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摘要 ：随着采矿业的发展，采矿工作强度逐渐加大，采矿过 程中经常发生矿难。本研究分析了矿产资源开发区的现状， 总结 了高强度开采造成的矿山地质灾害， 包括泥石流、滑坡和地裂隙 等。相关地质灾害分布特征研究表明， 地裂缝引起的地表塌陷面 积最大，泥石流和滑坡对生命威胁较大。此外，矿山地质灾害、 生态环境和地质地貌密切相关。本文介绍了地质灾害防治和地 质环境保护战略效用评价体系，并通过一个矿山案例来分析地 质灾害防治措施和地质环境保护对策。
关键词 ：矿山,地质灾害,地质环境,防治,保护
进入21世纪以来，中国经济发展越来越快，同时，对资源的 需求也越来越大， 我国矿产资源开发利用快速增长， 矿产的开采 对矿山地质环境造成了相当大的破坏。例如， 过度开采和堆渣破 坏和占用土地资源 ;采矿过程中的山体切割和爆破开山作业引 发了塌方、滑坡和泥石流等地质灾害 ;地下开采对地下水层造 成破坏，引发地面塌方、地裂缝等地质灾害。因此，防治地质灾 害十分重要。
随着工业化、城镇化的快速推进和生态文明建设战略的实 施，伴随着矿山的大规模开采和范围扩张，矿山地质环境问题 日益突出，生态破坏程度越来越严重 , 导致严重的矿山地质灾 害问题。尤其是在城市周边和重要交通干道沿线可视范围内的 废弃矿山， 由此造成植被破坏、丘陵裸露和土地破坏， 这对城市 形象和生态环境造成恶劣影响。矿山地质灾害已成为公众关注 和社会关注的热点问题，并逐渐演变成社会经济发展的主要障 碍，使得地质灾害防治和生态环境恢复治理日益成为普遍需求。 因此， 大力实施矿山地质环境综合整治， 修复矿区生态环境， 提 高土地科学利用水平，进一步提升城市形象刻不容缓。这不仅 成为关系城市发展和生态文明建设的重大课题，也是消除地质 灾害、保障人民生命财产安全的有效手段。此外， 这也是充分利 用矿产资源、促进经济发展、保障社会稳定、推进生态文明建设 的重要举措。
因此，本文根据研究区的地质特征，详细制定了矿山地质 灾害防治措施和矿山地质环境保护策略，并采用层次分析方法 获得了效用评价体系的指标权重。通过线性加权平均法的评分 结果和排名验证了所提出的措施和策略的实用性，并得出了一 些研究结论。
1 矿产开采区工程地质灾害
在矿产勘查区，矿产开采主要采用斜坡开采和爆破开采。 粗暴开采会诱发地理灾害。为保障矿山职工的生命财产安全， 地质灾害防治成为一项重要措施。地质灾害防治的一个重要原 则是“因地制宜”结合自然环境的合理开发，以“预防”为主， “治”为辅。
地质灾害是由于自然灾害或人为灾害引起的生态环境的急 剧变化， 通常会对人类生存环境造成极大的破坏。除了人为灾害 的成因外，自然灾害具有不可预知的特点，具有随机性。例如， 由于地震的随机性， 地震引起的地质灾害很难提前预测。地质灾 害报告时， 已经造成经济损失。
一般矿山地质灾害包括滑坡、塌方、地面塌陷和泥石流等。 滑坡表现为山体边坡岩土体在地震、水流和过度开采的影响下 发生松动、滑移。山体边坡岩土体在多种因素作用下产生裂缝， 冲击后岩土体与主体岩土体分离，滑落至山脚，即发生坍塌。地 面塌陷是由于地下资源或水资源过度开发造成的空心结构，导 致地面无法支撑自身和地面上的山体或建筑物的重量。泥石流 是指因强降雨引起的松散的沙土被随水流带走的现象，流失的 物质包括泥沙、石块等。
上述地质灾害发生时，矿区生态资源将受到较大影响。首 先，泥石流和地面沉降会对矿区水资源造成破坏， 包括水资源污 染和水资源运输通道受阻。滑坡、沉降和泥石流将对矿区建筑 物和自然植被造成严重破坏。此外， 泥石流和地面沉降都会破坏 矿区土壤资源。泥石流冲刷后，矿区地表坡度发生变化，径流增 加，加速水土流失和水土流失。由于上述资源遭到破坏，矿区农 作物将停产， 树木、灌木将枯死。
2 地质灾害防治与地质环境保护战略效用评价体系
为有效、准确地分析所制定的地质灾害防治和地质环境保 护战略对研究区的具体效用， 建立合理的评价指标体系， 前提是 要解决几个问题。一是指标的科学性。二是指标的可操作性和 可衡量性。三是指标的简洁性。基于以上出发点，在充分考虑矿 山地质特征对地质灾害和地质环境的影响后， 借鉴了各单位、各 部门提出的可持续发展指标体系。并采用联合国可持续发展委 员会多指标型指标体系的方法，从2 个主要一级指标和 13 个二级指标构建矿山地质灾害状况和地质环境等级评价指标体系。 从而验证地质灾害防治和地质环境保护战略的具体效用。
根据加权平均法的计算原理和公式，依次建立线性计算模 型。根据评估组成员的权重，计算各指标要素在最低层级指标 中的得分，即组内各成员对级别指标的评分与评估组成员对等 级指标各指标要素的权重进行求和。根据指标内容权重，自下 而上计算各层级指标的加权平均分。根据指标描述对指标进行 打分，将分值写在得分栏中，每个二级指标的满分为 100 分。每 个一级指标的分值可以通过将所有二级指标。其中，地质灾害 程度为负指标， 二级指标数值越小， 地质灾害程度越低， 一级指 标数值越大。
3 案例分析
3.1 案例概况
某地区的面积为 3.04×106 平方千米，其中2338 个地点是以 生产煤炭为主的能源矿山，1169 个地点是主要生产铁、铜和其 他常见金属的金属矿山，7189 个地点是非金属矿山，主要生产 玉石等矿石，整个地区的矿山年产量为 4.21×108 吨，年总产值 493.15 亿元。丰富的矿产资源为西北地区带来了巨大的财富，但 也正是因为巨大的财富使当地的矿产企业进行了广泛的开采。 不合理的开采对当地土地环境造成了不可逆转的破坏，并引发 了地质灾害。
选取某以薄层状碳酸盐岩为主要矿产资源的矿山作为研究 对象。研究区地层主要包括泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系。 根据岩性特征， 矿区地层可分为两套岩石体系， 即三叠系泥砂岩 岩系和三叠系以下的碳酸盐岩岩系。初级沉积链土沉积分布于 上部的碳酸盐岩系地层中， 下覆厚层碳酸盐岩， 初级沉积链土壤 沉积以下的岩石颜色浅、纯净，岩性变化小。原生沉积银土矿层 以上的岩石多为薄层碳酸盐岩， 颜色深， 岩性变异大， 夹层泥质。 三叠纪粉砂岩多为细粒肩状构造， 含凝灰质成分。矿山地层岩性 特征可概括为右河流域开张、扩张、断面、闭合的完整发育过程。 右河流域开辟于中泥盆世， 矿区未出露前泥盆世地层基底， 不能 反映盆地开辟地层界面特征。矿区地层岩相情况表明， 该矿具有 阶地构造性质， 自泥盆纪以来基本保持阶地浅水沉积环境， 虽然 也表现为水深暂时增加， 但不改变阶地性质。矿区地貌主要受岩 性与构造控制， 构成岩性与构造地貌相结合的地貌。岩性控制表 明，前三叠系碳酸盐岩地层发育岩溶地貌， 三叠系泥岩地层发育 河流地貌。构造控制表明，岩溶地貌发育在背坡核心区，河流地 貌发育在斜核区。
所选矿山位于A 河、B 河和 C 河的西南至东北方向，均呈西北方向，形成了喀斯特地貌和河流地貌之间的分布格局。A河西 南侧为 1 号和2 号矿山，A河和B 河之间为 3号矿山，B 河和 C 河 之间为4号和 5号矿山。矿区主要分为喀斯特地貌和河谷地貌两 类。喀斯特地貌主要由山地正地形组成， 河谷地貌分布在盆地的 负地形中。由于矿山的地质地貌特征在以往的研究中没有太多 讨论， 因此将目标区域的地质地貌结合起来进行综合研究， 为后 续地质灾害防治措施和地质环境保护策略的制定奠定基础。 3.2 案例分析
通过查阅矿山所在市统计年鉴，目标矿山五个分区的各项 指标数据分别在战略实施前一年和实施后一年进行统计。利用 效用评价系统打分后，得到了策略实施前后的地质灾害程度和 地质环境等级得分。将分数按等级划分后， 得到预防保护策略的 效用评价结果。
通过方案实施前后地质灾害等级变化对比，地质灾害治理 措施实施前本研究区 5 个矿区的地质灾害等级分别为V、IV、V、 V和IV级。这表明该矿具有地质岩性特征，泥盆系、石炭系、二 叠系和三叠系岩性变化较大，泥质夹层增多，肩部细粒构造，含 凝灰岩组分等地质岩性，破碎占地面积大渣处置和地面塌陷影 响面积大，地质灾害程度较重。通过针对不同矿区采取针对性、合理的地质灾害防治措施，目标区地质灾害等级提升为Ⅱ、Ⅰ、 Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ类。
对一号矿小塌方险情，采用削坡减荷、移石解除，大塌方整 体采用锚喷法加固， 注意加强排水。对坍塌矿区地表进行重新平 整，填平塌陷坑和裂缝，并修建截水沟和排水沟，防止地面涌入 矿井造成山体滑坡。地质灾害等级由Ⅴ级改为Ⅱ级。
2 号矿采用先进的采矿技术，如采用废石、矿渣或尾矿砂充 填采区， 控制和减缓地表沉降及采区塌陷行为和幅度， 以及也减 少了矿渣、尾矿砂大量侵占土地的问题， 地质灾害等级由Ⅳ级变 为Ⅰ级。
由于 3号矿区地质环境本底条件较差，集水面积、滑坡量和 相对高差较大，尾矿库渗漏缺口明显。为此，在矿井滑坡体的不 同位置分别施工了防滑岩堆、防滑挡土墙、防滑桩和防滑桩。采 取整体锚固措施， 提高滑坡体的摩擦强度和抗剪强度， 增强滑坡 体的整体稳定性。并在滑坡体表面植树种草， 防止坡面水土流失 和泥石流。在尾矿库运行过程中，加强监督管理，规范运行，更 加有效地防止了尾矿溢砂和溃坝。对已经决堤或可能决堤的尾 矿库，安排了修复加固工程。新建尾矿库时，要特别注意选址， 尾矿库建在高于历年最高洪水位的位置，明确禁止在现有河流 漫滩上挖建尾矿库。尾矿库设计安全稳定，排水防洪系统完备， 施工期间保质保量， 防止溃坝再次发生， 地质灾害等级由Ⅴ级变为Ⅰ级。
4 号矿的主要问题是滑坡体量大，部分棚屋建在渣堆下。大 雨来临时，会造成人员伤亡，棚顶倒塌的隐患巨大。为此采取了 降低高度或缓坡措施以减轻自重，并将台阶高度控制在 9m 以 内，并在坡脚设置截流结构，极大地解决了问题滑坡，减轻了地 质灾害的程度。地质灾害等级由Ⅴ类改为Ⅱ类。
5矿是国有大型企业，根据矿山地质环境监测的需要，采用 合理有效的监测技术， 研制矿山地形监测仪器， 引进先进的矿山 地质环境监测技术，建设矿渣泥流和塌陷事故池隐患治理工程， 有效监测和预防矿山地质灾害， 控制地面塌陷幅度， 不仅基本消 除了以往存在的矿渣泥石流和事故水池塌陷隐患，而且减少了 矿山地质灾害造成的人员伤亡和经济损失，将地质灾害等级由 Ⅳ级改为Ⅱ级。
从地质环境保护战略实施前后地质环境等级变化情况可以 知道，地质环境保护战略实施前，5 个矿区的地质环境等级区为 Ⅳ、Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ类，生态环境效益较差。而地质环境保护战 略实施一年后， 研究区地质环境等级急剧上升至Ⅱ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅰ、
Ⅱ类。表明该保护策略充分发挥了有效性，具有良好的保护修 复效果。极大地改善了矿山的生态环境， 使生态逐渐趋于平衡。
如 1 号矿区矿坑多，植被覆盖率低，水土流失严重，水土重 金属含量高。通过实施年度治理计划， 建立了完善的矿山地质环 境监测网络。矿山地质环境动态监测， 定期到矿山所在地县级自 然资源主管部门，上报矿山地质环境，报送真实监测资料。利用 矿山地质环境遥感监测数据， 及时发现和处置违法采矿行为。不 仅有效保护了矿山地质生态环境，而且使矿山开采等活动更加 规范， 地质环境等级由Ⅳ类提升到Ⅱ类。
在2矿地质环境治理中，我们依据地表工程治理的成果。综 合考虑矿产资源规划、矿山地质环境保护与治理规划、生态环境 规划等，重点完成“三区两线”可视范围内矿山地质环境治理。 矿山地质环境等级由Ⅳ类提升为Ⅱ类。
3号矿水土重金属污染较为严重。在尾矿库堤坝加高加固工 程的基础上，尾矿砂覆土 0.5m ~ 0.8m 厚。然后种树、种草、种 庄稼， 使矿山的生态系统得到了很好的保护。并逐步恢复到良性 生态水平， 使其地质环境等级由Ⅳ级上升到Ⅱ级。
针对矿山 4 植被覆盖率低的问题，采用了与矿山 3 相同的保护策略。在0.5m ~ 0.8m厚的覆盖层内种植树木、草地和农作物。 采、治、护并举，及时复垦复绿，改变恶性生态系统结构，恢复 生态功能，稳定生态平衡。使矿山生态系统结构更合理、功能更 高效、关系更协调。最终， 地质环境等级由Ⅴ类提升为Ⅰ类。
5号矿场事故池用于矿坑废水的初步沉淀处理。保留了水中 悬浮的矿尘， 减少了地表水的污染。尾矿库排水口还专门设计了 净水系统， 实现了水资源的循环利用和残金的回收。通过对三大 矿山废弃物的处理和废弃物资源化利用，真正实现了保护地质 环境的目的， 地质环境等级由Ⅴ类提升为Ⅱ类。
3.3 讨论
本文针对矿山地质特征提出的地质灾害防治措施和地质环 境保护策略，虽然取得了一定的研究成果，但仍存在许多不足， 主要包括以下几点。
(1) 仅对研究区的地质地貌特征进行了分析，并不全面。在 未来的研究中，有必要面对几个矿山，总结不同矿山的地质灾 害防治措施和地质环境保护方法，并提出适合通用矿山的修复 策略。
(2) 地质灾害防治措施主要基于对滑坡和泥石流等地质灾 害的管理， 地质环境保护策略主要基于恢复水土质量、扩大植被 覆盖和提高资源利用率。虽然矿山的生态环境得到了一定的保 护，但方式方法过于单一，因此在未来的研究中，我们应该考虑 多个方面， 综合多个角度， 探索更系统的保护方案。
4 总结
矿产资源的大规模开发利用，使人类在享受自然资源带来 的好处的同时，也承受着环境污染、资源破坏、生态退化等一系 列苦果。特别是一些地方矿区大规模掠夺性开采，地质灾害严 重，地质环境问题日益严重。因此，对地质灾害防治和地质环境 保护的研究显得刻不容缓。本文根据研究区的地质特征， 制定了 矿山地质灾害防治措施和矿山地质环境保护策略的具体实施方 案，并采用层次分析法得到效用评价体系的指标权重。通过线性 加权平均法的评分结果和排名，验证了所提出的措施和策略的 效用， 并对矿山的防治前后结果进行了分析验证。
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