试论矿山沉陷的防治问题

来源:用户上传      作者: 熊建越

　　摘要：我国是世界上第二大采矿国，我国的矿产资源储备非常丰富，但由于我国生产结构中科学技术含量有限，对于能源的需求和消耗量仍很大，这就加速了对矿山的开采力度，开采沉陷是造成矿区地质灾害的直接原因，只有有效地控制和减轻沉陷程度才能减轻或避免环境灾害。本文根据我国矿山地质环境现状以及存在问题，进行了系统性的分析，并针对不同问题提出了具体可行的治理对策。
　　关键词：开采沉陷；防治技术；环境影响；综合治理
　　
　　众所周知，我国属于矿业大国，然而粗放式的生产模式破坏了矿山结构以及周围地质环境，严重威胁了人民生命财产安全，制约了矿区国民经济的发展，也影响了国民经济的可持续发展。
　　一、矿山开采沉陷带来的环境灾害问题
　　（一）矿山开采沉陷的原因
　　引起矿山开采沉陷的原因主要是人为活动，尤其是地下采掘活动，导致矿山形成采空区，使得上方岩、土体失去有利支撑，最终导致地面塌陷等严重后果的发生。矿山沉陷在我国许多矿区都有发生，这一现象在很大程度上破坏了交通设施、水利设施、建筑物、道路、农田等，更严重的甚至引起山体滑坡和崩塌现象。
　　（二）开采沉陷造成的环境灾害
　　长久以来，对资源的大规模开采，对矿山及其周围环境造成了严重破坏。引起了一系列的环境问题，这些问题的发生大多与矿山开采造成的岩层和地表沉陷有关。造成的主要环境危害有：大面积农田的塌陷和水土流失，使破坏后的土壤严重退化，以及第四系潜水位的相对上升，使土地地表湿地、沼泽和湖泊化，造成农田的减产或者绝产；矿山开采沉陷还会造成交通设施、水利设施、输电线路、地面建筑物等的破坏，恶化了矿山及周边地区的生产、生活条件和环境；矿山开采沉陷造成的环境恶化和土地破坏等问题给矿区居民的生活造成了严重的影响，破坏了人们的居住环境,降低了居民的生活水平；矿山开采沉陷严重的地区，还会产生人口迁移和村庄搬迁重建等问题，处理不当，还会产生一系列的社会矛盾。
　　二、防治矿山沉陷的若干对策和有效途径
　　大面积掠夺式开采引起的矿山岩层和地表移动是造成矿山塌陷灾害的根源，解决此问题的根本是有效的控制和防治矿山的塌陷程度。防治矿山沉陷的有效途径和对策可以从两方面分析：一方面是对开采沉陷的防治和控制,即改进和选择合理的采矿方法、技术和工艺，合理布置开采工作面；另一方面是矿山开采沉陷地区的恢复和整治，对受破坏的土地进行综合的整治和利用。
　　（一）全部填充开采，以防地表下陷
　　因为在矿山开采地段会出现采空区，所以在矿物采出后而顶板尚未冒落前，及时地运用专门的充填设备和填充设施，采用充足的填充材料对采空区进行密实的充填，如水沙充填、风力充填和矸石自溜充填等方式进行填充，来减少地表下沉或者变形，达到保护地面建筑物和农田水利等设施的目的。
　　（二）覆岩离层带充填延缓地表下陷
　　覆岩离层带充填技术难度大，主要依据采空区上方覆岩移动所形成的岩移特点，在矿山被开采的规定时间间隔内，利用钻孔向离层带空间进行高压注浆、充填、加固离层带空间、将砌体梁结构稳固为连续梁结构，减少下沉空间向地表传递，来延缓地表的下沉。
　　（三）限厚开采和协调开采的可持续开采模式
　　要以不破坏环境为前提进行可持续开采，以矿区的地形、地质构造和地表建筑物抗变能力为依据，在不产生地表积水和建筑物不下沉的前提下，确定可开采的岩层厚度。进行开采时，设计出工作面的合理开采间距，以及相互位置，使开采所产生的多个地表变形之间可以相互抵消或者部分抵消，从而达到保护地面建、构筑物的作用。
　　（四）“采-注-采“三步法开采
　　“采-注-采”三步法是充分利用覆岩结构对岩层移动的控制作用,应用荷载置换原理,布置条带式工作面进行跳跃式开采，小条带开采―注浆充填固结采空区―剩余条带开采”三步法。该方法有效地解决了矿山开采地表沉陷问题，提高和控制了回采率，同时保护了地面建筑物，但是由于工艺较为复杂,成本较大等缺点，应用并未得到广泛采用。
　　（五）土地复垦技术
　　各矿区开采应遵循《土地复垦规定》，按照合理的原则和土地破坏程度来决定宜农则农、宜渔则渔、宜林则林、宜建则建，改善土地肥力，最终提高生物生产力。
　　土地复垦是指对矿山开采过程中造成的挖损、塌陷、压占等土地破坏问题采取的一种生态工程措施，完全恢复或者部分恢复被破坏土地的生态功能。包括矿渣充填复垦和粉煤灰充填复垦、输排法复垦、深挖垫浅复垦、固体微生物复垦技术等多种较为专业和有效的治理方案。要深入加强土地复垦工作的开展，有效地缓解人地之间的矛盾，改善被破坏区的生态环境。
　　除此之外，国家应当积极建立矿山地质环境监督管理的法律法规体系，实现依法治矿、有法可依；积极建立和完善矿山地质环境保护的监测体系和管理机构；应当积极建立和健全矿山地质环境恢复治理的有效投资机制，从经济手段上加以保证；应当根据矿山地质环境规律和特点，制定和完善矿山地质环境保护的长远规划,并将这些规划纳入到地方政府总体发展规划当中。
　　三．结束语
　　矿山开采沉陷对土地资源的破坏和影响是不容忽视的，也是造成矿山环境地质灾害的直接原因，所以各个矿区应该坚持从实际出发，实事求是，尽早开展系统的开采沉陷环境影响和治理对策研究,合理应用防治和控制矿山沉陷技术、土地复垦技术、矿区生态复垦技术等多学科知识,对矿山地表沉陷区进行综合治理和开发再利用，唯有如此，才能更好地保护地表、矿山环境和农民的根本利益，以保障矿区的良性健康可持续发展。
　　参考文献：
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