露天矿山地质环境论文

2022-05-01

小编精心整理了《露天矿山地质环境论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。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。

露天矿山地质环境论文 篇1:

露天矿山地质环境保护与治理恢复的探讨

摘 要:矿产资源是一种重要的自然资源,在开发矿产资源的过程中,因挖损、压占和采掘等采矿活动对矿山地质环境造成了不同程度的破坏,造成了自然灾害的发生、土地荒废、生态环境恶化,降低环境质量,影响人类自身的生存和生产环境。简述了露天矿山地质环境的破坏形式和地质灾害类型,在此基础上提出了治理恢复方案。

关键词:露天矿山地质环境保护与治理恢复

矿产资源是一种重要的自然资源,开发矿产资源有力地支持了国民经济建设和促进了社会的进步,在开发矿产资源的过程中,因挖损、压占和采掘等采矿活动对矿山地质环境造成了不同程度的破坏,造成了自然灾害的发生、土地荒废、生态环境恶化。露天矿山鉴于经济的原因,矿山开采往往设计的边坡较陡,只要能保证在矿山开采过程中安全运行就可,留下了各种地质灾害隐患。闭坑后任其自由发展,处于无人管理的状态,导致后发性的滑坡、泥石流等地质灾害及水土流失不断发生,环境进一步恶化。保护矿山环境,防止地质灾害,合理地进行矿山地质环境保护与治理、实现矿山土地植被资源的恢复已是一项刻不容缓的任务。

1 露天矿山地质环境问题

露采矿山开采所致的主要问题有,耗费过量的土地资源;被破坏的土地尚难被有效利用,既破坏了原有的自然生态系统,又难以直接成为进一步服务于某种社会、经济目的用地;矿山边坡失稳易造成地质灾害;矿山废弃物堆置占用土地,又造成周围环境的严重污染源等。

1.1 露天采场地质灾害

由于采矿本身是一种对原岩的破坏,采剥作业打破了边坡岩体内的原始应力的平衡状态,出现了次生应力场,在次生应力场和其它因素的影响下,常使边坡岩体发生变形破坏,使岩体失稳,导致崩落、散落、座落、倾倒坍塌和滑动等。随着采矿工作的推进,裂缝会进一步的发展,一旦诱发因素(暴雨、地震等)出现,高边坡在重力作用下就很可能发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。

1.2 排土场边坡隐患

排土场因矿山开采排土废渣而容易产生的地质灾害类型主要有崩塌、滑坡、泥石流等,产生的原因主要为排土场的物质由地下采掘处的大量废石组成,加上场地有限废石堆往往堆的很高,这样一旦拦挡不当,则在暴雨或其他诱发因素的作用下灾害就可能发生。

1.3 土地植被资源破坏

露天开采的采区、废弃土石堆、工业广场、施工道路随采矿的深入,露天采坑和“渣山”对土地资源及自然景观的破坏较大。

2 露天矿山地质环境的保护与治理恢复

矿山地质环境的保护和治理的目的是使自然—社会—经济系统的综合效益最大化。矿山开采必须遵循最小量化原则、无害化原则、资源化原则、生态系统的恢复和重建原则、立法原则,最终达到地形、植被在视觉和环境上与周围的区域生态融为一体。防治措施应根据环境问题的危险性和危害程度,结合矿山生产实际情况,分期实施,最终实现全部治理。具体措施应坚持因地制宜、合理有效的原则,“宜耕则耕,宜绿则绿”,以最小投入获取最大经济、环境效益。

2.1 露天采场的恢复及治理

2.1.1 地质灾害的监测及预防

监测露天边坡表面垂直移动、水平移动情况;监测露天边坡坡顶及开采作业面上的主要节理、裂隙面开张移位及相互贯通情况;监测主要节理、裂隙面雨季渗水情况;监测露天边坡后缘因开挖在重力作用下是否会诱发的横张裂缝及其发育发展情况;监测露天边坡及各级台阶面是否存在可能引发崩塌的有分离趋势的危岩体(块)等;露天边坡及各级平台雨水的排泄情况是否良好等。

2.1.2 露天采场的恢复治理

对露天采场底层平台进行回填处理,回填的材料主要利用未来采矿过程中产生的所有废弃矿渣及剥离的岩土,回填的高度不要求达到原始界面,而是最终保证整治后的露天采坑坑底与废弃采矿平台及平台之间具有良好的地面坡度,达到自然排水水平。

(1)利用未来采矿过程中所产生废弃矿渣及剥离废土对采场进行回填,采场底层与各采矿平台表面采用全面覆土,覆土厚度约为0.3m。

(2)露天采场开采台阶上设水沟,地表水经水沟向较低标高水平排泄,尽量减少台阶积水。

(3)回填过程中要求根据废渣的块(粒)度,自下而上按由粗到细的顺序逐层回填并碾压密实,防止由于表面废石粒径过大,造成渗漏,浪费客土量。设计最终地面坡度为不大于10°,达到自然排水水平。

(4)开采过程中严格矿产资源开发利用方案确定的露天开采边坡要素进行开采。同时对露天采坑的边坡进行监测,以保证边坡的稳定,并及时对排土场及由于开采活动而遭到破坏的地形地貌和植被生存环境进行恢复,尽快在其表面覆土回填,恢复植被,植树造林。

2.2 排土场的治理

新建的排土场,如遇暴雨,有发生滑塌的危险。由于矿区废弃矿渣、剥离表土属无序堆放的松散物质,具有较大的不稳定,因此,通过以下步骤来实现:

(1)削坡整平,降低坡高、坡角;

(2)边坡加固、衬砌护坡;

(3)为减小坡面侵蚀和降低滑坡的可能性,坡面设计相应的排水沟。

实施过程中对于整治好的边坡,要充分利用工程前收集的表土覆盖于表层;若矿区无足够的可适宜的表土,用不致造成污染的物料覆盖。

2.3 土地植被恢复

矿山开采产生新的堆积、挖损地貌,形成较多的裸露土地景观,使原有的地形形态和地貌景观发生了明显的变化,破坏了原有的土地资源及地表植被。因此,在拟建工程挖损时和压占前,一定对拟破坏场地的表土进行剥离,先将表土存放于客土场,待恢复治理将表土进行回用、平整后实施植被恢复工程。

栽植技术:定点植,使相邻行的定植点错开,整体成品字形排列。定植时苗干要竖直,深浅要适当,填土后踩实,最后覆上虚土。栽植深度应略超过苗木根颈,栽植后应及时浇水,保证造林成活率。

抚育管理:為保证造林成活率,达到植被恢复最佳效果,栽植后必须进行抚育,主要是浇水、松土和看护,其中以浇水最为重要,视干旱程度适度浇水,做到不旱、不涝,并贯彻“以防为主,防治结合”的植保方针,进行病虫害防治,使苗木成林。

3 结语

露天矿山地质环境的保护与治理恢复能够最大限度地避免或减少因采矿诱发的地质灾害及其隐患的发生,从而保证矿山及所在地人民生命财产的安全,通过植被恢复可以改善矿山生态环境,为子孙后代提供一个山青水绿、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] 中华人民共和国地质矿产行业标准.矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范.(DZ/T223-2009修订稿).

[2] 中华人民共和国国家标准建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

作者:李勤厚 张一 石岩 赵忠伟

露天矿山地质环境论文 篇2:

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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