露天采矿矿山地质环境问题与治理分析
高皓天
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高皓天,. 露天采矿矿山地质环境问题与治理分析[J]. 冶金学报,2023.11. DOI:10.12721/ccn.2023.157053.
摘要:
现阶段,在矿山开采过程中,都存在占用土地资源、破坏土地环境的现象。无论是地下开采还是露天开采不同形式的活动,都会对开采区域的地质环境产生不同程度的影响,使得环境遭受一定的破坏。基于此,本文就露天采矿矿山地质环境问题与治理进行简要探讨。
关键词: 露天采矿;地质环境问题;治理
DOI:10.12721/ccn.2023.157053
基金资助:

1 露天采矿矿山地质环境问题

1.1 土地资源遭受破坏

就实际统计数据分析,在露天矿山开采施工现场中,存在排土场、尾矿库、固体废弃物堆放场、矿山生活设施等多种区域,这些区域都会占用土地资源,尤其是固体废弃物堆放场地,一些开采单位为了节省更多的成本,通常会将开采出来的固体废弃物直接堆放在周边空地,而且随着开采时间的不断延长,固体废弃物堆积量会逐渐变多,这就会对矿山区域周边的土地资源进行占据,并且还会对其造成破坏。

1.2 含水层被破坏

在开采矿产资源时,部分开采人员会进行人为的疏干排水活动,对开采区域的导水裂隙进行排水,使得含水层被自然疏干,从而降低地下水位,缩短地下水的面积,这会导致矿山区域的主要供水水源出现枯竭现象,同时地表植被也会因此干枯,自然景观和生态环境都会因此遭到一定的破坏,农业产量也会出现大幅下降的情况。如果严重的话,还会有较大可能引发地表土壤沙化这一环境问题。例如,在西部、黄淮地区,矿山矿井水本身的矿化度相对比较高;而在南方矿井中,其含硫度相对比较高,这就会使得矿井水大多呈现酸性。在具体的矿山开采工作中,施工人员一般会将矿井水直接排到地面,这很容易造成地表河、海、水库等多方面水资源的污染,还有可能会致使矿区土地出现贫化状况,使得植被受到污染,从而对周围农业的可持续发展产生不良影响。

1.3 矿山废弃物污染问题

1.3.1 矿业废水污染

就实际情况来看,矿业废水中存在大量的粉尘、碎石等物质,在长时间的流通过程中,会在低洼地带出现沉积现象,若是长时间不对其进行处理,就会造成淤泥堆积,而且淤泥中也含有不少重金属物质,如果遇到降雨天气,淤泥中的大量有害物质就会随着雨水的流动、渗透,逐渐融入到其他水系之中,并对周围水域环境造成较大的污染。另外,在开展矿山开采工作时,部分企业人员并没有严格按照相应的标准要求,对有关废水进行科学处理,就直接进行就地排放,这些废水也会在不断下渗过程中,渐渐流入到其他水体之中,进而污染更多的水资源。

1.3.2矿业废渣污染

矿业废渣也引发矿山地质环境污染问题的重要因素。在具体的矿山开采活动中,很多施工企业通常会将矿渣直接堆砌在户外区域,而很多矿渣中含有大量有害物质,若是处在降雨天气,那么在雨水的影响下,这些有害物质则会逐渐融到水中,且随着水体渗透到土壤之中,进而对该区域及周边土壤植被的生长造成不良影响,如果问题严重的话,还会引发植被退化问题。另外,矿业废渣的不合理处理,也会对周边水体造成较大的污染,矿渣中的有害物质融入到雨水之中,通过水循环流入到其他水域之中,而且在食物链的作用下,有害物质会越来越多,且逐步富集,进而对人体健康造成严重危害。

1.4 各类地质灾害频发

在进行露天采矿时,若是相关施工人员出现操作不当的情况,则会有较大可能引发各类地质灾害,例如,滑坡、崩塌等,这些地质灾害会造成严重的危害。具体来看,露天矿山之所以产生很多地质灾害,是因为露天矿山的开采行为,会导致边坡的天然平衡状态被打破及改变,在对矿山周边地面、边坡等区域进行开挖时,会使得山体、斜坡本身的稳定性受到影响,并且这种影响是不可逆的,而且会致使岩体出现变形现象,进而使得滑坡、崩塌等地质灾害不断出现。

2 露天矿山地质环境治理原则

2.1 矿山地区类型针对性保护原则

不同地域经济发展水平也会对矿山地质环境的保护与管理产生较大影响。我国西北地区经济发展相对缓慢,在露天矿山地质环境保护与恢复方面的难度相对较大,并且极易引发其他各种类型的地质灾害。在进行露天矿山地质环境治理过程中需要制定实施区域管理原则,严格分级管理制度。结合对不同地区的经济发展情况,并对这些区域地质、地形、地貌、气候都能够特征进行详细分析,加强对矿山环境保护资金的合理利用,提高资金利用的有效性,更好地保护矿山地质环境。

2.2 矿山等级针对性保护原则

露天矿山地质环境治理极具复杂性,需要结合矿山区域实际情况,制定合理的管理方针,对于经济欠发达地区,可采用预防为主、治理为辅的保护政策,加强对露天采矿中先进生产技术的引进应用,有效控制开采成本,提高采矿效率。传统的矿山治理未对矿山等级进行合理分类。就当前经济发展现状与能源短缺困境而言,需要对矿山等级不同采取针对性的开采方案,达到降低地质环境破坏的效果。在进行实际采矿作业前,需对露天矿山进行全面的勘查,对可能影响环境的相关因素进行全面分析,进而针对区域地形、地质、地貌等采取合适的采矿方法,结合不同的地质情况制定和落实最佳的保护措施,提高露天矿山开采效率的同时有效保护矿山的地质环境。

3 矿山地质环境治理措施

3.1 注重灾害治理

矿山地质环境的灾害治理主要包括地面塌陷及滑坡等,矿山服务年限期满后,矿产企业需要对矿区地质环境进行修复。针对于地面塌陷灾害的治理,施工人员需要沿着表层塌陷的裂缝将表土进行剥离,随后剥离裂纹两侧表土,并将以剥离的表土堆积在裂缝两侧用于填充裂缝,当填充高度低于地面1m时,施工人员需要利用夯实木杆每间隔40cm夯实一次,随后在其上覆盖最先剥离的表土。针对于滑坡灾害的治理,主要是减少滑坡上部的负荷及卸载,修建排水沟,增加防渗透处理以及积水的排放等。

3.2 注重地质监管

地质环境监管主要是对地面沉降或塌陷以及土地资源遭受破坏情况的监管,普遍使用的监测方法有手动野外调查法、野外测量与监测法以及修建地面沉降观测站等。首先,创建环境监测系统,该系统的设计应包括卫星遥感监测功能、无人机监测功能以及地面站点监测模块等;其次,创建环境监测数据库,用于收集、整理、分析以及储存各类矿山环境相关数据信息,便于保护与治理方案的制定。最后,实时监测矿区水资源、土资源以及生态资源等,注重地质环境的保护与治理,通过对地质环境的监管,做到具体问题具体分析,有助于煤矿区生态地质环境的快速修复。

3.3 注重资源管控

露天矿山地质环境保护与治理应注重资源的管控,其中资源主要是指地形、地貌等土地资源,国家规定了矿山的开采年限,待到矿山服务年限已满,企业需要对矿区排矸场内的矸石进行清理与运输。同时,拆除风井工业场地,定期对矿区地表植被进行修复,最大限度以及最快速度恢复矿区生态环境。在实际的地形地貌等土地资源管理及修复过程中,地区的覆土量以及植物种植量与种类的选定,需要参考矿区开采规模以及开采周期,依据所开采的类型进行初步估算,随后优先选择经济型林木用于地表植被恢复,有助于短时间内恢复矿区的生态平衡。

3.4 注重固废处理

矿山开采过程中,产生的固体废物主要是煤矸石,其对地质环境具有一定的污染。针对于煤矸石的处理,需要工作人员在矿区附近选择缓冲坡沟作为煤矸石的堆积场地,既有利于煤矸石的统一排放,又便于日后煤矸石的回收与再利用。而针对于煤矸石的回收再利用,因煤矸石的透水性较强,可将其应用于路基的铺设,铺砌厚度35cm为佳,既有助于增加路基的坚实度,延长路基的使用年限,又可加快路面积水的渗透速度。此外,煤矸石可制作成空心砖用于建筑工程的施工,不仅降低了建筑企业的投资成本,增加了企业的运营效益,还完成了固废的绿色处理。

4 结语

针对露天矿山开采中的问题,采用合适的措施对其进行解决,这样则能够实现对矿山地质环境的有效保护。另外,相关部门也要对开采后的矿山地质环境进行全面调查,了解矿山地质环境中的各种问题,针对具体问题,选用合适的治理措施,对矿山地质环境进行有效恢复,进一步提高矿山环境质量,维护生物多样性的同时,也能够保障矿山环境安全。

参考文献:

[1]杨钙丽.安徽省矿山地质环境保护与治理综合评价研究[D].合肥工业大学,2020.

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[3]刘启顺,马齐,朱贺,张国朋.矿山地质环境保护与治理恢复研究[J].内蒙古煤炭经济,2018(01):195-196.

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