露天矿山地质环境论文

2022-07-03

摘要:巩义市矿山为283个,其中,露天开采矿山174个,占总数的61.5%。露天矿山的开采,在资源开发的同时,也带来了植被与地形地貌景观破坏、边坡失稳、占用与破坏土地资源,加快生态环境恶化等一系列地质环境问题。下面是小编整理的《露天矿山地质环境论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

露天矿山地质环境论文 篇1:

露天矿山地质环境恢复治理技术

摘要:在进行露天矿山生态修复时要根据具体情况具体分析,以改善环境,宜耕则耕,宜林则林为主要的目的进行。同时应该对相关的地质环境治理技术进行研究,切实对矿山地质环境进行改善防止地质灾害的发生,为社会提供良好的生态环境,为人民的生命财产安全提供保障。本文以某露天建筑石料矿山为例,就露天矿山开发利用中存在的地质环境问题以及对同类型矿山地质环境恢复治理做了分析和探讨。

关键词:露天矿山;地质环境;恢复治理技术

1 露天矿山开发利用中存在的地质环境问题

1.1 矿山地质环境保护意识淡薄

目前露天开采矿山是对我国的矿产资源的开采的主要方式,很多小型矿山企业安全管理意识淡薄,管理基础差,而且矿山开采工作人员素质偏低,缺乏安全意识,导致开采中操作不规范、违规等问题,给开采带来了安全隐患。一些矿山企业过度追求经济利益,忽视了过度开采对矿山地质环境造成的难以逆转的伤害,为未来的矿山地质环境埋下了诸多隐患,极易产生矿山地质灾害问题。

1.2 露天矿山地质环境恢复治理资金投入不足

当下我国的相关法律和政策多数遵循由谁进行矿山开采导致了对地质环境的损坏就由谁来治理,但在实际的治理过程中存在一定的执行问题,存在一些企业开采却不治理的现象,同时还存在计划经济时期进行开采的矿坑,没有相关的矿山地质环境恢复治理资金。并且对矿山地质环境的恢复治理需要长时间的投入且金额较为巨大,单靠相关企业往往无法进行负担。同时一些小企业,特别是多个企业共同承包一个矿山时很容易发生责任不明确,矿山闭坑后企业撒手不管只留下矿山地质环境已经被严重破坏的情况。

2 露天矿山地质环境恢复治理技术

2.1 矿区植被恢复治理技术

2.1.1矿区恢复植被的选择

植物种类的选择是矿山地质环境进行植被恢复治理重建工作中最为重要的一环,在进行植物种类的选择时不仅要选择可以满足当前地质环境要求的,适应性和抗逆性较强的,还要考虑到实际生态环境的影响进行选择,且还要考虑到相关植物对地质修复的作用,例如选择可以固氮的植物等,为了保证存活率还可以优先选择地区自身的优良树种进行种植或科学合理的对相关树种进行引进。但在进行具体的选择时要侧重与植物本身生存能力和对地质环境的改善能力,诸如抗旱、抗寒、抗涝、抗碱、可以巩固水土等,不可过于追求美观和经济效益,对于可以在矿山土地上正常生长的植物要进行优先考量。

根据很多学者的研究,已有将近200种植物在不同类型的尾矿库上自然定居生长,许多一年生和两年生植物如高羊茅、狗牙根、马棘等可以作为先锋植物选用。例如浙江省某建筑石料矿山宕底栽植灌木植物品种为女贞和乔木植物品种为木麻黄;坡面挂网客土喷播和平台不挂网客土喷播草本植物为海桐、高羊茅、狗牙根、紫花苜蓿,木本植物为马棘、美丽胡枝子、棘槐、伞房决明。

2.1.2矿区植被的基质改良

土壤是植物进行生长的基础,健康良好的土壤是植物健康生長的必要条件。在生态环境恢复与重建的过程中,研究矿山地基质改良的复垦材料和土地整理技术是非常重要的。影响植物生长的土壤条件主要有三种:物理条件较差、营养物质匮乏、碱性酸性过高存在对植物有毒的化学物质或生物。

因此,对矿区的土壤进行优化改良的主要措施有:对土壤的物理条件进行科学合理的改善使其更加适合植物生长;对土壤中营养物质的含量进行检测并对缺失的营养物质进行添加;改善土壤的酸碱性并对土壤中的有毒物质进行去除。在一些矿山由于其根本没有土壤层,所以基质根本无法进行改良,这时就需要先将基质进行覆土作业在进行改良工作,使其满足植被生长要求。还有一些矿山存在毒性较大的问题,这时直接进行改良的难度往往较大,所以也可以先将原有的土壤层进行消除或铺设隔离层将原有的地面隔开,再在进行新的土壤层的铺设从而改良植被基质。在矿业的基质存在土壤层且毒性小改良的难度较小时可以直接对其进行改良即被称为客土法。同时还有一些矿山虽然无土壤层但是却具备一定的直接改善条件也可以进行直接的改善,这种方法被称为直接改良法。

2.2土地复垦技术

对矿山的土地利用方向进行分析,从而确定对矿山采取一定的措施就是土地复垦技术。在进行科学合理的分析后往往根据实际情况将矿山用于种植、绿化等多种方面,在具体的过程中还要根据需要对土地进行肥化、净化、恢复等措施。

2.2.1工程复垦技术

工程复垦是根据采掘工程的需要,对露天矿山按照地形、地貌现状以及生态修复方面的要求,进行边坡的削坡、清坡和整治,和必要的挡墙、防排水系统工程、边坡加固以及环境治理的一系列工程措施。

2.2.2生物复垦技术

生物复垦是工程复垦的延续,是土地复垦过程中不可缺少的一部分。如筛选作物品种;作物轮作和间种;各种培肥措施;监测土壤及农作物有毒有害元素,采取措施减少危害;加速复垦地生土熟化,边坡植被覆盖,农、林、牧、渔、副等复垦模式的优化配置等。这些措施对提高土壤肥力和作物产量水平都起着重要的作用。

2.3土壤环境质量修复

土壤环境质量的修复十分重要,土壤是一个生态环境的基础,只有健康的土壤才可以保障一个生态环境的正常运行,在对土壤进行恢复时往往需要使用多种方法,如物理方法多用于土壤过于严密的情况,对土壤进行松土作业,具体的措施有机械松土和爆破松土等。营养结构的修复往往是对土进行相关缺失的营养物质的添加。而土壤的酸碱性、结构、质地等则使用化学法进行恢复。除了化学修复外还有微生物及动物协同修复法,如植物微生物及动物的协同修复是利用生物的生命代谢活动,降低环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,从而使被污染的土壤环境能够部分或完全恢复到初始状态。

3 结束语

我国自改革开放以来,经济得到了前所未有的飞速发展,但经济高速发展的背后,存在着对矿产资源不规范开采的问题。矿产资源的不合理开采使得原有的自然环境遭到了严重的破坏,为了改善此状况,对矿山地质环境恢复治理技术的研究就至关重要。因此,需要更多的研究人员去研究矿山地质环境恢复治理的相关技术,以此促进我国环境事业的发展。

参考文献:

[1]李聪伟.矿山地质环境恢复治理技术方法研究[J].世界有色金属,2020(2):161-162.

[2]刘元慧.矿山地质环境恢复治理技术方法研究[J].建筑工程技术与设计,2020(18):3711-3711.

[3]王江.露天矿山地质环境保护与恢复治理 [J].维普,2015(10):1673-2251.

(作者单位:浙江省第十一地质大队)

作者:曾丽

露天矿山地质环境论文 篇2:

巩义市露天矿山地质环境恢复与综合治理探讨

摘要:巩义市矿山为283个,其中,露天开采矿山174个,占总数的61.5%。露天矿山的开采,在资源开发的同时,也带来了植被与地形地貌景观破坏、边坡失稳、占用与破坏土地资源,加快生态环境恶化等一系列地质环境问题。对此,为深入贯彻落实中央关于大力推进生态文明建设要求,最大限度地减少巩义市矿产资源开发过程中的地质环境破坏,坚持生态优先、保护优先,通强化资源管理对自然生态的源头保护作用,形成开发与保护相互协调的矿产开发新格局。

关键词:露天开采;地质环境问题;治理措施;巩义市

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.147

鞏义市矿产资源丰富,是我省重要矿产资源分布区之一,矿业经济在全市经济社会发展中具有重要地位。近年来,随着矿业经济的发展,矿产资源开发规模和开发强度的扩大,巩义市矿山生态环境问题较为突出。特别是露天矿山,对植被和土地资源破坏严重,制约了资源效益与环境、经济、社会效益的统一和协调发展。

1 露天矿山造成的地质环境问题

1.1 矿山地质灾害

露天采场人为塑造了边坡,随着开采深度的增加,边坡的规模也不断扩大,打破了边坡岩体内原始应力的平衡状态,常使边坡岩体发生变形破坏,使岩体边坡失稳,一旦诱发因素(暴雨、地震等)出现,继而发生崩塌、滑坡等地质灾害。崩塌、滑坡主要分布于露天开采的矿山,以铝土矿、采石场最为严重。多在公路近旁依山坡开采形成的高陡岩质边坡,遇有降雨及不利结构面组合时便会发生滑坡或崩塌灾害。

1.2 地形地貌景观破坏

巩义市现有金属、非金属露天采矿场100余处,地形地貌景观破坏面积688.77公顷[8]。尤其是铝土矿、灰岩矿露天开采导致地表植被破坏、土壤流失、岩石裸露、留下大量的采石坑、挖掘面,对原生的地形地貌景观影响及损坏程度较为严重,其中绝大部分无法恢复,治理难度较大。另外,矿山固体废弃物堆放占地593.16公顷[8],分布在巩义东部及东南部,不仅破坏了地质地貌景观,而且造成极大的视觉污染和环境污染。

1.3 土地资源破坏

露天矿山开采破坏土地资源方式主要为露天采场挖损破坏、压占破坏等方式。在巩义市西南部广泛分布,开采矿种主要为建筑类石灰岩及铝土矿,破坏土地面积707.23公顷[8]。

1.4 矿区水土环境污染

采矿形成的矿坑水、选矿废水等多就近河谷排放,以及采矿废石、灯矸石、尾矿渣堆放不当,在空气、水、温度等风化作用下,极易造成水土环境污染。

2 矿山地质环境恢复和综合治理原则

(1)坚持“在保护中开发、在开发中保护”“节约优先、保护优先、自然恢复为主”“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念统领矿山地质环境恢复和综合治理工作原则。

(2)统筹部署、整体推进、分步实施、突出重点、注重成效原则。

(3)坚持科学规划、因地制宜、综合治理、经济可行、合理利用的原则。

(4)坚持预防为主、防治结合,谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁受益的原则。

(5)节约资源和保护地质环境,努力实现国土资源惠民利民新成效原则。

3 源头与过程预防保护措施

3.1 严格执行“十三五”矿产资源总体规划

强化矿产资源开发准入对地质环境的源头保护作用[1]。

3.2 加快推进绿色矿山建设

绿色矿山建设以矿产开发综合利用、生态环境保护和促进矿地和谐为主要目标,督促和支持矿山企业统筹矿产开采与环境保护、企业发展与社区建设的关系。新建矿山全部达到绿色矿山建设要求,生产矿山加快改造升级,逐步达到绿色矿山建设要求。

3.3 实行边开采边治理

全面落实矿山环境治理恢复基金制度,矿山企业要按照矿山地质环境保护与土地复垦方案,制定阶段性或年度矿山地质环境恢复治理方案,切实做好生产矿山边开采边治理工作。

3.4 加强监测与监督管理

加强矿山地质环境动态监测,落实矿山企业履行矿山地质环境动态监测责任,开展矿山企业自主监测,建立矿区监测网;建立健全矿山地质环境监测综合统计报表制度,实现对矿山地质环境的有效监控和管理。

4 预期效益分析

4.1 经济效益

通过矿山地质环境恢复与综合治理,将获得大量的耕地与建设用地土地指標,既可缓解本地在城镇化过程中产生的土地指标短缺,同时还可进行土地指标出售,创造经济效益。另外,通过治理,被破坏的土地将变成经济价值高的林地和种植地,全市土地利用率将得到大幅提高,提高我市的就业率,矿区人民的经济收入也将随之提高,经济效益显著。

4.2 社会效益

通过矿山地质环境恢复与综合治理,不仅为今后矿产资源开发和矿山地质环境保护起到示范作用,而且可提高矿区群众的生存环境和生产、生活条件,使矿区群众的生命财产安全得到保障,促进区域经济可持续发展。恢复治理工程的实施,还可增加就业,同时也对促进区域经济与社会协调发展,维护当地社会大局的持续稳定,社会效益十分突出。

4.3 环境效益

通过矿山地质环境恢复与综合治理,能逐步改善全市矿区生态环境,使当地生态系统逐步得到恢复,植树、种草工程不仅可以防止水土流失,还可以提高大气环境质量,并能解决一批长期困扰矿区群众的环境问题,减少地质灾害的发生,为当地人民提供良好的生存环境,环境效益明显。

5 结语

露天矿山地质环境恢复与综合治理是一项复杂、多学科配合的工作,消除或减少矿山地质灾害隐患的作用,切实为保护人民生命财产安全和避免不必要的财产损失。矿山生态环境的保护与恢复治理是关系到国民经济发展的大事,也是一项艰巨而长期的任务,通过环境综合整治与生态修复,为子孙后代提供一个绿水青山、生态良好的生存发展环境,对构建和谐社会、社会经济可持续发展具有重要意义。

参考文献

[1]周永升,庞磊.采石矿山生态环境恢复综合治理[J].环境与发展,2019,31(01):182-183.

[2]高翔,李立,段鹏,靳班强.矿山环境恢复治理效果评价[J].环境与发展,2019,31(01):8-9.

[3]李波.矿山地质环境恢复治理模式分析[J].世界有色金属,2018(21):222-223.

[4]李耀娟,王斌.关于矿山地质环境恢复治理模式的探讨[J].世界有色金属,2018(20):297-298.

收稿日期:2019-01-15

基金项目:巩义市国土资源局项目,项目编号:豫国土资办函[2017]100号

作者简介:徐振英(1966-),女,汉族,本科学历,高级工程师,研究方向为地质环境调查与评价。

作者:徐振英

露天矿山地质环境论文 篇3:

浅谈露天矿山地质灾害防治与地质环境保护

摘要:文中简述了露天矿山开采活动与地质灾害成因联系,通过对紫金县某石场地质灾害现状,从不同角度分析了该矿山地质灾害的影响因素及成因机制,提出了可供参考的防治措施。并对矿山如何进行地质环境保护方面进行了探讨。

关键词:露天矿山;地质灾害;地质环境保护

Preventing and Controlling Geological Disasters and Geological

Environmental Protection in Open-pit Mines

LIU Xiao Yong

Guangdong Nuclear Industry Geological Bureau 292 Brigade Guangzhou 510800

Key words:Open-pit mine; Geological hazards; Geological environmental protection

我国矿山地质灾害问题较多。从当前矿山地质灾害情况来说较为严峻。因为无论是社会经济发展,还是生态环境,都和矿山有着密切的联系。因为矿产开采会改变地质环境,进而引发各类灾害。基于此,要做好矿山灾害防治工作。

1.露天矿山地质灾害成因及防治建议

1.1滑坡

(1)滑坡体特征紫金县某矿山为花岗岩地区,滑坡体岩性主要为残坡积层及全风化花岗岩。滑坡体位于采场北东侧,坡高为20m,坡宽约100m,坡度约40°,坡顶后缘5m处见宽20cm[1]的张裂缝(见ZP1、ZP2)。

(2)灾害成因分析在矿山不规范开采过程中,形成的残坡积层、全风化花岗岩等松散土体的高陡边坡,在坡体的自身重力作用下,坡体后缘出现张裂缝,由于该两类岩土土质的水理性能较差,随着雨水沿张裂缝结构面持续渗透影响,当张裂缝持续扩大并贯穿于坡体底部,坡面土体就开始下滑从而形成了滑坡地质灾害。

(3)防治建议

1布置工程勘察孔及物探电法测量,寻找及确认本滑坡体的滑坡面位置及是否有更深层的滑坡面存在。

2对滑坡体后缘进一步削坡降载,并清理滑坡体至滑面以下,土质边坡坡面角度降至45°以内。

3坡顶设置截水沟,坡脚设置排水沟,坡脚设置重力式挡土墙及排水沟,坡面种植附近长势较好的原生态茅草。

4在雨季来临时,加强人工巡查监测,并做好滑坡影响范围区人员财产的安全防范及预警措施。

1.2崩塌

(1)崩塌体特征

1崩塌

矿山业主在矿山开采过程中对道路两侧土质边坡进行了素喷混凝土,喷射混凝土厚度约5cm,时隔3年后,素喷混凝土出现了局部不稳垮塌,并伴随出现了多处微型崩塌,崩塌体土质为全风化花岗岩[1]。见ZP3。

2不稳定边坡体特征

在露天采场经矿山开采后,边坡较陡较高,最高处103m,边坡整体坡度角60°,上部土质及强风化边坡高35m,坡度角55°,底部岩质边坡高68m,坡度角75°往两侧边坡趋于变缓,最低边坡高3m,边坡面产状220°∠70°、340°∠75°、120°∠72°,岩层为花岗岩夹1m宽的辉绿岩脉,岩层主要节理面产状为156°∠69°,开采面东西侧节理面产状38°∠86°、225°∠45°、45°∠85°、5°∠28°等。经理正软件岩质边坡稳定性计算结果为基本稳定,但总体边坡较陡、局部地段如东侧采矿边坡存在临空面,在暴雨及台风等极端气候的情况下,易造成局部小范围松动岩体的崩塌[1]。

(2)灾害体的成因1矿山道路旁的土质边坡喷锚支护后崩塌,是由于全

风化花岗岩土质松软易渗水,在与素混凝土黏结软弱结构面较多,在后期雨水渗入之后,由于自身重力作用下造成的崩塌。

2矿山企业没有按照设计标准按台阶分层开挖,而是将矿山边坡直接开采成倾角大于70°高而陡的边坡。在纵向及横向的节理裂隙切割下,在风化、爆破、地震、地表水及重力的影响下,高陡边坡极易沿着岩层和裂隙节理发生崩塌地质灾害。

(3)防治建议1对高陡边坡进行削坡放缓,岩质边坡角控制在60°

以内,按规范要求做好分级台阶,坡面进行喷锚支护,防止落石灾害。

2高陡边坡坡顶后缘必须设置截水沟、警示牌及防护栏等措施,坡脚设置排水沟。

3礦山道路旁的土质边坡建议采用挂网喷砼措施处理。

4在雨季来临时,加强人工巡查监测。并做好滑坡影响范围区人员财产的安全防范及预警措施。

2.矿山地质环境保护

因采矿活动造成的采空塌陷、地下水疏干、地质地貌景观破坏等问题,已严重危害矿区人民的正常生产生活,采矿引发的次生地质灾害数不胜数,造成了人员伤亡及经济损失,产生这些问题的原因主要是矿山企业过去的“重开发、轻保护”理念,过于追求经济利益的最大化,缺乏保护矿山地质环境意识。针对这些问题,国土资源部制定了《矿山地质环境保护规定》(2009年5月1日起施行)。

在如今生态文明建设的大背景下,为了让矿业与自然、社会、城市更和谐相处,打造可持续发展的广阔新天地,2017年3月22日国土资源部、财政部、环境保护部等部门发布《国土资源部财政部环境保护部国家质量监督检验检疫总局中国银行业监督管理委员会中国证券监督管理委员关于加快建设绿色矿山的实施意见》(国土资规[2017]4号)。矿山地质环境保护在政策层面上已有了更为明确的规定。

根据绿色矿山的建设要求,对矿区生态环境保护与恢复治理方面进行以下几方面探讨:

(1)矿山企业需严格履行矿山地质环境治理恢复与土地复垦义务,做到资源开发利用方案、矿山地质环境治理恢复方案和土地复垦方案同时设计、同时施工、同时投入生产和管理,确保矿区环境得到及时治理和恢复。

(2)矿山采用喷雾、洒水、湿式凿岩、加设除尘装置、全封闭皮带运输等措施处置采选、运输过程中产生的粉尘和遗撒,做到矿区无扬尘。对凿岩、碎磨、空压等设备,通过消声、减振、隔振等措施进行噪声处理。

(3)矿山应有符合安全、环保、监测等规定的废弃物处置方法,废水以及废石、尾矿和废渣等固体废物存放和处置的场地应做好防渗和地下水监测工作,废弃物不得扩散到矿区范围外造成环境污染,固体废物妥善处置率应达到100%。

(4)矿山生产过程中应从源头减少废水产生,实施清污分流,应充分利用矿井水、循环利用选矿水,选矿废水重复利用率一般达到85%以上;矿坑涌水在矿区充分自用前提下,余水可作为生态、农田等用水,其水质应达到相应标准要求;生活废水达标处置,充分用于场区绿化等。

(5)边开采、边治理,修复、改善、美化采区地表景观。具备回填条件的露天采坑,在保证不产生二次污染的前提下,鼓励利用矿山固体废物进行回填;对于地下开采的矿山,因矿制宜采用适用的充填开采技术[2]。

3.结论

(1)崩塌、滑坡是矿山地质灾害中最为常见的两种类型,在形成机制上,人为工程扰动为主、自然(降雨、地震、臺风)极端气候条件为辅的模式。

(2)在地质灾害防治上,以治理后安全稳定为原则,以截排水工程、坡面降载加固工程及坡脚拦挡工程为主要手段,以定时定量的巡查监测为辅助。并对灾害区范围内人员财产做好避让的应急处理预案。

(3)矿山地质环境保护是需对过去的开采理念进行转变,从“重开发、轻保护”到“重开发、更重保护”的转变。以“坚持预防为主、防治结合,谁开发谁保护、谁破坏、谁治理、谁投资谁受益”的原则进行矿山开采与地质环境保护工作[3]。

参考文献:

[1]魏敏,鲁晶,辛文林,等.广东省紫金县桂盛投资有限公司林坑石料场矿山地质环境保护与土地复垦方案[R].2018.

[2]国土资源部.非金属矿行业绿色矿山建设要求.2017

[3]国土资源部.矿山地质环境保护规定.2009.2.

[4]张赫,孙岩.露天矿山地质灾害成因与防治[J].矿业工程,2015,13(06):45-47.[5]吕战锋,毛延兵.浅谈小型露天开采矿山地质灾害分析与防治[J].科技风,2010(12):169.

[6]黄钊文.露天矿山地质灾害防治浅析[J].建材与装饰(中旬刊),2007(08):261-263.

[7]吕传忠.地质灾害防治研究的认识论与方法论[J].西部资源,2017(05):108-109.

[8]魏会龙.地质灾害治理工作中自动控制技术的合理应用[J].西部资源,2017(02):126-127.

作者:刘小永

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