山东正元地质资源勘查有限责任公司 山东淄博 255000
摘要:矿山地质环境问题是指受采矿活动影响而产生的地质环境破坏的现象。露天开采矿山引发的矿山地质环境问题是我国突出的矿山地质环境问题之一。本文分别从评估范围及级别、现状评估、预测评估三个方面对露天开采矿山地质环境影响进行评估,并提出矿山地质环境恢复治理措施。
关键词:矿山地质;环境保护;治理恢复;措施研究
引言
我国矿产资源丰富,矿产资源的开采促进了我国经济的发展,但也破坏了自然生态环境。近年来,为实现矿产资源开发与地质环境保护协调发展,避免和减少矿山地质环境破坏和污染,做好矿山地质环境保护与恢复治理工作,国家有关部门颁发了《矿山地质环境保护规定》(原国土资源部令第44号)、《矿山地质环境保护与恢复治理验收标准》等文件,以恢复和改善矿山生态环境,保护我们赖以生存的环境资源。
1矿山主要地质环境问题
1.1影响与破坏含水层
矿业开发对含水层的影响与破坏主要表现在对含水层结构破坏、区域地下水均衡及含水层水质、水量三种类型。随着矿山大范围的开采,岩体内部的节理裂隙直接出露地表,从而改变地下水径流途径,间接改变地下水排泄区域,即地下水经采掘面流出,对含水层结构影响与破坏较严重;矿坑疏干排水造成小面积的地下水位下降,局部导致区域地下水位小幅度下降及改变区域补径排条件,区域地下水均衡会造成一定的影响;矿山开采过程汇总,无放射性污染,无污染元素,对人类生产生活影响较轻,影响与破坏含水层水质及水量较轻。
1.2占用与破坏土地资源
占用与破坏土地资源情况。通过调查及资料收集统计,根据矿业开发行为不同,分为采区的开采、矿山公路的施工、固体废弃物的堆放、工业场地的使用、办公生活区的修建等5种,都占用着土地资源,其中,以采场和工业场地占地较多。
2矿山地质环境保护与治理恢复
2.1资料收集
收集与编制方案相关的资料,主要收集有关的地质报告、开发利用方案、年度储量报告,县域土地利用总体规划、乡级土地利用总体规划、矿山所在地土地资源利用现状等;从地质报告中掌握矿区交通位置和矿区范围、自然地理、经济概况、水文工程环境地质条件、区域和矿区地质、人类工程活动等;从开发利用方案和采矿许可证中,了解矿山的可采储量、开采规模、服务年限及受外部敏感目标(公路、铁路、村庄等)的限制因素,开采平面布置图、露天采场终了境界图、典型地质剖面图等。
2.2工业场地恢复治理工程。
进行工业场地平整工程,使场地尽可能避免出现高低不平的地段。在土地平整范围内实现土方量的填挖平衡,参照同类土、岩体的稳定性边坡度值确定,治理后同一标高的平台坡度一般不超过5°,对平整后的土壤进行必要的碾压,使其达到天然土壤的干密度。由于压占等建筑因素导致土壤砾石含量过高,在进行土地平整时对表面砾石含量高的土壤进行砾石清理,以满足林草的生长需要。
2.3生态修复措施
矿山工业场地、废石堆、排土场等场地占地面积较广,占用的土地类型多为荒坡地、林地,离人居环境较远,但往往处于人类活动区域的上游地段,针对不同类型的场地采取灵活的治理措施,以获得最大的土地效益和环境效益。对于小面积场地通过建埂筑坝复垦为草地、农田,大面积场地则复垦为经济林、生态林或人工园林。对于少数已然存在严重污染源的场地,则采取特殊处理措施,如采用植物修复技术、微生物复垦等,以免对下游地区的人居和水土环境造成不应有的危害。
3矿山地质环境治理工作的安排
3.1地质灾害
针对矿山地质环境的治理可从如下几个方面进行:1)为避免矿山裸露边坡再次发生灾害,对矿山的裸露边坡种植树木、植被的方式进行治理;2)根据矿区地面塌陷的实际情况对其进行区分后分别采用相应的方式对进行防治。
对于工作面开采完成后未达到沉稳状态的地面塌陷问题,对其中的裂缝进行回填的手段进行防治;对工作面开采完成后已经达到沉稳状态的地面塌陷问题,采用大规模的机械手段对其进行治理,确保治理完成后可复垦使用;3)由于矿区开采导致周边公路塌陷,在对已塌陷公路进行回填、路面铺设等手段治理外,还需对矿区周边未出现塌陷的公路进行监测,预防公路的塌陷。
主要矿山地质环境保护的防治工程
3.2地质灾害的监测
地质灾害监测的主要目的是对可能存在的灾害进行预测,并提前采取相应的预防措施。地质灾害的监测分为简易监测和专业监测。其中,简易监测主要采用卷尺、钢尺等简单测量工具对规模较小的塌陷区进行定时测量,测量项目包括有塌陷区的面积、深度,裂缝的尺寸以及地下水的位移等;专业监测采用全站仪、激光测距仪以及经纬仪等高端测量设备对大规模的塌陷区进行定时测量,主要对塌陷区的形态、面积以及深度等参数进行测量。
3.3矿山地质环境监测。
为切实加强矿山地质环境保护与恢复治理,在开采中及终了过程中,应加强矿山地质环境监测,建立矿山地质环境监测相关制度。主要对自然地质灾害、采矿引发的潜在地质灾害、含水层结构破坏程度、含水层疏干情况、地下水位下降和水体污染等状况、堆放边坡、水土流失状况及树木养护情况等进行长期监测。在采场边坡崩塌危岩体布设和高陡边坡上方潜在滑坡体布设地质灾害防治点监测点。采坑底部地下水涌水口、附近泉眼、村庄水井布设水资源环境的监测点。每次观测都要有记录,如发现异常,必须加密监测,并上报有关部门及时处理。
4矿山地质环境保护工作提出进一步的防治措施
4.1预防措施
①矿山应按开发利用方案的要求,科学合理地制订开采计划,规范采矿活动。应做到露天采场台阶坡面角、最终坡角等符合开发利用方案的要求,避免高陡边坡形成,局部较破碎的地段可适当降低坡度。②露天采场边坡由于覆盖层厚度大,边坡节理裂隙发育,边坡(包括土质边坡和岩质边坡)稳定性较差,一旦引发崩塌、滑坡地质灾害,将对边坡下方的施工人员和设备造成危害,危险性大,开采过程中必须加强监测,特别是在雨天、爆破过后,必须对高陡边坡进行仔细排查,如发现危岩(土)、浮石,必须采取削坡减载、清除危岩等措施消除的隐患。③排土场按设计要求严格控制边坡坡度,严格自上而下分层排土,层层堆实,严禁高排作业,同时采取防水薄膜覆盖边坡、修筑截排水沟和挡土墙等措施防治排土场崩塌/滑坡。另外可综合考虑尽量把剥离的废土石外运作基建填方料,或作制砂等综合利用,以减少排土场土方量,进一步消除崩塌/滑坡隐患。④应在各矿山入口及醒目位置设置警示牌。⑤要完善露天采场、排土场、工业场地外围截排水沟,减轻大气降雨对边坡的冲刷。
4.2施工措施
①继续对出井废石进行综合利用,减少现场堆积,如堆积量过大,应设置好拦挡设施,保证废石堆体的稳定;②对矿坑水处理设施,排水沟等定期维护,清淤等,保证外排废水达标排放;③严格按照矿山安全生产规程开采,对矿山公路、地面生产区应设置安全矿柱,同时对经过矿区的农业用水渠道也要相应的阻断和改道,加强矿山水治理工作;④加强地面监测,对地表出现的塌洞、陷坑应及时填充、夯实,消除安全隐患;⑤对裸露崖壁及地面塌陷回填处强化复绿工作,加快藤蔓植物的种植工作,尽快恢复植被,建设绿色矿山。
结束语
地质环境问题主要为矿山地质灾害、占用与破坏土地资源、影响与破坏含水层、破坏地形地貌景观和矿山废水及废渣影响地质环境五大类,其中又以破坏地形地貌景观、破坏土地植被资源和矿山地质灾害三种地质环境问题为主。针对这些主要问题,应当采取科学、有效以及积极的应对措施,同时矿产资源开发过程中,应建立矿山地质环境动态监测体系,及时准确地了解矿山地质环境问题的现状,加强监督管理。
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