矿山地质环境研究趋势

地矿科技助理

来源：人民长江  作者：秦鑫 陈洪凯

矿山地质环境研究趋势

综上可见, 目前国内外在矿山地质环境保护政策及鼓励机制研究中, 美国是最早实施对矿区生态环境修复的国家并已形成了较为完整、系统的矿山生态环境治理修复法律制度[url=][62][/url]。随着我国生态文明建设进程的推进, 矿山地质环境保护已经进入了国家战略层面, 但尚缺乏针对我国特有国情的法律体系;政府高度重视矿山地质环境的修复与保护, 但是监管制度缺乏力度, 保证金无公共监管出现道德风险, 至今没有一个合理严格的标准验收矿山恢复工程。矿山地质环境评价模型很多, 基于GIS技术进行区域性地质灾害危险性评价研究方面进展较快, 但是这些研究对于矿山地质环境评价而言, 指标选取及其量化的科学性有待进一步论证、提高。矿山地质环境防控技术涉及工程治理、物理性修复、化学改良法、植被修复、动物修复、微生物修复等技术类型, 其中工程治理运用较多, 植被修复、动物修复、微生物修复处于研究阶段, 得到了国内外学者的高度关注, 具有很强的生命力, 但至今没有形成一个完整的治理体系。矿山地质灾害具有突发性, 致灾后果严重, 现在国内外对于矿山地质环境监测预警这一块的研究少见报道。鉴于此, 为了适应当前及今后相当长时间内矿山地质环境保护需求, 必须对矿山地质环境保护过程中的重大关键科学问题开展进一步系统研究, 尤其应关注下述4个方面的内容。

2.1 矿山地质环境保护政策

矿山开发导致一系列的环境问题, 国家法律对矿山地质环境的保护尚有空白, 尤其是缺乏较为完整、系统的矿山生态环境治理修复法律制度。针对中国特有国情, 应依据新旧矿区分别治理的原则和思路, 确立了废弃矿区生态环境治理修复基金制度和矿山生态环境治理修复保证金制度, 并建立了严格的矿山生态环境治理修复验收标准制度和开采许可证审批与矿区生态环境治理修复挂钩制度, 以保障废弃矿区生态环境治理修复基金的有效使用和新建或正在生产的矿区生态环境的修复效果[url=][62][/url]。其次应落实矿业权人矿山地质环境保护与恢复治理的法律责任;国家必须坚持走绿色矿业发展之路, 发展循环经济[url=][63][/url], 以为矿山地质环境保护提供强有力的法律屏障, 加快我国生态文明建设步伐。

2.2 矿山灾变机理

矿产资源采掘诱发地质灾害 (如地面塌陷、滑坡、泥石流等) , 破坏地貌景观, 污染生态环境, 其变形破坏机制及污染物在生态环境中的物质形态、迁移机理、迁移方式与途径, 以及可能发生的各种地球化学作用是有效防治矿山地质环境灾害必要理论依据, 关系到减灾方案拟定、治理技术的选用及新技术研发思路等。为此针对矿山地质环境问题, 需要通过现场调查、原位测试、模型试验、数值模拟和理论等研究手段, 进行矿山地质环境灾害机制深入系统研究, 揭示矿山地貌演化规律, 分析矿山废物在生态环境中的物质形态、迁移机理、迁移方式与途径, 以及可能发生的各种地球化学作用, 以为研发矿山地质环境减灾技术提供积极指导借鉴作用。

2.3 矿山防灾与生态修复技术

矿山防灾与生态修复技术是矿山地质环境灾害防治的薄弱环节, 尤其是生态修复技术尚处于试验阶段。矿区地质灾害工程治理措施的目的是稳定边坡、修整地形、防止次生地质灾害, 但要从根本上遏制矿区生态环境的恶化, 逐步恢复其开采前的土壤质地和结构, 甚至恢复开采前的地貌景观, 则需要运用一系列的生态修复技术[url=][46][/url]。为此, 需要针对矿山地质环境问题, 采用现场勘查、原位测试、区域试验、理论分析等研究手段, 进行动物、植物、微生物体内矿废的物态、迁移机理、迁移方式与途径研究, 研发矿山防灾与生态修复技术。生态修复新技术应兼顾环境经济效益, 有针对性地选择植物, 并根据群落结构优化配置的多样性原则进行合理规划和设计, 形成“草本植物+灌木+乔木”层次分明的良好生态模式。

2.4 矿山地质环境监测预警方法、系统与设备

矿山地质灾害具有突发性、隐蔽性、致灾严重性, 地面塌陷、滑坡、泥石流等地质灾害威胁着矿区构筑物的安全, 威胁着相应路段的公路交通及行人安全, 进行矿山地质环境灾害应急安全警报研究, 消除矿山采掘过程中的公路交通运输及行人安全隐患, 是矿山地质灾害减灾的重要环节之一。监测矿山地质环境, 预测矿山诱发地质灾害的临界条件具有重要意义。高级In SAR技术和高分辨率SAR影像的结合将是矿区地表形变监测的发展趋势。为此, 针对矿山变形问题采用现代通讯技术、遥感技术、计算机系统等研究手段, 基于信号遴选→采集→传输→信号处理 (报警提示) 的流程, 研发矿山地质灾害应急安全报警系统、构建综合技术体系、推进环境参数遥感定量反演、开展高光谱遥感应用、发展多目标遥感应用体系、集成遥感及GIS与专业分析模型、建立示范基地与相关标准规范等是我国矿山综合监测的新方向。