摘要：为解决开采矿山地质环境问题对矿山开采与生态环保带来的不良影响，本文结合实际案例，分析了矿山工程中存在的主要地质环境问题，根据不同地质环境问题的特点制定针对性的地质环境问题恢复治理措施。水工环地质勘查结果显示，本文所选案例中矿山区域内的主要地质环境问题有岩溶塌陷与边坡失稳，面临的滑坡、崩塌等地质灾害风险较高，需要在分析有色金属矿山各类地质环境问题的基础上，制定针对性的恢复治理方案。在研究结束后，本文对有色金属矿山地质环境问题的恢复治理效果进行了评估，研究显示，治理后岩溶地质对有色金属矿山的负面影响进一步减少，地质灾害治理、生态环境修复及矿山景观修复成效显著，说明结合有色金属矿山地质环境问题制定的恢复治理措施科学有效。

　　关键词：有色金属矿山；地质环境问题；恢复治理

　　有色金属矿山开采会对地质环境造成破坏，再加上部分有色金属矿山所在区域的地质环境比较复杂，在经过开采后可能造成生态破坏，引发严重的地质灾害。因此，研究有色金属矿山地质问题及恢复治理，有助于降低有色金属矿山工程对地质环境造成的负面影响，有效平衡矿山开采与生态环境的关系，具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。本文旨在解决有色金属矿山面临的地质环境问题，围绕实际案例，分析了有色金属矿山的水工环地质特点，通过识别有色金属矿山地质环境问题，制定针对性的有色金属矿山恢复治理措施。

　　1案例简介

　　某露天开采铜矿距离城市约17.0km，矿产资源运输距离约20.3kn，矿区南部0.5km处有一条国道分布，矿区交通条件便利。该矿区地貌形态为溶岭谷底，矿区呈北高南低，最高海拔约1300m，最低海拔约972m，最大相对高差320m，最低侵蚀基准面约760m，矿区地势起伏较大、地质环境复杂。经水工环地质勘查结果显示，该矿区生态环境薄弱，植被稀疏，矿区损毁以土地开挖形式为主，摧毁地类为林地，矿区在经过约9年限制后生态环境破坏问题未得到明显缓解，区域范围内面临的地质灾害隐患较大，物种单一、生态环境脆弱，决定对该矿区地质环境问题进行调查和恢复治理。

　　2有色金属矿山面临的主要地质环境问题

　　为了解该矿区地质环境，本文在水工环地质勘查中围绕矿区的水文地质、环境地质、区域地质、工程活动、植被活动、水文气象等进行了调查和分析，在现有资料的基础上，对该有色金属矿山面临的主要地质环境问题进行分析。

　　2.1岩溶塌陷

　　该矿区具有典型岩溶地貌特征，岩溶塌陷节点有17处，塌陷坑58个，其中7处为古塌陷，面积较大，老化严重，塌陷坑稳定；其余为新塌陷，塌陷面较小，塌陷坑不稳定，开采区未见明显岩溶塌陷。

　　水工环地质勘查结果显示，该矿区岩溶区域地层以大埔组厚层碳酸盐和第四系残积黏土为主，岩层受雨水、地下水影响面临强度下降的问题。岩溶塌陷程度与可溶矿物内部孔隙、岩石内部孔隙具有显著相关性，部分岩土层中的土因地下水位频繁波动，导致部分土层被掏空，从而引发岩溶坍塌的风险。

　　2.2边坡失稳

　　根据水工环地质勘查结果，矿区过去因连续开采形成了一个面积约95.88亿m3的凹陷区，存在大量岩石裸露的高陡边坡，在矿产资源开采结束后未采取任何处理措施，在矿坑南侧因降雨形成一大片池塘；矿坑北部与南部高差约32m，坡面存在大量危岩、浮石，可能受暴雨影响发生岩体失稳、滑坡、崩塌等地质灾害。据调查，该矿区在2019年至2022年间总共发生32次地质灾害，主要类型为滑坡、崩塌，据调查导致这些地质灾害的主要原因为矿区边坡失稳。据调查，该矿区矿坑的矿体围岩以斜长岩为主，工程地质岩类为块状较硬斜长岩岩组，区域范围内未发现大型断层，以少数小断层为主。根据矿区岩土力学参数，本文运用不平衡推力传递法与萨尔玛法，结合《非煤露天矿边坡工程技术规范》（GB 51016-2014）的规定，对天然工况和暴雨工况下的矿坑边坡稳定性进行计算。在暴雨工况下，矿坑边坡稳定性显著低于正常工况，不满足GB 51016-2014的要求，面临着发生大规模滑坡的风险。

       2.3环境破坏

　　据调查，该矿区在开采前栽种大量经济作物，采矿后导致林地、农田被破坏；开采后矿区地表岩石裸露，不具备复垦条件，视觉污染、环境污染问题严重，区域景观破坏程度较大，开采后区域内的生物多样性下降，由于停工后未采取任何绿化修复手段，区域范围内生态环境稳定性较弱。本项目中，矿坑边坡岩土体由粉质黏土、碎石土、强风化斜长岩、中风化斜长岩等组成，岩土体重度较大，粘聚力较弱，在暴雨工况下岩土体粘聚力显著下降，面临滑坡等地质环境问题的风险大幅升高，可能引发一系列安全问题，破坏区域生态环境。矿区矿产资源埋藏较浅，以露天开采为主，还对区域地质环境造成了破坏，不仅占用了大量土地资源，而且因大规模开采导致土地资源损坏和地形地貌破坏。

　　3有色金属矿山地质环境问题的恢复治理策略

　　根据水工环地质勘查结果，该有色金属矿山存在的主要地质环境问题可以分为三类，分别是岩溶塌陷、边坡失稳，因为这些地质环境问题造成了矿区生态环境破坏和生物多样性减少，根据矿区存在的主要地质环境问题，可以采取以下恢复治理措施。

　　3.1岩溶塌陷的修复

　　该有色金属矿山的岩溶区域位于非开采区，岩溶塌陷数量较多，各种塌陷坑的存在会影响有色金属矿山地质环境的稳定性，影响有色金属矿山恢复治理工程的顺利进行。由于岩溶塌陷与地表和地下水有关，为避免岩溶塌陷继续发展，可以在有色金属矿山恢复治理工程中可以采取疏排围改的方式处置地表水，如在塌陷区外侧设置截水沟、内部设置排水沟，直接将地表水引入最近河道，减少地表水渗透对地下岩土造成的不良影响，同时降低地表水补给地下水的速度，避免地下水水位频繁升高导致岩石裂隙中的土体被地下水带走。在有色金属矿山恢复治理过程中，治理单位可以结合水工环地质勘查结果，在岩溶区域采取注浆加固的方式提升地层强度，降低地下水活动可能引起的岩溶塌陷风险，选择渗透性、黏结性较强的注浆材料，提升钻孔注浆效果。针对已经形成的岩溶塌陷病害，治理单位可以采用帷幕灌浆技术，运用劈裂注浆工艺进行高压灌浆，将低流动性浆液灌入土体，使浆液在土体内充分扩散后有效填充空隙和溶沟，改良岩溶区域渗透、塌陷等节点的土体结构，从源头上解决岩溶塌陷病害。

　　3.2边坡失稳的修复

　　本文研究的有色金属矿山在经过长期闲置后，区域植被仍未恢复，所以边坡失稳的处理应排除自然坡率法，采用“修坡+挂网+复绿”的治理工艺进行修复，预防边坡失稳的问题。

　　3.2.1修坡

　　对矿区内岩石裸露、失稳的边坡，尤其是经过矿产资源开采的矿坑，治理单位需要先清理边坡上的危岩、浮石，对存在不稳定岩体与堆积体的边坡进行削坡，对高度较小的陡坡进行填方压脚处理。在修坡时，治理单位可以在富水地区边坡设置排水沟，必要时可以设置引水孔进行排水。

　　3.2.2挂网

　　在完成修坡工作后，治理单位可以采用成品铁丝网进行挂网，从坡顶向下铺设铁丝网，使用同规格铁丝连接铁丝网，采用锚钉固定铁丝网，随后将铁丝网回土压实，保证铁丝网铺设的牢固程度，将铁丝网与坡面的间距控制在5cm左右。对于陡峭边坡，治理单位可以在坡顶每间隔1m设置一枚锚钉，使用铁丝网进行连接，在其他区域按每平方米5个的规格，呈梅花形式均匀布置锚钉。坡顶锚钉必须深入岩体至少10cm，采用电钻凿孔后使用L形主锚钉进行固定，使用高强度水泥浆液填塞锚钉与钻孔之间的空隙，保证锚钉与岩体连接的牢固性。

　　3.2.3复绿

　　在设置好铁丝网后，治理单位可以采用客土喷播技术，对边坡进行绿化处理，沿坡顶、坡脚每间隔0.5m的方式种植葛藤，葛藤采用簇植的方式，在边坡上使用杆子进行固定。在提前挂网的边坡上一次性喷射含植物种子、营养液的混合料，喷射空度控制在10cm左右，岩石裸露位置适当增加混合料喷射厚度。为保证复绿效果，混合料中可以掺和适量粘合剂、保水剂、腐殖土、泥土等，并根据有色金属矿山所在区域的气候环境合理选择草籽类型，优先选择具有较强抗寒性、抗旱性、耐热性的植物。

　　坡脚间隔3m按错开方式种植本土高大乔木，选择本土植物刺槐和侧柏，带土球进行移栽。乔木选择树高在1.5m～2m之间的苗木，带土球进行种植，种植前先对坡脚土壤进行开挖、置换、细整，控制好种植穴深度和直径，种植前对乔木枝条进行修剪，做好伤口修复工作，保证乔木移栽后的成活率。

　　3.2.4养护

　　为保证治理修复效果，治理单位要做好植物的养护管理工作，结合植物类型编制精细化的养护管理方案。

　　（1）施肥。灵活选用腐熟有机肥、复合肥、绿肥等改良土壤肥力；定期检测土壤养分，结合植物生长需求进行针对性施肥。

　　（2）补植。及时清理死亡和长势较弱的植物，查明原因后及时进行布置。

　　（3）灌溉。该矿区植物生长以自然降水为主，但为促进植物生长，在养护时需要在矿坑坡面布置滴灌系统，为植物生长提供充足水分。本项目可以选择在定植后，从坡顶开始每间隔10m布置一根横向2in的水管，每个坡面纵向布置2根主水管，各主水管侧向连接两根2in横向水管，经坡顶开挖蓄水池向坡面和坡脚植物浇水。

　　（4）病虫害防治。植物种植后，每年冬季对植物周边土壤进行深耕，清理土壤中的越冬虫卵，输送植物根部的土壤；乔木适当涂白，消除树干基部越冬虫卵。植物被病害侵扰后，优先采用生物防治方法，如利用荧光假单胞菌、抗生菌等微生物进行病害防治。

　　4有色金属矿山地质环境问题的恢复治理效果

       4.1岩溶塌陷治理效果

　　为了解有色金属矿山恢复治理工程处理有色金属矿山塌陷地质问题的效果，本文对岩溶地质区域的地层稳定性、岩溶塌陷数量、渗透系数、地裂缝长度等参数进行了调查，并将调查结果与恢复治理前的数据资料进行比较，明确岩溶地质灾害的恢复治理效果。在岩溶塌陷治理效果调查中，恢复治理前的地层稳定性为1.09FS，岩溶塌陷数量1为58个，渗透系数为5.0×10-6m·s-1，地裂缝长度为3m；岩溶塌陷恢复治理后，地层稳定性为1.46FS，岩溶塌陷数量减少至0个，渗透系数为1.0×10-7m·s-1，地裂缝长度为0.5m。

　　根据调查结果，有色金属矿山岩溶塌陷区域经恢复治理后，新出现的岩溶塌陷数为0，地层稳定性显著提高，岩土渗透系数及地裂缝长度明显改善，说明有色金属矿山岩溶区域的地质结构稳定性显著提升，能有效应对岩溶地质可能引发的地质灾害，为有色金属矿山恢复治理工程的顺利进行提供有力保障。

　　4.2边坡治理效果

　　4.2.1治理前后边坡稳定性

　　为了解有色金属矿山矿坑边坡治理效果，本文根据现场勘查资料及岩体强度参数计算结果，按照GB 51016-2014规范中给出的“露天矿边坡稳定性计算方法”，采用Morgenstern-Price法进行边坡稳定性计算，在掌握岩层产状及边坡地形地貌关系的基础上，对有确定下滑动面和剪出条件的剖面边坡进行极限平衡计算。为了解恢复治理后边坡稳定性的变化，本文在边坡恢复治理前，随机选择了四个边坡节点进行计算。根据调查结果，区域①治理前后的边坡稳定系数和安全系数分别为0.862和0.93，治理后分别为1.595和1.25；区域②治理前后的边坡稳定系数和安全系数分别为0.873和0.87，治理后分别为1.369和1.27,；区域③治理前后的边坡稳定系数和安全系数分别为0.931和1.07，治理后分别为1.563和1.29；区域④治理前后的边坡稳定系数和安全系数分别为0.796和0.87，治理后分别为1.292和1.31。

　　根据调查结果，在相同试验区域内，边坡恢复治理后各节点的边坡稳定性系数与安全系数显著提升，说明恢复治理工程对提升边坡稳定性具有显著促进作用，能降低降雨后发生滑坡、崩塌等地质灾害的风险。

　　4.2.2地质灾害及生态修复

　　在边坡治理过程中，为了解地质环境问题的恢复治理对生物多样性的影响，本文选择了地质灾害、生态修复、景观重建三项指标，对边坡治理中的生态修复效果进行评估，治理效果中0～59分为差，61分～80分为一般，80分～100分为优秀，地质灾害及生态修复效果评估结果显示，地质灾害治理评分为86.30±7.28分，生态环境修复评分为88.07±7.69分，矿山景观重建评分为87.21±5.98分。从调查结果来看，三项指标的分值都在80分～100分区间内，地质灾害治理、生态环境修复及矿山景观重建效果为优秀，说明本文制定的矿山边坡治理方案科学有效，能在提升矿区边坡稳定性的同时，通过客土喷播促进植物恢复，进一步降低降雨天气可能引发的各类地质灾害。

　　5结语

　　综上所述，本文结合实际案例分析了有色金属矿山案例的地质环境问题，制定了解决这些问题的恢复治理方案，并通过对比、评价等方式，明确了有色金属矿山恢复治理方案的有效性。建议在有色金属矿山恢复治理工程中，各治理单位做好水工环地质勘查工作，结合工程区域内的水工环地质条件，多角度识别和探索解决处理有色金属矿山地质环境问题的方法，通过采取针对性的恢复治理措施，降低地质环境问题可能给有色金属矿山带来的不良影响，为解决地质环境问题的同时，优化工程区域内的生态环境、保障生物多样性。