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摘要：在对金属矿山进行开采时，虽然可以为我国各行各业的发展以及整个矿业领域带来较为可观的经济效益，提供强有力的资源支持，但是对自然环境带来的破坏是无法忽视的。在露天矿山开采活动完成之后，会遗留下大量的废弃矿山，若未能在第一时间进行处理，会严重影响我国的生态自然资源。因此，未来我国金属矿产行业的发展和进步，需要在提高经济效益的同时，加强露天矿山的恢复。通过科学合理的恢复技术，进一步降低对生态资源环境带来的负面影响，使得生态环境恢复水平得到全面改善，为我国和谐社会的建设奠定有利基础。基于此，文章针对露天矿山地质环境灾害及其环境综合整治技术展开相应的探讨和研究。
关键词：露天矿山；地质灾害；灾害治理；环境治理
矿产资源的开采，整个矿山工程留下大量的废弃露天矿山，而这些遗留下来的露天矿山，有着大量的金属硫化物，金属硫化物会在进行氧化还原反应之后，变为对环境带来污染的硫酸，导致土壤变得越来越酸化，整个露天矿山区域和附近区域的植物均无法健康生长，生物的生存也会受其影响。因此，露天矿山的地质灾害环境整治问题，已成为我国环境保护工作中的重点内容。但由于其涉及环节较多，与我国的生态、地质、土壤、环保等多个学科联系密切，需要基于不同角度，加强对技术的研究和探讨，为环境综合治理打下坚实的基础。在我国目前已有生态修复理论的基础条件下，针对其技术展开全面研究，并综合目前在露天矿山地质灾害上的实际发展现状，实现我国整个矿业领域的可持续稳定发展，为国家生态自然环境的修复提供保障。
1简述露天矿山废弃地
露天矿山是指在结束金属矿山开采活动之后，其露天环境遭到严重破坏，在进行环境综合治理之后，还可进行进一步开发和运用的土地资源，主要划分为六种不同的情况：一是露天土地资源表土被剥离，并在其他地区堆积，产生了大量的废弃土场；二是在矿产资源进行开采时，在表面留下了大量的岩石，碎块在其中堆积；三是在矿产资源进行开采和利用完成之后，在露天矿区形成了大量的采空区和塌陷区，后续无法进行土地资源的开发和利用；四是在精选金属矿产开采之后，煤矿堆积在土壤表层中，但由于这些堆积物中含有大量的重金属元素，无法运用于后续植被种植或是其他生物生存；五是在进行金属资源采矿作业时，使用机械设备和大量的材料，占用土地资源，但是在采矿活动结束之后，这些设备设施未能及时带走，堆积在此地，导致土地资源被占用；六是由于个别矿产资源采矿过程需求，导致土地表层受到影响，无法进行后续的开发和利用。
2我国露天矿山生态环境发展现状
全球范围内的露天矿约为670万公顷，露天矿区和荒漠化土地占50%。在国外，许多国家都很注重露天矿的环境保护，而关于露天矿的环境修复的理论可以追溯到20世纪早期，当时人们的工作重点是解决采矿和采矿引起的地表坍塌问题。从20世纪80年代~90年代开始，国内外有关学者提供的有关数据和文献资料显示，已进入了露天矿环境恢复的理论探索阶段。目前在国内外，特别是矿业大国，都非常关注露天矿环境恢复的问题，并已有大量的结果。
2.1矿产资源开发与耕地之间存在矛盾
我国人口基数较大，国土资源广阔，在我国社会经济的发展过程中，以农业为主体，为广大人民群众提供生活物质保障。全面扩大农耕用地面积，优化种植产量，这样才可以满足社会人群的发展及生活需求。但是由于我国各行各业的发展速度全面加快，发展规模日渐扩大，导致矿产资源开发和农业经济发展之间存在的冲突问题越发突出。矿产资源全面开发，产生了大量的废弃矿渣，由此，也就需要更多的场地和土地资源来对这些废弃物进行堆放处置，从某种程度上导致我国的生态环境恶化速度加快，占用到了大量的耕地面积。加之我国工业领域的发展和进步，对矿产资源提出较高的标准及要求，需求量全面提升，这也就意味着开始有越来越多的土地资源将会由于矿产活动的开展而被破坏，导致我国农耕用地面积大量减少，对农业领域的可持续发展带来了严重的负面影响。尤其是个别矿区在利润等相关因素的影响下，过度开发矿产资源，进而引发了严重的地质灾害问题，如地面塌陷和山顶滑坡，导致我国生态资源破坏问题加剧，资源利用与环境保护二者间存在的冲突问题也变得越来越尖锐。
2.2灾害处理手段不够先进
综合实践现状，目前我国在矿产资源的开发和利用上研究时间相对较短，与西方国家相比，我国目前在露天矿山的灾害治理工作上仍然还有很大的进步空间，无法基于源头规避环境问题。另外，我国在对矿产资源进行开发以及在对废弃物进行排放时，虽然已经制定出了相应的政策和制度来为其提供约束，但是其中仍存在一定的漏洞被不法分子利用，导致矿区环境治理水平始终无法达到理想目标。在采矿活动开展过程中所产生的废弃物，针对我国的生态自然环境和广大人民群众的安全也带来了不小的威胁，其中大多含有有毒有害物质以及重金属元素，在时间的推移下不断深入地表，随后融入了我国的地下水循环系统中，并在自然生态体系的日复一日循环下，最终又回到了人们的生活和生产过程中，对人体身体健康带来了严重的冲击和影响。尤其是个别企业为了进一步扩大利润空间，减少成本支出，将还未处理或是处理未达到标准的废弃物直接排放到大自然环境中，导致我国的生态污染问题越发突出。
3露天矿山可能引起的地质灾害
矿区采矿后所形成的各种场地类别中，最高的是高陡的露天边坡面(59%)，废渣弃土场(20%)、尾矿(13%)、废石堆(5%)和矿井(3%)。在露天采矿中，要对地面的植物进行全面的清除，并将表层的表层剥落，然后由上而下的分层进行挖掘。这将导致矿山的原始地质环境发生变化，使得地表的斜坡陡峭，从而产生了裸露的岩石坡。一些矿山在采矿过程中没有遵守有关的施工规范，在采矿过程中，由于斜坡的斜率比较大，导致了边坡岩土的崩塌、滑坡等事故频发。但由于大部分矿山都没有采取阶梯式掘进方式，往往存在几十米以上的深坑，从而造成较高、较陡的边坡土缺乏养分，难以进行生态恢复。在原有的土层被挖掘后，由于坡面上的土层被剥落，导致了许多废弃的石料从斜坡上倾泻而下，形成堆积物。废弃的废弃土地将会对地面上的植被产生很大的破坏，从而极大的削弱了土壤的耐蚀性，从而产生了水土流失，对周围的生态系统产生了巨大的威胁。
3.1崩塌灾害
在露天矿山的各类地质灾害中，崩塌较为常见，因为许多露天矿在开采过程中，只开采立面，其中存在危岩，容易坍塌，加上开采方式和开采技术不合理，造成了不同的岩石结构和不同的地质条件，进而产生岩石差异风化问题。在软质山体上，由于受到了侵蚀，导致山体结构产生切割和动力蠕动，而坚固岩石则会因为外部的力量而发生不稳，从而引发滑坡。如一座废弃的露天煤矿很有可能会发生坍塌，主要是因为大部分的临空区岩石较为破碎，岩溶发育之后，存在一些岩浆和大量块状岩，因此个别位置存在悬浮灰色岩块，稳定性有所不足。而个别地段可能存在大量的小悬石，局部出现破碎。总的来说，崩塌这类地质灾害有着较强的发育程度，一旦出现，将会带来较大危害，严重威胁人身安全。
3.2滑坡灾害
在对矿山资源进行开采时，尤其是以斜坡开发为代表，会形成大量的高坡度边坡，导致原本较为稳定、安全、可靠的山坡稳定性下降。浅层位置土壤在雨水冲刷和重力作用的影响之下，容易导致其稳定性较差，同时碎石和表层土壤的相互作用，会沿着某些软弱位置，以整体或离散的方式，顺着斜坡下滑，最后形成泥石流。举例来说，我国泰安地区就曾在2017年只出现一次严重的山体滑坡问题，后续对其事故原因分析，结果表明，受地心引力的作用，导致了古结构表层较薄，从而导致了岩石楔状滑坡的发生。山体崩塌事故发生以后，花滑舌前部及滑坡体前缘位置大多数都被清理，并通过初步调查研究发现，滑坡的平面面积可直接达到6203m2，滑坡体的厚度在8cm~20cm之间，厚度大约在11.4m，目前已有的滑坡体体积在70476m3，属于一类中层小型岩质滑坡，剩下的露天矿山也有可能会引发不同的滑坡风险。3.3泥石流
在对露天矿山进行开采时，会对植被带来严重的破坏，露天矿山开采资源面积越大，那么水土在开采活动的影响之下的保水、固土能力也会变得越来越差。个别矿产资源开采者为了提高经济利益，剥离表土和产生的碎石直接堆积在采矿区域附近，一旦遇到雨季，降雨越多，就越容易发生滑坡。比如，在地质灾害控制区域内，因为存在一条沟渠，地形比较陡，同时雨水比较多，加上过往的开采活动遗留下了大量的废弃物，如遇夏天大雨，则很可能发生滑坡。此外，冲沟顶部的下端位置因为存在角砾、碎石和块石，其下部为斜坡，沟槽内斜坡陡，主沟槽两侧有第四纪残坡，这是后续泥石流灾害爆发的安全隐患之一。
4治理废弃露天矿山地质灾害的措施
4.1崩塌的治理措施
一是对于有着崩塌体的高陡开采立面来说，可以通过机械设备和人工操作针对立面中存在的危岩体展开进一步的清理。若是清理规模较大，或是通过人工操作无法进行清除，可以通过运用爆破的方式，综合人工、机器清除处理办法，以保障其中的危岩体可以清除干净；二是对于开采深度较高的崩塌立面来说，可以在一定高度范围内设置一定的落石平台，在落石平台上，需要设置针对性的防护网和挡土墙；三是对于露天开采规模较小的山体来说，可以通过对废弃物的运用实现踩空区的全部回填，等到回填区恢复到开采之前水平之后，对回填区进行进一步的压实，随后在其中种植植物和松树等，加快原始地貌的恢复速度。举例来说，在进行灾害防治区崩塌灾害综合治理的过程中，可以通过削坡整形、重力挡墙、格构锚固等对已经出现地质灾害的问题进行进一步的防治。在进行削坡整形时，需要确保削坡后补充格构锚固与已完成区连接。可依照边坡岩体性质的实际情况，适当地放缓削坡角度，一般情况下，维持在35°以下即可。在整体削坡工作完成之后，需要展开草木种植，进行绿化护坡工作，针对未进行整体削坡的坡面展开清理。在进行格构锚固处理时，格构一般使用的都是现浇钢筋砼，运用锚杆来对其加以固定。锚杆的位置一般会埋设在钢筋砼格构中，并需要穿过风化层。格构的形式一般为方形，宽度和高度都是2.5m。格构骨架的制作多为现浇钢筋砼，钢筋砼断面需要保持400mm×300mm。而建设挡土墙时，需要依照整个露天矿山的崩塌可能性进行综合考量。除此之外，在对露天矿山崩塌灾害进行治理时，可以根据岩层内部构造情况、结构情况以及岩石成分情况，运用露天矿剥离物质来进行填充，除了可以保障填充材料的充分性。与此同时，还不会对周边环境带来负面影响，进一步强化防治力度。举例来说，某地通过这一处理方式，发现除了可以降低矿山崩塌的可能性，还可以解决矿山开采活动所产生的固体废弃物问题，实用效果非常显著，这为其他矿区的环境综合治理工作打下坚实的基础。
4.2滑坡、泥石流的防治措施
在进行山体滑坡地质灾害防治时，可以依照当前矿山的实际情况，运用以下几点措施来进行环境综合治理。一是在明确地质条件的基础上，依照山底滑坡的组成要素以及有可能会出现的山体滑坡规模，对于有大量松散堆积物所产生的山体滑坡问题，可以进行削坡卸载，将山体滑坡的物质来源直接消除在根源，有效规避山体滑坡问题的可能性。二是对于山体滑坡相对规模较大的地质灾害问题来说，可以每隔一段高度设置针对性的山体滑坡承载平台。依照坡度的实际情况，保证坡路的设计科学合理，并在坡面中种植花草树木。三是山体滑坡的底部位置可以设置一定的挡土墙。挡土墙的设置类型需要依照当前矿山地质实际情况进行合理选择。总的来说，山体滑坡的灾害治理工作既可以进行支挡，也可以进行加固边坡，更可以改变滑体外形。对于危险性较高的山体滑坡矿山来说，可以通过进一步更改边坡的形状，也就是降低边坡高度，从根源上调整边坡山体中的应力情况。通过实验研究调查表明，这种处理方式对于保障边坡稳定性有着非常重要的现实意义，使用价值较为突出。现今为止，对于泥石流的灾害防治，拦截和排泄疏导是使用最广泛、最有效的方式。也就是对于容易出现泥石流的露天矿山，需要依照地理位置和其他条件修建一定的拦截坝，将其中的大量松散固体物质直接进行拦截。可以在合理位置建设沟渠，确保通过环境综合治理之后，泥石流可以在最短的时间排走，不会对当前露天矿山的地质情况带来负面影响。
4.3其他防治措施
对于个别开采面积相对较大的矿山，例如若是矿区内还有部分山体，尤其是对于矿权边界的山体来说，周边山体已经完全开采完成，可以在获取我国国土规划部门审批的基础条件下，将所有的山体直接清除，将其作为后续的建设用地或是开垦用地。其次是可以通过栽种花草树木进行绿化，依照当地的实际情况，种植果树等经济作物，除了可以确保绿化环境，还可以保持水土，并为当地的经济发展带来一定的效益。
5矿山环境治理技术
5.1遥感技术在矿山环境治理中的应用
5.1.1快速识别矿山环境问题
遥感技术可以在短时间内获得矿山环境修复所需要的信息，也很快发现并能获取目标区域内不同时间段的图像，最后呈现出来。后来，大量地中小型无人机开始普及投入使用，更能够协助治理人员获取第一手信息。矿山环境问题有地表和地下两种表现形式。地表主要以大面积土地或地表植被覆盖、破坏为明显特征。地下是以地质内部结构被破坏、地下水污染为表现特征。在遥感影像中，这种变化可以通过目视解译快速圈定，与周围影像色差形成鲜明对比。
5.1.2加快数字化矿山建设进程
数字化矿山建设能够最大限度地减少矿山环境问题的发生次数，减轻矿山破坏的数量。时代在进步，矿山建设的发展理念也随之而转变，数字化矿山建设走向高质量信息化管理和绿色采矿，是矿山建设的未来发展方向。遥感技术的应用是获得更全面、更时效数据的必要手段，是实现数字化矿山建设有效措施。遥感技术与无人机、实时控制等技术相结合，增加采矿质量的标准化、规范化、定量化和准确化。所以矿山地质环境问题应该在其发生之初就进行人工干预，降低后续处理的难度。
5.2植物修复技术在矿山环境治理中的应用
利用植物修复技术在受污染的土壤上种植耐受重金属的植物，因为植物的吸收、挥发、根系过滤、降解、稳定等功能都有优势，可以对受损土壤进行修复。耐重金属植物不仅能够抵抗重金属的毒害侵入，还能够在土壤结构贫瘠、土地污染等恶劣的环境中实现逆生长。而且，这些植物还可以富集高浓度的重金属，因为有这个特性才可以用来修复重金属污染的土地。我们发现，引进外来物种可能会引起生态问题和适应性问题，但我国当地植物能够有效适应修复土地的气候条件，所以我国将选择耐受重金属植物的区域选择在国内。根据土壤类型和污染因素，选择适宜沉积并具有强修复能力的植物在现场种植，用来修复污染土壤，防止污染物扩散。为了加速植物生长，在紧急情况下可以采用人工施肥或覆膜保温等措施，促进植物生长，增强植物修复能力。种植后期还需要定期监测污染土壤，直至土壤恢复到原本的土地结构。
6结语
综上所述，近年来在我国矿业领域的高速发展过程中留下了大量的废弃露天矿山，这些矿山由于长时间未得到有效治理，将存在较大的安全隐患，尤其是引发的地质灾害隐患，除了会对当地的自然生态环境带来影响之外，更是会对附近居住人群带来安全威胁。因此需要通过科学合理的环境治理措施恢复生态环境，并获得更高的经济效益，为我国环境保护工作奠定基础。
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