矿山地质环境问题成因

含水层破坏成因图

我国矿山企业长期以来存在重资源开采，轻矿山环境保护现象。由于矿产资源开发方式粗放、资源低效利用，引发了大量的矿山地质环境问题。

采用地下开采，如果开采方式不科学，将造成地面塌陷。在我国煤炭开采引起的地面塌陷最为严重。煤层一般埋藏在几百米的深处，采煤机采煤后，支架前移，就在支架后方形成了采空区。采空区上方松软的岩层随即掉落，当采空区范围达到几十米时，上部岩层分离、弯曲、形成裂缝并掉落。随着开采范围的不断扩大，如果不采取充填等预防措施，在地表就会形成一个比地下采空区还大的塌陷坑，塌陷坑周围地面还会出现很多裂缝。

矿山滑坡主要有两类，一是露天矿开采形成的高陡边坡滑坡；二是矿山排土场滑坡。露天矿采场台阶太高、坡面角过大、雨水冲刷露天采场坡面容易发生滑坡，排土场的坡面角及高度较大，在雨水或爆破作业的影响下，可能导致滑坡。

矿山泥石流是山区开发矿产资源过程中矿渣不合理堆放引发形成的人工泥石流。 地下开采产生的矿石，堆放于地表，形成了一座座矿渣堆；露天开采过程中剥离的土石堆积，形成了一片片排土场；选矿产生的尾矿，形成一座座尾矿库；这些矿渣堆、排土场及尾矿库压占和破坏大量土地。地下开采引起的地面塌陷及地裂缝毁坏大片农田，露天采矿引起山体破损、岩石裸露及植被破坏等地形地貌景观破坏。

采矿是如何引起含水层破坏的？在井下几百米深处，采煤机采煤后，支架前移，支架后方就形成了采空区，随着采空区范围增大，导致采空区上方各岩层、含水层及地表逐步离层、开裂并贯通，从而导致含水层结构破坏。含水层结构破坏后，河水就会沿着裂缝流入含水层，引起河水流量变小、甚至断流。由于含水层中的水，沿着裂缝流入采空区及井下巷道中，导致地下水位下降、水量减少甚至枯竭、水井干枯、农田灌溉困难。为了保证矿工安全和井下生产，必须将流入巷道的地下水排到地表，造成地下水资源的大量浪费。含水层破坏还导致地下水质的污染。

再一起看看矿区地表水又是如何被污染的吧。地表水污染的主要有以下两类方式，一类是含有害化学元素的矿渣通过降雨淋滤污染地表水；另一类是未经处理而排出地表的矿坑水等就近排放到沟谷、河流，也会污染地表水，污染的地表水沿地层中的裂缝渗入含水层中导致地下水污染，未经处理的矿井水直接排放到地表，导致地表水再次污染，因而我们在一些矿区能看到树木枯黄、山体裸露等一系列严重生态环境问题。

不科学的开采方式引发的矿山地质环境问题，影响着我们的过去、现在和未来。 

（作者程国明 系中国地质环境监测院教授级高工）