李军伟
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摘要:从提高矿山生态环境质量的目的出发,对矿山开采引起的生态环境问题进行了简单的探讨,结合治理实践总结了生态修复的技术措施,供有关人员参考。从矿山生态管理实践出发,结合矿山实际情况,采取有针对性的恢复措施,综合运用植被恢复技术和土地整治技术,可以取得良好的效果,具有推广应用价值。
关键词:矿山开采;生态环境效应;生态恢复
1 露天矿山开采的生态环境效应分析
1.1生态环境地质问题
通过对部分矿区的地质调查,发现水土流失对土地资源的破坏和盈亏是主要原因。而且,由于水土流失非常容易发生,如果有暴雨,还会发生滑坡、泥石流等自然灾害。在矿山的不断挖掘过程中,由于矿山建设活动过程中植被的大规模破坏,也对自然环境造成了很大的破坏,开采可能加剧现有土地资源的流失,并可能导致新的水土流失,造成新的土地资源的流失,影响农田和农作物。
1.2造成水文干扰与水质污染
在实际开采过程中,露天矿会引起塌陷、裂隙、排水等,使露天矿开采的内部蓄水结构发生了很大的变化。水文本身自然性质的平衡被破坏,主要表现在以下三个方面:
1.2.1矿区地下水水文条件发生变化,导致地下水系统外迁或干涸现象。地下水从山体裂隙中涌出,随矿井水排入地面,使地下水位下降,周围水井干涸,形成大面积排水漏斗。
1.2.2矿井所在区域地表径流变化现象,使水源枯竭,水利设施失去原有的功能和作用,形成大面积的水淹地,对农作物的种植有很大影响。
1.2.3露天矿开采过程中,矿坑水、废石淋滤水、尾矿坝废水,选矿水等,上述废水大多达不到工业废水排放标准,势必造成附近地区的水污染,对水的生活和繁殖以及人畜的生活造成极大危害,采矿过程中含有大量重金属,如铅、镍、镉等,会排入人畜饮用水中,对人畜危害极大。
1.3土壤发生退化及污染
根据露天开采的特点,我们可以知道,在露天开采过程中,表土是被挖掘或清除的。露天开采后,开采后留下的往往是芯土或矿渣,再加上大型开采设备的重压,局部土壤一般会变得非常坚硬坚硬,导致土壤大量增加,养分、水分和有机质流失严重。不同矿区土壤中N、P和有机质含量很低,仅占一般植被覆盖土壤的25%左右。此外,露天矿区地表塌陷,形成大面积的沉陷盆地。由于地下水位相对升高,容易引起土壤盐渍化。矿山产生的固体废弃物经风雨侵蚀后,盐分被收集在低洼地带,周围土壤被蒸发盐化。同时,由于地面塌陷,地下水位下降,使土壤极难恢复水分,导致土壤含水量急剧下降。
1.4生物多样性发生了极大的损失
由于工业“三废”向外排放,植被被清除,水土流失,土壤污染和退化,矿区生物多样性难以维持。据有关统计数据,我国因采矿直接破坏的森林面积可达106万公顷,破坏的草地面积可达260万公顷。然而,生物多样性已经失去了它的基本功能。即使它能忍受一些植被,它仍然生活在矿区,而矿山总会丢弃一些污染性的炉渣,这些炉渣会掩埋这些植物,最终使这些植物被毁。
2矿山开采过程中具体修复技术
2.1开采技术更加高效
在矿山工程的采矿作业中,必须依靠先进的采矿设备,这也是地下采矿技术的重要组成部分。随着科学技术的发展,我国矿山设备将向高效自动化方向发展。如:高效钻机、钻爆设备、中深孔全液压钻机、以叉车为主的各种装载设备等。实现“振动”开采和“连续”开采,与之配套的机械设备也将向自动化、高效化、无轨化方向发展。
例如,最新研制的采矿激光定位装置可以通过计算机技术控制钻孔台车,自动清除车厢内的干物质,实现连续高效的装卸作业,特别是对于大型矿山。采矿机械化水平和工作效率大大提高。此外,我国地下矿山装载运输已基本实现通过胶轮设备实现无轨化,未来还将继续扩大。
2.2深度开采技术严谨化
随着我国采矿工程的增多,开采深度将不断增加。未来我国地下矿山开采技术将向深井作业方向发展。关于深部开采技术的概念还没有达成共识。一般认为,由于矿井埋深过深(>1000m),开采过程中会出现意想不到的技术问题,因此矿井的生产可以理解为深部开采。对我国地下矿山开采现状的分析表明,我国地下矿山开采深度大多在800m以下。随着开采力度的加大,地层压力和岩石温度也会随之升高,这对支护、排水和通风系统提出了更高的要求。其中,开采工艺和机械设备在实际应用过程中必须满足相关生产条件,相关企业需要为深井开采的发展做好充分准备。
2.3 重视开采过程综合治理
中国坚持“绿色环保”的经济发展理念。今后,我国采矿技术将朝着环保、综合治理的方向发展。目前,美国等发达国家对矿山环境实施了一系列综合治理措施,制定了废气、废水、废渣、粉尘排放标准,并对废弃尾矿坝、废石场进行了覆盖和种植。近年来,我国也加强了矿山综合治理的重要性。在今后的发展中,我们将努力实现无废无矸石矿山,对品位低、管理成本高的矿山实行标准化管理。
2.4 开采技术更加智能化
中国的采矿技术将更加智能化。聚焦数字矿山建设是数字中国建设的重要组成部分,是真实矿山的数字化体现。它具有自动化程度高、信息化程度高、效率高等特点,甚至可以达到无人采矿和智能采矿的目的。数字矿山是指充分依托企业网络平台,以相关应用技术软件为载体,利用先进的信息技术对数据进行自动采集、存储和处理,最终推动矿山信息化和产业化的发展。
3 矿山生态环境恢复治理途径优化措施
3.1 边坡恢复治理方案研究分析
边坡稳定性是矿山环境恢复与治理的重要组成部分,需要进行系统的工程治理,以保证边坡本身的安全稳定,避免在降雨等相关因素的影响下,由于风化裂隙等原因发生坍塌的风险。相关人员需要为边坡植被生长创造适宜的环境条件,以进一步加快边坡裸露岩石的恢复和治理。
3.2 矿山废渣工程处理研究
在矿山环境恢复过程中,首先要对采石场废渣进行合理的处理。在一般矿山环境中,大部分废渣堆放杂乱或堆放无序,造成采石场区域边坡较大,运输或开挖手续难度较大。为了更好地避免土地资源的浪费,有必要对矿区范围内的废渣尽可能进行净化或清除。目前比较常用的方法是放坡和回填。
3.3 矿山环境恢复治理保护
矿山环境恢复治理工程是一项涉及多学科的重要综合性工程。对于不同的岩质边坡,需要采用不同的削压脚或加固方法来保证边坡本身的稳定性。在此基础上,进一步选择适宜的植被,采用植被混凝土技术对矿山生态环境进行综合恢复和治理,最终保证矿山环境恢复的质量。对于废渣的压实回填,也要尽量避免对采石场的二次破坏,因此要做好回填区的排水处理。
结语
矿产资源的开发利用必然导致严重的环境污染,不利于今后的开发工作。因为采矿对生态环境影响很大,伴随着许多环境问题。因此,要高度重视矿山环境问题,做好矿山恢复工作。在恢复期,结合矿区环境,综合分析环境问题,通过相应的努力推进矿区生态环境建设。
参考文献
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