摘要：矿山环境岩土工程问题是我国环境治理的重中之重。本篇文章首先通过分析在矿山开采过程中可能引起的几种环境岩土工程问题以及对人类活动带来的严重危害，然后从技术和非技术两个层面上提出了几种解决这些矿山环境岩土工程问题的方法和途径。
关键词：采矿；环境岩土工程；对策
引言：环境岩土工程学是研究应用岩土工程概念进行环境保护的一门学科，是一门跨学科的边缘科学。1985年，方晓阳先生提出了环境岩土工程概念。国际上，公认以1986年在美国里海大学召开的第一届国际环境岩土工程学术讨论会为环境岩土工程成为一门独立学科的标志。经过近20年的研究，环境岩土工程得到迅速发展，其涉及范围大致包括气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等学科。
一、采矿工程中的主要环境岩土问题
从我国目前矿山的实际情况来看，岩土环境负效应主要有以下几种类型：由于开采矿产资源使地球岩石圈原生环境发生改变而造成的岩土工程问题和由于工业固体废弃物堆置不当而引发的岩土工程问题。
1.1地下开采引起的地面变形和地面塌陷
在我国大多数地下矿山，由于在地底下进行大面积开采、挖掘，往往形成较大的采空区。一旦采空区放顶后，在采空区上部的岩层便形成冒落带、裂隙带和变形带等，并不断向上发展，造成地面沉降，地表形成低洼地。由于地表潜水位较低，在沉降低洼处，地下水位接近或高出地表，于是在地表当矿山开采的深度较小时，开采放顶后冒落带直接发展到地面，使得地面产生塌落。如遇到地面有建筑物时，如果下沉量较大、地下水位又较浅时，会造成地面积水，这不但影响使用，而且使地基土长期浸水，造成强度降低，从而使建筑物墙梁产生拉剪破坏甚至陷入地下；遇到地表河流时，使全部河水涌入井下，从而在地表形成断流。
1.2矿山废石和尾矿对矿山环境的影响
河南汝阳东沟钼矿床勘查区区内的褶皱平缓，断裂构造发育，位于矿区西南侧的三个大构造裂隙，即北西、北东、东西向断裂。三组断裂纵横交错，其中，近东西向断裂较集中分布于老代杖沟——黄沙岭、付店——王坪和松都沟——青岗坪一带，北东向断裂较集中分布于裂子山、清凉寨山一带，明显控制了矿带的分布，而每一矿带内的断裂、断裂的局部变化及次级构造裂隙，为矿液充填提供了有利的空间。因近年来，国家对资源环保要求的重视，矿山行业的环保要求也变得越来越高，因此废料的排放就成了制约了北沟矿区产量的重要因素。
废石和尾矿对环境的影响主要表现在以下几个方面：一、所有矿山的开采都伴随尾矿排放问题，这种矿山特有的固体废料往往就地堆放，不可避免地要覆盖农田、草地或堵塞水体，从而破坏生态环境。为此采矿权所有企业金堆城钼业汝阳有限责任公司为满足矿山采选矿石规模为20000t/d，设计矿床开采方式为露天开采，选矿采用半自磨+球磨的碎磨工艺，尾矿库库址为泉水沟和北沟，其中沟尾矿库和北沟尾矿库位置相邻，仅一山梁之隔，泉水沟尾矿库在西部，北沟尾矿库在东部。北沟尾矿库的库存和选址考虑了对应的地质岩土条件，尽可能的减少了采选过程中对周边环境的影响。
二、有的废石堆或尾矿场会不断逸出或渗滤析出各种有毒有害物质，污染大气、地下或地表水体；干旱刮风季节会从废石堆、尾矿场扬起大量粉尘，造成大气粉尘污染，更重要的是，这些扬尘含有一定量的有害元素，如铅、铍等。
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1.3尾矿库及露天矿坑的安全问题
由于露天矿坑的开采、挖掘、排土场的堆积常常形成数十米甚至几百米高的人工边坡，这些边坡往往存在极大的不稳定性，同时大量的废石和尾矿如堆存不当可能发生滑坡事故，造成严重后果。我国大坪金矿区山体滑坡和东波有色金属矿区尾矿库垮塌是由于矿产开采和矿业固体废弃物处置不当引发的岩土工程灾害的典型事故，前者造成108人遇难、金子河断流和矿井被毁，而后者使整个矿区几乎遭受灭顶之灾。
二、采矿方法
由采矿引起的环境岩土工程问题的解决牵涉到很多方面的因素。目前，我国矿业环境问题防治的基本方针政策是“预防为主，防治结合”。结合我国矿山的实际情况，针对矿山开采产生的一系列问题，笔者认为要想从根本上解决这个问题，需要从非技术和技术层面入手。
2.1非技术方面
首先要加强立法。矿产资源开发建设项目在规划和设计报批的同时，必须提交环境影响评价报告和安全评价报告。在矿业岩土工程规划设计时，应该从环境保护的角度出发，考虑结构的稳定与安全问题，注意岩土工程引起的环境变化，有针对性地进行规划与设计。矿业企业生产期间接受环境保护行政管理部门和安全生产监察部门的监督和定期检查。其次要加强环境保护和污染治理。在矿产资源开发中，首先应促进生态环境的改善，减少和控制矿产资源采选冶等生产环节对资源环境造成的破坏和污染，实现矿高矿山企业和全社会的资源环境保护意识。其次，要抓污染严重、影响面广的遗留问题，督促企业下大力气进行治理整顿，无力整改的要限产或关闭；新建矿山企业必须将环境保护与治理贯彻始终，严格执行“环保一票否决制”。
2.2技术方面
首先是矿山的开采，特别是地下矿山的开采，必将影响周围建筑物的安全、地层的初始应力，以及岩土体的物理、力学、水理性质；因此，必须保证开采过程及开采后的地上环境、地下环境以及上部建筑物的安全可靠。
其次是资源化利用矿业废弃物。视矿业工业废弃物为二次资源并进行开发利用是处理处置矿业工业废弃物的最有效途径之一，资源化利用矿业工业废弃物不仅可以解决由废弃物引起的一系列矿业环境问题，而且还可以创造出巨大的经济效益。资源化利用矿业工业废弃物，应特别关注以下两个方面：
第一，尾矿资源的再生利用。我国有大量的老尾矿存量，由于受当时经济技术水平的局限，老尾矿不仅含有多种有用矿物组分，而且许多元素的品位还很高，具有极高的再生利用价值。例如：金川有色金属公司选矿厂采用磁!浮流程从尾矿中回收了中磁性的单体紫硫镍铁矿等。
第二，作为二次资源制取新形态物质。把尾矿等固体废弃物作为二次资源进行物质转换，借以生产水泥、硅酸盐尾矿砖、加气混凝土、耐火材料、玻璃、铸石、陶瓷、矿物棉等建筑材料，以及化工原料、隔音隔热材料、防水材料等。
然后尾矿坝的安全设计研究及露天矿开采边坡稳定性问题。为防止滑坡发生，一般需对边坡不够稳定的地段采取一定的加固措施。目前，常用的削坡卸荷、压坡脚、坡面防护、抗滑桩、锚杆、预应力锚索、锚固洞、排水、挡墙、综合加固法等方法，在边坡加固方面发挥了很大的作用。
[结语] 解决因地下采动对岩土破坏所引发的各种岩土工程问题，是矿业岩土工程工作的核心问题，关系到矿山现在和未来的繁荣和发展。为此，必须扎扎实实做好基础工作，不断地运用新技术来加强矿业岩土工程工作，促进矿山企业持续、协调和健康发展。
参考文献：
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[2]胡中雄，李向约，方晓阳。环境岩土工程学概论［J］。岩土工程学报，2016，12（1）：98!107。
[3]方晓阳。21世纪环境岩土工程展望［J］。岩土工程学报，2018，22（1）：1!11。
论文作者:徐启禄
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：尾矿论文; 环境论文; 岩土工程论文; 矿山论文; 矿业论文; 废弃物论文; 岩土论文; 《基层建设》2019年第1期论文;