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(二)地质地貌受到破坏近年来,越来越多的人意识到了矿山开采对交通干线两侧景观破坏的严重性。例如,由于在京藏高速公路两侧有很多矿山,矿山开采形成了许多的大坑,人工堆积物也相对较多,直接严重影响了道路两侧的地貌景观。
(三)井工开采引发地面塌陷、危岩体等地质灾害井工开采常遇到的地质灾害问题有:地裂缝、地面塌陷等。在包头市石拐矿区经常出现上述灾害,还出现了十几处危岩体,对开采的影响特别大,目前有几处地表已形成了巨大的塌陷坑,如赛乌素金矿和白洞山铁矿。
(四)固体废弃物占用土地、破坏植被露天开采剥离废弃石、土、矿渣、尾矿构成了主要固体废弃物。固体废弃物的大量堆放,无序且杂乱,严重地破坏了当地的生态环境,此外,有些堆积物随意堆放于河道旁或河道内,雨季固体废弃物很容易成为泥石流产生的主要来源。
二、我国矿山地质环境治理模式
(一)山前黄河冲积平原粘土矿治理模式山前黄河冲积平原粘土矿开采主要是用于制砖,治理模式为可以分为两种。第一种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)削坡,深度超过2.0m需要削坡。(3)将采坑底部整平。(4)覆土,依据恢复植被要求确定覆土厚度。(5)优先恢复为耕地,也可自然恢复植被,再改造为耕地。第二种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)将采坑建设为鱼塘。(3)鱼塘周边,自然恢复生态或种植庄稼。综上,山前冲积平原黏土矿的最终治理目标是恢复为耕地和鱼塘。
(二)京藏高速公路两侧砂石场治理模式京藏高速两侧砂石场是为城市建设而专门设立的,其治理模式亦有两种。第一种模式,治理对象地处京藏高速公路北侧、大青山与乌拉山山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)采坑内平整、恢复地表土地功能。(3)种植松树使其与乌拉山南坡及大青山绿化工程相一致。第二种模式,治理对象为京藏高速公路南及远离山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)将采坑内平整。(3)覆土,覆土厚度0.20m-0.30m。(4)恢复为草地。
(三)石拐煤矿区治理模式包头市石拐矿区经过长期开采,资源枯竭,矿井老化,多数矿井已闭坑,地质环境问题多且复杂。治理模式:(1)采用爆破方式消除地质灾害治理区的危岩体,而后设置围栏。(2)修复河道,清理河道内垃圾,疏通河道,建设河道两岸,恢复植被。(3)清理城市建筑物,整平清理区域。(4)石拐旧区城镇边坡护理。主要包括清理建筑垃圾,恢复植被,切块护坡。
1.2开采方式的特殊性石油天然气采取井下开采的方式进行,开采孔开孔直径400mm左右,终孔直径200mm左右,开采深度千余米至七八千米,矿产天然气来源于深部岩体粒间(内)溶孔、粒间孔,其次为晶间溶孔和晶间孔,碎屑岩有效孔隙度变化在5%~30%之间,一般为10%~20%;碳酸盐岩储集层孔隙度一般小于5%。岩石的孔隙按其大小包括了管形孔隙(直径大于0.5mm)、超毛细管孔隙(裂缝宽度大于0.25mm)和毛细管孔隙(管形孔隙直径介于0.5~0.0002mm之间,或裂缝宽度介于0.25~0.0001mm)。在整个采气过程中,仅采出岩石孔隙或微细裂缝中的天然气,而岩石颗粒骨架和微细裂缝形态不变或者变化甚微,上覆层及地表形态不变。
1.3气田水伴生的特殊性气田水是采气过程中的伴生水,包括了凝析水和地层水。凝析水指在地下水蒸气进入气态或液态烃类物质中,随天然气产出时,由于温度和压力降低,从而凝结成液态,这种水产量低但普遍存在,凡气井都不同程度地产出凝析水[2],其主要化学特征是:矿化度小于1,以Na+和HCO3为主,Ca2+和Mg2+很少,SO2-4含量趋于0,K+含量相对较高,微量元素Ba、Sr、Li、F、Br、I、B含量微或趋于0,Na/Cl常大于1,水型绝大多数为NaHCO3型;地层水是气田水的重要组成部分,与凝析水的化学性质有显著差异,主要表现为矿化度高(X000~100000mg/L),具有淡卤水特性,含特殊元素(如须家河组地层水富含Ba2+、Br、I-)等,不同地层间产出地层水的化学成分差异很大,而同一层系的水化学成分相对稳定,变化很小。气田水的产出量相对较小,其原因一者是由其赋存介质决定的,二者气田水一旦进入井底,使气藏能量损失增大,井口压力降低,带水能力变差,造成气井减产或水淹停产,而失去了开采价值。
2矿山地质环境影响源分析
2.1矿山地质灾害及其隐患四川石油天然气矿山的站场、管线建设多位于山区、丘陵斜坡,以浅表层范围的挖、填为主的人工扰动影响,必将造成一定范围的地质环境条件改变,从而可能产生相应地质灾害隐患,其中绝大部分为崩塌、滑坡为主的斜坡地质灾害和不均匀沉降等。
2.2含水层影响评估四川盆地的气田钻井与采气作业基本处于基岩中,天然气气藏主要来源于深部砂岩、鲕状或晶粒结构的白云岩、灰岩,仅采出岩石孔隙或微细裂缝中的天然气,总体产出气田水量相对较少且不致改变含水层结构,如某气田矿区面积24.22km2,共布设8口探采井,滚动开发30余年,累积产水量13.07×104m3,2012年累积产水2.65×104m3,计算正常涌水量不足72.46m3/d,因而分析认为气田开采对含水层的结构、地下水位下降或减少影响较弱。而气田开采利用的整个过程中可能造成含水层影响的主要为钻井和采输作业,且以可能的水质恶化为主要形式。钻井作业中,对含水层可能造成的影响途径主要表现为钻井液漏失和钻井废水排放。钻井过程中表层套管及技术套管固井变径后,继续钻井数千米达到采气目标层。由于钻井过程中钻杆的不稳定或受压,其转动会对套管产生摩擦、碰撞,有可能破坏套管和固井环装水泥柱,特别是打斜井或水平井其破坏可能更大。套管和固井水泥柱破坏后,使含多种添加剂(Cd、Pd、Zn、As等重金属)的钻井液在高压循环过程中,从破坏处越流进入含水层造成水质恶化。采输作业中,对地下水环境可能造成污染的主要是气田水。气田水含有S2-、COD、油、SS等污染物,其次气田水的矿化度高,对人体健康和环境影响具有一定的危害性。气田水存放于废水池后定期运回(或管输)到回注井进行回注处理,污水回注同样可能对地下水产生影响,主要由回注层窜层引起,即回注废水由地层深处经井管越流至潜水层,从而造成浅层水的污染。另外,若遇废水池外溢、废水池垮塌或渗漏等情况,亦可能对浅表地下水环境产生一定影响,从而导致地下水的永久硬度升高,不利于开采利用。
2.3土地资源影响评估采矿活动对土地资源影响和破坏的方式主要为压占和毁损两类。天然气矿山建设对土地资源的压占包括永久压占和临时压占,其中以后者为主,且在进入后期的采、输阶段基本得到恢复治理;可能造成的损毁包括了站场和输运管线建设区域的水土流失和土壤侵蚀,受此类建设规模小和石油天然气深部开采的特点等原因所致通常影响程度较低。
2.4地形地貌景观影响评估采矿过程中的场地平整、道路开挖、管线埋设等前期建设阶段必将对原有地形地貌有所改变,包括农作物或林地植被破坏、土地毁坏、山体破损和岩石等,其影响范围主要为井场和管线建设范围以及相邻影响部分区域等。
3矿山地质环境保护与恢复治理措施
3.1矿山地质灾害的保护与恢复治理相比而言,天然气矿山地质灾害及其隐患相对较弱,一者是因为内深部开采的特点、而相应的单井场建设范围不大,采矿活动对周边地质环境的人为扰动较小;二者重视前期选址阶段的地质论证,在满足采气钻井地质目标的基础上,规避了地质灾害影响区和工程建设可能诱发的高风险区,从而降低了地质灾害危害;三者基于以上前提,在建站过程中采取专项的地质灾害预防措施,即可降低地质灾害的潜在威胁。
3.2含水层的保护与恢复治理措施为减轻或消除石油天然气矿山建设可能对含水层造成的影响而采取的措施包括以下方面。
1)严控钻井过程:包括钻井液设计、井身结构设计、固井措施等严格的钻井工艺,通过多层套管和水泥浆体固井以阻隔钻井液和采气工程与含水层的接触,以防止钻井过程水浸、井漏、涌水等可能使地下水水质遭受污染或含水层水量损失,以及钻井液的越流影响等。
2)气田水处置:包括了回注、处理后达标外排和综合利用三种方式。气田水回注是气田水处理的主要且相对成熟的方式(绝大部分气田水均采取了回注的处理方式,以保持地下水量和水质环境的相对平衡),即在水质处理后采取气田水回注装置回注到地下一定层位,所示,其流程强化了水质处理,避免了对地下水的人为污染。气田水达标外排处理中多是针对其中的S2-、COD等污染物的处理;同时,气田水是一种综合性的液矿资源,除含有S2-、COD、油、SS等污染物外,富含Na、Br、I、B、K、Li、Sr、Rb等多种元素,其含量能达到或超过工业标准,具有较高的利用价值,可采取综合利用。
3)地表预防措施:包括修建截排水沟预防措施,同时设置了沉渣池和废(污)水池等,确保雨污分离,对施工中和采气过程中产生的废弃固液进行集中回收处理,以及强化运行过程中的对池壁的防渗处理等。
3.3针对地形地貌的地质景观采取的预防措施前期勘定阶段回避周边的地质遗迹、自然和人文景观,尽量避免或少破坏耕地、林地和天然植被,包括井场合理布局、管线的合理走向和土地的优化使用等,最大限度减少可能对地形地貌的景观破坏;施工阶段在地质灾害预防的基础上进行,充分考虑挖填平衡、合理规划弃土堆放,尽量保持与自然环境相协调;生产运营阶段则体现在对非生产用地的自然恢复或人为植树种草、后期维护等。
3.4针对土地资源保护与恢复治理措施天然气气田的土地资源保护与恢复治理措施主要包括了两个方面:一者尽量少占或者减少对耕地的占用;二者对不再投入使用的或临时性的耕地进行及时的土地复垦等。前者包括选址阶段考虑地质目标的同时选择平缓地形、实施丛式井组开发、在老井场范围依照新的采气工艺布设新井、斜井或改变为后期的注水井、增压站等重复利用,以及尽量采取支挡措施等以避免或减少对耕地的占用。后者包括对管线开挖的临时占地,临时使用井、罐基础占地,各种池类占地等及时进行土地复垦。
4持续改进的保护与恢复治理措施
气田开采是个长期的过程,实施过程中随着外界环境条件的持续改变、采矿技术的提升等,需要动态的调整保护与恢复治理措施。
1)地质灾害方面:随着外界环境条件的改变或突变,周边地质环境有可能演化新的地质灾害,或既有的地质灾害防护措施年久失效等均可能滋生新的地质灾害风险,如5.12汶川震后、4.20芦山震后在相应重灾区范围内均诱发了一定的站场、管线地质灾害。需要动态补充与完善的保护与恢复治理措施。
2)地下水环境方面:客观来讲,石油天然气气田水处理是个复杂过程,其相关研究还有待完善。例如,目前气田水的治理及治理技术的开发还停留在治“标”不治“本”这一层面上,还少有从治“本”角度去认识气田水的治理问题,同时,不同气田、水质迥异的气田水如何建立针对性的回注标准等问题都需要进行更深层次的研究与探讨。
3)监测方面:监测工作是检验矿山地质环境保护与恢复治理效果的重要手段,亦是预防矿山地质环境问题危害的有效武器。矿山地质环境的监测工作包括了四个方面:①地质灾害,主要强调对已有治理工程和周边潜在地质灾害隐患地质环境的监测;②地下水水环境监测,包括钻井过程中的水质、水量,产出与回注的气田水的水质、水量监测,以及存放的废固液设备、设施的运行状况监测;③更为重要的是定期对某矿区范围地下水的抽检化验与评价;④地形地貌和土地资源方面监测,则强调可能的水土流失,地形地貌景观、土地资源可能遭受的二次破坏的监测。
5结语
1)四川石油天然气气田矿山开采由于其面广点小、单项建设规模不大、深部基岩储层的孔隙和喉道开采等特点而对地质环境影响总体较轻。
2)四川石油天然气气田的矿山环境地质问题在地质灾害、土地资源与地形地貌景观、含水层结构和地下水方面均有所呈现,其影响程度以较轻为主,局部为较严重。其中含水层的破坏方式以可能的水质恶化为主。
0引言
我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。
1矿业开发与地质灾害
经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。
2矿山地质灾害的主要类型
矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。
2.1岩土体变形灾害
2.1.1矿山地面和采空区塌陷地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。
此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。
2.1.2采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。
2.1.3坑内岩爆坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。
2.1.4采矿诱发地震因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。
2.1.5场库失稳场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。
2.2地下水位改变引起的灾害
2.2.1矿坑突水涌水这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。
2.2.2坑内溃沙涌泥这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。2.2.3环境污染环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。
2.3矿体内因引起的灾害
2.3.1瓦斯爆炸和矿坑火灾这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。
2.3.2地热随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。
3矿山地质灾害的防治措施
根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。
3.1重点防治区防治措施
3.1.1合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。
3.1.2对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。
3.1.3渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。
3.1.4对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。
3.1.5作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。
3.1.6设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。
3.1.7开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。
3.2次重点防治区防治措施在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。
3.2.1科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。
3.2.2加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施:
3.2.3开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。
3.3一般防治区防治措施区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。
3.4地质环境恢复方案及措施为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。
通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。
4结束语
合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。超级秘书网:
参考文献:
[1]虎维岳.废弃矿山引起的环境地质灾害.
[2]何继善.防灾减灾的理论与实践.
2)井田土地类型及植被。根据中阳县国土资源局2011年的《第二次土地调查土地利用现状图》数据,井田内土地类型为:旱地、其他园地、有林地、其他林地、其他草地、铁路用地、农村道路、坑塘水面、田坎、裸地、采矿用地、村庄。植被类型为:乔木以油松、侧柏、杨树、刺槐等为主,灌木以荆条、酸枣、胡枝子、蔷薇、刺梅等落叶阔叶灌木为主,草类以白羊草、黄背草、苜蓿等蒿类为主。阴坡植被覆盖率高于阳坡,自然植被覆盖率45%,植物种类相对丰富。区域植被类型属山地中生落叶阔叶灌丛区,群落结构为:林地植被、草地植被、农田植被、路际植被四种类型。当地乡土树(草)种主要以油松和刺槐等人工林为主;适生草本植物:白羊草、沙打旺、羊胡子、荆条;适生灌木植物:柠条、胡枝子、连翘、紫穗槐等。
2矿山地质环境主要问题
1)地质灾害。主要有地面塌陷及滑坡等,根据野外实地调查,地面塌陷并不明显,这与开采规模较小、开采方式落后、回采率低有关;荒坡上的地面蹋陷,因形成时间长、受雨水冲刷和自然风化、加之自然植被覆盖,也不易辨认。调查中发现4个较典型的滑坡,均为土质滑坡。随着矿山大面积的开采,区内会形成大面积的地面塌陷及滑坡,因此生产中应加强对地面塌陷及滑坡的监测和防治,确保人民生命财产安全。
2)地形地貌景观破坏。该矿目前建设项目主要有:矿井主副井工业场地、行政办公建筑、生活福利建筑、排矸场地等。场地修建时分台阶整平,有较大量的挖填方工程,排矸场目前有少量煤矸石,对地形地貌景观造成较重不良影。
3)土地资源的破坏。该矿目前土地类型主要为:旱地、林地、草地、村庄、采矿用地等,土地面积共581.99hm2。该矿主副井工业场地占用土地类型为采矿用地,排矸场占用土地类型为林地和草地,对土地资源的影响较轻。
3矿山地质环境恢复治理的方法对策
1)地质灾害治理工程。这是该矿主要的对策之一,规划应重视地面塌陷及滑坡等的恢复治理,要充填塌陷裂缝及治理已有滑坡,使矿山服务年限期满后,地质环境得到很好的恢复。淤地面塌陷治理工程:首先沿着地表塌陷裂缝剥离表土,剥离宽度为裂缝两侧各0.3耀0.5m,剥离土层就近堆放在裂缝两侧;然后充填裂缝、平整土地,当充填高度距地表1m左右时,应开始用木杆做第一次捣实,然后每充填40cm左右捣实一次,直到略低于原地表,再将之前剥离的表土赋予其上。塌陷坑、裂缝较小时,就近取土填埋、整平,保证其自然排水通畅。于滑坡治理工程:治理方法主要是对滑坡体上部进行减荷卸载,在滑坡体后缘修建排水沟,并进行防渗处理。
2)地形地貌及土地资源治理工程。矿山服务年限期满后,对排矸场内矸石进行清运,对风井工业场地进行拆除、并覆土恢复土地功能。据粗略估算,种植杨树按1500株/hm2,覆土约8000m3,补种杨树约2000株。
3)矿山地质环境监测工程。主要是对地面塌陷、崩塌等地质灾害,地形地貌及土地资源破坏等进行监测。监测方法为对地形地貌景观进行人工现场调查,现场测量监测;对采矿引发的地面沉降观测,采取布置地面沉降观测站进行长期观测。
1.1.1占用土地资源
矿产资源的开发过程中,本身就会占用大量的土地资源,而且会对土地资源造成破坏。在开发矿产资源时,会对地下水系统造成一定影响,导致地下水水
位下降,矿产开发区及其周围土壤的水分和营养物质流失,地表植被破坏,导致土地贫瘠,造成土地沙化。目前,我国对部分矿产开采和实用的技术相对落后,导致矿产开采中产生大量固体废弃物。这些固体废弃物经过长期的风吹日晒雨淋,逐渐渗入土壤,造成土壤污染。同时,部分金属矿产的开采过程中,原本储存于地下的矿产物质逐渐暴露在地表,导致其化学性质发生改变,金属污染物加大了对土壤的污染。
1.1.2对地表植物造成破坏
露天开采和地下开采分别为矿产资源开采的两种方式,露天开采主要用于开采埋于地球表层的矿产资源,相对地下开采而言,成本更低,但会对地表造成更大范围的影响。不仅地表植被会被破坏,其堆放在外的尾矿等也会对地表造成较大污染。地下开采的主要用于开采地下深层的矿产资源,大量的地下采矿作业,会使得地表失去支撑,进而导致坍塌等事故,也会对地表植被造成破坏。矿山开采前一般为森林或草地等,在开山采矿之后,往往森林被砍伐、草地被破坏,矿产废弃垃圾堆置严重,导致地表的自然景观破坏严重,其环境服务功能降低甚至消失。
1.2对水资源的破坏
矿产资源开采过程中,矿区塌裂等现象,导致矿区的储水结构发生变化,地下水水位下降。另外,采矿过程中对植被的破坏,也会导致地表涵养水源能力下降,造成地表水流失加速。同时,地下采矿的行为还有可能改变地下水的水流方向,甚至出现河流断流的现象,导致原有的水利设施失去原本的功效,对农业耕种造成直接影响。
1.3对大气的影响
矿物开采的过程中产生大量粉尘,导致矿山区空气污染。尾矿和采矿后遗留的废石,在受到风力等外力的影响,也会产生粉末和扬尘,导致空气污染。事实上,矿山开采过程中产生的扬尘不仅会污染环境,还会对农业造成破坏。矿产资源开采过程中,会导致土壤板结,破坏土壤结构,影响农作物生长。
1.4导致生物的多样性受到破坏
植被被破坏、水质污染、土壤污染、人类的入侵等都会对矿区的生物多样性都会造成破坏,并且这种破坏往往是不可逆的。矿区生物多样性若受破坏严重,其恢复工作将是一项浩大的工程,即使在被破坏后,再采用人工技术恢复,其质量也将大大下降。
1.5诱发地质灾害
矿产资源开采导致植被破坏、水系统破坏等,造成水土流失,进而诱发严重的自然灾害,例如山洪、泥石流等,还会加速土地沙漠化。据相关调查显示,矿山的开采和矿石的运输,是导致近些年来城市沙尘暴日益严重的重要因素之一。另外,矿产资源的地下开采方式,形成地下采空区,容易导致地表的坍塌和沉陷,甚至可能诱发地震等严重的地质灾害。在矿产资源开采的过程中,产生大量的采矿垃圾,不仅污染环境,而且由于其堆放的位置常位于山坡,在风雨的作用下,也容易产生泥石流等自然灾害,对人民的生命财产安全造成威胁。瓦斯突出和爆炸也是矿区常发生的地质灾害之一,另外,矿床顶板冒落、尾矿岩变形等也是威胁着矿区人民的生命财产安全。
2预防矿山生态环境问题的措施
2.1加强矿区环境监督和管理体系建设
目前,我国虽然意识到了矿山生态环境管理制度建立的重要性,但是关于矿山环境保护的法规存在“法多难治”的现象。政府部门应当对矿山的环境保护和管理中的经验和存在的问题进行分析,坚持科学发展观,加强法制建设。同时,要做好矿山环境监测和预报制度,做好矿山环境监测和预报制度,是做好矿山环境保护的重要措施。在不断扩大矿山环境监督范围的同时,对矿山生态环境存在的问题,采取有效预防和整治措施,建立健全矿山环境监督体系。
2.2加强舆论监督和宣传教育
加强舆论监督和宣传教育,一方面媒体曝光反面典型,可现实政府环境保护的觉醒,也对采矿企业起到督促作用,同时也可以提高矿区民众的环境保护意识,维护自身合法利益。
2.3提高矿山开采市场准入条件
提高矿山开采市场准入条件是做好矿山地质环境保护的重要措施。政府相关部门在建矿审批的环节中,应当严格按照审批标准进行,并设立环境问题产生的准入条件,提高容易产生环境问题矿产的准入门槛。
2.4加强对矿山生态环境保护的执法力度
近些年来,矿山生态环境破坏严重,这与执法不严有着一定的关系。企业作为盈利主体,不会主动履行矿山环境保护的责任。因此,政府部门就需要加强执法和监督,迫使矿山开采企业能够严格按照法律法规办事,确保矿山生态环境得到有效保护。
1固体废弃物的治理和利用
20世纪70年代以来,我国对矿山固体废弃物的利用给予了重视,并取得了显著成绩。据统计,国有重点煤矿利用煤研石3470万吨,占当年排出量的48.5%,其中用于发电、燃料800万吨,建材原料590万吨,筑路材料360万吨,充填材料990万吨。尽管取得了一定成绩,但我国矿产资源和固体废弃物的综合利用水平还比较低,两者的利用率都只有30%左右。目前,我国矿产资源综合回收的矿种只占可综合利用矿种的一半,综合利用指标为50%,比国外低30个百分点左右,采主弃副、采富弃贫的现象仍较为普遍。
2废水治理
我国矿山排放的废水主要有酸性废水、含悬浮物废水、含盐废水和选矿废水等。煤炭采选业矿井水的处理和利用能力提高较快。1990年外排达标率为90.56%,利用量为12亿吨;洗煤水排放量及煤泥流失量减少,实现洗煤水闭路循环的洗煤厂1990年为100个。有色金属工业废水治理从单项治理发展到全面规划、综合治理。工业用水复用率逐年提高,1973年仅12%,1987年达到了58%,从废水中回收有价值金属己初见成效。
3废气治理
据统计,矿业采选行业中采盐和黑色金属废气处理率最高,高于40个行业的平均水平(406%),煤炭采选业处理率则最低,整个采选行业处理率为17.24%,低于全国40个行业的平均处理率。
4土地复垦
目前,我国政府每年拨专款加速矿山土地复垦工作。2001-2003年国土资源部共安排国家投资土地整理复垦项目731个,组织开展了矿山环境治理恢复工作,完成了河北省鹿泉市、江苏省盯胎县等18个典型矿山的生态环境恢复治理示范工程,项目建设总规模47.39万公顷。江苏省、浙江省矿山生态环境恢复治理取得实质性进展。
二矿山环境恢复治理存在的问题分析
1固体废弃物污染
矿山开采过程中产生的固体废弃物,由于没有经过规划而任意堆积,也没有结合实际进行及时有效的处理和合理利用,不但占压矿山边缘土地,毁坏地表植被地貌,而且受不良气候影响时容易产生安全隐患。
2废水污染
采矿活动使矿区周围地表水及地下水系遭到严重污染,由于矿井废水中含有各种有害物质,未经处理超标排放会对地表植被!农作物等造成破坏;矿井排水疏干了地下裂隙水,引起地下水位下降;采空区灌浆导致当地水资源日益匮乏,从而打破了整个区域水均衡系统,造成水资源逐步枯竭及河水断流等生态环境问题和矿山水资源短缺问题。
3废气污染
矿山开采中产生废气!粉尘等多种有害气体,使得长期坚守生产一线的职工成为矽肺患者;另外矸石山自燃,煤层自燃排放的大量有毒有害气体对矿区人体健康带来很大威胁;还有冬季采暖排出严重超标的烟尘、二氧化碳、二氧化硫等大气污染更不容忽视。
4地表环境的破坏
由于生产技术水平落后,多数矿山开采之后都没有进行有效回填矿坑,导致矿区采空区地表沉陷,严重破坏了部分建设用地和耕地,造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。同时也破坏了周边很多民用建筑和自然地貌景观,不仅使矿区与周围居民纠纷不断,而且极大影响了整个区域环境的完整性。在矿山投产建设和资源开采过程中,由于剥除和大量占用矿体表层土壤,严重破坏了矿区地表植被;对不断产生的固体松散废弃物(废石、废渣等)也随意堆放,长期经受雨水冲刷和风化影响极易发生流失,从而加速了对周边土壤的破坏,也使岩体失稳造成塌方和滑坡等地质灾害,给人们的生活和财产带来极大损失。
三治理措施与建议
1对矿山地质环境进行调查与评价
通过对矿山地质环境进行调查与评价,能够有效了解矿山地区地质环境和自然环境,为矿山地质环境监测、进行矿山生态环境治理工作提供有效的数据资料,也有助于相关部门决策提供科学合理的理论依据。
2对矿山地质环境进行监测
随着矿山环境破坏日趋严重,使得矿山环境污染程度加剧,进而引发多种地质灾害#针对这种情况,政府部门必须高度重视,加大对矿山环境和灾害源头的监管和治理力度,避免产生新的安全隐患。矿山企业在开采过程中要严格按照相关规范化、制度化、管理化及科学化的行业标准进行开采,合理开发矿产资源,促进矿山资源开采可持续发展。矿山企业要加强矿山地质灾害的防治措施,做好各方面预防控制工作,协调各方面的关系,加大先进技术和开采工艺的应用,减少矿山环境污染源,修建污水处理厂,减少废水排放量,保证矿山环境质量得到有效控制。
3加快矿山环境恢复治理
a)对已经封闭的矿山,政府机构要加大宣传力度,鼓励和支持社会企业投资开矿,相关部门要实行招商引资政策,通过租赁承包等方式,吸收社会资金进行矿山环境治理和生态环境改造,也可以向国家申请专项治理资金,对一些闭坑矿山的生态环境进行改造和治理,确保矿山环境质量得到有效控制,进而降低地质灾害发生率;b)政府部门和矿山企业要加强矿生态环境治理新技术、新方法的开发利用,根据不同的受污染程度,制定科学合理的治理方案。对多种地质灾害发生的特点,采取有针对性的预防治理措施,确保生态环境得到恢复,保证矿山环境地质灾害不再发生。要学习国内外先进的治理经验,结合自身实际情况,积极开展矿山生态环境保护和治理工作。
工作区处于芦芽山与云中山之间过渡的静乐盆地之西南缘,大地构造位置上位于燕山期吕梁太行断块内宁武静乐块坳的西南部;
区域内主要出露地层有:中太古界界河口群、上太古界吕梁超群、下元古界嵐河群和野鸡山群、古生界寒武系、奥陶系、新生界第三系、第四系。主要褶皱构造有:西马坊复式向斜、野鸡山复式向斜。断裂构造主要有NE至SW向马坊乱石宝塔大断裂,出露长1214km,为一大型逆掩断层。此外在区内一系列复式向斜之核部及两冀均发育有大小不等的北东向的逆断层。
本区内出露的岩浆岩主要为吕梁期的辉绿岩。
2 矿区地质
2.1 地层
矿区内全部被第四系黄土层覆盖。地层主要有:上太古界吕梁群袁家村组;古生界寒武系、奥陶系;新生界第三系和第四系。上太古界吕梁群袁家村组主要岩性为灰色绢云母千枚岩,阳起片岩,含阳起铁质石英千枚岩,磁铁石英或假象赤铁石英岩、方解绿泥千枚岩等。古生界寒武系、奥陶系,主要岩性为白云质灰岩、白云岩、鲕粒灰岩、砂岩及页岩等。奥陶系顶部豹皮状灰岩,中部泥质白云岩,底部中厚层灰岩。新生界第三系、第四系:主要岩性为黄土,红色粘土、砂砾石层及冲、洪积物。覆盖全矿区,据钻孔资料该套地层厚度40180m。呈角度不整合覆于下部各基岩之上。
2.2 矿区构造
目前区内未发现较大的、对矿体有破坏作用的断裂构造,仅见有小股辉绿岩脉穿插。但矿区外围东西两侧有北东向大断裂构造,可能会存在对矿层有影响的次级断裂构造。区内没有发现岩浆岩体。
3 矿床地质
3.1 矿带特征
北村铁矿床系隐伏矿床,铁矿体赋存于上太古界吕梁群袁家村组含铁岩段,该岩段由磁铁石英岩,白云母石英片岩,绿泥千枚岩,绿泥片岩所组成。矿带内矿石主要为条带状磁铁石英岩,次为假象赤铁石英岩。
3.2 矿体特征
由于该孔未揭穿矿层底板,推测厚度还有所增大,从异常宽度推测,含矿带内可能存在多层矿体。矿体走向30,倾向120左右,倾角65-75,局部近于直立。矿石中主要矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿,脉石矿物为石英。本区铁矿类型为条带状含碳酸铁磁铁矿贫矿石。
4 磁异常特征
4.1 平面异常特征
本次磁测在工作区范围内圈定磁异常一处。异常形态规则,近似等轴状,从平面形态上看具有三度磁异常特征。零等值线基本呈东西向将测区分为南北两部分,正异常分布在测区中部和南部,北部均为强度不大的负异常。正异常分布区NW-SE向稍长,长度为1500m左右,NE-SW向略短,长1300 m左右。长轴两侧异常对称,异常中心位于32线92号点附近,异常最大值为1209nT。
4.2 剖面异常特征
本次磁测在工作区内共布设精测剖面10条,Ⅰ号剖面方位49,长1800m,北端进入到了负异常区。异常最大值位于剖面上89号点处,极大值为1254 nT,极大值两侧异常近乎对称。在剖面北端出现强度很小的负异常,极大值为-82 nT。Ⅱ号剖面方位49,长1500m,剖面分布在整个正异常区。异常最大值位于剖面上75号点处,极大值为1147 nT,极大值两侧异常几乎完全对称。Ⅲ号剖面布设在0号地质剖面上,沿椭圆状异常的长轴方向布设,剖面方位115,长1200 m。
根据区域和矿区地质特征,结合以往钻孔资料,本区矿体为沉积变质型铁矿,呈多层状分布特征,因此推断引起该磁异常的矿体是由多个互层状矿体叠加而成。
5 结论
矿山开采是社会发展的一个重要组成部分,尤其是对于工业发展来说,矿山的重要性是极为突出的。随着当今社会的不断发展,矿产的开采量越来越大,但是在这一趋势下,矿山环境也遭到了较大的破坏,尤其是对于地质结构来说,这种矿产开采的影响还是比较突出的,也极容易引发一些地质灾害问题。针对这些地质灾害问题,加强勘查、及时了解地质状况,以便更为快捷的做出应对,将地质灾害的恶劣影响降到最低。
1矿山环境地质灾害问题分析
1.1常见矿山环境地质灾害问题类型
当前我国矿山环境发生的地质灾害,其存在的类型主要有以下几种:
(1)泥石流
在矿山环境地质灾害中,泥石流是比较常见的一种类型。泥石流的形成不仅会受到自然环境地质状况的影响,和矿山的操作也存在着极为密切的联系。随着矿山的不断开采,环境地质结构的松散程度不断加大,并且在开采过程中形成了大量的泥土,这就给泥石流的形成创造了外部条件。矿产开采形成的各种沟洞,会造成大量的雨水存积,也会对泥石流的灾害形成造成一定的影响。对于这种泥石流灾害问题,为了尽可能的降低其出现的概率,降低其危害性,除了在矿山的开采过程中加强控制,针对各种条件进行严格的处理之外,还应该重点加强矿山环境地质的勘查,全面及时的了解其相应的变化状况,预防和应对矿山泥石流灾害的发生。
(2)塌陷
对于矿山开采过程来说,塌陷也是极为常见的一种环境地质灾害。塌陷地质灾害的出现主要就是因为在矿山开采过程中,其内部的地质结构受到了较大的损害,甚至出现了较多的采空区,就会对相应的矿山地质结构稳定性产生一定的影响,当其承载体系出现了变故,也就会出现塌陷问题。针对这种塌陷问题,主要防治措施就是在矿山开采过程中严格做好支撑保护工作,避免稳定性受到干扰。
(3)滑坡
滑坡在当前矿山环境地质灾害中也比较常见。滑坡问题的影响也是极为恶劣的,对于相应人员的伤亡影响也比较突出,必须要在矿山开采施工中引起高度的重视。滑坡问题的出现也和具体的矿山开采存在着密切的联系,矿山不断开采影响到地质结构。
1.2矿山环境地质灾害问题产生的原因
对于矿山环境地质灾害问题的形成,其产生的原因和矿山的开采以及其它操作存在着密不可分的关系。矿山地质灾害的形成,很大程度上取决于施工设计以及施工设备的应用,部分工程队还有违规施工的情况,这些因素都极有可能导致矿山环境地质灾害,具体来说主要有以下两方面的因素:
(1)疏干排水
对于矿山开采来说,地下水是需要积极关注的一个方面,当前比较常见的一种措施就是疏干排水。疏干排水对于地下水的影响是比较大的,对于整个矿山结构体系的支撑效果影响也比较突出。通过分析近年来的实际工作情况来看,疏干排水质量会受到设备、施工计划以及山体结构影响,三点中的任何一个环节出现问题都会影响到疏干排水工作质量,进而会影响到环境地质结构的稳定性,就有可能出现各种地质灾害问题,是矿山开采中最为突出的一点。
(2)违规操作问题
对于具体的矿山开采操作来说,违规操作对矿山环境地质灾害问题的形成有一定影响。违规操作,主要就是一些非法采矿问题,尤其是对于私挖乱采现象而言,其影响更是极为恶劣。随着私挖乱采程度的不断加深,其对于环境地质造成的不良影响也越来越恶劣,也就更容易产生一些矿山环境地质灾害问题。
2矿山环境地质灾害勘查方法
2.13S技术的应用
在矿山环境地质勘查中,3S技术的应用是比较常见的,其应用价值也得到了较好的呈现。GPS技术主要就是能够较为全面的对整个矿山环境地质进行勘查分析,尤其是对于矿山环境地质的全天候勘查取得较好的勘查效果;RS技术主要就是指在矿山环境地质的勘查过程中,充分运用遥感摄像技术来进行具体目标的勘查,其最大的优势就是能够实现较大范围的勘查,进而能够提升其整体的勘查效果;GIS技术对于矿山环境地质勘查来说同样具备着极强的应用效果,其最大的优势就是能够针对整个矿山环境地质进行全真模拟和动态分析,能够更为有效的把握好相应的变化趋势,为后续矿山环境地质灾害的预防提供较好的信息支持。
2.2水文地质的勘查分析
对水文地质进行全面详细的勘查分析,能对具体的矿山环境地质灾害问题的解决提供帮助。对水文地质勘查工作来说,其最突出的方面就是应尽可能的对其岩土力学结构进行准确的判断。因为岩土力学结构的稳定性对于矿山环境地质灾害问题的预测来说极为必要。基于矿山水文地质和岩土力学的分析,通过试验的方法来进行预判。当前比较常见的试验方法主要有水质测试、含水层顶板渗透性试验、浸泡试验、淋滤试验、采矿引起周围地层渗透性变化试验、含水层吸附试验等,通过这些试验能够较好的对矿山环境水文地质进行了解,进而分析其承载力效果,针对可能会出现的各种灾害性问题有一个直观掌控,这也是勘查工作的重要目标所在。
2.3高密度电阻率法
在矿山环境地质勘查中,高密度电阻率法也是比较常用的一种技术手段。高密度电阻率法本质就是一种物探法,即针对矿山结构中的一些岩土进行相应的勘查施测,进而也就能够较好的提升对于整个矿山地区的了解。尤其是对于矿山的地质结构组成来说,通过高密度电阻率法能够得到较好的呈现,进而也就能够针对相应的地质灾害做出预防和控制。
3结语
综上所述,矿山环境地质灾害问题最为有效地一种控制手段就是加大勘查力度,综合运用各种勘查手段来提升人们对于矿山环境地质的了解,最终保障其能够把矿山环境地质灾害问题的影响降到最低。
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1矿区地质环境现状
1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。论文百事通天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。
矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。
淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。
矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。
矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。
1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。
9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。
随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。
开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。
开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。
1.3固体堆积物
1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。
据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。
1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。
淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。论文百事通
1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响
1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。
1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。
1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。
1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。
2矿山地质环境治理原则
2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。
2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。
2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。
2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。
3矿区地质环境治理的基本设想
淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。
实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。
“珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。
《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。
Abstract: the mineral resources is the foundation of the 21 st century, to the sustainable development of society has great significance. This paper introduces how to change the mineral resources for mineral resources assets, and the composition of the asset value of mineral resources, this paper introduces the meaning of mining reserves assets, characteristic, analyzing the mineral resources geology factors on mining reserves assets value influence.
Keywords: mineral resources assets of mineral products resource mining reserves assets value geological factors
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
人口、资源、环境是20世纪下半叶以来备受国际关注的重大问题之一。尤其是资源,矿产资源现在已经是关系国计民生安定、繁荣发展的重要因素之一。研究地质因素对矿山储量资产价值的影响,对保护现有矿产资源,推动资源的可持续利用有非常重要的意义。
矿产资源向矿产资源资产的转换
矿产资源是指由地质成矿作用形成的有用矿物或有用元素的含量达到具有工业利用价值的,呈固态、液态或气态赋存于地壳内的自然资源。矿产资源是人类社会的宝贵的物质财富,是重要的生产资料。
矿产资源是否有价,理论界一直存在争议。矿产资源要能转换为矿产资源资产,就必须具备资产的属性:1.可以用货币计量;2.是由经济主体拥有或控制的;3.能够给经济主体带来经济利益。综合分析矿产资源的特性,矿产资源可以供人类使用,具有使用价值,可以进行市场交换,具有价格。采矿权、探矿权可以进行评估、估算其价值,然后在矿业权市场上拍卖、出让。因此,矿产资源可以用货币计量,通过市场交换可以带来一定利润。而矿产资源是属于国家的,有自己的经济主体。综上所述,矿产资源具有资产的属性。
矿产资源资产构成
对于矿产资源资产的构成,国内的专家、学者也存在争议。通过分析这些专家学者的著作或者论文可以得出,矿产资源的资产价值由自身价值、劳动价值和环境价值三部分构成。
自身价值是矿产资源资产构成的一个最基本的单元。它是矿产资源天然性、稀缺性、不可再生性和不可替代性等特性决定的。它具有其它资产不具备的特点,因此矿产资源资产有一定价值。随着矿产资源的逐步开发利用,矿产资源损失破坏严重,矿山储量逐年递减,因此,将矿产资源自身价值定义为矿山储量资产,明确表示这部分价值来自矿山储量。
劳动价值是指矿产资源经过勘察设计开发销售,投入了大量的劳动力,矿产资源资产价值就具有了人类投入劳动力的价值。
矿产资源是组成环境的一个重要部分,开采矿产资源必须破坏土地、水资源、污染大气,对环境造成破坏,为了治理、恢复环境必须付出一定代价,这就是矿产资源环境价值。
矿山储量资产
矿山储量资产含义
矿山储量,是矿产资源资产的一部分,指的是矿山矿产资源的拥有量,根据相关规定,储量是指基础储量中经济可采部分。
矿山储量资产特点
稀缺性:由于人类社会的迅猛发展,矿产资源远远不能满足人类的需要,其稀缺性决定了矿产资源的价值性。
不可再生性:矿产资源不可再生,随着资源的开采,矿产资源不断减少,直至消耗殆尽,矿山储量也随之消失。
天然性:矿产资源是经过长时间地质和矿物质作用而成,在天然环境中形成,矿山储量资产价值的估量和计算必须充分考虑自然环境因素。
变化性:同一矿山,在不同时间矿山储量价值不同。它的价值由价格、经济可采储量、开发技术等因素决定。
矿山储量资产主要影响因素
影响矿山储量资产价值的因素很多,矿山储量资产主要影响因素主要包括:矿山地质条件、矿山勘察开况、矿山所处区域地理条件、国内外市场经济状况和国内外政治环境等。
在影响矿山储量资产价值的众多因素中,矿山地质因素是最重要最基本的因素。详细了解地质情况、对矿山基建、生成相当重要,是矿山是否开采的先决条件。矿山地质因素主要包括矿产规模及其类型、矿体赋存形态、矿石类型、半生元素、品味、围言稳固性、矿床水文地质等情况。下面从六个方面来分析。
经济可采储量
经济可采储量是在当前和可预知的经济条件下,一个权益区域中能够预期的具有商业价值的开采、加工和出售的估计产量。矿山经济可采储量在不同时期是不同的,它会随市场环境变化而变化。当市场需求大于供给时,矿石价格上升,引进新采矿技术和新设备,都将促进可采储量的上升,反之下降。
矿石质量
矿石质量由矿石品位和伴生元素两个系数构成。矿石品位是矿石或产品中所含有用成分、元素或化合物的百分含量。其它条件相同的情况下,矿石品位越高、矿床储量价值越大,矿石品位越低、矿床储量价值越小。矿石除了主要成分外还伴生了许多其它成分。伴生元素有益,可以提高矿床的工业价值,增加储量资产价值,而有害元素对矿石质量影响很大。
矿体埋深
根据矿产资源的垂直分布和存在形式,可以分为露天、地下和海洋三类。矿床埋藏深度的增加,将造成矿井的延伸、运输、通风、给排水的设施成本增加,矿产资源的开采成本增大,矿山储量资产价值减少。
矿床水文地质
水文地质主要研究地下水对矿床的影响。矿山所处区域的河流、降水,对矿床的开采、矿石的运输、安全状况都会造成影响。矿产开采还会使得矿区周围地面水系枯竭、地下水位下降。
矿体赋存形态
矿体形状可分为等轴状矿体、板状矿体、柱状矿体等,它受矿作用方式和成矿地质背景等多钟因素控制。矿体的产状是指矿体在空间的产出位置和状态。一般用走向、倾斜、倾角、侧伏角、倾伏角来表示。
矿体及围岩稳固性
矿石不稳固,会增加支护费用;围岩不稳固,一方面增加支护费用,另一方面,造成放矿过程中贫化增大,增加矿石运输、加工等费用,引起开采成本的增加。
矿山储量资产价值的高低由众多因素交互影响,地质因素只是其中一个方面。矿床规模大,形态简单,埋藏条件好,矿石品味高,伴生元素固然都会提高矿山储量资产价值,但是同时我们也应该考虑到除地质因素条件以外的其它因素的影响,这样才能促进矿产资源的保护、友好开采和可持续利用。
参考文献:
姬小江,矿山储量资产价值的地质影响因素理论研究,西安建筑科技大学硕士论文,2007年6月
连民杰,影响矿山储量资产价值的主要因素,金属矿山,1999年2月
中图分类号: F407.1 文献标识码: A
引言:矿产资源的开发和利用直接关系着我国工业经济的发展,直接影响着我国国民的生活。因此,我国必须要高度重视矿产资源的开发和利用。矿山开采的强度及规模也越大,对矿山地质环境的影响越来越严重,对生态环境和自然资源造成严重危害和破坏。从而在开矿的过程中引发矿山地质灾害。不同的地质灾害,开采矿山企业必须进行全面的分析,采取有效的措施对各种地质灾害进行预防,降低地质灾害发生的频率,减少生产过程中对地质环境的破坏,确保生产过程的安全。在出现地质灾害以后,矿山企业必须要立即启动应急预案,进行有效处理,降低地质灾害带来的损失。
一、环境地质与地质环境。
1.1矿山地质环境它主要研究在矿山开采过程中,自然地质作用、人为地质作用与地质环境之间的相互影响与作用。其邻近地区的岩石、表层、大气圈、水圈、生物圈组分等组成的环境系统。矿产资源开发为主导,岩石圈为依托,断改变着地球表面岩石圈自然环境平衡的地质环境。,及由此产生的环境污染与破坏问题。环境地质是介于环境学与地质学之间的学科,其研究对象就是地质环境,主要指是人类活动对地质环境的影响。
1.2 矿山环境主要研究对象是地质环境,矿业周边的地质环境。。良好的地质环境有利于矿业的正常生产,脆弱的或恶化的地质环境必将影响和制约矿山正常生产。矿山环境地质研究的两方面:(1)研究环境质量和容量,预测对矿山开采的负面影响,选择矿山建设布局、避开易引发地质灾害选区。(2)研究矿产资源开发前后对地质环境的影响,开展矿山地质环境质量或环境地质问题评价,预测开采危害程度,控制、预防矿山环境地质问题发生与发展,。
1.3 矿山地质灾害是由于人为的采矿引发的灾害,对生态环境和自然资源造成严重危害破坏。矿山开采对地表造成严重的破坏,加速水土流失、地面塌陷、滑坡诱发、地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸泥石流等灾害。矿山抽排水造成地下水位下降、地下水资源枯竭,地下开采诱发、引起地表环境污染。露天开采占用土地且非常普遍容易产生滑坡、塌方等地质灾害现象,因此,研究矿山地质灾害的发生及发展规律,提出防治灾害的措施,对保护矿山地质环境显得尤为必要。
二、评估
矿山地质环境现状评估指,对矿业活动影响和破坏及对现状进行分析判断其性质、变化及危害情况,
2.1生态的破坏。矿山环境地质在矿产资源开发中,引发的环境地质问题,这与开矿时间以及开矿强度等有密切的关系。环境地质分为三类环境污染、生态破坏和地质灾害。环境污染问题主要有矿山水资源污染、地下水污染、土壤污染,大气污染,废弃物污染,等污染物。生态破坏主要有地形地貌改变,种植物破坏,土壤流失,地下水位下降等,很多人文景观破坏土地沙化等因素造成生态破坏。
2.2地质灾害。地质灾害主要有崩塌,地面塌陷,沉降、裂缝,水土流失,泥石流等。主要原因是矿山过度的开采造成负荷超重,造成地质环境的应力失去平衡,从而引发各种地质灾害。地质灾害带来的危害强度远比生态破坏恶劣,因此,我国矿山企业必须要高度重视对地质灾害的预测和防治,保证矿山企业生产的安全性。其中崩塌带来的影响极大,常会致使地表建筑物,公路,铁路等设施被破坏或被掩埋,严重情况下还会造成人员伤亡。
2.3滑坡是矿山地区较高斜坡上的土壤,碎石等物质承受不住雨水的冲刷岩块等物质快速从山坡上流至山坡下,并在低洼处堆积起来的现象。泥石流和滑坡所带来的影响极大,如果发现不及时,必定会给矿山企业以及矿山生产人员带来严重的损失,严重的灾难。比如房屋坍塌、掩埋工人住房,冲毁公路等。滑坡,泥石流发生的时间段不同,其影响程度也不同。
2.4综合地质环境问题的影响程度和危险性等级。地面突然陷落,出现陷坑或是大型洞口。原因可能是地下水位下降导致地表岩石以及地表土体向下陷落,也可能是因为在开采矿产资源的过程中未做好支撑措施,导致地面坍塌。严重的地面陷落,不仅会破坏地表的各种基础设施,同时还会威胁到周边地质环境的稳定性。
三、展望与防治研究
3.1研究保护矿山地质环境就必须研究掌握其发展变化规律,才能够做出科学的预测,才能够为矿山的正常生产,减少矿山环境地质问题及经济损失。建立研究机构,重点是环境地质图系的内容,图层结构、图式图例及嵌表形式等,以及计算机自动成图等矿山环境地质编图理论与方法研究。构建了矿山环境治理绩效评价指标体系,但由于因矿产资源类型的不同,地质环境不同,矿山环境问题在保护程度,地方经济发展水平以及治理方面有一定的差别,在指标的设计上,为了尽可能做到全面兼顾,还要应对实际应用。在矿山环境治理绩效的研究的理论、指标、方法上还有待深入,这未来进一步的深入研究以及各方人十的大力支持,汇集合力,才能把论文中未涉及的相关研究和分析进一步完善。
3.2地质环境信息系统的建设。建立查询方面、可视化等功能完善矿山地质环境信息系统平台是实现信息资源共享,矿业活功是人类的经济活动,矿山环境质量好坏受国家法律、产业政策影响较大,因而在加大矿山地质环境保护的理论技术研究同时,加强法律、法规政策研究,依法行政保证矿山地质环境步人法制化轨道。
3.3加大对环境保护的宣传。矿产资源可持续发展的目标是实现国家社会、经济和生态环境的可持续发展,保障我国矿产长期稳定供给是国民经济和社会发展的需求。应尽可能做到合理、科学地开采、加工和利用矿产资源,在对矿山环境治理方面也要高度重视,以提高矿产行业的经济效益和生态效益。保护生态环境,实施可持续发展战略,需耍共同参与。环境保护宣传教育对于环保工作起着先导、基础、推进和监督作用,多建设一些污染防治和生态保护等环境公共设施项目,宣传党和国家有关环境保护的方针、政策、法律、法规的重要使命。开展环境保护宣传,让更多的群众投入生态保护与建设中来,成为环保知识的宣传者、实践者、环境质量的监督者、绿色文化的传播者、生态文明的建设者,使生态环境保护得以优化,环境保护工作重视程度越高、治理的越早、污染就会越小、效果就会越明显我们应抓住国家扩大内需的有利时机。
3.2建立矿山环境地质灾害动态监侧和通过建立覆盖矿山地质环境调查、评价、监测、保护管理信息系统。加大国家在矿业行业结构调整中干预的力度,促进新型矿业经济的崛起和发展,使其可以在矿区环境监测和安全生产方面有较充足的资金投人。鼓励多元资本投资矿山生态环境治理和矿地整治,建立治理资金投人和利益补偿机制,推动矿山生态环境治理和矿地整治工作的开展。矿产资源开发既不能让代内人承受采矿者破坏地质环境带来的环境问题,也不能让后代人承受当代人环境破坏的恶果,矿产资源开发与地质环境保护是矿业可持续发展的另一关键问题。因此,在矿山地质环境调查基础上,通过定量评价,编制矿山地质环境防治区划,对于实施矿业可持续发展具有重要作用。
结束语: