探讨矿山工程地质勘查及生态环境治理

林文教

（安徽省地质矿产勘查局324地质队，安徽 池州 247000）

1 矿山工程地质勘查工作的意义

近年来我国经济快速发展的过程中，社会各个领域对资源的需求量开始增多，资源供需矛盾问题和生态环境问题开始不断增加，对矿山的生产提出了更高的要求，不仅需要合理进行矿产资源的开发，还需保护生态环境，避免矿山生产对生态环境造成不利影响。而在矿山生产的过程中，开展地质勘查工作，就可以为相关部门对区域范围之内的地质条件进行有效评价，提供准确依据，使得相关部门能够按照矿山的施工地质环境特点和问题情况等，准确采用合理的措施预防出现生态环境问题，使得矿山在生产的过程中能够避免对周围生态环境造成干扰或是危害。从实际情况而言，我国的矿山数量很多、地质条件也非常复杂繁琐，矿山地质灾害问题也成为我国勘探行业所面临的较大问题，科学开展矿山工程地质勘查工作就可以准确进行地质安全隐患的识别，合理进行安全隐患的防范，降低地质灾害问题的发生率，同时，还能通过地质勘查的措施，有效保护矿山的生态环境，制定完善的生产规划方案，避免在矿山生产期间出现水土流失问题或者地面塌陷的问题，改善矿山生产及周边的生态环境。

2 矿山工程地质勘查工作存在的问题

（1）勘查工作流程不完善。目前，我国在矿山工程地质勘查的工作中虽然已经重点制定了相关的工作规划，但是由于缺乏较为完善的勘查工作流程，没有明确各个环节和各个工作步骤的工作标准要求，导致勘查工作的效果难以满足标准，甚至出现勘查结果数据不真实的情况，无法为有关的部门和勘查人员提供非常准确的地质勘查结果与依据，导致最终的勘查工作效果降低，难以充分发挥勘查工作的价值和作用。

（2）勘查工作技术落后。近年来，在我国矿山工程地质勘查工作发展过程中，已经开始重视现代化技术的开发与应用，但由于在勘查工作中没有制定完善与合理的技术方案，导致勘查工作的效率难以提升。一方面，现有勘查技术无法准确分析勘查地区矿山的结构特点和实际情况，不能按照矿山结构特征等合理设置勘查设备的位置和点位；另一方面，部分勘查人员没有根据现代矿山勘查工作的具体需求采用先进的遥感技术和瞬变电磁技术，难以保证勘查工作的效果符合标准。

（3）勘查结果利用率低。在完成矿山的地质勘查工作之后，最为重要的就是按照勘查结果进行地质灾害问题的预测分析，将勘查结果应用在地质灾害的预测和防治方面，通过有效利用勘查结果来预防地质灾害问题。但目前在相关工作中没有形成正确的勘查结果利用观念，部分勘查人员无法积极结合具体的勘查结果准确进行地质灾害问题的预测和分析，勘查结果的利用率较低。

（4）缺乏正确观念。观念对于人员的行为具有一定的驱动作用，只有勘查人员在日常工作中形成正确观念意识，才能确保各项工作的有效开展。但目前我国在矿山工程地质勘查期间，部分勘查人员尚未树立正确观念，无法有效按照工作的要求和需求，严格履行自身的工作职责。尤其是勘查勘查人员，由于缺乏对工作的重视，不能结合规章制度和技术规则要求等进行地质勘查，导致工作质量难以保证。

（5）人员专业性低。矿山工程地质勘查人员的专业性直接影响着整体工作效果和水平，但是目前部分矿山工程地质勘查人员缺乏一定的专业度，没有掌握现代化的勘查技术和专业知识，不能根据整体的工作要求和规章制度严格落实任务。同时相关部门没有阶段性的对勘查人员进行地质勘查技术和知识培训，难以有效提升勘查人员工作的专业性与可靠性。

3 矿山工程地质勘查工作的改善策略

（1）完善勘查工作的模式。由于目前在矿山开采勘查工作中存在诸多不足之处，无法确保勘查工作模式的优化性和完善性，甚至还会出现不同勘查阶段遗漏或是不全面等问题，导致整体的勘查工作有效性降低。因此，我国在矿山开采中的勘查方面，应编制完善健全的勘查工作规范，确保各个阶段的工作都能有效落实，预防出现勘查工作的不足或是问题。首先，勘查工作前期阶段应进行可行性研究，组织具有专业能力和工作素养的人员参与相关研究活动，分析所采用的勘查措施是否可行，按照可行性研究的结果开展工作。其次，制定初步勘查的工作计划，在勘查的初期阶段需要根据具体的初期勘查内容和实际情况，制定较为完善的勘查工作方案计划，明确初期勘查的要求和原则，通过有效措施完成相关的工作，进一步增强初期勘查效果。再次，详细勘查的环节应采用合理的勘查工作模式，明确细节层面的要求。考虑到详细勘查工作约占整体勘查工作的89%。因此，应在详细勘查阶段采用精细化管控措施。精细化管控措施要求勘查技术人员结合工作内容与具体现状，制定较为完善的计划方案，提升整体的勘查效率效果，增强详细勘查阶段工作的可靠性、有效性，达到预期的高质量勘查目的。最后，在矿山开采施工勘查阶段，应重点制定施工勘查工作的具体决策，明确每位勘查人员需要承担的职责和工作内容，从而有效完成各项勘查分析和研究工作，增强施工勘查阶段工作效果。为了能够提升勘查工作的可靠性和有效性，应提出关于详细勘查阶段的工作标准，明确每个勘查周期的工作时间要求和任务要求，不可以出现勘查周期过短的问题，尤其是在矿山开采期间的基坑开挖和围护、工程降水等工作非常复杂繁琐，如果勘查工作的周期时间很短，就难以及时发现相关的地质环境问题和岩土结构问题，很容易埋下后续矿山开采施工的风险隐患。因此，应结合特点，合理设定不同勘查阶段的周期，时间要求和技术标准要求，勘查矿山开采过程中，各类影响因素，全面分析地下水赋存状态和变化趋势，为施工提供准确依据。

（2）增强勘查工作规范性。矿山开采的勘查过程中，如果相关的勘查工作缺乏规范性，将会导致整体勘查效果不足，对各项工作的良好落实都会造成非常不利的影响。因此，相关部门应结合勘查工作特点和实际情况，重点关注各项工作的规范开展，提升整体勘查工作的规范性水平。第一，合理设定关于勘查工作的规范要求。当前，我国虽然已经提出了关于勘查的标准规范，虽然具备广泛的指导作用，但是由于我国的地质环境非常复杂繁琐，地域的范围很广，就算是地基土层的名称一致，但是可能会受到其他因素的影响，出现力学性质的差异性，如果一味采用统一的勘查规范，不能因地制宜设置合理的规范，将会导致勘查工作的效果难以大幅度提升，因此，建议矿山开采的岩土勘查工作部门在实际工作中，重点进行工作规范的设置，确保所设定的工作规范能够进一步增强岩土勘查实践操作的可靠性和规范性，结合当地区域的地理环境特点和结构力学性质特点，编制和当地区域适应的勘查规范，为勘查勘查人员提供可靠的指导，有效预防出现工作不合理或是不规范的问题。第二，强化监督管理的力度。为有效预防我国矿山开采不规范的问题，应强化监督管理的力度，编制相应的监理工作机制模式，合理设置合同审查的标准，严格审查项目合同是否已经明确，勘查的目的，合理设定不同主体的勘查工作标准要求，以免出现勘查越级的问题。与此同时，还需强化现场作业方面的监管力度，预防出现勘查现场作业工作不规范的问题，改善当前的现场勘查工作质量和现状，从根本层面提升整体工作的规范性水平。在此期间需要注意的是，监督管理部门应重点审查勘查报告编写的内容，明确报告之内是否只进行了现象的描述而忽视内容的分析，通过系统化的监督管理，引导相关勘查部门在工作中以描述现象为基础，详细系统进行勘查内容的分析，使得相关勘查部门可以为矿山开采工作提供一定的基础保障；其三，勘查勘查人员工作的专业性和规范性对整体勘查效果会产生直接影响，如果勘查人员缺乏一定的专业能力和素养，将会导致勘查的规范性水平降低，难以满足矿山开采发展的需求[1]。因此，建议在矿山开采，勘查期间，重点关注每位人员的专业性，增强相关人员工作的规范性程度，例如：在矿山开采正式进行勘查之前，做好技术人员的招聘管理工作，合理设定相应的聘用标准要求，必须要确保所聘用的人员具有一定专业能力和工作技能，可以规范性、可靠性完成任务，预防出现勘查工作的问题或是不足。同时，还需对技术人员进行专业技能和知识的培训，使得技术工作人才能够掌握不同工作环境下的技能和技巧，增强勘查工作的有效性和规范性。另外还需注意，制定完善的责任制度和机制，明确每位技术人员在勘查工作期间的职责要求和标准，一旦出现勘查工作的技术问题或是规范性问题，就要严格惩罚负责人，以此增强每位技术人员的规范性工作责任感。

（3）合理进行取样与原位测试。矿山开采期间，勘查技术人员应合理开展取样工作和原位测试工作，首先，在取样期间，应确保所提取样本具有一定的代表性和准确性，通过钻芯取样的技术，全面提取的样本，保证样本的完整度和可靠性，为后续原位测试工作的有效开展提供保障。其次，原位测试的过程中，应制定完善测试方案和计划，按照具体的规范、标准和技术要求等，制定完善的原位测试工作方案和计划，通过科学可靠的方式，增强原位测试工作的有效性与可靠性，预防出现勘查工作的问题。

4 矿山工程生态环境治理的具体措施

4.1 土地复垦

金属矿山开采的过程中如果对周围的土地环境造成了破坏，就要采取土壤重构和土地复垦的措施进行治理。

4.1.1 土壤重构

金属矿山土地复垦期间应着重采用土壤重构技术措施，对土壤结构和机制进行重构处理，有效开展修复和重建工作，首先，对土壤的酸碱度进行修复，着重恢复团粒结构，改善土壤的保水性能，有效进行生物特性的修复，借助现代化的生物学类型、化学类型、物理学类型与生态学类型等技术，构建适合生物进行生存的土壤结构。其次，建议在土壤重构期间采用生物修复措施，利用植物微生物和动物活动的方式，配合施加有机肥料改善土壤的肥力和性质，与此同时还可通过动植物和微生物的活动进行土壤污染物降解，提升土壤结构质量，保护水环境和大气环境，避免污染物对生态环境或是人类生存造成危害，降低复垦过程中的成本支出量。最后，因地制宜结合金属矿山土壤、地域和气候的特点，选择具备一定土壤结构修复作用的植物，尽量选用生长速度较快、固土能力较高、根系十分发达的植物，达到土壤结构重构的目的。

4.1.2 土地复垦

（1）废弃区域的土地复垦。通常情况下，我国金属矿山开采之后，由于废弃地区土壤污染十分严重，不适合植物的生长、动物的生存，而为有效进行治理，应重点采取土地复垦的措施，通过土地复垦的方式，有效进行地质环境治理。首先，金属矿山的土地复垦期间，应使用回填技术方式，将金属矿山开采过程中所产生的尾矿与废石等，及时回填到周围的地区，等待回填结构沉降之后，通过碾压机设备反复性地进行压实处理，合理进行平整和夯实[2-4]。其次，利用覆岩离层注浆减沉的措施，研究分析高层裂隙内部浆液材料的具体流动规律和特点，然后明确钻孔操作的位置和具体数量，每个孔之间的距离控制在一百米，然后根据导水裂隙带的情况、冲击层井的直径指标等设置套管，通过钢管材料进行注浆。实际操作的过程中应注意到，金属矿山开采期间所残留的金属残渣可能会导致注浆的质量受到影响，因此需要在排浆管的出口位置安装振动筛，直径超出3mm的金属废渣，在进入泵体设备之前会被过滤出去，以免影响注浆施工效果。最后，在土地复垦的过程中，应严格控制浆液材料的水灰比，使其在5∶6左右，确保在复垦之后土壤适合生物生长、动物生存。

（2）塌陷区域的土地复垦。金属矿山被采空后，由于土壤结构发生变化，肥力、水分受到破坏，加之地表发生严重的塌陷现象、裂缝问题，会导致土地复垦的工作难度增加，对地质环境治理造成不良影响。因此在金属矿山的地质塌陷区域土地复垦的过程中，应重点分析塌陷特点和情况，合理采用现代化的塌陷治理措施，例如：采用井下充填的治理方式，严格进行地表不均匀沉降问题的控制，首先，选择金属矿山周围的矸石作为核心材料，利用粉煤灰材料与之相互混合，二者比例控制为1∶0.62，确保填充材料具备一定的强度和稳定性。其次，在地质塌陷的位置进行钻孔，孔径为50cm，在钻孔的下部分设置深度50m、直径3m的储料仓，设置缓冲类型、防堵塞类型的设备，利用皮带、计量器定量并且定时输送矸石材料，使得材料能够输送到储料仓的位置。最后，需要设置填充施工的支架，同步性开展金属矿山的开采生产活动和填充活动，以此增强塌陷治理的效果，使得塌陷地区的土地更为平整。完成塌陷地区的土地复垦操作之后，应在其中种植沙棘、灌丛等植物，固留植物所产生的掉落物质或是风蚀物质，以此改善地表土壤，达到良好的地质环境治理目的。

4.2 生态恢复

（1）水土流失的治理。水土流失对金属矿山的地质环境会造成严重破坏性影响，因此在金属矿山的地质环境治理过程中，应重点进行水土流失方面的治理。例如：采用建设挡墙的措施、建设排水系统的措施等，对矿山的水流进行拦截、对漏水进行阻断。同时还需分段性进行危险坡面的处理，在各个区域设置排洪渠设施或者是截水沟设施，栽种当地区域的植物、树木等，建设能够避免发生水土流失问题的防护林。

（2）废水的有效治理。金属矿山开采生产的过程中会排放出大量重金属污染物，不仅会对地质环境造成污染，还会危害水资源，影响生态环境。因此应做好金属矿山废水的治理工作，制定较为完善的废水治理工艺方案，减少金属矿山废水的排放量，例如：采用现代化的污水治理措施、废水回收二次利用措施、水循环措施等，提升废水治理的效果。再如：积极借鉴其他国家的成功经验，引进现代化排水技术，在金属矿山废水中添加适当的生石灰，改善废水的pH值，使得废水内部的重金属物质沉淀，收集所沉淀的重金属物质之后，将澄清的水分排放到周围地表，以免影响地质环境。另外，在废水治理期间，还可通过生物膜类型、生物氧化类型、湿地处理类型等先进技术，提升治理工作的有效性，使得矿山地质环境和水环境恢复到良好状态。

4.3 完善地质环境治理技术模式

金属矿山的地质环境治理过程中应积极采用先进的技术，制定完善的技术方案、技术模式，提高地质环境治理工作水平。①采用先进的物理治理技术。此类技术主要应用在金属矿山开采的过程中，对周围地质环境破坏进行处理，在重金属污染问题不是非常严重的状态下，可利用生物化治理技术方式，使得地质环境能够快速恢复到非常好的状态。例如：通过机械设备深耕复垦的措施，将已经出现重金属污染问题的土壤深翻到地下区域，而原本地下土壤则能够深翻到地表面区域，这样在一定程度上可以进行微生物土壤浅表分散，通过土壤本身所具有的自净能力，达到地质环境恢复的目的。同时，还可以选择具有金属吸附性的植物，将其种植在矿山地区，从而快速进行金属矿山地质环境的恢复。②使用化学类型的治理技术。通常情况下金属矿山开采生产期间，频繁进行生产活动，会产生很多废水和废渣，如果不能科学进行处理，随意对其排放，就很容易出现地质环境污染和破坏问题。因此，勘查部门应积极采用化学治理技术。例如：金属矿山周围土壤酸性较高，可以在其中添加碱性化学试剂改善土壤的酸碱度，并加入适当数量的氮肥和磷肥，从而提升土壤的肥力，加快土壤的恢复速度。如果金属矿山周围地质的重金属离子污染物含量很高，则可以加入银离子吸附剂或是活性炭等材料，利用化学反应的方式，快速净化地质环境中的重金属污染物。③采用生物治理技术措施。生物治理技术在金属矿山地质环境治理中的应用，主要就是根据矿山周围地质环境特点，选择具有重金属吸附性能的植物进行种植，或是引进相应的微生物。在完成植物种植和微生物引进之后，在土壤中设置生石灰材料或硅酸钠材料，避免出现金属矿山尾矿散沙的问题，营造较为良好的地质环境。除此之外，也可在金属矿山周围土地中设置适当的蚯蚓，改善土壤结构的性能，起到地质环境治理作用和恢复作用。

5 结语

综上所述，矿山工程地质勘查工作作为我国水工环调查中一项重要的内容，对我国的能源储备与利用和社会经济增长都具有重要作用。因此地质勘查人员必须采用科学的勘探技术和成熟的勘查方法，才能确保地质勘查结果的准确性与高效性。此外，我国一直推行的生态环境可持续发展战略要求相关部门在进行矿山地质调查过程中还要注重对生态环境的保护与治理，始终将改善生态环境和绿色生态工程建设作为地质勘查工作的要点和准则，才能实现生态环境与经济增长协调、统一的发展。