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矿山地质环境综合评价研究

刘波

深圳市岩土综合勘察设计有限公司,广东省深圳市,518100

摘要: 矿山地质环境综合评价旨在全面了解矿山活动对地质环境的影响,通过评估地形地貌、土壤特性、水文地质条件、岩石稳定性以及对生态系统的影响等多个方面,能够为矿山开采活动的顺利实施提供可靠的依据,从而推动采矿行业的可持续发展。基于此,本文主要针对矿山地质环境的综合评价进行深入研究,旨在为实现上述目标提供可靠的参考依据。
关键词: 矿山;地质环境;综合评价
DOI:10.12721/ccn.2024.157386
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引言:

随着矿产资源的不断开发,矿山地质环境的保护已成为亟需解决的问题。矿山地质环境综合评价是一种有效的分析方法,旨在通过系统的分析矿区地质环境的现状和潜在风险,评估矿山开采活动对地质环境的影响。通过综合评价与分析,不仅有助于强化矿山开采的合理性与科学性,同时也能实现生态效益的最大化,这对实现矿产资源生产与环境保护的和谐共生是十分重要的。

1.地质条件评估

首先,矿区的地形和地貌为该地区的自然布局和地质构造提供了重要的见解,该评估涉及分析地理坡度和地形,以了解这些物理特征如何影响采矿作业。例如,陡坡可能会增加山体滑坡的风险,特别是在采矿活动的压力下,而低洼地区可能容易发生洪水,影响矿山安全和环境完整性[1]。此外,了解地貌特征有助于预测侵蚀模式和沉积物输送,这对于设计有效的排水系统和规划采矿后的复垦工作至关重要。其次,评估土壤特性对于制定采矿项目的环境管理方案发挥着至关重要的作用,土壤特性的评估有助于识别容易受到侵蚀、污染和压实的区域,从而采取针对性的应对策略。与此同时,土壤分析对于评估酸性矿山排水的潜力也是至关重要的,酸性矿山排水是与采矿相关的常见环境问题,土壤中的硫化物矿物质会氧化并产生酸,导致有害金属浸入水体中。通过全面评估土壤特性,采矿企业可以实施有针对性的土壤保护、污染预防和有效复垦策略。

2.水文条件评估

了解地下水流模式对于评估采矿活动与含水层之间的相互作用至关重要。地下水分析包括绘制地下水运动的方向和速度、确定补给和排泄区域以及评估地表水和地下水之间的水力连通性,这些信息对于预测采矿对地下水位和质量的影响至关重要。例如,挖掘和爆破可能会改变自然流动模式,可能导致含水层枯竭或污染[2]。此外,该分析有助于设计有效的水管理系统,防止受污染的水流入清洁的含水层。与此同时,采矿作业很容易对水资源造不利影响,包括地下水受到重金属污染、地表水中沉积物含量增加以及天然水道的改变,识别这些风险需要全面了解当地的水文地质和潜在的污染途径。例如,酸性矿山排水是与采矿相关的常见问题,它会显著降低周围水体的pH值,危害水生生物并使人类饮用的水变得不安全。此外,采矿废物的储存和处置可能会产生渗滤液,从而污染地下水。

3.岩土工程分析

岩石特性及其稳定性的调查对于采矿活动的合理规划至关重要,这涉及分析岩石的物理和机械特性,例如密度、孔隙度、渗透率、强度以及断层或裂缝的存在。了解这些特性有助于预测岩体在采矿作业压力下的表现,这对于设计矿山结构、选择适当的采矿方法和防止地面控制问题至关重要。岩芯钻探和地球物理勘测等技术通常用于收集岩石特性的数据;稳定性分析,包括评估落石风险和沉降可能性,可确保实施适当的支撑系统,以维持矿山作业的完整性并保护工人和设备。另外,边坡稳定性评估是露天和地下采矿作业中的一个关键问题。边坡稳定性评估涉及评估作用在边坡上的重力和水文力,以预测其在不同条件下的行为。分析斜坡的几何形状、岩石强度、风化模式和地下水流等因素,以确定潜在的破坏机制。斜坡监测系统,包括雷达和基于GPS的技术,用于检测早期运动迹象,以便及时干预。

4.生态环境评估

一方面,生物多样性评估有助于确定可能受采矿活动影响的关键生物多样性区域和敏感栖息地,通常使用实地调查、遥感和生态建模等技术来收集有关物种分布、种群密度和栖息地质量的数据。另一方面,评估开采活动对动植物群的潜在影响也是关键环节之一。评估栖息地丧失、破碎化、污染(空气、水、土壤)以及噪音和光干扰等因素对野生动物行为、健康和栖息地适宜性的潜在影响,该评估有助于预测直接影响(例如植被丧失或水体污染)和间接影响(例如捕食者-猎物动态的变化或物种迁徙的障碍),识别这些影响对于制定和实施有效的缓解措施至关重要,例如创建野生动物走廊、恢复原生植被和管理污染,以确保维护生物多样性和确保生态系统的完整性[3]

5.案例分析

一个典型的例子是对英国康沃尔郡伊甸园项目的复垦项目进行的评估,其中一个废弃的瓷土坑被改造成一个繁荣的生态公园,综合评估涵盖地质、水文、生态和社会方面,这促进了生物多样性的恢复,同时促进了旅游业的发展。另一个例子是加拿大的戴维克钻石矿,位于敏感的亚北极生态系统中,通过广泛的环境评估以及与当地居民的合作,该矿实施了有效的野生动物监测计划、水管理实践,并致力于采矿后土地复垦,展现了高标准的环境管理模式。

这些例子强调了在整个矿山生命周期中进行早期、持续和适应性环境评估的重要性。主要经验教训包括:第一,利益相关方参与的必要性,特别是当地居民的参与,能够确保综合评价具有包容性和有效性。第二,将传统知识与科学研究相结合,以增强对生态动态的理解并改进环境管理的策略。第三,管理计划的灵活性和适应性对于有效应对监测数据和不可预见的挑战非常重要。在今后的综合评估工作当中,建议采取以下策略:首先,利用遥感、GIS等先进技术,实现更加精准、全面的环境监测。其次,加强跨学科合作,从多角度解决复杂的环境问题。最后,从矿山规划的早期阶段就关注采矿后土地利用和复垦,以确保可持续成果。

6.结语

综上所述,通过对矿山地质环境的综合评价,我们能够更深入的理解和评估矿山活动对环境的影响,这项工作不仅揭示了当前矿山开采面临的挑战,而且也指出了此项工作未来的改进方向。为了实现矿业活动的可持续发展,必须采取更加科学的管理措施和技术,加强环境保护法规的执行力度。最终,通过不断的努力和创新,我们可以在资源开发和环境保护之间找到一个平衡点,确保自然资源的合理利用和生态系统的稳定发展。

参考文献

[1]张汉.矿山地质环境评价指标体系与综合评价究[D].中国地质大学(北京),2020.

[2]周倩羽.邯郸矿区矿山地质环境综合评价研究[D].河北工程大学,2013.

[3]党志伟.基于综合指数法的矿山地质环境评价研究——以高平市为例[D].中国地质大学(北京),2019.