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矿山地质论文

时间:2022-03-22 04:11:14

摘要:随着中国经济的不断发展,对矿产资源的需求量也越来越大。但由于矿产资源在开采技术、管理、效益等方面的原因,中国矿山地质灾害频发。矿山地质灾害的类型有很多,应分析和掌握矿山地质灾害的主要类型,制定科学有效的预防和控制措施,以此来保护人们的生命安全,保障采矿工程安全顺利进行,促使开发资源、优化环境、发展经济三者相互促进,实现人与自然的和谐相处。

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矿山地质论文

矿山地质论文:贵州省煤矿矿山地质环境问题及对策

摘要:煤炭是贵州省最主要的矿产资源,省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。本文全面阐述了贵州省煤矿开采技术条件,分析了矿山存在的主要环境地质问题及危害,提出了矿山地质环境防治的措施与对策。

关键词:贵州;煤矿;矿山;地质环境

1前言

贵州处于我国二级台阶的云贵高原,是世界连片喀斯特面积最大的中国西部喀斯特山区中心,其生态环境十分脆弱。煤炭是贵州最重要的固体化石能源矿产,也是中国南方最重要的聚煤区,素有“江南煤海”之美誉,查明的资源储量居全国第五位。贵州省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。

2开采技术条件

晚二叠世的煤炭查明资源储量和预测资源量以及原煤产量均占全省的98%以上,是贵州最为主要的煤炭资源赋存层位。根据矿山开采的煤田地质特征,特别是含煤地层、上覆岩层和下伏岩层的水文地质、工程地质、环境地质以及区域地貌等差别,将贵州晚二叠世煤矿的开采技术条件为3个不同的区域,其中煤炭的开采主要集中在集中在黔西区。

3主要矿山地质环境问题

贵州境内煤矿资源丰富,开采年代久远,开发程度高,开采方式均为井下开采,矿业的开发严重地扰动破坏了矿区原生的地质环境结构,使区内的地质环境条件变得非常脆弱,引发了很多地质环境问题,尤其以矿山地质灾害最为严重。

3.1矿山地质环境问题及其危害

3.1.1矿山地质灾害

贵州省煤矿矿区内地质灾害发育,特别是大中型矿山引起的地质灾害尤为严重,煤矿开采引发的地质灾害占全省矿山地质灾害80%以上。地质灾害类型以地面塌陷、地裂缝为主,其次是滑坡、崩塌;地质灾害规模以中小型为主,占全省矿山地质灾害90%以上。

3.1.2地下含水层影响破坏

矿山在开采过程中,形成了大量采空区,切断和破坏了区域地下水均衡,同时致使矿层及上覆岩体遭到破坏,改变了地下水自然流场及补给、径流、排泄条件,造成地下水位下降,地下水水量减少,浅层地下水枯竭,地表泉点流量减少、甚至断流。

3.1.3地形地貌及土地影响破坏

煤矿对地形地貌及土地影响破坏主要分布于采空区、工业广场、煤矸石堆场、尾矿库。其表现形式主要为工业广场、煤矸石堆场、尾矿库等对土地资源占用,地质灾害对地形地貌及土地资源的影响破坏。

3.1.4矿山废水、废渣影响

煤矿所产生的废渣煤矸石与其它废渣混合堆放,其堆放场一般在矿区附近沿斜坡或沟谷堆放,在雨水的淋滤作用下,对其周边土壤污染及下游河沟水体造成污染。大部分中小型煤矿的污水处理池基本上没有正常运转,矿坑水、洗煤水直接排放到附近沟谷或河流,沿着河沟径流方式污染下游地表水和地下水,沿途污染土壤、林地或者低洼地带的耕地。

3.2导致矿山地质环境问题的主要因素

3.2.1自然因素

(1)地形地貌条件贵州地貌复杂,类型多样,特别是喀斯特地貌更为突出,而全省的大多数矿山都位于喀斯特山区,采矿环境极其脆弱和敏感,矿山地貌环境易损性大。(2)“上硬下软”的地质结构贵州的煤层主要分布在晚二叠世地层中,岩性为岩质较软的泥岩、粉砂岩、砂岩、煤层等,上覆地层为新三叠世地层,岩性以较坚硬的白云岩、灰岩等,透水性好,岩溶发育,地质结构条件“上硬下软”,开采下部软弱地层中的煤层,易破坏斜坡的稳定性,使得上覆岩体失去支撑,易沿自身垂直不利结构面向临空方向产生卸荷掉块形成崩塌,下部的坡体在上部的荷载作用下易形成滑坡。(3)矿层埋藏浅,矿层多贵州省内大部分煤矿的可采煤层埋藏深度小,多数在500m之内,煤层厚度小,平均厚度一般1.5~3.5m,且可采煤层层数多,一般10~20层。由于安全厚度小,采煤形成的大面积的采空区造成地表发生变形破坏,常发生地面塌陷、地裂缝、地面井泉枯竭及土地破坏等矿山地质环境问题。(4)气候因素据统计,贵州有95%以上的滑坡、崩塌、泥石流发生在6~10月,地面塌陷、地裂缝也多发生在雨季。强降雨使岩土体迅速饱水、软化,岩土体强度降低,易使岩土体失去平衡,诱发地质灾害,因此雨季是矿山地质灾害多发时期。

3.2.2人为因素

(1)历史原因贵州的矿业开发历史较长,90年中后期矿山大量地增加,乡镇及个体矿山大肆进行掠夺式开采。进入21世纪,以能源矿山开发为主体矿业更是全面迈进了一个新高潮期。大部分矿床未经严格地勘探,大部分矿采区也没有进行科学的设计,开采较混乱,矿山地质环境保护意识不高。(2)技术水平低下贵州省内绝大多数矿山企业规模较小,技术装备和生产工艺落后,不注重新方法新技术的应用,经营粗放。开局不够合理,大矿小开、一矿多开、重复建设等问题较突出。产品结构单一,煤炭以原煤、精煤、焦煤为主,深加工能力薄弱,基本上靠消耗资源来换取原始的经济效益。(3)不合理的采矿活动目前区内仅一些大中型国有矿山基本做到了开采有规范、有规划。而大多数中小型矿山不按照有关规范进行,不按勘察和开采设计方案开挖、越界开采、矿渣任意乱堆乱排等,一些矿山不按规范留设保安矿柱,造成地质灾害、土地破坏及环境污染等一系列矿山地质环境问题严重。

4矿山地质环境保护与治理对策建议

4.1加强执政能力建设

2004年9月19日中国共产党第十六届中央委员会第四次全体会议通过了“中共中央关于加强党的执政能力建设的决定”,必须坚持科学执政、民主执政、依法执政,不断完善党的领导方式和执政方式。4.1.1政府有法必依、违法必究从目前调查情况来看,矿区“官商勾结”现象很普遍,很多政府人员在企业有“干股”,污水处理等许多措施形同虚设,平时根本不启用或根本不达标,只是为了应付检查。4.1.2建立健全政令制定、决策、监督程序目前许多矿山政策的制定有很大随意性和不可执行性,政策多以宣言、口号式为主。另外,许多矿山政策不具备稳定性和连续性,换一个领导就换一套制度。比如“煤矿企业兼并重组政策”矿井设计规模一年多过一年,煤矿企业为达到标准,纷纷提高产能,全省的产能大幅提高,对矿山地质环境的破坏更加严重。

4.2完善矿山环境保护的相关法规和标准

多年来中央和省政府相继出台了很多矿山环境保护相关法规和标准,但这些法规和标准缺乏可实际操作性的条文,处罚力度不够,导致执法部门监管时困难重重,需要进一步完善、细化,做到有法可依。

4.3加强执法和监管力度

贵州省内煤矿偷排废水、废渣等的现象非常严重,矿山环境保护与恢复治理没有有效落实,各级人民政府要加强矿山地质环境保护监督管理,加大执法力度。

4.4严格执行矿山环境治理保证金制度

各级政府应当认真贯彻《贵州省地质环境保护条例》,对新建和生产矿山企业要严格执行矿山环境治理保证金制度。按照“谁破坏、谁治理;谁投资,谁受益”的原则,明确治理责任,保证资金到位和工作落实。

4.5依靠科技进步,推动矿山环境保护与治理科学化

加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,增加科技投入,促进资源综合利用和环境保护产业化。引进和开发适用于矿区损毁土地复垦和生态重建新技术,进行矿区生态重建科技示范工程研究,加大矿山环境治理与土地复垦力度。

作者:刘勇 胡屿 单位:贵州省地质环境监测院

矿山地质论文:湖北省矿山地质环境保护及治理

摘要:按照国土资源部《矿产资源规划编制实施办法》(国土资源部[2012]第55号令)、《国土资源部关于开展第三轮矿产资源规划编制工作的通知》(国土资规函[2014]35号文)等要求,湖北省国土资源厅组织编制了《湖北省矿产资源总体规划(2016-2020年)》。为了夯实规划编制基础,明确规划思路、目标、方案及实施措施,为规划编制提供翔实依据,保证规划的科学性、合理性和可操作性,在规划编制前,规划编制项目组完成了包括“矿山地质环境专题研究”等共七项规划专题研究工作。本文就湖北省矿山地质环境保护与治理恢复主要指标进行研究。

关键词:矿山地质环境保护;治理恢复;主要指标研究

1矿山地质环境保护与治理恢复主要指标

矿山地质环境保护与治理恢复规划指标主要包括历史遗留矿山地质环境问题治理面积、废弃矿区土地复垦面积,均为约束性指标。主要根据我省目前矿山地质环境治理现状、土地复垦情况、有关法规、政策要求及“十三五”期间矿产资源开采对矿山地质环境影响预测分析资料,提出约束性指标,并将指标分解、落实到后续的矿山地质环境治理恢复重大工程、矿区土地复垦重大工程、矿山复绿行动重大工程等之中。1.1历史遗留矿山地质环境问题治理指标据湖北省矿山地质环境影响综合评估分区结果,我省矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积4020.5224平方公里。根据党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,为贯彻落实《中共中央国务院印发<生态文明体制改革总体方案>》(2015年9月21日)、《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》(中发[2015]12号)、《全国生态功能区划(修编版)》(环境保护部中国科学院2015年11月)、《国土资源部工业和信息化部财政部环境保护部国家能源局关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》(国土资发[2016]63号)、《财政部国土资源部环境保护部关于推进山水林田湖生态保护修复工作的通知》(财建[2016]725号)等政策性文件,完善环境治理和生态修复制度,促进全省矿产资源开发利用与矿山地质环境保护协调发展,全面推进生态文明和生态国土建设,规划2016~2020年,中央财政、省级财政资金支持的历史遗留矿山地质环境问题治理面积:40.21平方公里(占矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积1.0﹪)。依据《湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法》(省政府令2007年第298号)、《湖北省财政厅、湖北省国土资源厅关于贯彻执行<湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法>》有关问题的通知”(鄂财综发[2007]42号)、《省人民政府办公厅关于加强矿山地质环境保护治理的实施意见》(鄂政办发[2015]80号)等文件精神,规划2016~2020年,市级财政、县级财政以及多方筹措的社会资金支持的历史遗留矿山地质环境问题治理面积:40.21平方公里(占矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积1.0﹪)。1.2废弃矿区土地复垦指标根据湖北省矿山土地利用现状,必须严格执行《土地复垦条例》(中华人民共和国国务院令第592号2011年3月5日公布)、《湖北省国土资源厅关于贯彻实施<土地复垦条例>的通知》(鄂土资发[2011]102号)、《土地复垦条例实施办法》(2012年12月11日国土资源部第4次部务会议审议通过)。同时遵照《国土资源部关于开展工矿废弃地复垦利用试点工作的通知》(国土资发[2012]45号)、《国土资源部关于印发<历史遗留工矿废弃地复垦利用试点管理办法>的通知》(国土资规〔2015〕1号)等文件精神,组织落实好矿区历史遗留损毁土地、新开工矿活动损毁土地的复垦工作,矿业开发占用及破坏土地资源得到恢复与控制。规划到2020年,废弃矿区土地复垦面积75平方公里。

2矿山地质环境保护与治理规划分区

2.1分区原则及依据

2.1.1分区原则

(1)按照《国土资源部办公厅关于印发<省级矿产资源总体规划编制技术规程>和<市县级矿产资源总体规划编制指导意见>的通知》(国土资厅发[2015]9号)要求,参照《全国矿产资源集中开采区矿山地质环境调查技术要求(修改稿)》(中国地质环境监测院2012年3月),依据湖北省矿山地质环境影响综合评估分区结果,结合矿山地质环境发展变化趋势分析。(2)在划定矿山地质环境保护与治理分区时,主要考虑突出矿产资源集中开采区,使矿山环境预防、保护、治理工作更有针对性,以达到提高矿山环境监测精度、实现矿山环境的有效保护、确保矿山环境恢复治理成效显著。兼顾考虑国家、企业和社会对矿山地质环境保护与治理的承担能力。(3)按照“区内相似,区间相异”的原则,在具体分区时,首先明确各区属性,制定分区依据,确保不出现存在交叉属性的区域。

2.1.2分区依据

(1)矿山地质环境重点治理区。主要包括:矿山环境问题严重的大中型老矿区;存在地质灾害隐患的矿区;矿山地质环境恢复治理后社会、环境、经济效益明显的矿区;城市周边、重要交通干道两侧矿山环境破坏较严重的矿区;省级以上风景名胜区和自然保护区开采破坏严重的矿区。(2)矿山地质环境一般治理区。主要包括:矿产资源开发对环境造成较大破坏、矿山环境问题对工农业生产和经济发展造成一定影响的区域。(3)矿山复绿重点区。主要包括:湖北省境内重要自然保护区、景观区、居民集中生活区的周边和重要交通干线、河流湖泊直观可视范围(简称“三区两线”)。(4)矿区土地复垦重点区。主要包括:《全国生态功能区划(修编版)》(环境保护部中国科学院2015年11月)确定的秦岭-大巴山生物多样性保护与水源涵养重要生态功能区、三峡库区土壤保持重要生态功能区以及《国家发展改革委关于印发<大别山革命老区振兴发展规划>的通知》(发改地区〔2015〕1400号)、《中共湖北省委办公厅湖北省人民政府办公厅关于印发<湖北大别山革命老区经济社会发展试验区建设规划(2011~2020年)>的通知》(鄂办发〔2011〕40号)确立的大别山革命老区经济社会发展试验区之内的历史遗留废弃矿区损毁的土地。

2.2矿山地质环境保护与治理规划分区

矿山地质环境保护与治理规划分区结果主要依据《2012~2013年湖北省矿山地质环境调查报告》(湖北省地质环境总站2014年11月)相关成果,并根据目前我国生态文明建设的最新要求、工矿废弃地复垦利用的最新政策、治理资金投入新动向、政府相关职能管理部门的需求作出适当调整。全省共划分出矿山地质环境重点治理区、矿山地质环境一般治理区、矿山复绿重点区以及矿区土地复垦重点区等。1)矿山地质环境重点治理区:全省划分出矿山地质环境重点治理区38处,总面积2020平方千米。2)矿山地质环境一般治理区:全省划分出矿山地质环境一般治理区49处,总面积2000平方千米。3)矿山复绿重点区:全省划分出矿山复绿重点区9处,总面积211平方千米。4)矿区土地复垦重点区:根据湖北省矿山土地利用现状,拟定需要中央财政、省级财政重点投入的矿区土地复垦重点区7个,总面积495平方千米。

3矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署

3.1矿山地质环境保护与治理恢复重大工程的确定原则

矿山地质环境保护与治理恢复工程是保护矿山环境、治理矿山地质环境问题、恢复矿山生态功能、保障矿山环境良性和可持续发展的重要措施。因此,为保证在时间和空间对矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署的合理、科学,需坚持以下原则:

3.1.1坚持统筹规划原则

在就矿山地质环境治理与恢复重大工程规划的过程中,考虑我省国民经济的实际发展水平以及承载能力,始终坚持统筹规划以及突出重点的原则,相关管理人员必须要做到因地制宜以及量力而行,然后在此基础上,结合矿山地质的实际环境保护与治理区域的成果,从时间维度以及空间维度上对治理工程进行合理化安排,从而制定出科学化的实施方案,实现目标的明确化,做到治理工作的务求实效,脚踏实地的完成治理任务。

3.1.2坚持“以人为本”的原则

在实际工作过程中,工作人员不仅要高度重视影响范围的实际大小、地面塌陷突发性矿区治理以及危害相对严重的边坡地质灾害治理,而且还必须要兼顾矿区附近区域的水资源枯竭情况以及饮用水污染情况,就矿区居民生存环境进行严格治理,从而最大限度减少矿地纠纷,有效维护矿区周围日常生产生活秩序,确保矿区居民生命财产安全,起到预防以及减少矿区经济损失的重要作用。

3.1.3按照轻重缓急,分批实施的原则

矿山环境恢复治理,必须要有一定数量的资金以及先进化的科学技术作为治理保障,在实际工作过程中要考虑到相关的财力、物力以及人力条件,进行分批治理,从而确保恢复治理工程的最终质量水平,实现预期治理效果。

3.1.4注重治理成效,强调可操作性原则

在矿山治理项目立项的时候,相关工作人员必须要认真开展前期论证工作与预期效益分析工作。在条件要求等同的时候,需要优先安排那些技术先进以及方法可行的项目,做到投入产出的合理化,增强治理效果。

3.2矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署

矿山地质环境保护与治理恢复重大工程主要部署在历史时期矿产资源开发对环境造成极大破坏,矿山环境问题对生态环境、工农业生产和经济发展造成较大影响的区域。重点考虑如下几个方面:(1)新中国成立前和计划经济时期建设的国有大中型老矿山、闭坑矿山和无法找到责任人的矿山,矿山环境问题严重。(2)矿产资源开发造成的环境问题随时对当地人民生命财产构成严重威胁的矿山。(3)矿山环境恢复治理后,社会、环境、经济效益明显。基于以上原则,本省重大工程主要以黄石、宜昌和荆门等矿山密集地区作为重点,将闭坑矿山以及正在生产中的国有大中型矿山作为治理重点,争取国家恢复治理项目和资金投入,适度配套地方恢复治理资金,督促矿山企业按照法定程序积极履行相关的矿山环境恢复以及治理义务。具体来说,在实际恢复治理工程开展过程中,相关工作人员必须要就矿区内部已经被破坏了的土地实施复垦以及绿化,然后就矿渣以及废水等实施无害化处理或者是再回收。治理工程主要针对矿山地质环境影响严重区,兼顾矿山地质环境影响较严重区,优先安排对人居安全和经济社会发展影响大,危害重的老矿山,加强综合治理。根据湖北省矿山地质环境治理区现状,研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署在38个矿山地质环境重点治理区,布置44项矿山地质环境保护与治理恢复重大工程,工作区总面积40.49平方千米;需市级财政、县级财政以及多方筹措的社会资金支持的矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署在49个矿山地质环境一般治理区,布置49项矿山地质环境保护与治理恢复重大工程,工作区总面积39.92平方千米。

3.3矿区土地复垦重大工程部署

根据湖北省矿区土地复垦重点区现状,在我省重点城镇周边历史遗留的群采点(废弃露采场),研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿区土地复垦重大工程部署在7个矿区土地复垦重点区,布置7项矿区土地复垦重大工程,工作区总面积75平方千米。

3.4矿山复绿行动重大工程部署

依据《湖北省“矿山复绿”行动实施方案》(湖北省国土资源厅2012年12月)、《湖北省国土资源节约集约示范省创建矿山复绿实施方案》(湖北省国土资源厅2016年7月),优先在重要的自然保护区、景观区、居民集中生活区的周边和重要交通干线、河流湖泊直观可视范围(即“三区两线”),以及矿山地质环境破坏严重、影响人民生命财产安全的地区,研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿山复绿行动重大工程部署在9个矿山复绿重点区,布置9项矿山复绿行动重大工程,工作区总面积31平方千米。

作者:张金林 刘磊 李嵘 单位:湖北省地质环境总站 湖北省国土资源研究院

矿山地质论文:矿山地质环境保护及治理

摘要 :矿山中蕴含大量的矿产资源,然而伴随人类的开采活动,会对矿山周围的生态环境形成一定的破坏,开采过程中会形成陡直的开采边坡,影响自然状态下的岩石稳定性,遇有诱发地质灾害的因素作用后,极易发生滑坡、崩塌、泥石流等情况。因此,加强矿山地质环境保护与治理,显得越发重要起来。文章以青龙山石灰岩矿区为例,对矿山地质环境保护进行研究探讨了矿山治理的有效措施。

关键词 :矿山;地质环境现状;保护治理;对策

矿山企业不仅要注重安全生产,更要关注矿山地质环境保护,只要这两方面工作都认真做好后,才有利与矿山企业的可持续发展,使其发挥巨大的经济效益与社会效益[1]。本文笔者以青龙山石灰岩矿区为研究对象,深入分析了矿区地质环境现状及防治措施,希望能进一步促进矿山地质环境保护与治理。

1矿区地质环境现状

矿区地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水。该资源型矿区经过多年的开采,严重破坏了原有的生态环境,导致很多采石平台以及陡崖的出现。不仅对区内地貌景观形成很大的破坏,而且导致大量的水土流失,存在崩塌等潜在地质灾害的发生隐患,矿区开采对地下水污染也有一定影响,废石堆放掩埋破坏原有覆盖的植被[2]。

2矿区地质灾害影响破坏现状

2.1崩塌

矿区采石陡崖均为崩塌地质灾害隐患区,特点不仅陡而且还非常高,并且存在很多岩体裂隙,很多岩石呈块状突出于破损面上,另外有大量的松散结构的风化层分布,遇到不良天气以及外力影响下,非常容易导致岩石崩落,造成崩塌灾害的发生,给生活其下部区域的人们造成安全威胁。

2.2水土流失

矿区开采活动,严重破坏了该区范围内的原有植被以及土地。特别是采用露天开采形式的矿山,破坏程度更加突出,引起矿山范围内出现大量的荒漠化现象,遇到降雨天气造成大量的水土流失,长期的降雨冲刷,使有机质被雨水带走,影响了土壤的团粒结构,土壤养分明显不足,给区内植被生长造成非常大的阻碍,因此,出现了很多裸露山体,影响区内生态环境。

2.3地质地貌景观破坏

伴随矿山开采,对区内原有的地质地貌形成了很大破坏,造成很多开采平台和陡崖的形成,这些陡崖与平台上没有植被生长,不仅破坏了原有的地貌,而且遇到诱发因素,非常容易导致崩塌现象的发生。而且很多矿井开采之后,占用了很多土地资源,又因其在山岭上方,给下面居住的民房造成很大威胁,影响人们的生命财产安全。同时,很大程度上对旅游景区的环境形成破坏,影响到区内优美的景色[3]。

3矿区地质环境稳定性分析

3.1边坡整体稳定性

根据相关调查,矿区内边坡主要为中厚岩层,属于寒武纪张夏组,非常坚硬,具有很强的抗风化性。调查发现矿区边坡这些岩石分化程度轻微,而且具有非常统一的岩性特征,综合研究认为区内边坡具有很好的稳定性,不会引起大的滑坡灾害[4]。

3.2边坡局部稳定性

在相关调查中发现,矿区内边坡坡面上分布着很多破碎的岩石,有些已经与母体进行分离,存在一定的安全隐患,容易诱发崩塌灾害,对景区内游人及附近居民安全构成威胁。

4矿山地质环境保护与治理恢复防治工程

4.1卸载危岩体

伴随采矿活动形成大量的采石陡崖,在陡崖区域内,分布着很多危岩体,这是危岩体是由于矿山开采过程中爆破手段与风化作用的结果,这些危岩体都存在非常大的安全隐患。主要采取卸载的方式进行治理,如果遇到危岩体体积过大,则运用静态爆破的手段进行分解卸载。对于较大的岩体,现行铁索固定,借助静态爆破手段加倒链形式将其卸下。

4.2“废石- 客土”回填工程

“废石 - 客土”回填工程主要用于采石陡崖的坡地以及采石形成的平台位置,首先,将回填区域内的杂物以及树根等进行清除,将有积水的坑穴进行填平,实施填土阶段,要加强检查与验收工作,保证填土质量。

4.3挡土墙工程

挡土墙设计使用M 7.5 浆砌石结构,以基岩为挡土墙的基点,并设置沉降缝,以间隔 15 m为规格进行设置,通常挡土墙应当入土在 0.1 m的范围,设置的挡土墙为 1.5 m的高度,底面为 1.1 m宽,顶面为 1.1 m宽,但要依照陡崖不同情况,具体进行调整。

4.4截排水工程

再用截排系统是为了有效应对雨水的冲刷,由于雨水会对回填土造成很大破坏,因此,必须采取有效的措施加以应对。主要的措施为设置地表排水系统,可以有效的拦截雨水,并将其进行汇流疏导。

4.5绿化工程

绿化是改善矿山生态环境的有利手段,本着经济、生态的模式进行种植,达到最大化的自然态,避免过多的投入管理与养护的投入,依照目前的种植基础,以乡土树种(侧柏、毛白杨、国槐等)为备选树种优先考虑,同时,种植模式应当达到乔、灌、草植物群落的多样化立体模式。

4.6治理效果

通过以上工程的实施,有效的恢复治理了开采过程中形成的原有生态环境的破坏,改善了梁山风景名胜区视野范围内的景观环境,为人们创造了良好的生活环境,使梁山风景区整体生态环境得到了很大提高。

5结语

文章以青龙山资源型矿区为例,探讨了矿山地质环境保护与治理。通过分析区内主要的地质环境问题,突出表现为崩塌和水土流失以及地质地貌景观的破坏。根据矿区不同的土地类型、破坏的特点和矿山终采后的情况确定。做到重点工程措施治理与植物措施相结合,充分发挥工程措施速效性和控制性,同时也要发挥生物措施的后续性和生态效应。在进行绿化工程中,应当在原有生态基础上,以乡土树种为首选,采用乔、灌、草立体化的种植模式,增加植物的生态多样性。同时,治理过程中,应当根据具体情况进行调整,确保矿山生态环境治理效果。

作者:温殿刚 单位:山东省第七地质矿产勘查院

矿山地质论文:矿山地质灾害勘查技术及防治措施

摘要:在我国国民经济发展中,矿山开采是十分重要的构成内容,对社会经济发展的作用也是不可估量的。在实际开采中,地质勘查是矿产开采的前提条件,地质勘查数据的精确与全面,能够实施安全开采矿山。本文在阐述矿山地质灾害勘察技术基础上,对地质灾害类型及应对防治措施进行了分析,希望能够推动我国矿山地质灾害技术的研究与发展。

关键词:地质灾害;勘查技术;防治措施

所谓的矿山地质灾害,主要是由人类采矿生产活动导致的矿区自然地质环境发生改变,对人们的日常生活与生产产生影响的灾害性地质作用或现象。其是地质灾害的一部分,同时也是自然灾害的重要内容。我国矿业资源比较丰富,随着经济的发展,矿产资源需求量逐步提高,且矿业发展粗放式管理模式长期占据主导地位,使得很多矿山地质环境面临严峻的形势,一部分矿区态势不断恶化。所以,正确认识矿山地质灾害勘查技术与防治措施,是十分必要的[1]。

1矿山地质灾害勘查技术

1.1地球信息技术

对于地球信息技术而言,其技术类型主要分为三种。①遥感技术(RS)。其从宏观角度对大面积区域做出了解释,为比例尺不同的航卫片解译工作提供便利。通过航卫解译,因其更加直观、真实而准确,为工作效率与质量的提升奠定了基础。②定位系统(GPS)。全天候、覆盖面广、精度高是该就似乎的主要优势,通过该技术,用户可以进行无源设备工作,且其占用空间少,非常轻、使用方便、价格低廉。所以,该技术应用范围非常广。在矿山野外环境调查工作中,利用GPS定位仪现场采集矿山所处环境的三维坐标数据。③地理信息系统(GIS)。

1.2水文、地质与岩土力学实验法

此试验法类型比较多,对于矿山地质灾害勘察的作用不可小觑,许多数据与资料都是通过此试验获得的。在实际灾害调查中,水文地质测试试验主要包含水质、淋滤、浸泡、含水层吸附、顶板渗透试验、采矿周边地层渗透、矿山固体废弃物毒性检测、土壤污染、溶质的迁移与富集等。

2灾害类型

2.1地面与采空区的塌陷

在井巷开采作业矿山中容易出现塌陷。在采空区,如果矿柱不足,或矿柱受外力影响支撑能力缺失,使得地面出现塌陷。对于矿体掩埋较深的矿山,没有及时进行回填,采空区面积积累到一定程度,就会造成大面积塌陷。比如铜坑与高峰锡矿采矿区面积超过百万立方米,铜铅锌矿采空区也超过了150万m3,这都是采矿作业中首要解决的问题。

2.2采矿场边坡出现失稳、滑坡及岩崩

这种问题原因在于开采不合理。比如采剥失调、边坡角度太大,在露天非金属与建材等开采矿中比较常见。比如某地区磷矿山崩事故,造成307人死亡,这种灾害比较典型。

2.3矿体坑内岩爆

又可称为矿山冲击,在掘进爆破后2-3小时内,受地壳应力作用,矿坑与顶板围岩出现的压缩比较严重,一旦作业中出现自由面,岩石内应力得到突然释放,导致岩石破裂并得到释放,进而引起地质灾害。

2.4矿坑突水

这种灾害比较普遍,其突发性强、爆发规模大且造成严重后果,在开采中,如果没有准确估计矿坑涌水,老窿或暗河被打穿或穿透,大量地下水涌入井巷,造成人员伤亡事故。

2.5周边环境被污染

在矿山灾害中,环境被污染也是非常重要的,采矿中形成的引麦未经过处理直接排入江河,严重污染了环境,甚至引起水土流失、土地沙化及盐渍化等问题,严重影响到采矿区环境及正常生产活动。

2.6瓦斯爆炸与火灾

由于矿井通风不良,瓦斯长期集聚而引起爆炸,造成人员伤亡,损害矿井。部分硫化矿床中有这种情况,硫化物氧化产生的热量积聚到一定量,瓦斯浓度超过9.5%,就会引起爆炸,导致火灾。其危害非常大,损耗地下矿物资源,其损耗量难以估量,改变了气候环境,大量农作物与植物死亡,田地无法耕种,环境日益恶化[2]。

3矿山地质灾害预防措施

3.1重点防治区

对于矿山重点防治区措施,主要有以下几方面:①边坡参数设计要合理,并加强检测,同时设置相应的防护墙,一旦开挖中出现变形开裂,就要进行专门的地质勘查。②对原有灾害点做好边坡加固与预防,尽可能排除因开采造成的灾害等安全隐患。③对渣场弃渣进行严格检测,边坡坡度与挡墙要设计合理,设置相应的拦渣坝,以防发生泥石流。同时提高渣场使用效率,弃渣不能随意堆放。④加强坑道支护,开采与支护同时进行,以防顶板坍塌、冒顶等安全事故,特别是有住户的区域要防控顶部地面开裂。⑤合理设计坑道排水,以免矿坑涌水引起的危害。⑥设置相应的监测点,并做好检测与分析,有效预防易发生灾害。

3.2非重点防治区

在建设矿山进场路、生活区中,存在一定的边坡与弃渣,影响到边坡的稳定性,因此滑坡与塌方;沿线不合理弃渣也会引起水土流失,引起泥石流、滚石以及飞石等灾害。①合理设计边坡参数,增强支护与加固,边坡排水沟也很关键,阻挡地表水。②对施工现场加强管理,确保弃渣堆放合理,并在险要低段建设阻挡滚石与飞石的相关设施。③完成开采后,扒平弃渣场并覆盖上土层,进行植树造林,恢复生态系统[3]。其中松树适应性强,存活率高,每3平米种植一颗,且树坑规格保持在0.5×0.5×0.5(m)。3.3地质环境恢复措施为了有效预防水土流失,恢复矿区植被与景观,必须要合理开展复垦作业,以此恢复其生态功能。切勿胡乱堆放弃渣,规划统一弃渣场区域,在开采中,针对性的选用弃渣回填采空区。弃渣场被处理后方可进行敷土、植树种草。通过这些地质环境恢复策略,降低水土流失,恢复矿区生态功能,实现和谐发展。

4结语

综上所述,在矿山地质灾害勘查与预防中,通过有效治理措施,降低水土流失,恢复其生态功能,确保人与自然的协调发展。提高矿产资源使用效率,保护生态环境,加大监管力度,预防地质灾害,实现可持续发展目标,是长期而艰巨的任务,必须要重视。

作者:王翰强 单位:山东省第一地质矿产勘查院

矿山地质论文:矿山地质灾害类型及对策

摘要:中国工业生产及人们日常生活对矿产资源的需求量在不断提高,矿山资源开采的规模越来越大,对矿山资源开采技术的要求也越来越高,同时越来越多的采矿工程给自然环境带来了极大的破坏。分析了矿山地质灾害的主要类型,结合工作经验提出了出相应的防治对策。

关键词:矿山地质;灾害;类型;防治对策

引言

中国国土面积十分广阔,国家矿产资源也十分丰富,同时中国是世界最大的发展中国家,近几年经济的发展消耗了大量矿产资源。据有关部门统计,当前中国各种大中型采矿工程项目已达到9000多个,资源开采规模居世界第三位。在过去的50a间,由于采矿行业不断发展,促进了中国经济的腾飞,国家经济的发展离不开矿产资源。但随着社会的不断发展,再加上市场经济的影响,采矿工程技术和设备的落后,粗放式的管理模式及相关的法规制度不健全等原因,矿山地质发生灾害的事故越来越多,环境破坏也越来越恶劣,矿山地质灾害成为影响中国经济发展的主要制约因素,每年因矿山地质灾害造成的经济损失达300×108元人民币,不仅给国家带来了极大的经济损失,同时也给周边居民构成了极大的生命财产威胁。因此,矿山地质灾害的研究和防范措施应尽早得到相关部门重视,尽快建立起科学、有效、安全规范的管理制度,以提高对矿山地质灾害的防治能力。

1矿山地质灾害简介

矿山地质灾害又可称之为地质灾害、采矿地质灾害、矿山地质灾害等,主要是指在矿区进行开采活动时,由于开采技术或开采规模引发井巷和岩土体变形及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,造成开采设备损坏,自然环境遭受极大破坏的情况,严重威胁人们的生命财产安全。矿山地质灾害是严重影响人类生活的主要自然灾害之一,其引发原因主要有自然因素和人为因素两种。矿山地质灾害将对人类造成严重的生命灾害,同时周围地质环境也受到影响。随着中国新一轮经济的快速发展,对矿产资源的需求量将不断提高,这也从侧面加快了矿业的发展,但同时也加大了自然环境的压力。当前中国有多种类型的矿山资源,分布在不同地区,一旦矿山发生地质灾害,其影响力非常巨大,给人们的生命财产安全造成极大的威胁。所以,尽快了解和掌握地质灾害的主要类型,同时结合具体情况,制定出多种预防措施是非常具有现实意义的[1]。

2矿山地质灾害的主要类型

矿山地质灾害的类型有许多种,但每种矿山地质灾害都会严重影响人们的生产和生活。非金属矿山开采过程中的地质灾害(主要是指煤矿)主要类型有:煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤层自燃、瓦斯突出、塌陷、地下水位下降、水质恶化,侵占农田造成土壤污染或田地破坏。金属矿山所造成的地质灾害的主要类型有:崩塌、滑坡、地表裂缝、塌陷等。

2.1矿震

矿井地震是采矿活动诱发的地震灾害,一般矿震的震源比较浅,但造成的危害比较大。小型矿震会造成矿井表面及地表发生巨大的变化,例如,辽宁北票煤矿吉井区,1981年8月21日,井区共记录震级MS(面波震级)≥0.5的地震160次,有感地震37次。虽然矿震发生的几率不大,但近几年矿山地质矿震灾害在中国呈现逐年增长的趋势,因此有必要采取相应的预防措施来避免矿震灾害发生。

2.2地表塌陷

地表塌陷是近几年常见的矿山地质灾害类型之一,主要是由于大规模的开采或不按规章制度、乱采滥挖,造成矿区地下空洞,在重力或地表人为活动因素的影响下,发生地表塌陷事故。尤其是采空区面积过大,而预留的支撑柱不够时极易发生地表塌陷事故。

2.3矿井突水

矿井突水主要是人为因素造成的,由于在采矿过程中,人为乱采滥挖,破坏防水煤柱,进入废弃的矿山挖掘,废弃的煤渣堵塞阻断山谷和河流引起。如焦作的马村矿、汉庄矿、王峰矿、冯营矿。矿井突水事故的突发性强、规模大,后果比较严重。矿井突水已成为矿山的一个重要的地质灾害,目前,中国大多数矿山都存在矿井突水的危害。中国有的地质和水文地质情况比较复杂,在开采时,地下水必须排除干净,尽可能避免矿井突水事故发生。

2.4矿体内引发的灾害事故

矿体内部也极易发生地质灾害事故,主要是由于矿山地质环境改变引发的,有人为因素和自然因素两种。矿体内地质灾害主要有瓦斯爆炸、地热、煤层自燃等,瓦斯爆炸是在煤矿地下开采过程中,从煤壁向采掘工作面瞬间喷出大量煤粉或瓦斯,引发爆炸导致矿山灾害发生。地热是地球内部的一种能量,当温度达到一定程度时,这种热量会渗出地表,引发矿山地质灾害的发生。煤层自燃是暴露在空气中的煤,由于氧化放热或天气干燥温度过高引起的燃烧现象,煤层自燃会引发地表塌陷,或引发大火等灾害[2]。

3矿山地质灾害的主要预防措施

地质灾害防治是一项社会性的系统工程。a)国家必须要高度重视,加强各级政府部门的领导,充分发挥职能部门的作用,调动各方面的积极性;b)矿山生产过程必须严格按照有关法律和法规操作,以防止发生地质灾害发生;c)加强和提高人们的环保意识。

3.1坚持以预防为主

坚持“预防为主、控制与治理相结合”的原则,遵循客观规律,统筹规划,合理布局,综合管理;重点突出,思路清晰,一步一步实施;确保矿产资源开采过程中的科学有序进行。

3.2加强矿山环境的监督管理

在采矿过程中,为了防止出现边开采边破坏的现象,国家国土资源部应向矿产企业实施山区环境保护的强制性措施,加强依法行政,严格落实矿山环境影响评价体系、地质灾害风险评估体系和“三同时”制度。在同一时间内不定期开展地质环境执法检查,向社会公布对矿山生态环境造成严重破坏的个人和企业,并依法追究责任。露天开采面、边坡失稳,废渣、废岩、废石多且随意堆放的,及易发生洪水、滑坡、泥石流等地区,应加强监督管理,一经发现违法违规的要严肃处理,绝不姑息。

3.3地表塌陷的防治措施

矿山开采引起的地表沉降和地表塌陷是国内外开展研究比较少的一个地方,地表塌陷的主要防治措施应从采空区入手。比较常见的采空区处理措施有回填处理,这种方法是将采矿过程中产生的垃圾或矿山周围存在的废弃渣石在开采活动完成后,回填到采空区中。回填法是一种比较环保和无污染的处理方法,同时又能有效避免地表塌陷事故的发生,其经济效益也是最高的,因此也是最常用的一种预防地表塌陷的防治措施[3]。

4结语

随着中国经济的不断发展,对矿产资源的需求量也越来越大。但由于矿产资源在开采技术、管理、效益等方面的原因,中国矿山地质灾害频发。矿山地质灾害的类型有很多,应分析和掌握矿山地质灾害的主要类型,制定科学有效的预防和控制措施,以此来保护人们的生命安全,保障采矿工程安全顺利进行,促使开发资源、优化环境、发展经济三者相互促进,实现人与自然的和谐相处。

作者:荆升利 单位:山西阳煤寺家庄煤业有限责任公司

矿山地质论文:矿山地质环境影响评估

摘要:本文通过对七宝山矿山土地资源及土壤环境、水资源及水环境、地质灾害三方面进行矿山环境地质综合评估及矿山建设适宜性评估,总结出七宝山硫铁矿的矿山地质环境问题。

关键词:矿山地质环境;环境影响评估;矿山建设适宜性评估

在矿山地质环境评估研究方面,前人做了大量研究工作,本文以七宝山硫铁矿矿山地质环境影响评估为例,分析工作区的地质环境特征及地质环境现状,结合开发利用合理方案方法进行综合分析,对矿业活动引发或可能引发加剧的主要地质环境问题(包括地质灾害)的影响程度作出综合评估及矿山建设适宜性评估。

1地质环境条件概况

矿山及周边地质环境条件可归纳为下列七方面。矿床主要为灰岩裂隙溶洞水充水矿床,±0m中段最大涌水量187.5m3/d(据1997)-1998年矿井实际涌水量资料),地下水疏干导致岩溶地面塌陷影响严重。地表主要河流——七宝山河与地下水联系不密切,对矿床充水影响小,矿床水文地质条件复杂程度东部中等,西部复杂,中部简单,总体为中等类型。矿山排土、石场与废渣堆多处,堆积条件中等稳定。矿渣与废水中有害组分含量高,对水环境污染影响较重,对人居环境影响危害较大。矿山及周边地质构造简单,虽有区域性断层通过,但成为隔水边界,断层构造总体不发育,对矿坑充水和采矿影响不大。矿山岩土体类型简单,灰岩岩溶发育,矿体顶底围岩稳固性中等,总体工程地质条件为中等类型。由于存在多个矿山与本矿山叠置开采或残采,矿井采空区面积和空间较大。现状条件下矿业活动引起的岩溶地面塌陷较严重,并造成一定危害;矿山露采范围大,对植被、土石环境影响严重、危害大。地貌单元类型较简单,地形坡度15°-30°,地势南、北、东高,西部低,地形条件有利于地表水的径流排泄。

2工程概况

2.1矿山开采概况

七宝山硫铁矿矿山于1988年建成,1989年4月全面验收投产,设计采选规模25万t/a。为统一规划矿产资源,湖南省国土资源厅将原湖南省七宝山硫铁矿,原浏阳市七宝山磺矿、原湖南省七宝山硫铁矿铁帽金银矿和原湖南省硫铁矿铁锰黑土型金银矿整合为一个矿山,整合后的矿权人为湖南省七宝山硫铁矿,开采深度80-40m和240~40m,矿区面积1.333km2。

2.2矿山环境保护工作历史

针对矿山水资源局部影响严重,矿山土地资源、土石环境影响严重、岩溶地面塌陷影响严重等主要地质环境问题,矿山主要进行了如下地质环境保护与治理及土地复垦工作。废渣、废石治理:对于酸性水中的沉渣采用PE型高分子微孔烧结管过滤进行沉渣处理,最细可过滤0.5微米左右的各种固体微粒对铬、铜、锌、铁、铅、镉等重金属氧化物起到很好的过滤作用,过滤后的沉渣、含水率65-70%,易于运输到不妨碍农田生产的边远洼地堆存。对废石采取严格控制废石外运,统一场地堆放管理,井下采空区域回填法等管理措施,控制消除废石污染。岩溶塌陷区治理:第一期工程治理从2002年6月,对塌陷区238亩土地进行治理,填平塌陷坑154处,填土6400m3,修建石桥冲小溪标准输水渠道579m、平整土地等。第二期工程治理从2004-2006年7月完成治理工程量如下:农田覆土面积176.91亩,覆土厚度0.3-0.5m;修建排污沟工程总长297m;修建小(二)型水库,坝址建在新山冲,坝高7.1m,坝顶长34.6m,宽3m,水沟总长625m,解决了受损土的农灌问题;塌陷坑填方6800m3。

3矿山地质环境影响综合评估

3.1土地资源土石环境影响

整合后的矿山矿业活动对土地资源、土石环境的影响有四个方面:露采场表土层被挖损剥离、植被全毁,面积大。这不但对土地资源、土石环境破坏,而且还造成生态环境和自然地貌景观的改变,其影响严重;尾矿库占地面积大,尾矿砂淋滤水对土石环境污染影响严重;岩溶地面塌陷:原塌陷成灾区已经整治复垦,随着矿山开采的继续进行,仍有点状小规模塌陷出现,其影响面积10.75m2。随着矿山疏干排水,地下水位不断下降,有可能再次引发和加剧该区的岩溶塌陷,将再次使已复垦的土地和居民生活环境受到危害,其影响严重;废石、废渣总堆积面积达6.0万m2,堆积量33.8万m3,不但压占土地面积,其含重金属等有害物质的淋滤水对土石环境影响较重。

3.2水资源水环境影响

由于矿山井下开采抽排疏干地下水引起的降落漏斗中心地段地下水位大幅度降低,造成岩溶地面塌陷、井泉干涸、地表水漏失,对地下水资源枯竭影响严重,给村民生产、生活带来严重影响,这些水资源问题,虽经政府和矿山拨款得以初步解决,但矿山继续开采,水资源问题难于解决。故综合评估为:①矿山对水资源水环境影响影响严重。②矿井抽排水对整个向斜盆地的地下水区域水均衡破坏影响较轻。③矿山废水(矿坑废水、选矿废水)均经净化处理循环使用或达标排放,对地表、地下水环境影响较轻。

3.3地质灾害影响

(1)矿山因采矿抽排地下水造成石桥冲小溪谷地至浮田一带岩溶地面塌陷成灾,现大部成灾区已经整治复垦,处于基本稳定状态,随着矿山继续开采,矿井疏干地下水位大幅度下降,有可能再次引发和加剧该区岩溶塌陷,使已复垦的土地和其它农田及当地村民房屋、公路等受损,其治理难度大,影响严重。(2)采空区地面塌陷影响:根据老虎口、鸡公湾、大七形容词山三个矿段未来开采所圈定的岩移影响范围内有居民、露采场及矿井井口设施等均可能遭到危害,其治理难度较大,影响较重。

4结论

矿山地质环境影响,经现状调查与评估。在现状条件下,矿山矿业活动对区内石桥冲谷地——浮田一带地下水枯竭影响局部严重,而对整个向斜盆地的区域水均衡破坏影响较轻,对水环境污染破坏总体较轻;对七宝山河水污染较重。矿山建设占用土地资源影响较轻,但矿业活动引起的土地资源破坏与土石环境污染影响严重;矿业活动引发的地质灾害,岩溶地面塌陷对人居环境影响严重,危害大,采空区地面变形影响较轻,危害小。崩塌、滑坡、泥石流及露采场边坡失稳等地质灾害影响较轻,危害小。区内露采场对景观影响较重,所引起的矿山型水土流失,与土地荒漠化也影响较重。本矿山矿业活动所引发和加剧的地质环境问题整体影响严重,治理难度大,矿山建设适宜性差,但若能严格采取防范与治理措施,确保矿山地质环境保护与治理恢复及土地复垦方案认真实施,矿山可按开发利用方案继续开采。

作者:宁楚高 信栋林 单位:湖南省地质矿产勘查开发局四〇三队

矿山地质论文:煤矿矿山地质环境保护与治理

摘要:以某矿山为例,讨论了该矿山地质环境以及开采现状,分析了煤矿矿山地质环境保护与治理原则,并提出了相关的恢复治理措施,以期为相关研究人员提供新的思路与方法。

关键词:矿山地质;滑坡;采空区;煤层

1矿山基本概况

某煤矿在经过资源整合后,批准开采13号煤层,设计可采储量为1453.02万t,设计生产能力120万t/年。本矿井服务年限为8.65年。资源整合后,矿山现处在建设阶段,尚未投入生产。矿山内地形呈西南高东北低。海拔995m,相对高差235.1m,总体地形从西南到东北,从低中山区过渡到低山区。矿区水系属黄河水系,矿区内沟谷较为发育,但大多为雨季排洪通道。

2矿山地质环境保护与治理原则

2.1矿产资源和经济建设协调发展原则

这一原则主要是指在进行环境保护过程中,坚持开发现有矿产资源时进行环境保护。同时,该原则要求在进行矿山环境资源开采和利用的过程中,应该实现资源保护和当前社会经济实现协调发展。当前各部门和矿山管理者,在进行矿产资源开采过程中,要实现环境资源保护和综合回收利用。也就是在进行矿产资源开发和利用过程中,要以合理性和有序性进行整体建设,让开采更加具有规范性。在开发资源前提下,对现有地质环境进行科学保护,实现人和自然持续协调发展目标。

2.2坚持突出重点和因地制宜的开发原则

根据当前在进行矿山资源开采过程中出现的问题,应该采用科学的开采方法对资源进行开发,减少地质环境的破坏问题。所以,矿山资源开采和开发过程中,应该根据现有矿区所在区域经济情况和地质环境问题基础上,突出整体资源开发工作重点。这也就是说,在进行治理目标制定过程中,将保护工作重点突出在资源治理工作,将矿山资源合理保护和优质治理。这样可以将二者进行紧密结合和充分交融,使整体治理工作能够有序开展,最终实现治理的预期目标。

2.3坚持防治结合的资源开采原则

防治结合的资源开采原则需要相关部门或是矿山管理者,在进行矿产资源勘查之前,对现有的地质环境进行总结。通过总结可以将现有开采出现的问题,进行及时和全面的掌握,这样可以将已出现的地质问题作为整体活动开展的重点和前提。通过前提的掌握,防止在进行矿山资源开采时出现新的破坏现象,造成新的地质问题。同时,相关部门或是矿山管理者,应该对现有已出现的地质问题或是被破坏的环境,以科学的手段进行治理和恢复,最大程度降低再次开采行为对现有资源环境的破坏。

3矿山地质环境恢复治理措施

3.1矿山地质灾害治理措施

1)地裂缝、地面塌陷地质灾害防治。对开采过的采空区出现采空塌陷(地裂缝)时,及时采取就近人工挖土,运土并对裂缝进行填埋土、再碾压等措施,以减少地表下沉量。2)崩塌、滑坡治理工程。由于该滑坡虽然为小型滑坡,滑动方量不大,但前缘临空面高达十多米,如卸载后恐引发后边连锁反应,不宜采取清理松散物地进行彻底治理。仅在滑坡前缘修建一挡土墙,对其下滑的第三系沉积卵石层进行阻挡,使其影响不到道路。

3.2矿山植被恢复治理措施

矿山林地恢复主要为已枯死的树木进行人工补种。根据评估区内所处的位置及气候等条件,补栽树种主要考虑适应能力强、根系发达、有较高生长速度、种植较容易、成活率高的树种进行补栽。乔木选用侧柏(株高1m~2m)、油松(株高1m~1.5m)、国槐(胸径5cm)、合欢(胸径5cm),种植密度为650株/hm2;灌木选用沙棘、连翘(三年生),种植密度为2250株/hm2等。

3.3开采环节中贯彻生态保护理念

对矿山资源进行开采,树立以环境保护为主要的原则。各地在进行矿山资源勘查和开采的时候,应该以生态保护作为生产主线,进行各个环节的实施。要改变以往传统对资源进行开采过程中,所采用的粗放性质开采方式,应该以适应当前经济可持续发展的原则,开展资源开发。这样能够减少在开发过程中,对资源和地质环境造成破坏的影响。在众多开采环节中,要以保护环境为主要的使用目标和原则,尽可能实现开采前后自然环境不出现较大变化,从源头上进行地质环境的保护和治理。同时,应该在具体开采的过程中强调生态治理的理念,以科学先进手段和开采方式对资源进行开采。通过这样的行为和开采手段,可以降低整体开采环节中出现的资源浪费现象,减少地质环境破坏问题。

4矿山环境保护与治理效益分析

4.1社会效益

开展矿山地质环境保护与恢复治理可以有效避免和预防矿区内因采煤引发的地质灾害,解决矿区内因采煤造成的含水层破坏给村庄居民生活用水带来的紧张问题,可有效避免并解决因矿山开发产生的一系列地质环境问题给当地居民生产生活带来的严重影响和危害、可避免因矿山开发产生的一系列地质环境问题引起群众性上访事件的社会问题,有效的促进当地和谐社会的建设与发展。因此,矿山地质环境保护与恢复治理可保证社会和谐发展与安定团结,具有潜在的社会效益。

4.2经济效益

4.2.1减灾效益

工业广场边坡崩塌、滑坡,地裂缝及沟谷泥石流防治工程费用约1567.59万元。其危害对象为工业广场的建(构)筑物、机具设施及其工作人员,5个村庄约4519人及其他设施等。通过矿山地质环境治理工程,采取合理的防治措施后,可以达到消除或削弱灾害对人民生命、财产的危害和增强受灾体对危害的抗御能力;规范人类工程经济活动,最大限度地减少灾害的发生和危害,将灾害损失降低到最小,减少建设方财产损失,经济效益可观。

4.2.2增值效益

经预测,煤矿开采对评估区内的耕地、林地等破坏程度严重,将使评估区内的190.36hm2耕地减产或者绝收,118.28hm2林地,43.16hm2草地受到破坏。如果不对这些土地进行恢复治理,一方面严重影响区内农业生产,从而增加企业赔偿费用,给企业造成持续的经济负担。另一方面,降低了土地的利用等级,土地使用价值下降。

作者:李三三 单位:山西省第二水文地质工程地质队

矿山地质论文:矿山地质环境保护与治理

摘要:矿山中蕴含大量的矿产资源,然而伴随人类的开采活动,会对矿山周围的生态环境形成一定的破坏,开采过程中会形成陡直的开采边坡,影响自然状态下的岩石稳定性,遇有诱发地质灾害的因素作用后,极易发生滑坡、崩塌、泥石流等情况。因此,加强矿山地质环境保护与治理,显得越发重要起来。文章以青龙山石灰岩矿区为例,对矿山地质环境保护进行研究探讨了矿山治理的有效措施。

关键词:矿山;地质环境现状;保护治理;对策

矿山企业不仅要注重安全生产,更要关注矿山地质环境保护,只要这两方面工作都认真做好后,才有利与矿山企业的可持续发展,使其发挥巨大的经济效益与社会效益[1]。本文笔者以青龙山石灰岩矿区为研究对象,深入分析了矿区地质环境现状及防治措施,希望能进一步促进矿山地质环境保护与治理。

1矿区地质环境现状

矿区地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水。该资源型矿区经过多年的开采,严重破坏了原有的生态环境,导致很多采石平台以及陡崖的出现。不仅对区内地貌景观形成很大的破坏,而且导致大量的水土流失,存在崩塌等潜在地质灾害的发生隐患,矿区开采对地下水污染也有一定影响,废石堆放掩埋破坏原有覆盖的植被[2]。

2矿区地质灾害影响破坏现状

2.1崩塌

矿区采石陡崖均为崩塌地质灾害隐患区,特点不仅陡而且还非常高,并且存在很多岩体裂隙,很多岩石呈块状突出于破损面上,另外有大量的松散结构的风化层分布,遇到不良天气以及外力影响下,非常容易导致岩石崩落,造成崩塌灾害的发生,给生活其下部区域的人们造成安全威胁。

2.2水土流失

矿区开采活动,严重破坏了该区范围内的原有植被以及土地。特别是采用露天开采形式的矿山,破坏程度更加突出,引起矿山范围内出现大量的荒漠化现象,遇到降雨天气造成大量的水土流失,长期的降雨冲刷,使有机质被雨水带走,影响了土壤的团粒结构,土壤养分明显不足,给区内植被生长造成非常大的阻碍,因此,出现了很多裸露山体,影响区内生态环境。

2.3地质地貌景观破坏

伴随矿山开采,对区内原有的地质地貌形成了很大破坏,造成很多开采平台和陡崖的形成,这些陡崖与平台上没有植被生长,不仅破坏了原有的地貌,而且遇到诱发因素,非常容易导致崩塌现象的发生。而且很多矿井开采之后,占用了很多土地资源,又因其在山岭上方,给下面居住的民房造成很大威胁,影响人们的生命财产安全。同时,很大程度上对旅游景区的环境形成破坏,影响到区内优美的景色[3]。

3矿区地质环境稳定性分析

3.1边坡整体稳定性

根据相关调查,矿区内边坡主要为中厚岩层,属于寒武纪张夏组,非常坚硬,具有很强的抗风化性。调查发现矿区边坡这些岩石分化程度轻微,而且具有非常统一的岩性特征,综合研究认为区内边坡具有很好的稳定性,不会引起大的滑坡灾害[4]。

3.2边坡局部稳定性

在相关调查中发现,矿区内边坡坡面上分布着很多破碎的岩石,有些已经与母体进行分离,存在一定的安全隐患,容易诱发崩塌灾害,对景区内游人及附近居民安全构成威胁。

4矿山地质环境保护与治理恢复防治工程

4.1卸载危岩体

伴随采矿活动形成大量的采石陡崖,在陡崖区域内,分布着很多危岩体,这是危岩体是由于矿山开采过程中爆破手段与风化作用的结果,这些危岩体都存在非常大的安全隐患。主要采取卸载的方式进行治理,如果遇到危岩体体积过大,则运用静态爆破的手段进行分解卸载。对于较大的岩体,现行铁索固定,借助静态爆破手段加倒链形式将其卸下。

4.2“废石-客土”回填工程

“废石-客土”回填工程主要用于采石陡崖的坡地以及采石形成的平台位置,首先,将回填区域内的杂物以及树根等进行清除,将有积水的坑穴进行填平,实施填土阶段,要加强检查与验收工作,保证填土质量。

4.3挡土墙工程

挡土墙设计使用M7.5浆砌石结构,以基岩为挡土墙的基点,并设置沉降缝,以间隔15m为规格进行设置,通常挡土墙应当入土在0.1m的范围,设置的挡土墙为1.5m的高度,底面为1.1m宽,顶面为1.1m宽,但要依照陡崖不同情况,具体进行调整。

4.4截排水工程再用

截排系统是为了有效应对雨水的冲刷,由于雨水会对回填土造成很大破坏,因此,必须采取有效的措施加以应对。主要的措施为设置地表排水系统,可以有效的拦截雨水,并将其进行汇流疏导。

4.5绿化工程

绿化是改善矿山生态环境的有利手段,本着经济、生态的模式进行种植,达到最大化的自然态,避免过多的投入管理与养护的投入,依照目前的种植基础,以乡土树种(侧柏、毛白杨、国槐等)为备选树种优先考虑,同时,种植模式应当达到乔、灌、草植物群落的多样化立体模式。

4.6治理效果

通过以上工程的实施,有效的恢复治理了开采过程中形成的原有生态环境的破坏,改善了梁山风景名胜区视野范围内的景观环境,为人们创造了良好的生活环境,使梁山风景区整体生态环境得到了很大提高。

5结语

文章以青龙山资源型矿区为例,探讨了矿山地质环境保护与治理。通过分析区内主要的地质环境问题,突出表现为崩塌和水土流失以及地质地貌景观的破坏。根据矿区不同的土地类型、破坏的特点和矿山终采后的情况确定。做到重点工程措施治理与植物措施相结合,充分发挥工程措施速效性和控制性,同时也要发挥生物措施的后续性和生态效应。在进行绿化工程中,应当在原有生态基础上,以乡土树种为首选,采用乔、灌、草立体化的种植模式,增加植物的生态多样性。同时,治理过程中,应当根据具体情况进行调整,确保矿山生态环境治理效果。

作者:温殿刚 单位:山东省第七地质矿产勘查院

矿山地质论文:矿山地质环境中遥感测绘技术的动态监测

摘要:我国占地面积较大,资源丰富,地形复杂多样。但近年受各种因素的影响,自然灾害不断,为满足我国资源需求,对矿物资源进行开采是必然的,因此矿山周围地质环境的监测就显得极为重要。本文就此展开讨论,简要阐述遥感测绘技术在矿上地质环境动态监测中的适用范围,分析该技术在进行监测时设备调试主要技术要点,最后分析实际监测过程中出现的问题和相关解决方案。

关键词:遥感测绘技术;矿山;地质环境;动态监测

矿山地质环境动态监测一直是我国矿产资源开采中的重要环节,也是采矿建设过程中一项重点工程和项目[1]。该项目要不断引入先进的科技、信息技术为支撑,建立科学、准确的动态监测平台,协助监测人员了解矿山地质环境和动态变化,提升矿山地质的综合监测水平。本文对此进行探讨,具体如下。

1遥感测绘技术在矿山地质环境监测中的适用范围

1.1山体滑波

山体滑坡在矿山地质环境中最为常见,由于矿山太过陡峭,坡度倾斜严重,山上的泥土和石头植被覆盖率不高的地段容易发生,开采道路及开挖过程中也容易产生。大雨天气则容易形成泥石流,因此,山体滑坡的发生具有不确定性,对工作人员的生命健康随时有巨大威胁。遥感测绘技术在矿山地质环境监测中,能够很好的对山体滑坡地段实施监测[2]。

1.2空间塌陷

空间塌陷也是矿山地质环境中较为容易出现的一类灾害,由自然条件或人为因素形成。具体形成过程受诸多因素的影响,较为复杂。主要是由于矿山地下资源被逐渐开采,则地底被开采的范围之内就出现空洞,山体上部岩石层和植被土壤的正常重力、压力导致空旷位置上部出现形变,最终形成空间塌陷。

1.3矿山污染

矿山地质环境污染具体发生于矿山开采过程中,尤其是煤矿的开采,多种因素包括粉尘、过滤水、生活废水、矿渣、开采设备排放物、燃煤烟尘、放射性物质、SO2等等排放于矿山周围或空气中,对环境造成了严重的影响和危害,对相关人员的身体健康造成威胁。近年中国《环境保护法》的确立有效改善了这个问题,但在矿山开采中,遥感测绘技术对于环境污染有很好的的动态监测作用。

2遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中的技术要点

2.1辐射校正

在矿山环境动态监测中,遥感测绘技术的辐射矫正是第一个需要注重的技术要点,要求具体监测的遥感影像有相同的空间分辨率,在成像时间上也要几乎一致,降低成像误差,如此才能达到监测的精准性要求,使最终影像清晰可辨,但实际情况中遥感影像会有辐射误差,在监测之前要对其进行校正:目的在于削弱或最大程度减少因太阳光照角度、大气条件、辐射因素导致的成像亮度差异,一般有相对辐射校正和绝对辐射校正。

2.2影像融合

影像融合技术是遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中的第二个技术要点。处理对象包括光谱信息、空间分辨率、纹理等,目前常用的融合方法手段众多,传感器影像融合较为常见,其他方式包括多时相影像融合、多波段影像数据融合等等,影像融合过程中涉及到计算方式,通常采用HIS变换法,该方法有计算快速、简便等优点[3]。

2.3信息提取

矿山地质环境的动态监测信息提取要借助地理信息系统的支持,然后进行矿山地质环境信息识别。此技术的应用是以对象遥感处理技术为基础的,监测获得遥感影像之后,进行图形分割,将分割完成的模块作为图像对象,然后具体分析和处理获取所需的分类信息。

3遥感绘测技术在矿山地质环境中的具体监测方式

3.1山体滑坡监测

山体滑坡多是露天开采、连降暴雨、道路开挖等原因造成,在山体陡崖位置多有发生[4]。具体监测中发现:滑坡面凹凸差异大,呈现上陡下缓之势。为进一步监测滑坡发育状况,对测绘图像使用适宜波段处理,增强其线性显现度,从而完整的呈现出山坡完整度、植被覆盖率、岩性等特征,直方图能够通过波段进行调整,融合HSV则会进一步增强,清晰度再次上升一个层次。遥感测绘技术对于矿山地质环境中的山体滑坡监测,其它部分监测清晰,但对于滑坡位置的形态特征显示不够清晰,因其具有较高的精度要求才能清晰显现,所以滑坡位置以及下滑的石流石块,呈现色调多数较浅。

3.2空间塌陷监测

不同地区的矿山环境不同,矿种也不同,空间塌陷表现的破坏力也就有很大的差距。在遥感测绘获取的信息图像中会清晰显示。在TM图像中,空间塌陷位置一般为单独的椭圆形,也有一些呈现出环形斑点或板块,且颜色明暗度也有差别。具体监测成像之后,B4水体反映效果好,B5则可呈现更多的信息数据,会因地区及矿山地质不同产生较大的反差,B1在水体亮度值方面有显现优势,所以调整之后可根据亮度深浅判断塌陷区的变化状况。

3.3矿山地质污染监测

矿山因人们的开采需求,污染严重,尤其是煤矿,开采时周围能见度较低。具体监测中,彩色合成图像污染严重区域会呈现亮度值较高的亮白色或暗褐红色,污水则会呈现出粉红色。遥感绘测技术可有效监测矿山地质环境的大气污染以及水污染状况,并将其清晰显现出来。

4结语

综上所述,遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中,尤其是在山体滑坡、空间塌陷、矿山空气及水体污染方面发挥着十分重要的作用。在遥感技术系统支撑基础下,获取矿山地质环境的相关数据和信息,测绘图像则可具体呈现其动态变化特征,协助监测人员作出准确的判断。相信未来,遥感测绘技术会不断更新发展,矿山地质环境监测效果也可提升至一个新的境界。

作者:张莉莉 单位:安徽省地质矿产勘查局327地质队

矿山地质论文:矿山地质灾害及防治方法

摘要:在我们国家有70%以上的工业原料是从矿产资源中开采出来的,95%以上的矿产能源已经成为整个工业体系中的重要基础。经相关专家预测表示在2020年,每年的矿产的采矿总量可以达到70亿吨以上。长期对矿山的开发和开采不仅改变了矿山的环境还破坏了岩石圈的平衡状态,这就不断的致使地质环境发生恶化,发生一系列的地质灾害,例如:出现水土流失现象,土地和树木涵养水源的作用降低,出现河道淤堵等水质恶化的环境污染问题的现象。所以在开发矿山的同时我们必须做好相应的防治对策。

关键词:矿山开发;地质灾害;防治对策

矿业发展是人类历史上活动时间最长,规模最大的技术经济活动,并且还是人类向大自然索取资源的主要来源,矿业对地表地质环境的影响是最大的。地质作用在短时期内可以通过人类对矿产的开采得到实现,这也时人类改造自然地最伟大的能源动力。在人类不断的向大自然索取时,也会对自身生存发展的环境和地质环境产生一定的破坏,从而会引发一系列的地质灾害,危害自身的生存发展,所以我们必须要认真的对待,处理好环境、自然和人类生存之间的关系问题。

1矿山地质灾害的影响

(1)矿山地质灾害不仅会破坏矿山所在地的土地资源使其丧失耕种能力,另外对矿山矿藏资源的开挖,会损坏土地,开矿使用的废水废渣会污染土地,在矿山的采空区会出现塌陷和土地地面开裂的现象十分严重。

(2)在进行矿藏开采时可能会出现由于坑采引起的地表的陷落,地表陷落现象的形成和采矿方法有着直接的关系,随着矿山的开采,开采区域内的植被不断发生改变并且植被的能力在逐渐的下降,陷落区域会逐渐的增大,直到开采完成后闭坑。一些坑采煤矿会引起地表的陷落,造成矿产资源的损失,并且对于矿产资源来说,开采的难度也会随之增加,矿区的采空区塌陷,露天采矿出现的矿山滑坡现象以及崩塌等地质灾害对矿产资源的影响都是十分巨大的,会直接的造成矿产资源的经济损失。

(3)矿山地质灾害的出现会影响地下水资源的开发利用,矿山是最大的用水地区,在矿山的水资源进行利用之后水源内含有多种有害有毒的重金属化学物质。部分的矿山的污水中呈现出强酸性和碱性,在矿山附近的地下水源均不同程度的受到矿石开产的污水的影响,导致地下水位不断的下降甚至出现地下水的枯竭。

(4)矿产开采引起的地质灾害会影响矿区和农民之间的关系还会破坏社会安定。对矿产资源的开采会破坏土地自身能力,破坏环境。对矿山附近村庄的影响也是十分巨大的,多数的矿山和周边的村民之间的关系十分紧张。

(5)矿产资源的开采一定程度上会对生态环境产生破坏。例如对矿产资源的过度开采会致使矿区的地表出现许多的坑,废弃的矿石堆放。矿区内产生的污水会致使鱼虾死亡。

2矿山地质灾害发生的原因

2.1技术经济因素致灾

(1)对矿区的地质环境的认识存在不足。例如矿山引发的岩溶塌陷的现象都是由其相关的地质灾害的背景条件影响下形成的。另外在矿区开采的过程中会引起滑坡现象。这些灾害发生的原因多数是因为对地质环境的认识的不足而产生的。

(2)由于工程技术的措施使用不当。例如,采空塌陷是采用冒落的方法进行矿产的开采的结果,如果能把这种开采方法改变成充填的开采矿产的方法。再加上露天开采矿产资源的矿区附近的矿山的边坡的失去稳定是由于对边坡处理方法的不恰当或者是违反有关的安全的技术要求有关系。(3)由于矿山规划和建设不当:如矿山规划区和重要工程布置在矿山的地质灾害的容易发生地质灾害的区域内,往往就会加重地质灾害的危害程度,直接或者是间接的影响地质环境甚至会破坏地质环境。2.2矿区开采的历史因素(1)矿山的建设的不合理性,会留下许多的遗留问题。

(2)长期的对矿产资源的开采有直接的关系。

2.3人为因素

(1)主要是由于矿区人民的安全防范意识较差。

(2)由于利益驱动,部分矿区选择铤而走险。

(3)不合法的采矿的方法会酿成灾害。

3矿山地质灾害的防治对策

3.1开展矿区地质灾害隐患区的搬迁避让及治理工作

要依据地质灾害调查成果,充分利用统筹城乡一体化建设和集中居住区建设的有利时机,落实受威胁居民的搬迁避让工作,按照“整合资源、聚合力量、捆绑投入、集中使用”原则,把地质灾害防治与新农村建设、土地综合整治、增减挂钩等有机结合起来,统筹安排资金,稳步推进为搬迁避让工作。充分利用生态恢复示范县建设及“矿山复绿”行动等有力时机,推进地质环境治理工作。及时建立治理项目监督管理机制,通过项目设计方案审查、招投标管理、定期巡查督察、严格验收等措施强化项目的监督管理,保障项目实施效果。

3.2增强矿山地质环境保护的法律意识

矿区的地质灾害防治工作实行统一管理,分工协作的原则,地质灾害防治办公室负责全矿区地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作,各监测人员按照各自职责负责相关的地质灾害防治工作。全矿要进一步加强地质灾害各类制度建设,形成全员防灾、群测群防、责权分明的地质灾害防范机制,尽职尽责,全力以赴做好地质灾害防治工作,确保矿区人员的生命财产安全。要加强矿区人民对矿区地质灾害和地质环境的认识,加强对地质灾害的防止措施的宣传工作,强化对矿区的资源的地质环境的管理工作。

3.3制定矿山地质环境评价和管理办法

要把地质环境和地质灾害的勘查评价防治、监督贯穿到矿山劫探设计建设生产的全过程中在矿产勘探的同时,要对地质环境的背景进行详细的勘察评价工作,尽可能的对矿产开采中可能出现的地质灾害和环境问题进行预测评估并提出新相关的预防和处理措施和建议。结合相关的地质勘查的资料和对地质环境的评价等资料来对矿山进行开发设计,将矿山可能出现的地质灾害和环境问题的防治措施结合起来并入矿山开发设计环节中。在对矿山进行建设和开发的过程中要尽认真的严谨对地质环境问题进行整治,还要随时对矿区内的地质环境进行及时的反馈。

4结束语

针对不同矿区的地质环境特点,我们应该选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查方法,做到将灾害消灭在萌芽期。矿山的地质环境管理防御是一门综合性较强并且具有较高的实用性的科学工作,尽管当前扔存在许多的有待解决的技术问题,并且多数的新技术和新方法还有待应用和推广,但是我们仍然要计划性的组织相关的管理技术人员进行相关知识的学习。

作者:李锡义 单位:瓮福(集团)有限责任公司

矿山地质论文:矿山地质环境治理探析

摘要:基于我国矿山普遍存在的环境问题,笔者就中部某矿山地质环境问题进行深入研究,并在矿山区内因地制宜,针对不同情况采取了不同措施。对于矿山环境中出现的滑坡、泥石流等问题采取了积极的应对措施,事实证明,应对措施取得了良好的社会效益和环境效益,并为我国矿山地质环境的治理研究提供了参考和有益借鉴。

关键词:矿山环境;灾害;治理

矿山是人类工程活动对地质环境影响最为强烈的场所之一。人类在开发利用矿产资源的同时,也改变或破坏了矿区的自然和地质环境,从而产生诸多地质环境问题。我国政府和社会对矿山环境问题极其重视。为保护矿山环境,减少矿产资源勘查开采活动对矿山环境造成的破坏,促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的可持续协调发展,因此,如何快速、客观、有效地掌握矿山的最新地质环境状况,制定有针对性的综合治理方案,已经引起了全社会的关注。

1概况

1.1矿山自然条件

治理区域位于禹州市西北鸠山乡境内,省道S325从项目区穿过,治理区为低山丘陵区,地貌类型单一。地形北高南低,最高海拔标高574.0m,最低海拔标高326.94m,相对高差247.06m,地形切割一般,植被较发育。人类活动较强烈,地形地貌破坏较严重。

1.2矿山环境地质

1.2.1地层工作

区出露的地层有寒武系、石炭系和第四系,由老到新分述如下:寒武系(∈):本区寒武系地层自下而上划分为下、中、上三个统,六个组。主要岩性:下部为砖红色薄层状泥质白云岩、灰黑色含燧石团块白云岩、灰色块状豹皮灰岩、泥晶白云岩等;中部为灰黄色页片状铁泥质白云岩、白云质灰岩、紫红色页岩夹鲕粒灰岩、海绿石石英砂岩等;上部为灰色厚层状、块状灰岩、残余鲕粒白云岩、粉晶白云岩、含燧石团块白云岩等,富含三叶虫化石。地层厚度不稳定,在500—890m之间。石炭系中统本溪组(C2b):分布于项目区大部分地段,岩性为灰白色铝质粘土岩,厚15-25m。第四系(Q):以残坡积粘土为主,呈角度不整合覆盖于各地层之上。厚度一般较小。

1.2.2地质构造

该区域位于中朝准地台(Ⅰ级构造单元)南部,位于嵩箕台隆小区(Ⅱ级构造单元)南部边缘,与南部的华熊台缘坳陷(Ⅱ级构造单元)内的渑池—确山褶皱断束区(Ⅲ级构造单元)相接。区内分布有上官寺—羊皮岭断裂,该组断裂走向在20—60°之间,倾向北西,倾角50—60°,断距150m,为正断层。

1.2.3工程地质条件

工作区出露的地层有寒武系、石炭系和第四系,根据岩土体力学强度、结构类型的差异性和相似性,划分为三个工程地质岩组,其特征如下:(1)厚层状致密块状细粒石英岩中厚层状白云质灰岩岩组该岩组主要为寒武系内的地层,主要岩性为细粒石英岩、灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩。该岩组主要为硬质岩石,其物理力学指标:干容重为2.59~2.66Kg/cm3,饱和极限抗压强度71.2~137.9MPa。地基承载力特征值1000~2000KPa。力学性质良好。(2)薄层状灰色粘土岩、铁质粘土岩岩组该岩组主要为石炭系中统本溪组内的岩石,主要岩性为灰色粘土岩、铁质粘土岩、粘土质粉砂岩。该岩组主要为软质岩石,其物理力学指标:饱和极限抗压强度26.2~36.5MPa。地基承载力特征值500~1000KPa。力学性质良好。(3)残坡积粘土类单层土体在工作区内Ⅰ号采矿区广泛分布,为中更新统残坡积粉质粘土。据区域资料,该类土物理力学指标:天然含水量17.0~31.0%,天然密度1.74~2.12g/cm3,压缩模量4.51~13.4MPa,地基承载力特征值200~250KPa。

2矿山地质环境问题

该矿山地质环境问题主要有露天采场、废弃矿渣堆以及采坑边坡对地形地貌景观的破坏;高陡边坡形成的崩塌、滑坡和废弃矿渣堆形成的滑坡等地质灾害,主要表现在以下两个方面:采矿活动对地形地貌景观的破坏及采矿活动引发崩塌、滑坡灾害。

2.1采矿活动对地形地貌景观的破坏

由于长期的露天开采,采矿活动留下的采坑、采矿边坡以及废渣堆严重破坏了项目区的地形地貌景观,分区描述如下:(1)Ⅰ号采矿区Ⅰ号采矿区位于大鸿寨风景区鸠山大学遗址西侧,省道S325北侧,为露天开采,采矿区面积为0.04km2。采矿区的北部形成一个采坑CK1,采坑面积约为13218m2;采坑四周分布着一系列采矿边坡,其中北面和南面的采矿边坡较陡峻,一般在75~85°,高度10~20m,西面的采矿边坡偏缓,一般在65~75°,高度10~20m,东面的采矿边坡一般在65~70°,而向东突出的土坡的坡度为25~35°,高度在8~20m,采矿区西部以及南部是渣堆Z1、Z2、Z3表1(2)Ⅱ号采矿区Ⅱ号采矿区位于大鸿寨风景区主峰西侧,省道S325东侧,采矿区面积为0.03km2。Ⅱ号采矿区的西部形成一个采坑CK2:采坑面积大约3000m2;采坑西部的采矿边坡为岩质边坡,覆盖层较薄,高度10~15m,坡度70~80°,采坑东部的采矿边坡,呈孤岛形状,覆盖层较厚,植被较发育,高度3~5m;该区沿着自然边坡堆放的废渣堆有4个:Z4、Z5、Z6、Z7。

2.2采矿活动引发崩塌、滑坡灾害

(1)Ⅰ号采矿区根据现场测量调查,Ⅰ号采矿区采坑CK1周围均分布着不稳定边坡,此处地层为石炭系中统本溪组(C2b),层理发育,呈条带状产出。目前在Ⅰ号采矿区西部已发生一处滑坡,该滑坡岩层倾向CK1,且边坡原坡度陡峭(70~75°),滑坡后缘有多处SN向拉裂缝,拉裂缝密集发育,裂缝宽度在0~30mm;经现场测量,滑坡的长度为15m、宽度为20m、平均厚度为10m,滑坡体的体积约有0.3×104m³。初步判定该滑坡为小型顺层滑坡,主要诱因是暴雨,如遇暴雨还有再次滑动可能。

(2)Ⅱ号采矿区根据现场测量调查,Ⅱ号采矿区的采坑边坡岩体破碎,节理裂隙发育,边坡上部偶见孤石,在边坡的北部已发生一处崩塌规模较小。由于废渣堆Z6沿着自然边坡堆放,且堆放厚度较大,坡度较自然边坡陡,目前在Z6的中部已形成一个小型滑坡,该滑坡是沿着原地形坡面滑动的,后缘拉裂缝密集发育,裂缝宽度在0~15mm,滑动规模较小。其主要诱因是暴雨。

3矿山治理工程方案

3.1Ⅰ号采矿区环境破坏治理研究

Ⅰ号采矿区位于大鸿寨风景区鸠山大学遗址西侧,省道S325北侧,为露天开采,采矿区面积为0.04km2。本区的主要地质环境问题为地形地貌景观破坏和采矿引发的滑坡地质灾害。(1)地形地貌景观破坏Ⅰ号采矿区地形地貌景观破坏主要表现为采矿形成的采坑和随意堆放的废弃矿渣堆,根据现场调查测量,采矿区的北部形成一个采坑CK1,采坑面积约为13218m2;采坑四周分布着一系列采矿边坡,其中北面和南面的采矿边坡较陡峻,一般在75~85°,高度10~20m,西面的采矿边坡偏缓,一般在65~75°,高度10~20m,东面的采矿边坡一般在65~70°,而向东突出的土坡的坡度为25~35°,高度在8~20m,总容积约为15.5万m3。采矿区西部以及南部是渣堆Z1、Z2、Z3,其中Z1渣堆1800m3、Z2渣堆240m3、Z3渣堆36328m3,共计38368m3。(2)采矿引发的滑坡灾害采坑CK1周围均分布着不稳定边坡,此处地层为石炭系中统本溪组(C2b),层理发育,呈条带状产出。目前在Ⅰ号采矿区西部已发生一处滑坡,该滑坡岩层倾向CK1,且边坡原坡度陡峭(70~75°),滑坡后缘有多处SN向拉裂缝,拉裂缝密集发育,裂缝宽度在0~30mm;经现场测量,滑坡的长度为15m、宽度为20m、平均厚度为10m,滑坡体的体积约有0.3×104m³。初步判定该滑坡为小型顺层滑坡,主要诱因是暴雨,如遇暴雨还有再次滑动可能。

Ⅰ号采矿区的治理方案论证针对各种地质环境问题采用相应的治理措施,主要治理措施如下:(1)废渣清理回填工程用废弃矿渣回填采坑,这样不仅消除废弃矿渣随意堆放可能引发滑坡灾害及水土流失的可能,还能恢复原始地形地貌。废弃矿渣回填采坑后,也消除了采坑周围的高陡采矿边坡,消除了地质灾害隐患,也恢复了原始地形地貌。因此,废弃矿渣回填采坑即恢复了原始地形地貌,同时也消除了水土流失、地质灾害隐患。(2)地形地貌修整工程根据现场具体情况,场地内采坑规模为15.5万m3,但总渣量为38368m3,造成了回填量和需回填量的严重不平衡,如果从其他地方进行土方回调,一方面是11万多方的渣源周边基本没有,另一方面即便是能凑足调渣量,但在堆渣地段一般都有采坑,这个采坑回填将没有渣源,与地方关系协调比较困难,而且高额的运输费用也大大的加大了治理成本。因此完全回填采坑即不经济也不现实。

因此,根据场地渣少而采坑大的实际情况,以采坑南部+333m标高为基准进行回填,如果以一平面回填采坑,这样采坑回填量最小,基本能达到挖填平衡,但采坑西侧和北侧边坡还有9—14m的高度,北部紧靠采坑为一道路,对来往的行人还不安全,西侧的顺层滑坡还没有得到有效支挡,还有发生地质灾害的可能,因此以+333m标高平面进行回填虽然达到了土方平衡,但是灾害隐患没有得到消除,还需要用削方、锚杆、挡土墙、护栏等工程手段对其进行治理,这样首先是造价高,另外都有设计年限,不能根除灾害隐患,不符合矿山治理的基本原则,因此,建议向北纵坡降以-3~-8%对其进行回填,这样最终回填总量为103863.4m3,回填后采坑南部、东部基本与现有地面水平,北部比现有地面低2~3m,西部比现有地面低6—9m,这样用简单的挡土墙进行支挡就解决了北部对行人的安全隐患。但是西部还留有一定安全隐患,因此对西部采坑边缘向西15m地方进行下挖3m,形成梯田,用挡土墙进行支挡,这样即增加了填方量,达到挖填平衡,还消除了灾害隐患。

3.2Ⅱ号采矿区环境破坏治理研

Ⅱ号采矿区位于大鸿寨风景区主峰西侧,位于省道S325东侧,面积为0.03km2。本区的主要地质环境问题为地形地貌景观破坏和采矿引发的滑坡、崩塌灾害。(1)地形地貌景观破坏Ⅱ号采矿区的西部形成一个采坑CK2:采坑面积大约3000m2;采坑西部的采矿边坡为岩质边坡,覆盖层较薄,高度10~15m,坡度70~80°,采坑东部的采矿边坡,呈孤岛形状,覆盖层较厚,植被较发育,高度3~5m;该区沿着自然边坡堆放的废渣堆有4个:Z4、Z5、Z6、Z7,共计18180.0m³。(2)采矿引发的滑坡、崩塌灾害根据现场测量调查,Ⅱ号采矿区的采坑边坡岩体破碎,节理裂隙发育,边坡上部偶见孤石,在边坡的北部已发生一处崩塌,崩塌规模较小。

由于废渣堆Z6沿着自然边坡堆放,且堆放厚度较大,坡度较自然边坡陡,目前在Z6的中部已形成一个小型滑坡,该滑坡是沿着原地形坡面滑动的,后缘拉裂缝密集发育,裂缝宽度在0~15mm,滑动规模较小。其主要诱因是暴雨。Ⅱ号采矿区的治理方案论证针对各种地质环境问题采用相应的治理措施,主要治理措施如下:(1)削坡工程根据现场调查,Ⅱ号采矿区的采坑边缘的高陡边坡,坡面岩石破碎,已发生一处小型的崩塌。对此处高陡边坡做支护的费用太高,故设计削坡,施工顺序采取从边坡上部坡顶开始,削坡后的边坡高宽比为1:0.5。削坡后保证了边坡的稳定性,消除了再次崩塌的可能性。(2)地形地貌修整工程根据现场具体情况,废渣堆Z6沿着自然边坡堆放且堆放厚度较大,在暴雨情况下容易发生滑坡、泥石流灾害;采坑边坡陡峻,且岩石破碎,容易发生崩塌灾害。采坑面积3000m2,拟对采坑做回填,回填方量约19000m³,剩余的废渣沿着沟的方向回填,并设计挡土墙造成梯田,基本上挖填方平衡。这样的设计很好的修复了原有的地形,而且全部清理废渣消除了滑坡、泥石流灾害。

4总结

1、矿山地质环境问题主要为露天采坑对地形地貌景观的破坏、废矿无序堆放以及崩塌、滑坡等地质灾害。

2、矿区生态环境状况堪忧,已危及人民群众生命财产安全和当地社会经济的可持续发展。为有效地治理、恢复该区域的生态环境,完善各项保护措施,打造和谐社会,开展“矿山地质环境恢复治理”项目已迫在眉睫。

3、根据文件批复工程量和资金额度,结合矿山地质环境现状,确定治理工程方案主要采用废渣清理回填工程、削坡工程、挡土墙工程、截排水沟工程、地形地貌修整工程、绿化工程等工程措施来进行恢复治理。

作者:姚艳领1,李 凯2 单位:1.昆明理工大学国土资源工程学院,2.河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院

矿山地质论文:矿山地质环境保证金制度落实思考

摘要:笔者从生产工作实际出发,按照《矿山地质环境保护规定》的基本要求,结合编制规范和一些地方文件要求,对矿山地质环境保护与恢复治理保证金制度的落实加以思考,从保证金制度的意义,管理要求、方案编制水平、报告审查等几个方面对矿山地质环境保证金制度进行了初步探讨,从技术及管理角度谈几点看法。

关键词:保证金制度;管理要求;编制水平;审查管理

1.保证金制度的形成及意义

自2000年以来,国务院及相关管理部门就以通知、规划等形式对建立矿山地质环境恢复治理保证金制度进行了明确要求,2005年国务院《关于全面整顿和规范矿山资源开发秩序的通知》提出“积极推进矿山生态环境保证金制度等生态环境恢复补偿机制;2006年财政、国土、环保联合《关于逐步建立矿山地质环境治理和生态环境恢复责任机制的指导意见》;2008年国务院授权国土资源部明确提出全面实施矿山地质环境恢复治理保证金制度。2009年5月国土资源部制定实施了《矿山地质环境保护规定》,确定了实施矿山地质环境保护与治理恢复方案编制和矿山地质环境治理恢复保证金制度;矿山地质环境保护与恢复治理保证金是国土资源管理部门向采矿权人收取的,旨在保证采矿权人在采矿过程中以及矿山停办、关闭或闭坑时,切实履行矿山地质环境保护与治理义务的资金,属于押金性质。矿山地质环境保护与恢复治理保证金制度作为生态环境补偿机制的重要内容,是矿山地质环境管理的重要手段,是责、权、利有机统一的重要体现,是治理恢复财政专项保障长效机制的有益补充,是矿山地质环境治理恢复经费投入的重要保障。

2.保证金管理的基本要求

保证金的缴存数额,根据国土资源行政主管部门审批通过的矿山地质环境保护与治理恢复方案,在科学评估采矿造成的矿山地质环境破坏损失的基础上,由具有相关资质的专业机构核算确定。保证金纳入同级财政监督管理体系,实行保证金企业所有、政府监管、专户储存、专户管理、专款专用,严禁挪作他用。国土资源行政主管部门建立矿山地质环境恢复治理保证金的缴存核算制度,保证采矿权人所缴存的矿山地质环境恢复治理保证金不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。县级以上(含)国土资源行政主管部门是采矿权人矿山环境保护与恢复治理义务履行情况的监督检查主体;拥有对恢复治理落实情况和环境监测情况进行检查、制止和查处的权利;采矿权人必须根据本行政区内保证金的缴存标准和缴存办法,足额缴存保证金。采矿权人未履行矿山地质环境治理恢复义务,则由相应的地方国土资源行政主管部门动用该保证金进行矿山地质环境治理恢复,并向该采矿权人追缴矿山地质环境治理恢复资金的不足部分。

3.保证金制度实施过程中存在的问题

3.1保证金的征收比例问题

根据查阅有关资料,各地保证金缴纳计算方式各不相同,有些是根据矿山开采的产量按每吨矿2~15元或者售价的2%~4%计算;有些就是简单的按照破坏面积×30元/m2计算;有的是按照年销售额利润的5%左右进行控制;有些是按照不同矿种0.001~7.2元/m2的收缴标准×开采的破坏面积×开采方式影响系数×年度来进行计算;笔者认为这些方法均缺乏合理性和科学性。根本没有考虑恢复治理区植被的立地生存条件,恢复治理工程与矿区的矿种、开采方式、地形地貌、气候植被等多种因素密切相关,这些征收方式与实际的治理成本不能建立固定的计算联系。还是应该建立一种以技术承担单位为主体,以恢复治理目标为导向,按照实际治理需要,动态管理征收和使用保证金,随采随治,年度考核的综合管理体系,以达到保证金征收的科学性和合理性;

3.2矿山企业的接受程度问题

①矿山建设前期经济分析论证不到位,矿山恢复治理保证金未纳入成本控制,对保证金征收没有心理准备,矿山企业有相当的抵触情绪;②采矿生产周期较长,矿区圈占范围较大,粗放式开采等前期遗留问题较多,导致恢复费用占比较大,受市场及经营影响,矿山企业对足额缴存保证金压力巨大;③对一些采区内的群采和历史遗留问题原则上由矿山企业承担恢复治理责任,矿山企业不理解;④习惯于粗放式开采,日常监管不力,不按照设计执行,不进行边开采边治理,不按绿色矿山要求建设等等都导致恢复治理的难度增大,所需投资更多,治理费用更高等一些列问题,矿山企业对此认识不足;⑤受保证金的返还、利用以及支付方式等管理体系不健全影响,导致征收后的大笔资金闲置,致使保证金的作用和效果不能完全到位和充分发挥,矿山企业对保证金政策理解不够,认为返还希望渺茫;缺乏对保证金所有权、使用权和管理利用的充分认识。

3.3恢复治理方案编制水平问题

《规定》要求恢复治理方案的编制单位应该具备地质灾害危险性评估资质或者地质灾害治理工程勘查、设计资质和良好的相关工作业绩;编制人员必须具有经国土资源部组织的矿山地质环境保护与恢复治理方案业务培训且考核合格的专业技术人员方可从事方案的编制工作。报国土资源部审查的“治理方案”,其经过培训的编制人员必须有5名以上,报省级国土资源行政主管部门审查的“治理方案”,其经过培训的编制人员必须有3名以上。矿山开发利用的影响因素众多,是一个动态多变的立体空间变化过程,较难实现精准的预测,而且治理费用计取受时间推移影响,与劳动力价格、材料价格、管理成本等市场因素有关,不确定性因素较多,遵循不同的治理标准导致的治理效果和预算费用也不一样,目前由于缺乏统一的技术标准和评价体系,造成编制单位执行的参考标准五花八门,缺乏系统的管理和统一的认识,有些地方监管单位对从业人员管理不严,只看单位资质从而忽略了编制人员的资格要求,造成从业人员混杂,方案编制深度参差不齐,达不到预期治理效果,多数方案存在治理方案模式化,针对性不强,工作量计算简单化,施工组织省略化,方案编制随意化、配套方案不完整、评估工作精度不足等技术问题,比如预测评估时,有的编制单位不结合矿山开采设计,不将矿山设计的工业布局叠加到预测图件中,仅统计现状布局和预测期采场的变化情况,从而大大减少了预测评估的面积,造成恢复治理工程量的严重不足。另外,恢复治理方案包含矿山建设地质灾害危险性评估工作,因此在方案的编制人员中还应该有具备地质灾害危险性评估资格的人员,比如河北省要求地灾评估的主编人员必须具有副高级以上职称并且是取得省级以上培训合格证书的人员才可以;此外,受预算标准不完善的客观影响,很多编制单位对预算标准的执行存在很大的随意性,即使是一些出台了预算标准的省份,也存在标准粗糙和执行不力的问题,有些地方存在多个标准并存的现象,采用不同的预算标准计算出的治理估算费用差距是很大的。因此恢复治理项目的技术工程手段与费用定额还亟待规范,方案编制的预算质量还有待进一步提高。方案编制单位做为矿山企业的委托承担单位,存在直接利益关系,往往普遍站在能让企业承担得起的角度出发开展方案编制工作,有的方案甚至连可接受的最低水平的矿山地质环境恢复治理要求都达不到;当采矿权人逃避或其他原因导致难以落实矿山实质环境恢复治理责任时,收缴的保证金往往不足以进行基本的矿山地质环境恢复治理,更谈不上高水平的矿山地质环境恢复治理;

3.4方案评审与审查的管理问题

①应该将评审承担单位的选取纳入政府采购中,通过公开竞标的方式优选评审承担单位;一来增强公信力,二来也能杜绝评审带来的一些权钱交易的弊病。②由于专家评审时仅对资质提出要求,未对编制人员提出审查要求,这就造成了参编人员鱼目混杂,参差不齐,严重影响方案的编制质量;所以建议行政主管部门应该按照规定要求强化对从业人员的管理和审查;③管理部门审查的重点内容包括关于对评审意见是否已按要求进行修改一项,这对行政主管部门不好把握,建议增加专家组长复核的环节,由专家组长给出修改复核意见,以便增加行政主管部门审查的可操作性;

总结:

矿山地质环境保护与恢复治理保证金制度是政府监管部门对矿产资源开发利用管理制度的有益补充和完善,是与世界发达国家矿山管理通用做法的接轨,该制度能够有效地促进矿山企业主动履行矿山环境保护义务和恢复治理责任的落实,这笔资金遵循“企业所有、政府监管、专户存储、专款专用的原则,使政府管理、监督矿山企业履行恢复治理责任和义务有措施和力度,也促使矿山企业自身重视保护与恢复治理工作,充分考虑治理费用和经济效益等问题,从而自我约束,加强保护、规范开采,主动降低环境恢复的成本。从而进入一个矿产资源开发利用的良性循环轨道。同时,应加快矿山地质环境治理技术规程和矿山地质环境治理工程的预算定额标准的建设,加强从业人员和资质单位的培训和监督管理,提高恢复治理方案的编制水平,从而使矿山地质环境保护与恢复治理工作的行业水平整体提高。

作者:刘海涛 白克胜 包毅 贾会新 杨帆 单位:河北省保定地质工程勘查院

矿山地质论文:矿山地质环境问题及防治措施探析

摘要:近年来,随着中国社会经济的迅速发展与工业化建设速度的持续加快,矿产资源在国民经济发展过程中的关键性愈来愈凸显,工业化和市场化建设过程中,矿产资源的需求量持续增加的同时,也对矿山地质环境形成了相对大的影响。所以,实施矿山环境的恢复治理工作,坚持“在开发中保护,在保护中开发”的原则,对矿产资源开发和生态保护进行统筹考虑、统一安排,最大限度的把矿产资源开发运用经过中的环境污染与生态破坏减少,渐渐治理历史遗留的矿山环境问题,组建“和谐矿山环境”是当务之急。

关键词:矿山资源;地质环境问题;防治策略;研究

1矿山工程概况

田东县坡洪煤炭有限责任公司按桂政发(2011)43号文“关于加快推进煤矿机械化改造的决定”的精神,根据矿井实际情况决定对坡洪煤矿进行机械化改造,生产能力为9万t/a。为办理采矿权延续伸请登记,需要编制矿山地质环境保护与恢复治理方案。根据广西壮族自治区国土资源厅2013年下发的《广西壮矿山地质环境恢复治理水文地质详查规程(试行)》要求:“对傍河、傍海、傍水库、傍供水水源地的矿山,或岩溶地区傍城镇或集中居民点的矿山、深凹开采矿山、重金属矿山等,凡是可能造成含水层破坏或污染、可能引发严重地质环境问题的矿山,必须开展水文地质详查工作”。坡洪煤矿为傍河以及可能造成含水层破坏或污染的矿山,应进行矿山恢复治理水文地质调查。

2当前国内矿山地质环境问题分析

2.1矿山地质环境问题的具体表现形式

一开始的时候,在矿山地质环境污染中存在大气污染、水质污染和废渣污染。从以往经验得出,煤矿生产中出现的粉尘和一些容易挥发的气体,是产生矿山区域环境中大气污染的主要原因,进而,也深深的影响了大气环境质量。特别是煤矸石,给更加严重影响大气污染打导致,在影响地下水的同时也对土质环境造成更加严重的危害。这主要是由煤矸石本身具备相对强的可燃性,易爆炸的特征决定的,一旦出现燃烧、爆炸,就会快速释放大量有毒有害气体,直接严重影响大气环境。在开采运用矿产资源的时候,会形成废石、尾矿和冶炼废渣等,他们如果很大数量的堆积在一起,并且不做任何的处理,就会形成环境污染和资源浪费。很大的原因是这些矿产资源副产品中存在很多的重金属和某些有毒有害物质,在废弃矿石长时间裸露、堆放的情况下,不仅水资源受其影响,这一区域的土地也会出现严重的沙漠化现象。与此同时,伴随着采矿中出现的一系列问题,会破坏潜水层,疏干性排水现象出现,地下水水位发生变化,发生明显下降,更为严重时,会引起河流断流,一些相对稳定的水环境发生不良改变,例如地下水资源枯竭,地表水漏失、区域水不平衡等,对矿山地质环境带来非常不好的影响。后来,固定废弃物的污染问题成为矿山地质环境污染中的重点。现状矿山人类工程活动主要为采矿,无高边坡存在,现有井口边坡均已喷浆或浆砌石支护,边坡稳定性较好,建井至今井口边坡从未发生过崩塌、滑坡地质灾害,现状周边亦无成规模的滑坡、崩塌、地质灾害发生。矿区地表主要为粘性土所覆盖,汇水面积小,现状无自然形成的泥石流地质灾害发生。矿井开采后的固体废弃物主要是煤矸石,主要卖到附近砖厂作砖,堆放时间一般为数天,矸石场没有永久矸石山,现状未发生崩塌、滑坡及泥石地质灾害。因此,矿区现滑坡、崩塌、泥石流地质灾害弱发育、危害程度小,危险性小。矿井以斜井向下开采,地面变形总体不大,一般不会产生较大规模的山体滑坡。矿山地面建筑基本利用原有设施,井口均已有护坡措施。预测矿山改造引发崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的可能性小、危害程度小,危险性小。

2.2矿山地质环境问题成因分析

第一,矿山地质资源开发企业缺少环境保护思想。矿山地质环境问题,关键因素是理念指导水平相对低。在开发运用矿产资源的时候,安全生产和经济效益成为重点,关于矿山的地质环境完全被抛诸脑后,没有准确的思想指导,群龙无首,进而,对环境保护的了解方面发生严重的偏差。第二,没有有效的对矿山地质环境进行监督管理,矿山地质出现环境污染问题。在矿山地质环境的保护过程中,安监、国土和环保等部门自然也会牵扯其中,但实际情况是,在我国的矿山地质环境保护工作中,很多地方存在明显的空白,责任不能详细落实到位,部门分工缺乏明确性,部门之间很少交流和协助,进而,矿山地质环境问题的出现也屡见不鲜。第三,现在有待进一步健全与完善我国矿山地质环境的管理。从教训中我们可以深切感受到,在我国矿山环境的监管力度方面,存在严重的不足。最为关键的地方是,我们国家现在实行的矿山地质环境保护监管机制不完善,执法监管方面存在严重漏洞,力度明显不足。

3关于矿山地质出现的环境问题的防治措施及建议

(1)矿区浅部存在老窑,开采的Ⅳ煤层时,大部分在已形成的采空区下开采。采空区积水对开采仍构成一定影响,开采过程中务必先将采空区积水疏干,防范其积水透水、突水对矿山的威胁。

(2)矿山为傍河侵蚀基准面下开采,浅部开采有可能受到地表河水通过断层带及不明老窑充水的影响,应按设计留设足够的隔水煤柱,防止河水通过各种裂隙向巷道涌水,确保采空区沉陷盆地边缘离河床有一定的安全距离,严禁在河流下挖财煤炭,如果一定要在水体下采煤,必须满足试采成功的要求,得到可靠的资料并认真分析后,向有关部门报告,得到批准后才可以实施。在开采的过程中应坚持“有疑必探,先探后采”的原则进行探放水,防止发生透水、突水事故。

(3)采矿活动产生的不良环境影响主要为采空区地面变形,为避免在矿井开采后出现造成很大面积的房屋倾斜,开裂,地表沉陷、开裂等一系列地质灾害现象的出现,应该严格按照原先的设计规定,留设足够保障的保安煤柱,村庄下禁止采煤。在开采中,矿方应认真观测地表沉降,仔细分析地表移动变形的内在规律,最好可以尽早发现,尽早治理,从而有效的避免或减小因为地表沉陷而带来的危害。

(4)矿山开采活动产生的废水,应严格按设计和环保部门的要求进行沉淀处理达标后排放,避免、减轻矿山开采造成土壤环境、地表水、地下水的污染,特别是对附近村屯生活饮用水源的污染。确保暴雨季节尾矿淋滤水经沉淀池处理后再外排。

(5)采煤过程中产生的煤矸石和其它废石尽量用来充填采空区,尽量减少矸石堆积地表压占土地和污染水土。做好储煤场、堆矸场拦截保护,完善地表排水系统,防止废固进入附近农田。

(6)为防止闭坑后地下水对周边环境的影响,闭坑前应对可能坑道水渗流到第四系的巷道位置进行处理,可采用水泥封闭。当矿山闭坑以后,遵循关于矿山地质环境的恢复与治理以及相关的土地复垦方案的具体要求,对矿山各种工业场地进行恢复,减少土地资源的破坏。在矿山生产过程中,应将矿山的生产与土地复垦方案相结合,尽量减少耕地的压占破坏。

(7)矿山开采过程中,建立地下水水位、水质的监测网及预案机制,对矿区及周边环境进行动态监测,防范于未然,避免矿山开采对当地群众生产、生活带来较大影响。

4结束语

矿产资源的可持续发展对完成社会经济的可持续发展具备关键意义,把矿区的环境保护工作做好,是完成矿产资源产业可持续发展的关键措施。缺乏有效的防范措施,就可能出现严重的后果。所以,关于环境地质问题的研究成为重中之重,为矿山地质的环保事业建设奠定基础。

作者:雷艳荣 单位:广西壮族自治区第四地质队 南宁地矿地质工程勘察院

矿山地质论文:矿山水文地质调查与矿山地质灾害调查

摘要:地质调查的目的是查明影响矿山工程建设和生产的地质因素,消除各种地质灾害,保证矿山生产安全。应结合煤田地质实际,补充水文地质勘探与试验。水文地质调查是根据已有的矿床水文地质资料,结合矿山建设和生产过程中出现的实际问题,进行的与岩土稳定性有关的水文条件调查与分析。地质灾害如滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、流沙等。

关键词:地质调查;水文地质;地质灾害

1地质调查的工作程序及方法

第一,收集资料和设计编写阶段。此阶段的工作内容主要包括:收集和综合工作区前人已有的地质、矿产、物探、化探、遥感资料,进行地质踏勘和航片、卫片的地质解译,编写工作设计。野外地质踏勘应在系统收集和综合研究前人资料以及初步解释航片、卫片后进行,踏勘路线应处置穿越工作区构造线方向,各类重要接触关系、矿化或矿产地均应布置踏勘路线。通过本阶段工作,应力求了解工作区地质矿产基本特征、工作程度及分析测试数据,统一岩石分类、命名方案和图例图式,选择各类剖面测制位置,编制地质、矿产草图,提出工作区地质、矿产调查中应解决的主要问题以及解决这些问题的途径、措施、方法和手段。第二,野外地质矿产调查阶段。此阶段工作的主要内容包括:各类地质剖面的测制和研究,系统的路线地质填图及矿产调查,为配合地质填图而开展的物探测量、化探测量,各类样品的采集等。本阶段工作基本完成后,应及时综合研究编绘出工作区野外地质图和地质实际材料图、各类地质剖面图,作为野外地质矿产调查阶段的主要成果和后阶段加深研究工作的依据。对采集回来的各类标本、样品,应及时编录、登记、加工或处理,送样并分析鉴定,以便能及时取得分析测试数据。第三,资料的中间性整理及野外加深研究阶段。此阶段包含野外和室内两方面,要先从资料的中间性综合整理工作入手。在中间性的综合整理中,既要对各地质剖面和系统填图中已获得的野外资料进行综合整理研究,还应对已收到的样品分析测试数据作初步计算、作图、统计、研究。通过这一阶段综合研究,肯定成果,并找出存在的问题,以制定野外加深研究计划,再进行野外加深研究工作。第四,综合整理和报告编写阶段。地质调查的最终资料整理应在野外工作全部完成,并经主管部门组织野外验收通过后进行。此阶段应对所获资料进行系统整理和综合研究,编制各种成果图件,通过对工作区地质构造特征和成矿规律的总结,最后编写出地质调查报告。地质调查的目的是查明影响矿山工程建设和生产的地质因素,消除各种地质灾害,以保证矿山生产安全。

2水文地质调查

2.1矿山水文地质工作

矿山水文地质工作具有相当重要的地位,矿山开发阶段的水文地质工作由于不同的开采方式和矿山水文地质条件的不同,其工作内容也有较大差异。

2.2水文地质调查内容

水文地质调查是在已有的矿床水文地质资料基础上,结合矿山建设和生产过程中出现的实际问题,进行的与岩土稳定性有关的水文条件调查与分析。主要内容包括以下几种类型:第一,矿区内地下水的类型,包括按含水空隙条件的分类和按埋藏条件的分类。第二,矿区水文地质结构类型,按含水体和隔水体所呈现的空间分布和组合形式,以及含水体的水动力特征所划分的类型,可分为统一含水体结构、层状含水体结构、脉状含水体结构和管道古水体结构。第三,不同水文地质结构中的水动力特征,包括不同水文地质结构的补给、径流、排泄条件以及富水特征,相互之间或与地表水体有无水利联系等。第四,含水层、隔水层、矿体之间的相互关系,水文地质钻孔的封堵质量。

3矿山地质灾害调查

3.1矿山地质灾害

由矿山资源开发导致的地质灾害主要包括滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝、流沙和采空区等。滑坡是斜坡上的岩体或土体,在重力的作用下,沿一定的滑坡面整体下滑的现象。崩塌也即垮塌或塌方,是陡坡上的岩体在重力作用下突然脱离母体,崩落、滚动、堆积在坡脚或沟谷的一种地质灾害现象。地下采矿形成的采空区是造成矿山崩塌的主要因素,矿山地面塌陷、地裂缝主要是由于矿山岩溶或地下采矿形成的采空区,引起了地表变形和破坏。由于地面塌陷、地裂缝发生具有突然性,因此对塌陷区人民的生命财产具有极强的破坏性。在矿山开采或其他挖掘工作中,有时会遇到饱水的沙土,当其被工程揭露时,可产生流动,即流沙。流沙可以是以突然溃决形式发生,也可以是缓慢发生。流沙的存在会造成井巷施工困难,流沙的溃决会掩埋矿井,危及工人生命安全,甚至引起地面塌陷。

3.2矿山地质灾害调查

第一,崩塌地质调查。崩塌地质调查包括以下内容:一是查明地形、地貌特征。陡坡和陡崖是产生崩塌的必要条件之一,因此要结合现场踏勘在地形地质上圈化出陡坡地段。二是查明不同岩性岩石的分布,特别是抗风化能力强的坚硬岩石的分布。三是查明地质构造特征。四是调查本地区有无发生崩塌的历史。五是调查本地区气候变化特征。六是调查本地区历史上地震的最大烈度和人工爆破的规模。第二,滑坡地质调查。一是要查明边坡、排土场倾角、平台宽度的几何要素。二是要查明边坡不同岩性岩石的分布。三是要查明地质构造特征。四是要调查本地区气候变化特征。五是要调查本地区历史上地震的最大烈度和人工爆破的规模。第三,泥石流地质调查。一是要查明区域内的地貌条件、汇水面积、沟谷发育情况及其纵横坡度和高度。二是要查明基岩松散土层分布位置及其与崩塌、滑坡等自然地质现象的关系。三是要对泥石流流域进行大比例调查,对泥石流流域斜坡和泥石流发源地的临界条件和岩土稳定性进行研究,推测泥石流可能发生的期限。四是要调查大气降水资料。五是要对尾矿库稳定性进行评价。第四,地面塌陷、地裂缝、采空区地质调查。一是要查明采空区规模和形状,包括采空区体积、空区范围投影面积、采空区形状、采空区连通情况、采空区高度及长度与宽度比。二是要查明采空区充水情况。

作者:夏逻 单位:黑龙江省煤田地质二四勘探队

矿山地质论文:废弃矿山地质环境改造技术

1传统思想下的改造技术

1.1拆除重建

由于技术和实现落后,对于废弃矿山的处理,人们还做不到根据具体情况对其进行分析,重新设计和改造,而是对其存在的价值给予全盘否定。当现有的场地、设备及其他一些因素满足不了现时发展的需要时,在传统的思想下,人们往往选择对其进行拆除重建,这样不仅破坏了原有矿山的历史价值和一些景观特色,而且要付出昂贵的成本对其进行重建,铲除了宝贵的历史遗产。

1.2遮盖回避

另外,由于技术更不上时代的发展,人们在对废弃矿山的现状做不出更好的改造时,往往采用掩耳盗铃的方法,对其破败的现状进行掩盖。通过种植一些地被覆盖矿山现有的地皮,或者栽植郁郁葱葱的树木对其外观进行遮盖。当我们对废弃矿山进行远观时,貌似这是一片良好的自然景观,其实则不然,这样的做法会对以后土地的改造造成严重的阻碍。

2现代思想及技术下的改造

污染问题现已经成为国际上急需解决的问题,并且随着景观事业的发展,废弃矿山就有了利用和改造的价值。目前,在废弃矿山改造的技术中,为了满足景观的发展和改善环境,生态恢复技术是应用最为广泛的方法。它的改造范围主要针对以下对象。

2.1对污染后的土壤进行治理

废弃矿山使周围的土壤因子改变,土壤物化性质遭到破坏,造成土壤污染,破坏生态环境。由于废弃矿山的土壤中的有毒物质增多,我们必须采用化学方法将污染的土壤进行改良,补充植物生长的有机质;另外,为了节约土源,将没受到污染表层及亚表层土保存起来,待改造完工后放回原地。

2.2污水处理

为了适应国家经济发展的路线,随着技术的进步,生态工程被应用到了污水的处理当中。在对废弃矿山进行改造时,主要注意景观的发展方向。所以,我们主要通过自然处理的方式对污水进行处理,已达到资金最优化的效果。

2.3恢复植被

众所周知,所有的生态系统都必需建立在植被的基础上,由此,根据废弃矿山的具体情况,选择合适的树种,对废弃矿山进行合理的植被恢复是改造的关键。另外,我们根据矿山的特性可以选择耐干旱、盐碱,固土、固氮,有较强生长力的树木,进而阻挡风蚀和水蚀的灾害发生。

2.4利用微生物技术

要想把废弃矿山改造成一个景观观赏区,就必须建立一个稳定的区域生态系统。由此,我们可以利用微生物技术,对其生物群落进行改善。尤其是利用接种细菌,来消除或减轻环境污染,从而改变废弃矿山的贫瘠状况,缓解污染,提高整体的利用率,是矿山达到令人满意的效益。

3技术改造中的原则

(1)在采用相关技术前,首先对拟用技术进行论证和评价,确定该技术的使用周期长短,并且明确其是否有改进的潜力或在未来市场中是否有发展空间。另外,企业的微观效益要与国家的宏观调控相结合,从而促进技术的进步和提高经济效益。

(2)在改造经营过程中,要努力做到物有所用,物尽所能,节约资金。

(3)在改造的基础上,增强每个相关程序的联系,进一步促进矿产资源的综合利用,从而提高劳动生产率。

(4)改造技术的选择时,要与经济、环境等因素进行综合考虑,并且结合国外先进技术,最终选择能够总体提升改造效果的技术。

4结语

随着科技技术的进步和人们思想意识的提高,废弃矿山的改造已经取得了很大的成就。但是,在改造过程中,我们仍需总结经验,顺应时代的发展,及时更新改造技术装备,提高矿山的综合效益,降低成本,使废弃矿山的生态环境得到改善。在对废弃矿山进行景观塑造过程中,要与科学、艺术和经济的发展充分结合,相辅相成,共同促进现代景观的发展。

作者:李金平单位:福建省闽西地质大队