探討礦山工程地質勘查及生態環境治理

林文教

（安徽省地質礦產勘查局324地質隊，安徽 池州 247000）

1 礦山工程地質勘查工作的意義

近年來我國經濟快速發展的過程中，社會各個領域對資源的需求量開始增多，資源供需矛盾問題和生態環境問題開始不斷增加，對礦山的生產提出了更高的要求，不僅需要合理進行礦產資源的開發，還需保護生態環境，避免礦山生產對生態環境造成不利影響。而在礦山生產的過程中，開展地質勘查工作，就可以為相關部門對區域范圍之內的地質條件進行有效評價，提供準確依據，使得相關部門能夠按照礦山的施工地質環境特點和問題情況等，準確采用合理的措施預防出現生態環境問題，使得礦山在生產的過程中能夠避免對周圍生態環境造成干擾或是危害。從實際情況而言，我國的礦山數量很多、地質條件也非常復雜繁瑣，礦山地質災害問題也成為我國勘探行業所面臨的較大問題，科學開展礦山工程地質勘查工作就可以準確進行地質安全隱患的識別，合理進行安全隱患的防范，降低地質災害問題的發生率，同時，還能通過地質勘查的措施，有效保護礦山的生態環境，制定完善的生產規劃方案，避免在礦山生產期間出現水土流失問題或者地面塌陷的問題，改善礦山生產及周邊的生態環境。

2 礦山工程地質勘查工作存在的問題

（1）勘查工作流程不完善。目前，我國在礦山工程地質勘查的工作中雖然已經重點制定了相關的工作規劃，但是由于缺乏較為完善的勘查工作流程，沒有明確各個環節和各個工作步驟的工作標準要求，導致勘查工作的效果難以滿足標準，甚至出現勘查結果數據不真實的情況，無法為有關的部門和勘查人員提供非常準確的地質勘查結果與依據，導致最終的勘查工作效果降低，難以充分發揮勘查工作的價值和作用。

（2）勘查工作技術落后。近年來，在我國礦山工程地質勘查工作發展過程中，已經開始重視現代化技術的開發與應用，但由于在勘查工作中沒有制定完善與合理的技術方案，導致勘查工作的效率難以提升。一方面，現有勘查技術無法準確分析勘查地區礦山的結構特點和實際情況，不能按照礦山結構特征等合理設置勘查設備的位置和點位；另一方面，部分勘查人員沒有根據現代礦山勘查工作的具體需求采用先進的遙感技術和瞬變電磁技術，難以保證勘查工作的效果符合標準。

（3）勘查結果利用率低。在完成礦山的地質勘查工作之后，最為重要的就是按照勘查結果進行地質災害問題的預測分析，將勘查結果應用在地質災害的預測和防治方面，通過有效利用勘查結果來預防地質災害問題。但目前在相關工作中沒有形成正確的勘查結果利用觀念，部分勘查人員無法積極結合具體的勘查結果準確進行地質災害問題的預測和分析，勘查結果的利用率較低。

（4）缺乏正確觀念。觀念對于人員的行為具有一定的驅動作用，只有勘查人員在日常工作中形成正確觀念意識，才能確保各項工作的有效開展。但目前我國在礦山工程地質勘查期間，部分勘查人員尚未樹立正確觀念，無法有效按照工作的要求和需求，嚴格履行自身的工作職責。尤其是勘查勘查人員，由于缺乏對工作的重視，不能結合規章制度和技術規則要求等進行地質勘查，導致工作質量難以保證。

（5）人員專業性低。礦山工程地質勘查人員的專業性直接影響著整體工作效果和水平，但是目前部分礦山工程地質勘查人員缺乏一定的專業度，沒有掌握現代化的勘查技術和專業知識，不能根據整體的工作要求和規章制度嚴格落實任務。同時相關部門沒有階段性的對勘查人員進行地質勘查技術和知識培訓，難以有效提升勘查人員工作的專業性與可靠性。

3 礦山工程地質勘查工作的改善策略

（1）完善勘查工作的模式。由于目前在礦山開采勘查工作中存在諸多不足之處，無法確?？辈楣ぷ髂Ｊ降膬灮院屯晟菩?，甚至還會出現不同勘查階段遺漏或是不全面等問題，導致整體的勘查工作有效性降低。因此，我國在礦山開采中的勘查方面，應編制完善健全的勘查工作規范，確保各個階段的工作都能有效落實，預防出現勘查工作的不足或是問題。首先，勘查工作前期階段應進行可行性研究，組織具有專業能力和工作素養的人員參與相關研究活動，分析所采用的勘查措施是否可行，按照可行性研究的結果開展工作。其次，制定初步勘查的工作計劃，在勘查的初期階段需要根據具體的初期勘查內容和實際情況，制定較為完善的勘查工作方案計劃，明確初期勘查的要求和原則，通過有效措施完成相關的工作，進一步增強初期勘查效果。再次，詳細勘查的環節應采用合理的勘查工作模式，明確細節層面的要求?？紤]到詳細勘查工作約占整體勘查工作的89%。因此，應在詳細勘查階段采用精細化管控措施。精細化管控措施要求勘查技術人員結合工作內容與具體現狀，制定較為完善的計劃方案，提升整體的勘查效率效果，增強詳細勘查階段工作的可靠性、有效性，達到預期的高質量勘查目的。最后，在礦山開采施工勘查階段，應重點制定施工勘查工作的具體決策，明確每位勘查人員需要承擔的職責和工作內容，從而有效完成各項勘查分析和研究工作，增強施工勘查階段工作效果。為了能夠提升勘查工作的可靠性和有效性，應提出關于詳細勘查階段的工作標準，明確每個勘查周期的工作時間要求和任務要求，不可以出現勘查周期過短的問題，尤其是在礦山開采期間的基坑開挖和圍護、工程降水等工作非常復雜繁瑣，如果勘查工作的周期時間很短，就難以及時發現相關的地質環境問題和巖土結構問題，很容易埋下后續礦山開采施工的風險隱患。因此，應結合特點，合理設定不同勘查階段的周期，時間要求和技術標準要求，勘查礦山開采過程中，各類影響因素，全面分析地下水賦存狀態和變化趨勢，為施工提供準確依據。

（2）增強勘查工作規范性。礦山開采的勘查過程中，如果相關的勘查工作缺乏規范性，將會導致整體勘查效果不足，對各項工作的良好落實都會造成非常不利的影響。因此，相關部門應結合勘查工作特點和實際情況，重點關注各項工作的規范開展，提升整體勘查工作的規范性水平。第一，合理設定關于勘查工作的規范要求。當前，我國雖然已經提出了關于勘查的標準規范，雖然具備廣泛的指導作用，但是由于我國的地質環境非常復雜繁瑣，地域的范圍很廣，就算是地基土層的名稱一致，但是可能會受到其他因素的影響，出現力學性質的差異性，如果一味采用統一的勘查規范，不能因地制宜設置合理的規范，將會導致勘查工作的效果難以大幅度提升，因此，建議礦山開采的巖土勘查工作部門在實際工作中，重點進行工作規范的設置，確保所設定的工作規范能夠進一步增強巖土勘查實踐操作的可靠性和規范性，結合當地區域的地理環境特點和結構力學性質特點，編制和當地區域適應的勘查規范，為勘查勘查人員提供可靠的指導，有效預防出現工作不合理或是不規范的問題。第二，強化監督管理的力度。為有效預防我國礦山開采不規范的問題，應強化監督管理的力度，編制相應的監理工作機制模式，合理設置合同審查的標準，嚴格審查項目合同是否已經明確，勘查的目的，合理設定不同主體的勘查工作標準要求，以免出現勘查越級的問題。與此同時，還需強化現場作業方面的監管力度，預防出現勘查現場作業工作不規范的問題，改善當前的現場勘查工作質量和現狀，從根本層面提升整體工作的規范性水平。在此期間需要注意的是，監督管理部門應重點審查勘查報告編寫的內容，明確報告之內是否只進行了現象的描述而忽視內容的分析，通過系統化的監督管理，引導相關勘查部門在工作中以描述現象為基礎，詳細系統進行勘查內容的分析，使得相關勘查部門可以為礦山開采工作提供一定的基礎保障；其三，勘查勘查人員工作的專業性和規范性對整體勘查效果會產生直接影響，如果勘查人員缺乏一定的專業能力和素養，將會導致勘查的規范性水平降低，難以滿足礦山開采發展的需求[1]。因此，建議在礦山開采，勘查期間，重點關注每位人員的專業性，增強相關人員工作的規范性程度，例如：在礦山開采正式進行勘查之前，做好技術人員的招聘管理工作，合理設定相應的聘用標準要求，必須要確保所聘用的人員具有一定專業能力和工作技能，可以規范性、可靠性完成任務，預防出現勘查工作的問題或是不足。同時，還需對技術人員進行專業技能和知識的培訓，使得技術工作人才能夠掌握不同工作環境下的技能和技巧，增強勘查工作的有效性和規范性。另外還需注意，制定完善的責任制度和機制，明確每位技術人員在勘查工作期間的職責要求和標準，一旦出現勘查工作的技術問題或是規范性問題，就要嚴格懲罰負責人，以此增強每位技術人員的規范性工作責任感。

（3）合理進行取樣與原位測試。礦山開采期間，勘查技術人員應合理開展取樣工作和原位測試工作，首先，在取樣期間，應確保所提取樣本具有一定的代表性和準確性，通過鉆芯取樣的技術，全面提取的樣本，保證樣本的完整度和可靠性，為后續原位測試工作的有效開展提供保障。其次，原位測試的過程中，應制定完善測試方案和計劃，按照具體的規范、標準和技術要求等，制定完善的原位測試工作方案和計劃，通過科學可靠的方式，增強原位測試工作的有效性與可靠性，預防出現勘查工作的問題。

4 礦山工程生態環境治理的具體措施

4.1 土地復墾

金屬礦山開采的過程中如果對周圍的土地環境造成了破壞，就要采取土壤重構和土地復墾的措施進行治理。

4.1.1 土壤重構

金屬礦山土地復墾期間應著重采用土壤重構技術措施，對土壤結構和機制進行重構處理，有效開展修復和重建工作，首先，對土壤的酸堿度進行修復，著重恢復團粒結構，改善土壤的保水性能，有效進行生物特性的修復，借助現代化的生物學類型、化學類型、物理學類型與生態學類型等技術，構建適合生物進行生存的土壤結構。其次，建議在土壤重構期間采用生物修復措施，利用植物微生物和動物活動的方式，配合施加有機肥料改善土壤的肥力和性質，與此同時還可通過動植物和微生物的活動進行土壤污染物降解，提升土壤結構質量，保護水環境和大氣環境，避免污染物對生態環境或是人類生存造成危害，降低復墾過程中的成本支出量。最后，因地制宜結合金屬礦山土壤、地域和氣候的特點，選擇具備一定土壤結構修復作用的植物，盡量選用生長速度較快、固土能力較高、根系十分發達的植物，達到土壤結構重構的目的。

4.1.2 土地復墾

（1）廢棄區域的土地復墾。通常情況下，我國金屬礦山開采之后，由于廢棄地區土壤污染十分嚴重，不適合植物的生長、動物的生存，而為有效進行治理，應重點采取土地復墾的措施，通過土地復墾的方式，有效進行地質環境治理。首先，金屬礦山的土地復墾期間，應使用回填技術方式，將金屬礦山開采過程中所產生的尾礦與廢石等，及時回填到周圍的地區，等待回填結構沉降之后，通過碾壓機設備反復性地進行壓實處理，合理進行平整和夯實[2-4]。其次，利用覆巖離層注漿減沉的措施，研究分析高層裂隙內部漿液材料的具體流動規律和特點，然后明確鉆孔操作的位置和具體數量，每個孔之間的距離控制在一百米，然后根據導水裂隙帶的情況、沖擊層井的直徑指標等設置套管，通過鋼管材料進行注漿。實際操作的過程中應注意到，金屬礦山開采期間所殘留的金屬殘渣可能會導致注漿的質量受到影響，因此需要在排漿管的出口位置安裝振動篩，直徑超出3mm的金屬廢渣，在進入泵體設備之前會被過濾出去，以免影響注漿施工效果。最后，在土地復墾的過程中，應嚴格控制漿液材料的水灰比，使其在5∶6左右，確保在復墾之后土壤適合生物生長、動物生存。

（2）塌陷區域的土地復墾。金屬礦山被采空后，由于土壤結構發生變化，肥力、水分受到破壞，加之地表發生嚴重的塌陷現象、裂縫問題，會導致土地復墾的工作難度增加，對地質環境治理造成不良影響。因此在金屬礦山的地質塌陷區域土地復墾的過程中，應重點分析塌陷特點和情況，合理采用現代化的塌陷治理措施，例如：采用井下充填的治理方式，嚴格進行地表不均勻沉降問題的控制，首先，選擇金屬礦山周圍的矸石作為核心材料，利用粉煤灰材料與之相互混合，二者比例控制為1∶0.62，確保填充材料具備一定的強度和穩定性。其次，在地質塌陷的位置進行鉆孔，孔徑為50cm，在鉆孔的下部分設置深度50m、直徑3m的儲料倉，設置緩沖類型、防堵塞類型的設備，利用皮帶、計量器定量并且定時輸送矸石材料，使得材料能夠輸送到儲料倉的位置。最后，需要設置填充施工的支架，同步性開展金屬礦山的開采生產活動和填充活動，以此增強塌陷治理的效果，使得塌陷地區的土地更為平整。完成塌陷地區的土地復墾操作之后，應在其中種植沙棘、灌叢等植物，固留植物所產生的掉落物質或是風蝕物質，以此改善地表土壤，達到良好的地質環境治理目的。

4.2 生態恢復

（1）水土流失的治理。水土流失對金屬礦山的地質環境會造成嚴重破壞性影響，因此在金屬礦山的地質環境治理過程中，應重點進行水土流失方面的治理。例如：采用建設擋墻的措施、建設排水系統的措施等，對礦山的水流進行攔截、對漏水進行阻斷。同時還需分段性進行危險坡面的處理，在各個區域設置排洪渠設施或者是截水溝設施，栽種當地區域的植物、樹木等，建設能夠避免發生水土流失問題的防護林。

（2）廢水的有效治理。金屬礦山開采生產的過程中會排放出大量重金屬污染物，不僅會對地質環境造成污染，還會危害水資源，影響生態環境。因此應做好金屬礦山廢水的治理工作，制定較為完善的廢水治理工藝方案，減少金屬礦山廢水的排放量，例如：采用現代化的污水治理措施、廢水回收二次利用措施、水循環措施等，提升廢水治理的效果。再如：積極借鑒其他國家的成功經驗，引進現代化排水技術，在金屬礦山廢水中添加適當的生石灰，改善廢水的pH值，使得廢水內部的重金屬物質沉淀，收集所沉淀的重金屬物質之后，將澄清的水分排放到周圍地表，以免影響地質環境。另外，在廢水治理期間，還可通過生物膜類型、生物氧化類型、濕地處理類型等先進技術，提升治理工作的有效性，使得礦山地質環境和水環境恢復到良好狀態。

4.3 完善地質環境治理技術模式

金屬礦山的地質環境治理過程中應積極采用先進的技術，制定完善的技術方案、技術模式，提高地質環境治理工作水平。①采用先進的物理治理技術。此類技術主要應用在金屬礦山開采的過程中，對周圍地質環境破壞進行處理，在重金屬污染問題不是非常嚴重的狀態下，可利用生物化治理技術方式，使得地質環境能夠快速恢復到非常好的狀態。例如：通過機械設備深耕復墾的措施，將已經出現重金屬污染問題的土壤深翻到地下區域，而原本地下土壤則能夠深翻到地表面區域，這樣在一定程度上可以進行微生物土壤淺表分散，通過土壤本身所具有的自凈能力，達到地質環境恢復的目的。同時，還可以選擇具有金屬吸附性的植物，將其種植在礦山地區，從而快速進行金屬礦山地質環境的恢復。②使用化學類型的治理技術。通常情況下金屬礦山開采生產期間，頻繁進行生產活動，會產生很多廢水和廢渣，如果不能科學進行處理，隨意對其排放，就很容易出現地質環境污染和破壞問題。因此，勘查部門應積極采用化學治理技術。例如：金屬礦山周圍土壤酸性較高，可以在其中添加堿性化學試劑改善土壤的酸堿度，并加入適當數量的氮肥和磷肥，從而提升土壤的肥力，加快土壤的恢復速度。如果金屬礦山周圍地質的重金屬離子污染物含量很高，則可以加入銀離子吸附劑或是活性炭等材料，利用化學反應的方式，快速凈化地質環境中的重金屬污染物。③采用生物治理技術措施。生物治理技術在金屬礦山地質環境治理中的應用，主要就是根據礦山周圍地質環境特點，選擇具有重金屬吸附性能的植物進行種植，或是引進相應的微生物。在完成植物種植和微生物引進之后，在土壤中設置生石灰材料或硅酸鈉材料，避免出現金屬礦山尾礦散沙的問題，營造較為良好的地質環境。除此之外，也可在金屬礦山周圍土地中設置適當的蚯蚓，改善土壤結構的性能，起到地質環境治理作用和恢復作用。

5 結語

綜上所述，礦山工程地質勘查工作作為我國水工環調查中一項重要的內容，對我國的能源儲備與利用和社會經濟增長都具有重要作用。因此地質勘查人員必須采用科學的勘探技術和成熟的勘查方法，才能確保地質勘查結果的準確性與高效性。此外，我國一直推行的生態環境可持續發展戰略要求相關部門在進行礦山地質調查過程中還要注重對生態環境的保護與治理，始終將改善生態環境和綠色生態工程建設作為地質勘查工作的要點和準則，才能實現生態環境與經濟增長協調、統一的發展。