上覆和下伏地層為含水豐富的石灰?guī)r,特別是石炭二疊紀(jì)煤系地層,不僅煤系內(nèi)部有含水性強的地層,其下伏為巨厚的奧陶紀(jì)灰?guī)r。這些礦床隨著開采的延伸,地下水經(jīng)深降強排,產(chǎn)生了巨大的水頭差,在一些構(gòu)造破碎帶和隔水薄層的地段,煤層承受到來自下部灰?guī)r地下水的高水壓,威脅著礦井和職工生命的安全。其次是由于疏干排水,使許多巖溶充水礦區(qū)引起地面塌陷,嚴(yán)重影響地面建筑、交通運輸以及農(nóng)田耕作與灌溉。各礦區(qū)附近均有地面塌陷現(xiàn)象,水位下降很多,使廠礦、工業(yè)和生活供水原有系統(tǒng)發(fā)生吊泵,形成無法供水的局面。再次是某些礦山由于排水,疏干了附近的地表水,淺層地下水長期得不到補充恢復(fù),影響植物生長;有的礦區(qū)甚至形成土地石化和沙化、水土流失、荒漠化嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境遭到破壞。2、其他因素

礦山地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素很多,有些是開采過程中難以避免的,如開采深度的增加,使得地應(yīng)力相應(yīng)增大引起冒頂、片幫、脫盤甚至巖爆的嚴(yán)重地壓災(zāi)害;有的是開采中忽視預(yù)防或開采不規(guī)范、管理不科學(xué)導(dǎo)致的,如采空區(qū)不及時充填、廢渣廢水隨意排放、水文地質(zhì)及構(gòu)造不了解、巷道偏離、盲目指揮、違章作業(yè)、私挖亂采等,非穩(wěn)定因素積聚到一定限度引發(fā)各種災(zāi)害;有的礦山片面追求經(jīng)濟利益或為擺脫一時的經(jīng)營危機,摒棄常規(guī)如采富棄貧、求近避遠(yuǎn),結(jié)果為后期發(fā)展埋下災(zāi)害隱患;曾一度泛濫的民采風(fēng)潮掠奪式的開采活動也對部分國有大中型礦山造成嚴(yán)重干擾和資源、環(huán)境破壞。二、礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要類型

礦山地質(zhì)災(zāi)害種類繁多,按成災(zāi)與時間的關(guān)系,可分為突發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)害(如礦坑突水、瓦斯爆炸、巖爆等)和緩發(fā)性礦山地質(zhì)災(zāi)害(如采空區(qū)的地面變形、環(huán)境污染等)。但最常見的是以災(zāi)害的空間分布和成因關(guān)系分類。

1、巖土體變形災(zāi)害

（1）礦山地面和采空區(qū)塌陷地面塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區(qū),若保留礦柱不足,或因礦柱受損而失去支撐能力,就會造成地面塌陷。特別是那些礦體埋藏較淺,產(chǎn)狀較平緩的礦區(qū)(如煤礦),地面塌陷的現(xiàn)象更為常見。礦體埋藏相對較深的地下開采礦山,如果不能及時回填和崩落采空區(qū),當(dāng)其達(dá)到一定規(guī)模就會產(chǎn)生大面積塌陷。此外,在巖溶分布區(qū),還會因礦山排水疏干而導(dǎo)致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不僅破壞可耕地資源、建筑物,毀壞道路、水庫,還可直接導(dǎo)致礦山某些地下巷道的塌毀,或使大氣降水和地表水沿塌陷裂縫灌入坑內(nèi),造成淹井事故,直至停工停產(chǎn)。（2）

采礦場邊坡失穩(wěn)、滑坡與巖崩主要原因是不合理開采如采剝失調(diào)、邊坡角度過陡等造成,這種災(zāi)害多發(fā)生在露天開采的非金屬礦山和建材礦山。（3）

坑內(nèi)巖爆坑內(nèi)巖爆又稱礦山?jīng)_擊,這是因礦坑周邊和頂?shù)装鍑鷰r,在受到強大的地殼應(yīng)力作用而被強烈壓縮,一旦因采掘挖空出現(xiàn)自由面,即有可能產(chǎn)生巖石地應(yīng)力的驟然釋放,導(dǎo)致巖石大量破裂成碎塊,并向坑內(nèi)大量噴射、爆散,給礦山帶來危害和災(zāi)難。（4）采礦誘發(fā)地震因采礦活動而誘發(fā)的地震,震源淺、危害大,小震級的地震即可導(dǎo)致井下和地表的嚴(yán)重破環(huán)。（5）

場庫失穩(wěn)場庫失穩(wěn)主要是由于尾礦壩潰決崩塌繼而形成泥石流造成的危害。尾礦壩崩壩事故常給礦區(qū)居民生命財產(chǎn)帶來巨大危害,同時也給環(huán)境造成巨大破壞和污染。2、地下水位改變引起的災(zāi)害（1）礦坑突水涌水這是最常見的礦山災(zāi)害,突發(fā)性強、規(guī)模大,后果嚴(yán)重。生產(chǎn)過程中常因?qū)ΦV坑涌水量估計不足,采掘過程中打穿老窿,貫穿透水?dāng)鄬?驟遇蓄水溶洞或暗河,導(dǎo)致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人員傷亡災(zāi)難。（2）坑內(nèi)潰沙涌泥這是常與礦坑突水相伴而生的災(zāi)害。當(dāng)采掘過程中驟遇蓄水溶洞,常見溶洞中充填的泥沙和巖屑伴隨地下水一起涌入,另外一些透水?dāng)鄬雍偷亓芽p也常會使淺部第四紀(jì)沉積物隨下漏的地表徑流涌入坑內(nèi)。其結(jié)果是使坑道被泥沙阻塞,機器、人員被泥沙所埋,嚴(yán)重時甚至?xí)沟V山遭受毀滅性的打擊。（3）

環(huán)境污染環(huán)境污染是礦山災(zāi)害的另一種重要形式。因采礦、選礦產(chǎn)生的“三廢”物質(zhì),由于未經(jīng)有效處理就被排放到江河湖海中,造成環(huán)境污染公害事件。采礦還會造成水土流失、土地砂化、鹽漬化、地下水?dāng)嗔鞯?。壤的性能，從而達(dá)到增產(chǎn)的效果。馬鞍山礦山研究院曾將磁化尾礦加入到化肥中制成磁化尾礦復(fù)合肥，并建成一座年產(chǎn)1萬噸的磁化尾礦復(fù)合肥廠。但這些還只是停留在對少量尾礦的利用上，至今仍無法減少大宗尾礦的排放，所以大量的尾礦只能排到尾礦庫和一些自然場地，如何治理這部分尾礦成為當(dāng)務(wù)之急。

充填礦山采空區(qū)。礦山采空區(qū)的回填是直接利用尾礦最行之有效的途徑之一。有些礦山由于種種原因，無處設(shè)置尾礦庫，而利用尾礦回填采空區(qū)意義就非常重大。如安徽省太平礦業(yè)有限公司前常銅鐵礦位于淮北平原，由于地理因素?zé)o處設(shè)置尾礦庫，選礦廠排放的尾礦經(jīng)過技術(shù)處理后，全部用于填充采空區(qū)；濟南鋼城礦業(yè)公司采用膠結(jié)充填采礦法，提高礦石回采率20%以上；萊蕪礦業(yè)公司利用尾礦充填越莊鐵礦露天采坑，再造了土地，治理了環(huán)境；礬口鉛鋅礦利用尾礦作采空區(qū)充填料，其尾礦利用率達(dá)95%。用尾礦做充填料，其充填費用較低，僅為碎石水力充填費用的1/4～1/10。這不僅解決了尾礦排放問題，而且減輕了企業(yè)的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，并取得了良好的社會效益。四、尾礦綠化方案

尾礦庫綠化以改善尾礦庫環(huán)境質(zhì)量為主要目的的，臺金廠礦綠化工程。尾礦的尾砂粒度細(xì)而松散，每逢干旱季節(jié)和刮風(fēng)天，隨風(fēng)飛揚，造成對周圍環(huán)境的污染。在雨季受雨水沖刷，流人河流和農(nóng)田，污染水系，堵塞河道，危害農(nóng)田，惡化生態(tài)環(huán)境。綠色植物的根系具有固沙作用，綠色植物具有防風(fēng)、吸滯粉塵的綜合作用。尾礦庫綠化可以減輕以至消除尾砂污染。尾礦庫綠化包括閉尾尾礦庫綠化和服役中尾礦庫壩坡上的綠化。尾礦庫綠化有覆土植被和直接植被兩種。(1)覆土植被。當(dāng)尾砂中的有毒有害重金屬離子和放射性元素含量較高時，不宜種植農(nóng)作物和水果，可先直接種植樹木和地被植物。在尾砂中有害的重金屬離子和放射物質(zhì)的含量較少，不會因生物富集進入農(nóng)作物而影響人體健康時，在尾砂上覆蓋20～100cm厚的土壤，將其開墾為農(nóng)田或果園，種植農(nóng)作物或水果。覆土開墾為農(nóng)田的尾礦庫，開始時先種植豆類或豆科牧草等可以固氮和肥田的植物，并多施有機肥，以熟化土壤，提高土壤肥力。然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂蛱卣?，種植合適的農(nóng)作物或果樹。當(dāng)尾砂中有毒有害的重金屬離子含量過高，雖可直接種植，但難于達(dá)到種植效果時，也要在尾砂上覆蓋20～100cm的土壤，然后植被綠化。覆土植被宜選擇耐干旱、耐瘠薄、抗性強、生長快、品質(zhì)好的植物品種，尤其以鄉(xiāng)土品種為好。適宜的品種有木麻黃、麻櫟、馬尾松、油松、沙棗、沙棘、紫穗槐、胡枝子、檜柏、油茶、柏木、苦楝、絲棉木、國槐、刺槐、臭椿、構(gòu)樹、合歡、毛白楊、鉆天楊、樟子松、側(cè)柏等。(2)直接植被。在尾砂上直接種植，宜選用生長快、根蘗性強、萌芽力強、根系發(fā)達(dá)、抗風(fēng)沙、耐沙埋、固沙力強，對有毒有害污染物抗性強，耐干旱瘠薄