前言:尋找寫作靈感?中文期刊網(wǎng)用心挑選的礦山環(huán)境恢復策略,希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
本文作者:徐炳連 王美乾 吳靜 單位:廣西大學資源與冶金學院
經(jīng)濟建設的快速發(fā)展,對礦產(chǎn)資源的需求日益增加,供需矛盾關系日益突出,從而導致礦產(chǎn)資源開發(fā)的不斷增強。中國地質(zhì)調(diào)查局于2002年啟動的以省為單位的全國礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評估項目成果表明,我國礦山數(shù)量多,礦產(chǎn)資源的開發(fā)強度大,開發(fā)方式粗放,礦山地質(zhì)環(huán)境保護工作滯后,礦產(chǎn)資源的開發(fā)已對礦山地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生較為嚴重的破壞,泥石流、崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉陷、地裂縫及地下水污染等地質(zhì)災害隱患日益加劇,破壞地形地貌及大量的土地資源,給國家造成嚴重的經(jīng)濟損失,對礦山周邊居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生較大的影響。廣西作為全國的礦業(yè)大省之一,礦山地質(zhì)環(huán)境問題同樣嚴峻。因此,根據(jù)廣西礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀,研究科學合理的礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復措施,對保護礦山地質(zhì)環(huán)境,促進礦業(yè)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,將起到舉足輕重的作用。
1廣西礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀
廣西目前在冊的礦山,主要以分布面廣的非金屬礦產(chǎn)和小型有色金屬礦產(chǎn)為主,開采規(guī)模以中小型為主。由于過去采富棄貧,采易棄難,開采設備簡陋,采礦方法不當,生產(chǎn)技術落后,以及民采盜采現(xiàn)象突出,加上多數(shù)采礦權人防災及環(huán)保意識薄弱,造成目前廣西礦山地質(zhì)環(huán)境面臨較為嚴峻的形勢,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1地質(zhì)災害頻繁發(fā)生
對于露天開采礦山,由于多數(shù)礦山未按開采設計方案進行臺階式開采,露天采場形成高陡邊坡,邊坡穩(wěn)定性較差,且基本無支擋防護措施,易引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災害。對于地下開采礦山,生產(chǎn)過程中排放的大量廢石隨意堆放于廢石場內(nèi),廢石場無攔擋和排導工程,暴雨季節(jié)易引發(fā)泥石流地質(zhì)災害;另外,采礦過程中因抽排、疏干地下水造成地面塌陷、地面沉陷、地裂縫等地質(zhì)災害時有發(fā)生,導致礦井周圍居民房屋的墻體開裂;另外,礦山生產(chǎn)排放的尾礦水、礦坑涌水、廢石淋濾水等未經(jīng)處理直接排放,有毒有害重金屬含量和藥劑殘余含量均高于生活飲用水衛(wèi)生標準,對周圍村屯居民生活飲用水構(gòu)成威脅。如南丹車河礦區(qū)選礦廢水排放,造成刁江水質(zhì)惡化,水中的有毒有害元素明顯超標。
1.2含水層破壞
采礦過程中,長時間抽排地下水,將導致含水層頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)的破壞,導致礦山周圍地下水水位下降,水量減少,嚴重則導致周圍井泉干涸、水質(zhì)惡化等,給居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生嚴重的影響。
1.3地形地貌景觀破壞
露天開采最為直觀的表現(xiàn)為對地形地貌景觀的破壞,它是一種高速、大規(guī)模改變自然景觀的生產(chǎn)活動,采空區(qū)常常形成較深的露天采坑以及高陡危險邊坡,對原有地形地貌景觀和植被產(chǎn)生嚴重的破壞。如大新錳礦礦區(qū)、岑溪糯垌花崗巖礦區(qū)等。1.4土地資源破壞廣西擁有錳礦、鋁土礦、非金屬礦等豐富的礦產(chǎn)資源,這些礦產(chǎn)資源的開發(fā)大部分采用露天開采,不僅破壞了礦山周邊地質(zhì)環(huán)境,而且造成大量土地資源的壓占或挖損破壞。
2礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復措施上述表明,廣西礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀相當嚴峻。因此,探討不同地質(zhì)災害的防治措施以及針對含水層破壞、地形地貌景觀及土地資源的破壞等的治理恢復存在的技術問題,對保護礦山地質(zhì)環(huán)境,實現(xiàn)資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展起到關鍵的作用。
2.1崩塌、滑坡防治
崩塌、滑坡地質(zhì)災害主要發(fā)生在露天采場邊坡以及廢渣堆放邊坡。可采用的防治措施有支擋工程(抗滑樁、擋土墻),加固工程(錨索、錨桿、注漿加固)、削坡工程、壓腳工程,同時配合排水工程、護坡工程和植被恢復工程等次要治理工程進行治理,消除地質(zhì)災害隱患。其中抗滑樁支擋使用的較少,擋土墻支擋最為常用,且擋墻高度一般不宜高于6m,特別是膨脹土地區(qū),高于3m的擋土墻經(jīng)常失效;錨索、錨桿、注漿加固等加固工程措施是露天采場邊坡比較實用的防治措施之一,但在礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復中,實際設計使用的較少;削坡工程是露天采場邊坡常用的防治措施,通過邊坡穩(wěn)定性驗算,降低采場最終邊坡角,保證邊坡的穩(wěn)定性。比如廣西南寧盆地、寧明盆地、百色盆地等地區(qū),露天磚用頁巖礦往往具有膨脹性,開采設計方案中設計的露天采場最終邊坡角較高,一般45°左右,這樣的邊坡角對于膨脹土邊坡而言是不穩(wěn)定的。因此,比較經(jīng)濟可行的方法就是采取削坡工程。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗,建議該類露天采場最終邊坡削坡至30°。此外,排水工程、護坡工程和植被恢復工程是崩塌、滑坡地質(zhì)災害防治的輔助工程,往往也是必要工程。
2.2泥石流防治
泥石流形成有三個基本條件,即地質(zhì)條件、地形條件和水源條件。三大條件對泥石流形成有著重要的作用,缺一不可。地質(zhì)條件集中反映在泥石流形成的松散碎屑物質(zhì)方面,礦山生產(chǎn)排放的廢渣、廢石、廢土是產(chǎn)生泥石流地質(zhì)災害的主要物源;溝谷發(fā)育、山坡坡度較陡、相對高度大等,是產(chǎn)生泥石流地質(zhì)災害的主要地形條件;豐富的水源是產(chǎn)生泥石流地質(zhì)災害必不可少的條件,對于廣西而言,主要來源于降雨,而強降雨季節(jié)往往是泥石流地質(zhì)災害高發(fā)季節(jié)。泥石流地質(zhì)災害按流域的溝谷地貌形態(tài)的不同可分為溝道型泥石流和坡面型泥石流兩類。因此,根據(jù)泥石流形成的基本條件及類型,應采取相應具有針對性的防治措施:①消除物源,即清理廢石、廢渣、廢土等可能產(chǎn)生泥石流地質(zhì)災害的松散物源;②支擋工程,即當清理物源的成本過高,或無場地用于堆積清理的物源時,需采取修建攔渣墻、攔砂壩、格柵壩等永久性工程,防止廢渣、廢石等物源向下游遷移;③消除水源條件,即通過修建排水和排導工程,如截排水溝、涵管等工程,防止地表水匯集至廢渣場、廢石場內(nèi);④植被恢復工程,即通過覆土種草,坑栽植樹等措施恢復植被,因為植被能起到降低雨水對堆渣體、坡體的濺蝕,減小地面徑流,并對土體有加筋的力學效應。
2.3地面沉陷、地面塌陷、地裂縫防治
礦山開采過程中,由于大量抽排地下水、采空區(qū)面積大、開采礦體埋深小或強采保安礦柱等因素的綜合影響,易引發(fā)地面沉陷、地面塌陷及地裂縫地質(zhì)災害。其中,因礦山生產(chǎn)建設和長期抽排地下水造成的地面塌陷,可在查明水文地質(zhì)條件的基礎上,采取防滲帷幕等工程措施,控制塌陷帶上的地下水位下降及其發(fā)展;已經(jīng)穩(wěn)定的地面塌陷帶,應采取土地平整等工程措施治理,而土地平整所需回填土材料、回填高度、回填先后順序等應嚴格控制。地下大面積采空區(qū)導致的地面塌陷和地裂縫,可采取廢石回填采空區(qū)、優(yōu)化礦山開采設計、頂板管理等措施預防和控制災害的發(fā)展;已穩(wěn)定的采空地面塌陷、地裂縫,則應采取注漿加固、土地平整及排水工程綜合進行治理。#p#分頁標題#e#
2.4地下水污染防治
廣西在建的礦山,尤其是中小型有色金屬礦山,井下采礦排放的礦坑涌水、廢石場淋濾水以及選礦產(chǎn)生的尾礦水中有毒有害元素的濃度高于居民生活飲用水標準,直接排放將污染地下水資源。常用的防治措施是修建沉淀池,對廢水進行物理、化學處理達標后再排放。
2.5含水層破壞的防治
含水層破壞的治理,包括對含水層頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)破壞、地下水水位下降、水質(zhì)惡化及水量減少(或疏干),以及造成礦山周邊供水困難的處理等。含水層頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)破壞的治理,主要是采用防滲帷幕工程,封堵含水層頂?shù)装迤茐奶幹車暮畬樱苊庠斐傻叵滤牧魇В卫砘謴推涓羲畬庸δ堋5叵滤幌陆怠⑺繙p少(或疏干)的治理恢復,可采用防滲帷幕攔截主要導水通道及對自然溢水平硐封堵等堵截工程措施進行治理,減少含水層中的地下水溢出,減少疏干排水量。水質(zhì)惡化的治理恢復,亦可采用防滲帷幕工程措施對頂?shù)装迤茐奶幹車暮畬舆M行封堵,防止已受污染或不良水質(zhì)的含水層與主要的供水含水層相串通。
2.6地形地貌景觀破壞防治
礦山生產(chǎn)建設造成地形地貌景觀破壞的治理恢復,可分為邊坡治理類、場地整治類及井口整治類。其中,邊治理類主要可以采用削坡、邊坡加固、護坡等工程,并常常配合部署排水工程及植被恢復工程;場地整治類的治理措施包括土地平整工程、防排水工程及植被恢復工程;井口整治類的治理措施主要是對廢棄井筒進行封堵。
2.7土地資源破壞防治
礦山生產(chǎn)建設往往造成大面積土地資源的壓占、挖損及污染破壞,使土地失去原有耕作用途。因此,礦山在生產(chǎn)建設前,必須做好整體規(guī)劃,盡量避免占用基本農(nóng)田,且盡量少占用土地資源,對于已破壞的土地資源,應根據(jù)污染破壞程度恢復土地耕作用途。
3結(jié)論
根據(jù)廣西礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀,總結(jié)探討了礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復的主要防治措施,方便了廣大設計工作者進行礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理恢復方案的編制及施工。但是,不同的礦山,由于開采技術水平、生產(chǎn)設備、礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞程度等諸多因素的不同,礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復措施,治理思路也不盡相同。因此,我們應根據(jù)礦山實際情況,采取科學合理的治理恢復措施,保護礦山地質(zhì)環(huán)境。