煤矿地质环境问题分析及治理恢复技术
杨晓萌
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杨晓萌,. 煤矿地质环境问题分析及治理恢复技术[J]. 中国电力技术,2024.2. DOI:10.12721/ccn.2024.159766.
摘要:
矿产资源是不可再生资源,是工业发展和生活必需品的来源之一,是基本的物质基础。然而,作为最重要的矿产资源,无论是在地面上还是地下的煤炭开采方法,都会对生态系统和环境造成破坏,尤其是露天煤矿的开采。煤矿开采容易造成矿山陡坡和不平整,裸露的废弃土地和废物处理场,生态植被破坏,严重的土壤侵蚀,植被难以自然生长和恢复。须通过人工措施改造和创造必要的植物生长条件,以恢复栖息地和改善生态环境,实现土地复垦。因此,煤矿地质环境问题分析及治理恢复技术的研究具有重要意义,需深入研究。
关键词: 煤矿地质环境环境治理恢复技术
DOI:10.12721/ccn.2024.159766
基金资助:

引言

矿产资源是国民经济可持续发展的物质基础,与人民生活息息相关。近年来,由于资源的过度开采,矿产资源面临着严重的枯竭和供应不足问题。有关部门要开展环境治理工作,采取有效的环境修复治理措施。除了矿产资源枯竭外,其不合理的开采方式也对周围环境造成破坏和影响。例如,采矿会导致土壤污染和水源破坏,同时也会对生态环境造成破坏。由于这些问题对生活和健康产生了很大的负面影响,因此需要采取相应的措施进行环境治理,通过应用生态修复技术实现绿色矿山建设。

1煤矿地质环境治理的重要性

地质矿产建设是我国获取地下资源的重要手段。它需要结合各种科学技术和方法进行优化,阐明矿产建设的原则,了解该地区矿产资源的分布、质量和数量,选择地点,取样并分析,以获得详细的数据报告。整合后,可以提供详细的勘探信息。如想避免在开发建设阶段出现脱节,就必须加强技术开发和应用的重要性,改善地质和矿产建设,相关部门应该出台相关法规和政策,探索现代技术的实用方法,满足矿产资源的需求[1]。采矿业的环境保护和治理至关重要。合理的开采不仅可以增加物种多样性,还可以促进人与自然的和谐共生。否则,可能会严重破坏区域生态。因此,在实际工作中,要积极响应国家号召,通过优化生态系统来创造自然环境,并根据实际情况进行调整,使后续各项工作开展更符合时代需求。同时,矿山环境保护与治理可创造较高的生态效益,通过调查及时停止对资源有危害或受损的行为,基于自然规律全面修复区域内的各类植被,整个矿山能够重新获得生机。 

2煤矿地质环境问题分析

(1)破坏地质地貌景观。采矿会对土地造成变形和破坏,如露天采矿、巷道掘进、地下水开采和其他活动,这些活动会改变地表地形和地下地质结构,破坏现有生态系统和土地稳定性,导致土壤侵蚀和土地退化。地表植被受到严重破坏,景观水平明显下降。地貌重塑是矿区恢复的基础。(2)对植被的影响。采矿对植被的影响是多方面的。首先,采矿需要大量清除植被,导致生态系统破坏和生物多样性丧失;其次,采矿会改变地形地貌,破坏原有生态系统,使植被失去生存的环境和条件;再次,采矿还会影响周边地区的水循环和水平衡,导致植被缺水和干旱;此外,采矿造成的土壤侵蚀和土地退化进一步恶化了植被的生长环境。(3)水污染。在开采过程中,经常会产生物理或化学污染物,其中一些污染物直接排放到附近的水体中;露天堆放的矿物也会通过雨水浸出、地表水侵蚀和人工洗煤污染水系统,形成浊流。受污染的水体中含有毒的矿物元素,间接影响了岸边植物的生长。

3煤矿地质环境治理恢复技术

3.1边坡治理技术

矿山的生态恢复需要伴随边坡治理工作,在生态修复过程中,必须确保边坡的稳定性。为了实现这一目标,采取有效的方法对坡面进行适当的处理,可以提高边坡的稳定性,恢复地表植被。同时,优化边坡处理可以清除危岩边坡和路堑边坡,减少陡崖,防止坍塌事故的发生。在植被恢复和边坡治理过程中,要及时消除安全隐患,保持边坡稳定。常用的边坡处理方法有挡土墙法、边坡比法、路堑平台法和锚固法。挡土墙主要由砌块、混凝土砌体和其他材料组成,长度为3-12m;边坡比法通过开挖、设置斜坡路堤和安全平台来控制斜坡的高度和坡度;路堑平台法也可应用于当地的路侧边坡工程和危岩清理,确保边坡的安全稳定;锚固法则通过锚杆传递张力来消除地质灾害,适用于土质和岩石边坡[2]。更重要的是,矿山生态恢复是一个复杂的过程,需要专业的规划和实施。根据实际情况选择适当的治理方法,并严格按照要求进行操作,确保治理效果和安全性。同时,还需要对治理后的边坡进行定期检查和维护,及时处理发现的问题,确保治理效果持久。

3.2场地平整及复绿技术

清理处理区内的废弃矿床,根据矿山地形地貌平整场地,高挖低填,清理规划中的弃渣堆和散落石块。利用削坡削坡产生的土石方对处理区内的采坑进行回填,适用于平整地面的绿化设计。岩壁处理完成后,即可进行培土和绿化施工。在平整的区域栽植树木时,苗木栽植的深度应以覆盖土壤到根和茎为基础,并压实根周围的区域。苗木栽植后应立即浇水,第二天再次浇水,两次都要浇透。第二次浇水后将根际覆盖土壤,以确保土壤表面平坦疏松。播种绿化:应选择根系发达、茎短、叶茂的抗寒草,播种量根据土壤和种子的实际情况确定。播种前先将地表土洒水润湿,采用人工播种,人工覆土(5-10mm厚细粒土),随播、随覆的方式进行复绿。

3.3含水层监测技术

矿区内发育四个含水层,分别为砂砾石含水层、砂岩裂缝含水层、薄层灰岩岩溶含水层、厚层灰岩岩溶含水层,后两个含水层对煤矿地质环境的影响最大。在治理修复过程中,技术人员采用注浆改造技术,利用治理修复系统准确探测石灰岩富水层和岩溶发育带,采取地球物理措施,及时掌握底层含水层裂缝程度,合理布置注浆孔,并确保连续灌浆作业的有效性。技术人员利用造浆机、灌浆机、搅拌机、泥浆泵、空气压缩机等各种设备,根据泥浆的扩散路径和含水层的含水量,定期设置钻孔。浆液扩散范围较大的区域,及时加固煤层底板,采用人工干预方式改变其富水性,使强含水层变为弱含水层,避免水土流失问题出现。

3.4生物修复技术

生物修复是一种新兴的土壤修复技术,可分为两类:动植物改良和微生物改良。动植物改良主要是指通过引进植物或动物来改变土壤的理化性质。例如,引进绿肥作物可以增加土壤有机质含量,改善土壤结构。微生物改良是利用微生物代谢活动来提高土壤肥力和生物多样性。通过生物改良,可以有效改善土壤养分循环和土壤质量,促进作物生长发育。对于土壤污染会对人类和植物造成重大危害,国内外学者提出了一种利用植物再生、微生物、植物微生物学和土壤微生物等跨学科方法的新技术。利用植物从土壤中提取、去除和过滤污染物,并将其灰化,以实现对土壤中污染物的净化,通常适用于污染较轻的地区。植物修复技术的核心目标是减少土壤中的有机污染物,实现恢复土壤生态平衡的目标。微生物修复是一种去除微生物污染的方法,可以有效降低污染物的生物利用度。复合修复技术是指利用微生物的活性,将土壤中的有害物质转化为有机污染物的过程,多采用植物与微生物相结合的方式对土壤进行修复。

结束语

综上,矿区生态修复是一项综合性、复杂性的工程,涉及生态、经济、社会的综合规划,通过多种手段实现了生物多样性和生态平衡的重建。矿区绿色经济建设则着眼于未来,实现了经济与生态的双赢。

参考文献:

[1] 王兴田. 对煤矿地质勘探技术及地质环境综合治理的研究 [J]. 中国石油和化工标准与质量, 2019, 39 (10): 201-202.

[2] 聂启英 . 浅谈某煤矿主要矿山地质环境问题及恢复治理措施 [J]. 华北国土资源 ,2018(3):59-60.

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