金属矿山岩土工程环境影响机理分析研究

    付阳

    摘 要：近年来随着社会经济的快速发展，金属资源的需求量也越来越大，金属矿山的开采规模越来越大，随之而来的是岩土工程中所引发的环境问题。本文围绕金属矿山岩土工程环境影响的机理进行了分析研究，概述了目前金属矿山岩土工程对于环境影响的研究状况，分析了岩土工程对环境可能造成的不利影响，并对其影响机理作了阐述，旨在不断提升我国金属资源开发技术水平的提升，推动金属矿山开采行业加快走上高效化、环保化、可持续化的发展道路上。

    关键词：金属矿山；岩土工程；环境；影响机理

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.077

    1 引言

    在金属资源需求量逐渐提升的今天，金属矿山开采行业也进入了快速发展时期。而在金属矿山岩土工程实施的过程中往往会因各种因素导致开采过程对生态环境造成直接或间接的不利影响。这种不利影响是不符合我国新时期生态文明发展战略的，也是违背矿山开采行业的可持续发展理念的，因此必须对金属矿山岩土工程所可能给环境带来的不利影响进行分析和研究，以改善和优化各种技术策略，避免对环境造成危害。

    2 金属矿山岩土工程的环境研究概述

    目前，在金属矿山岩土工程的环境研究工作中已经积累了一定的技术经验并取得了一定的成效。这一点不仅体现在岩土工程环境研究的单一学科越来越精细化和深入化，而且也体现在研究所覆盖和涉及到的学科也越来越全面化，以环境学科为核心，逐渐向着环境学科与其他相关学科相融合的方向上发展。虽然矿山岩土工程的环境研究有了进步，但是在实际工作中仍然还有一些技术难题需要从业人员进行攻克。

    其一，岩土工程生产过程中直接或间歇产生的废弃物或造成的不利影响该如何解决和处理。目前金属矿山岩土工程环境影响研究及应用仅仅注重在一些直接的废弃物或污染物处理方面，但是对于岩土工程间接造成的不利影响方面的研究还十分匮乏和薄弱，尤其是目前岩土工程所造成的对地下水的不利影响方面是一个很大的难点。

    其二，岩土工程环境影响的相关检测和控制方法方面还不够完善和高效。目前现有的应用技术和方法还相对简单，所以在分析过程中存在的误差较大，对分析结果的准确性有较大的影响。因此在这一方面急需加大研究力度，优化工艺技术方法，完善各项指标和参数，尽可能减少过程中的分析误差。

    其三，岩土工程环境研究在全局化、系统化方面还十分薄弱。目前行业内现有的规范和标准仅仅适应于单一的研究面向，如水质、土壤、大气、岩层等等某一个方面，各个方向之间的技术资源和信息共享效率低，这就导致了在岩土工程环境影响研究工作中很容易出现割裂化，片面化、局部化。而生态环保改善目标的实现必须从生态环境的系统化和全局化来着眼，不仅要因地制宜，针对具体问题进行具体分析，做好每一方面的精细研究工作，同时还要从整个生态环保的大目标大方向着眼，抓住主要矛盾，做到系统和局部的有效平衡，使岩土工程环境影响研究中的规范、设计等环节及内容能够粗中有细，简中有繁。

    虽然目前在金属矿山岩土工程环境影响研究领域仍有很多难题需要从业人员进行攻克，但是不得不承认，在该研究范畴内，很多实际问题的研究在之前是没有先例的，因此也预示着该领域的后续研究有着不可估量的创新空间。尤其是在国家生态环保及能源发展战略的新形势下，对于该行业中的相关企业及研究人员来说，既是挑战，同时也是机遇。

    3 岩土工程对环境可能造成的不利影响

    岩土工程对环境可能造成的不利影响是多方面的，既有直接的不利影响，同时也有间接的不利影响。其中，直接的不利影响有：岩土工程施工过程中产生的噪音污染、粉尘污染、施工过程中各项工艺技术所涉及到的化学品污染、设备使用过程中的能耗及碳氧化物污染、岩土工程施工过程中产生的废弃物污染等等。对环境可能造成的间接不利影响如：工程施工过程中废弃物填埋或处理不当对土壤造成后续污染、废物垃圾未及时分类和处理导致细菌病源体的聚集和繁殖，引发所在区域地下土壤和水环境生态系统平衡被打破，继而随着土壤和水环境的污染引发更大范围的水体和土壤环境污染、岩土工程设计或施工技术有误引发后续的坍塌、凹陷、山体滑坡、山洪灾害等环境问题、岩土工程施工过程中，局部干扰或破坏了地下水流场的平衡状态，引发地下水的渗流、潜蚀、管涌等现象同时造成地下钢筋混凝土结构严重腐蚀等问题。这些问题或现象都属于金属矿山岩土工程对环境可能造成的不利影响。

    4 岩土工程环境影响的机理分析

    在岩土工程环境影响的机理分析和研究方面，目前主要集中以下三点：

    其一，地下水的控制。由于金属矿山岩土工程对地下水的影响更加隐蔽同时地下水属于循环的动态平衡系统中，因此工程施工中一旦不能实现很好地截水，将引发更大范围内水体环境的严重污染，因而地下水的控制重要度和难度都很高。目前行业内金属矿山主要是采用截水帷幕的技术手段来实现岩土工程中的防滲问题。

    其二，岩土的稳定问题。由于金属矿山岩土工程会涉及到地下空间开发，因此如果开发设计和施工技术有误将造成地面凹陷、工程坍塌等安全事故及环境危害。而随着金属矿山的开采，矿场进入到深度开采阶段，开采难度增大，岩土稳定性的控制问题也越来越明显，成为影响施工安全和环境危害的重要问题。

    其三，重金属的扩散及迁移性问题。针对金属矿山的岩土工程环境影响，除了上述工程性的环境影响研究之外，需要针对不同金属元素的扩散、吸附特性进行分析，结合工程施工工艺来设计出动态的数学及物理模型，实现对重金属迁移性的有效控制。

    5 结语

    综上，金属矿山开采企业及相关从业人员必须加大对岩土工程环境影响的研究力度，加快攻克当下行业内的技术难题，争取早日实现金属矿山开发和生态环保可持续的发展目标。

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