黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司南山煤矿 黑龙江鹤岗 154100
摘要:矿山地质环境问题的存在严重制约矿山产业良性发展,新时期矿山环境恢复治理工作不断深入,地质勘察工作为环境恢复治理提供了有力的依据。文章通过对地质环境治理勘察要点进行分析,探讨地质环境恢复治理的有效对策。
关键词:矿山地质;地质环境;恢复治理;地质勘察
引言
随着各种勘察方法的不断进步,在提高矿山地质灾害的勘测结果准确性上也有了较大的进步。在矿山开采过程中,会由于地质环境的影响而导致矿山地质灾害出现影响到开采的安全性。针对矿山地质灾害进行解决和预防,需要从勘察方法以及防治对策入手,不断深化对矿山地质灾害的研究,保障煤矿开采工作的顺利进行。
1矿山地质环境恢复治理勘察要点
第一,地质环境治理内容勘测。从煤矸石、矿渣位置、矿渣面积、矿渣体积以及矿渣的利用情况等多方面进行了详细地调查,为大通煤矿矿山地质环境治理以及该地区的土地复垦提供了理论数据和恢复方案的制定基础。同时应用物探方法对于采空区的情况及范围和巷道走向等多方面数据进行了详细地勘测,为该矿区的采空区治理提供了理论数据支持。第二,地质防治工程勘测。结合大通煤矿地质环境详细情况以及该矿区周围的自然环境进行勘测与分析,为矿区中有地质问题的区域进行了划分,并设计出了建筑物的里建区域,结合这些工程应用1∶500的比例尺对该矿山的地质环境进行了专项勘测,勘测面积达到1.6 km2,为该矿区严重的地质问题进行防治提供了理论数据支持。第三,土地生产功能修复和复垦勘测。为了有效地实现对该矿区的土地生产功能修复和土地复垦,结合该矿区的水环境土壤环境以及地球化学背景值和污染程度进行详细的调查研究,并根据评价标准进行充分的评价。所采用的调查与研究方法主要是应用土壤样品测定分析,主要分析了土地公的盐分、养分以及土壤重金属和水环境样品测试,所取得的数据为土地资源的生产功能修复和土地复垦提供的理论数据支持。在对地表水和地下水进行水样采集时,需要结合该地区自然水的流域地质环境以矿区工业“三废”和居民生活废水等多种污染因素的影响,并且应用实测和收集多方资料共同研究,集中分析最终得出了地表水的环境质量情况。
2矿山地质环境恢复治理勘察技术措施
2.1地球信息技术综合勘察法
调查显示,地球信息技术综合勘察法在矿山地质灾害的应用范围是较为广泛的,其所包括的遥感技术、全球定位技术、地理信息技术以及3S技术等从多个角度实现了矿山地质灾害的全方位勘察。具体而言,遥感技术主要是通过接收高层空间或者外太空电磁波信息的方式在收集和整理的基础上形成对地表信息的观测结果。一般遥感技术适用于可以通过遥感图像的叠加方式而产生地表地貌的直观构成分析,可以最大限度对于矿山地质环境的具体因素、地质情况以及破坏情况等进行展示,反映出矿山最基础的实效性地质信息。全球定位技术是指主要是精准反映矿山不同位置的地质信息以及发生地质灾害的位置;并且结合遥感技术等可以对于矿山存在潜在威胁的位置进行落实,可以实现高精度的地质灾害位置预防以及救援工作。最后,地理信息技术是通过计算机软件系统的分析能力和信息统计能力对于矿山的各种地理信息进行综合性分析,进而利用动态模拟的手段来对矿山地质灾害的发生以及危害后果等进行演示,提高矿山检测结果准确性基础上,提供矿上开采信息。3S技术是在综合分析各种地质信息基础上,对地质灾害的分布情况以及规模等进行分析,提高各种信息的全面性。
2.23S技术
所谓3S技术,即RS技术、GPS技术和GIS技术。在3S技术的支持下,矿山勘察工作的开展将更加顺利、准确。3S技术中的RS技术应用于矿山勘察工作时,可以对矿产环境从宏观上对进行描绘,这一技术对矿产环境地质勘察的开展具有重要作用。通过对RS技术的应用,在勘察矿山地质灾害时,可以获取更多的矿产信息,为勘察工作的有序、高校开展提供保障。GIS技术、GPS技术能够进一步扩大勘察的范围,获取更多更加准确的信息,特别是对矿山地质灾害在全气候勘察方面具有重要作用。
2.3水文地质与岩土力学试验
在矿山地质环境勘察过程中,水文地质与岩土力学试验是重要手段之一。通过这一调查方法,能够有效获取地质环境条件的相关数据,例如抽水试验、渗水试验、淋滤试验等,是试验中的关键环节。抽水试验能够对地下水位变化、地下水用水量进行调查;渗水试验能够获取岩土体渗透系数等相关数据。岩土力学试验包括了岩石物理性质、岩块力学、岩块三轴压缩强度、直剪强度等方面的试验内容。经过水文及岩土试验,获取相关数据信息,并对试验数据进行整合和分析,总结出试验结果并形成试验报告,从而科学反映地下水文的实际状况、岩土体的物理力学特性,找到矿山环境与水文地质、岩土力学间的联系与发展规律,提高矿山地质环境勘察效率的同时,提升地质环境问题分析的科学性。
3 地质环境治理恢复模式
3.1塌陷盆地改造和矿山景观恢复模式
针对大通煤矿采矿活动出现的压占宅基地、采空区出现塌陷盆地造成矿山景观遭到破坏的现象,采用棚户区村社搬迁以及改造模式进行治理。对于已经搬迁的棚户区按照时间的先后进行分期改造,将废弃的宅基地开垦为矿山景观,同时结合矿区的采空区塌陷盆地影响程度,设计多种景观方案,对采矿设备进行维修保留,改造成矿区博物馆。建立大型矿山公园标志牌,对该矿区的开矿历史以及矿山遗迹进行说明。对于山谷区进行批量植树,变成为林业用地,对于良田中心区开采成农业耕地。综上归纳为可采用矿山景观建设、林业用地、农业耕地的3者相结合的治理和恢复模式。
3.2消除边坡安全隐患
解决开采范围内出现的危险斜坡,可以利用放坡平整或格构锚固的方式进行边坡安全治理。在放坡平整过程中,其坡率应当结合坡体分布状况来设计,一般坡率设定为1:1~1:1.5,每级高5~10 m,每级平台宽2~3 m。在格构锚固过程中,需要结合地层情况、锚固体承受拉力的极限等进行锚固体间距、长度确定,并进行经济性对比后做出科学决策。
3.3制定完善的法律法规
一直以来,国家政府及社会各界都对矿产安全给予了很高的关注度,国家也出台了很多针对矿产安全的法律法规,矿山开采在法律的要求下,越来越专业、规范,对于不规范的私人矿产开采被严厉禁止,并依法取缔。在法律的影响下,我国矿山开采的门槛是比较高的,这样可以有效提高矿山开采工人的生命财产安全,同时也能有效保护我国矿山的环境。
3.4提高矿山开采工作统筹规划程度
在防治矿山地质灾害时,提高矿山工作的统筹规划可以在有效分析矿山地质信息的基础上,掌握其地质薄弱部分以及岩石的特性等,从而有针对性的防止矿山出现岩石崩塌、塌陷等地质灾害。但是,提高矿山开采工作的统筹规划程度还需要结合相应的地表环境保护措施、废弃矿洞处理方案等来防止矿山出现水土流失、滑坡、泥石流等地质灾害,防止为塌陷等埋下隐患。最后,针对发生过地质灾害的矿山位置,还要加强其预防与管理,在开采过程中采取谨慎的态度防止出现矿山地质灾害。当然,提高矿山开采工作统筹规划程度还包含了对开采矿山环境的恢复,尽可能的保护矿山植被。
结语
综上所述,经济建设与国家发展离不开自然资源的开发,在开发自然资源的时候要结合可持续发展战略,对于曾经“掠夺式”的开采行为而对自然环境造成的破坏,针对地质生态问题采用积极地的防治措施,改善矿山地质环境。
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