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论矿山地质环境问题的防治及开采新趋势 ____本文由ABC论文坊最后整理，转载请注明本网网址http// 一、矿山地质环境问题的防治 （一）改进采矿方式 预防采空塌陷最有效的方法是充填法采矿。在目前开采的铁、金矿山中具有较强的可操作性。因为这类矿山矿体多呈脉状或条带状分布，相应的采空区也呈条带状，便于充填，所需充填材料也相对较少，经济上不需大的投入，便可取得明显的防治效果。 对于煤矿等沉积型矿山开采采空区范围大，如果采用充填法开采，则花费巨大且效果不理想。建议改目前的顶板陷落法开采为自下而上异向开采，即采用自深部向浅部的开采方式，这样可有效地防治煤矿采空区的反复塌陷。另外，还可采用如下先进的采煤方式1井下采煤矸石不出井，用之充填井下采空区。这样既可减轻地面塌陷又可避免排矸对地质环境的影响；2同一煤层、多工作面协调开采，以减少地表不均匀下沉，减少倾斜和水平变形对房屋的影响；3分煤层交错布置工作面，可减少不均匀下沉和静态变形值，使部分变形得以抵消。不同煤层开采边界交错布置，错距控制在40-80m。 （二）塌陷土地复垦 塌陷地的土地复垦应因地制宜。塌陷深度较浅的地区，宜采用回填方式予以复垦；地面塌陷深度较深的地区，可采用改造成水库、鱼塘的方式复垦。如招远市探索形成了4种综合治理复垦模式（1）覆土造田模式；（2）挖穴填土栽植果树模式；（3）整治改造成建设用地模式；（4）边建库、边复垦模式。ABC论文坊版权所有 上一页 1 2 3 4 5 下一页 （三）煤矸石综合利用 为减少煤矸石风化扬尘、自燃产生的废气对大气污染及对水环境的破坏，综合利用、变废为宝是唯一出路。可利用煤矸石生产建筑材料，建立矸石再选厂、回收煤炭、拣选高岭石和硫铁矿，充分利用矸石热值、建立矸石发电厂，利用煤矸石铺路、充填塌陷坑、提取化工原料和稀有元素、生产矿物肥料、井下充填、铺路等。 （四）闭坑矿山污染防治 从闭坑矿山对地下水的污染途径和作用机制来看，控制污染的最佳方案就是封堵污染井、切断污染通道、杜绝污染源。在实践中可采用高标号水泥对污染井由下向上注浆封堵，切断矿坑水与岩溶水的水力联系，防止矿坑水继续污染岩溶水。封堵后要进行压水试验以确认封堵效果，并采用分段抽排方案清除污染水体。对矿坑水的利用，可以采用生物法即硫酸盐还原菌去除硫酸盐，直接利用地势较高的矿山立井作投源孔，向矿井内加入相关菌种和底质。在地势较低的立井抽水，得用人工流场控制反应速率。经生物处理后的矿坑水抽出地表后，再采用蓄水沉淀和化学絮凝法进行深度处理，达到利用的目的。 二、矿山开采的新趋势与方法 矿产资源的开发、加工和使用过程不可避免地要破坏和改变自然环境，产生各种各样的污染物质，造成大气、水体及土壤的污染，给生态环境和人体健康带来直接和间接的、近期或远期的、急性或慢性的不利影响。事实证明，一些国家或地区的环境污染状况，在某种程度上总是和这些国家或地区的矿产资源消耗水平相一致的。同时，矿产资源是一种不可再生的自然资源，所以开发矿业所产生的环境问题，日益引起各国的重视一方面是保护矿山环境，防治污染；一方面是合理开发利用，保护矿产资源。于是一个新的概念绿色开采由此产生。ABC论文坊版权所有 上一页 1 2 3 4 5 下一页 （一）绿色开采的概念 所谓“绿色开采”即是一种综合考虑资源效率与环境影响的现代开采模式，其目标是使矿山开采过程中资源开发效率最高，对生态环境影响最小，并使企业经济效益与社会效益协调优化。 （二）绿色开采的关键技术 绿色开采的关键技术归纳起来主要包括矿石与伴生矿物共采技术、矿井保水开采技术、采空区充填技术、矿区土地复垦与综合治理技术、废石不出井及废石资源化技术及煤炭地下气化技术。 1、矿石与伴生矿物共采技术 在开采高瓦斯煤层的同时，利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是煤与瓦斯共采的一条重要途径。在井下因采动影响地层压力发生变化，由于开采卸压，煤层中的瓦斯压力升高，煤中原来的孔裂隙系统的毛细管力反而降低，极易被瓦斯突破形成更大的孔裂隙系统，结果瓦斯解吸运移过程加剧。因此，合理利用采动矿山压力引起的岩层活动规律，有效地进行井下瓦斯抽放和地面煤层气开发，是煤与瓦斯共采的关键技术问题。 2、采空区充填技术 采空区填充技术主要有废石井下填充和膏体填充技术。 废石井下充填和综合利用，主要是利用井下采空区、预掘矿房和废弃巷道作为井下贮存废石空间，将废石充填在这些空间内，既可回收部分建筑物下的矿石资源，又可部分解决或降低地面沉降和塌陷问题。另外废石还可作为巷道掘进壁后充填材料等，作为地下结构支撑体，维护井下作业空间的安全。ABC论文坊版权所有 上一页 1 2 3 4 5 下一页 膏体充填采矿技术是将固体废弃物配制成无需脱水的膏状浆体，通过泵压或重力作用，经过管道输送到井下，适时适量充填采空区。 3、矿井保水开采技术 研究在开采后上覆岩层的破断规律和地下水漏斗的形成机理，以及各种地质条件下开采期间岩层活动与地下水渗漏的关系，从采矿方法、地面注浆等方面采取措施，实现矿井水资源的保护和综合利用。 4、废石不出井及废石资源化技术 废石不出井涉及到井巷维护问题，而且随着开采深度的增加，岩石巷道的开掘将不可避免。因此废石不出井就存在一个废石井下处理系统。 当废石不出井难以实现而外部环境条件又具备时，则可将废石运往地面进行处理、利用，使其异地资源化。如将煤矸石运往外地水泥厂用作水泥原料，运往肥料厂用作肥料的原料等。 5、矿区土地复垦与综合治理技术 矿山开采造成大规模土地破坏，对于矿山生态环境、当地居民生活及矿山和地方经济发展都产生了消极的影响。矿区土地复垦与综合治理己引起有关方面的高度重视。土地复垦的最终目标是恢复因采矿而破坏土地的利用价值，实现矿区生态系统的平衡，为企业生产创造一个良好的外部环境，保障采矿土地利用社会经济的持续发展。矿区的土地复垦和生态重建应与采矿活动同步进行，根据矿山不同开采时期的技术特点和自然环境等因素及时决策出相应的复垦或生态重建方案，尽量避免或减少对环境的破坏，实现采矿与生态重建的一体化。 6、煤炭地下气化技术 煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术。应解决如何使地下煤炭气化产生的致癌物质苯和酚不扩散，不污染、毒化地下水资源及如何处理燃烧形成的大量二氧化碳污染空气的问题。ABC论文坊版权所有 上一页 1 2 3 4 5 下一页
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