矿山地质环境灾害现状与防治研究.doc

矿山地质环境灾害现状与防治研究 矿山作为人类工程活动对地质环境影响最为强烈活动的场所之一,人类在开发利用矿产资源的同时,也改变或破坏了矿区的自然地质环境,从而产生众多的地质灾害,影响人类自身的生存环境。而我们资勘班的日后去矿山工作的话必须注意对矿山地质环境的保护，如今矿山地质环境的污染与破坏已成大患，矿山环境地质问题关系到国计民生，关系到社会的可持续发展，文章说明了矿山地质环境灾害的主要问题，并指出了问题发生的原因有客观原因和主观原因，系统分析了常见矿山环境地质问题各类型的特征。矿山环境地质问题是项综合的系统工程，阐述了对问题的防治和保障矿业开发及生态环境保护协调发展应重视的问题。 1、矿山地质灾害的主要类型与特征 1.1、山体滑坡与泥石流 山体滑坡是矿山开采过程中尤其应该注意的一项地质灾害。滑坡简而言之就是斜坡上的泥土或岩体在地球重力作用下沿着斜坡作整体或局部向下运动的现象。矿山开采过程中的山体滑坡规模比之于暴雨之下的山体滑坡规模小，但危害却更为巨大。矿山开采过程中的滑坡严重危害着相关工程以及工人的生命安全。甚至一些滑坡的隐患也在很大程度上威胁的人民群众的生命财产安全。滑坡一旦发生，其造成的直接间接危害是难以估计的。矿山开采由于其特殊的地质地貌更是极容易发生这一类灾害。在矿山开采的过程中一旦遇到雨水，与山体滑坡紧密相连的就是泥石流。泥石流造成的危害也是非常的大。 1.2、塌陷 采空区塌陷在各类的矿山中都不同程度的发生过此类地质灾害，其过程是十分复杂的，当地下矿层被采出之后，采空区的顶板岩层在自身重力和其上覆岩层的压力作用下，产生向下的弯曲和移动。当顶板岩层内部所形成的拉张应力超过该岩层的抗拉强度极限时，直接顶板首先发生断裂和破碎并相继冒落，接着上覆岩层相继向下弯曲，移动，进而发生断裂和离层。随着采矿工作面的向前推进，受到采动影响的岩层范围不断扩大，当矿层开采的范围扩大到一定程度时，地表就会形成塌陷盆地，危及地表建筑物及农田等。 1.3、崩塌 崩塌主要发生在雨季、软硬相间的岩层，由于差异分化，坚硬岩体突出，由于结构面切割或重力蠕变，易产生崩塌、落石。地质构造发育使完整的岩体被分割成割裂体，割裂体在诱发因素下失稳形成崩塌。人为影响主要是开挖坡脚、改变应力场，使坡体内积存的弹性应变能释放而造成应力重新分布，岩体产生卸荷裂隙，卸荷裂隙多张开且平行于边坡面并使原有的裂隙扩张和张开，由其所切割的岩体，极易失稳形成崩塌。 1.4、水土流失 水土流失是矿山开采过程中非常重要的环境地质灾害。水土流失多表现为土地沙漠化、石漠化现象的不断加剧。水土流失问题带来的直接影响就是土壤肥力下降、良田损毁、环境恶化。与此同时，在水土流失的过程中，泥沙淤积河流堵塞也是不可避免的。这对相关流域的田地灌溉以及防洪防旱都造成了不同程度的影响。 1.5、水土污染 水土污染是发生在程式化进程中，废水、废渣严重的污染着人们的生产生活环境。大量的废水在排向河流的过程中既污染了河流也影响着人们的生活环境；还有各种废渣，通过工业废水以及生活污水渗进地表，污染土地质量。 1.5、大气环境污染 采石场中,尘土飞扬,乱堆乱放的废石废渣经狂风一吹, 漫天飞舞造成了严重的大气污染,严重影响了空气质量。 1.7、噪音污染 矿业开采中,机器声巨大,振动分贝较高,形成了噪音污染,严重影响了周围居民的正常生活。 2、矿山地质灾害的诱发因素 矿山地质灾害的诱发因素很多，但可以说矿山地质灾害是由于人为的采矿活动所直接引起或诱发的灾害。矿山开采开山弃石,加速水土流失,引发地表塌陷、山体滑坡;矿山抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭,地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等。有些是开采过程中难以避免的，如开采深度的增加，使得地应力相应增大引起冒顶、片帮、脱盘等灾害，但有的是开采中忽视预防或开采不规范、管理不科学导致的，如采空区不及时回填，废渣废水随意排放、对水文地质及构造不了解，巷道偏离、盲目指挥、违章作业、私挖乱采等， 有的矿山片面追求经济利益摈弃常规，如的采富弃贫，求近避远，结果为后期的发展埋下灾害隐患。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尤为必要。 3、矿山地质环境保护与治理现状分析 由于长时间、高强度的矿山开采．造成了我国大量土地荒废，生态环境恶化。在地质环境破坏严重的地区．已经发生大面积地面塌陷的地质灾害。由于矿山开采造成的地质灾害1 2379 起，死亡4250 多人，造成直接经济损失160 多亿元。由于采矿活动造成地面塌陷面积达3 5．22 万公顷，占压和破坏土地面积1 43．9 万公顷。。据统计，中国地质灾害除地震和火山爆发等之外，仅与人类活动所造成的地质灾害的诸如滑坡、泥石流、地裂缝和地表塌陷等主要地质灾害所造成的直接经济损失，平均每年约为300 亿元。举个简单的例子，如在铜陵地区因为采矿而形成的的空区塌陷就有二十多处，影响面积422hm2,发生突出就达三十多起。而且由于建矿、采矿强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷使地下水、地表水渗漏，严重破坏了水资源环境，导致采矿区域及周边出现严重的生态环境破坏。加上采矿废水的排放对环境的污染，使得矿区周边地质环境及生态环境遭到严重破坏。针对这样的情况，加快我国矿山地质环境保护与治理，保护我国生态环境已经势在必行。目前我国不断加大对矿山地质环境保护与治理管理力度。 4、矿山环境地质灾害预防对策 矿山地质灾害的危害是非常大的，如果能把矿山地质灾害扼杀在萌芽之中，使环境地质灾害尽量不发生或少发生是最好的。所以对矿山地质灾害的预防就显得格外的重要。 4.1、加强地质灾害防范意识宣传 加强矿山开采地区的地质灾害防范宣传是预防相关灾害的重中之重。相关人员必须做到在战略战术上重视地质灾害的防治。首先要转变思想，不要一味地重视矿山开采带来的经济效益，更应该注重其负面效益。只有这样才可以真正做到危害最小化利益最大化。在矿山地区加强相关工作人员的安全意识，确保其安全上岗。在当地，相关宣传更应该深入人民群众中去。让人民群众了解灾害、重视灾害、预防灾害。相关工作人员更应该运用多种形式，尤其是应该积极合理的运用新闻媒体进行社会宣传。通过多种多样的地质灾害防范宣传活动，相关部门应引起全社会的广泛关注，加强对地质灾害的重视，从而为更有效的地质灾害预防做出贡献。 4.2、建立科学治理模式 在矿山开采过程中应该建立科学合理的治理模式。这种治理不仅仅是矿山开采本身的治理，更包括矿山开采所带来的相关问题的治理。在建立科学治理模式的过程中尤其应该注重环境地质灾害问题与矿山开采经济发展之间的矛盾。只有这样才可以真正从实际出发建立切 实有效可行的治理体系。在矿山开采过程中不可一味依靠矿产资源发展经济，更应该用发展的眼光，建立可持续的经济增长点。尤其应该注意兴修水利，在水源的涵养以及林木资源的保护方面更应该有所侧重。借此从根本上遏制水土流失、上体滑坡等灾害的发生。只有这样才可以建立和谐的生态环境，从而发展可持续经济。 4.3、做好环境地质灾害监测体系 做好环境地质灾害的监测体系是做好防灾减灾工作的重中之重。建立健全环境地质灾害的应急处理体系是矿山开采过程中重要目标之一。在矿山开采过程中应该进行深入分析，及时有效的进行相关资料的研究，使得开采工作更为科学合理的进行。只有在全面掌握矿山矿产资源开采过程中可能发生的一切事宜，才能真正有利于矿山开采的长远发展。尤其是应该有针对性的，根据各类地质灾害制定有效的预防与应对措施。 4.4建立完善的矿山地质环境保护标准体系 通过建立覆盖矿山地质环境调查、评价、监测、保护与合理利用等方面的矿山地质环境保护标准体系,并加强矿山地质环境保护标准的制修订工作,使矿山地质环境保护标准无论从数量上还是覆盖面上都能够充分满足矿山地质环境保护工作的需要。最终做到技术标准统一明确、适用范围广、互交式的标准体系,以满足矿山地质环境保护工作的现实需要。 5、矿山地质灾害的具体防治措施 具体的矿山地质灾害就要有相对应的预防措施和治理措施，这会让我们对于如何防治矿山地质灾害有一个明确的认识。 5.1、对山体滑坡和泥石流的防治 泥石流的治理措施包括工程措施和生物措施 1 工程措施的治理目的是减少灾害的发生频度，降低灾害的危害程度。一般是拦挡、排导和支护措施。对上游的矿渣松散体进行拦挡，阻拦了泥石流的物质来源。修建拦挡坝或谷坊，同时，布置合理的排水措施，使水土分离。中下游进行排导，疏通沟道，对沿途沟道边坡进行支护，防止塌方和道路毁坏。合适的地点修建速流通道，加速泥石流的排导。 2 生物措施的治理目的可减少水土流失、吸收有害物质、净化土壤。 5.2、对塌陷的防治 矿山采空区塌陷治理的较常用的方法是充填复垦，这种方法是利用矿区附近的煤矸石，粉煤灰，露天矿剥离物等可利用的充填材料充填采空塌陷区。该方法多用于有足够的充填材料且充填材料无污染，可经济有效防护治理的地区，既解决了塌陷地复垦的问题，又解决了矿山固体废弃物的处理问题，可谓一举两得。 5.3、对崩塌的防治 矿区崩塌的防治措施主要有 1 露天采掘，剥离边坡应该具有一定的稳定性，在采石场形成高陡边坡上的危岩（崩塌）体进行清除；首先进行人工清除或机械清除，若人工或机械难以清除的采用爆破清除。 （2 对露天矿的边坡，必须进行经常性的检查和维护，必要时进行人工放坡、铺上草皮、植上灌木、砌筑局部挡土墙或预埋防滑桩。合理的设置排水网络，防止地表水流入矿坑冲刷边坡，对于有润滑层理的露天矿要在坑外周围设置防山洪，防泥石流的阻挡或者疏导的设施。 5.4、对水土流失和水土污染的防治 加快矿山矿物制备过程中水处理设备和废气处理设备的投入，将污水和废气进行处理后再行排放。同时注意矿山植被的保护，如果不得不破坏植被，则需尽快通过树木种植、草皮移植等方式恢复矿山植被。这样做也可以防范泥石流和崩塌的发生。 6、对环境地质灾害严重地区的治理 首先要从水资源治理开始，加快矿山矿物制备过程中水处理设备的投入，将污水进行处理后再行排放。同时加快矿山植被的恢复，通过树木种植、草皮移植等方式恢复矿山植 被。同时，为防止突变性灾害，还要合理设计边坡参数，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；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；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。在土地荒漠化严重地区，治理是一项长期的工作，通过上面论述的水资源治理、植被治理等方式，慢慢恢复矿山周边土壤水分以及植被，恢复土地含水量是治理矿山土地荒漠化的唯一方式。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。 对于固体废弃物多的地区合理利用废弃矿物进行矿坑回填可以极大的降低矿坑回填资金使用。采矿废石要集中堆放，预期存量较少，这些废石将分期回填到废旧坑井内。采矿结束后， 应将废石纳入全矿区整体治理的规划中，达到恢复自然生态的程度。通过废弃矿石与砂石的合理配比进行回填，一方面减少了回填使用材料带来的资金与物质浪费，另一方面也对废弃矿物有了很好的处理。并且这样的回填在压实度、以及地质原有情况复原上也有着一定帮助。还可使用一些新的技术对这些固体废弃物进行回收利用，如采用尾砂综合利用，如对有价值的成分进行合理的科学回收（主要是金属、石英、云母、其他金属、非金属矿物等），使尾砂减量化。而对于煤矿固体废弃物，则可以利用煤矸石发电、造地与铺路、利用煤矸石生产建筑材料等。 废弃矿山地质环境恢复治理后土地资源的利用，不仅是土地的平面利用，而且是土地的空间利用。这是矿产资源开发环境保护的重要环节。只要进行矿产开发就会不同程度地破坏环境，开发活动虽然已经停止，但对环境的伤害却会长期存在。废弃矿山的治理，只要科学地安排与规划，就可以变废为宝。我们可以把它们用来做建设用地、农田开发，旅游景观和旅游用地、仓储用地和废弃物存放地、养殖用地、园林景观绿化用地等。另外我们需注意对废弃土地进行生态恢复，由于矿山废弃土地的土壤条件相对恶劣，在复垦的过程中，必须尽力的改善土壤的环境，而这一措施主要有填土造田，植物修复，灌溉与施肥以及微生物修复等，除此之外，还可以施加有机改良废弃土地基质。通过对矿山地质环境恢复治理和废弃矿山治理后土地资源的综合利用，不仅可以增加建设用地、农用地和绿地，还可以节省矿山生态环境保护与治理的工作量和工作成本，并能提供资金支持，真正达到变废为宝的效果，最重要的是能缓解土地供需矛盾的实际问题，真正解决保障发展保护资源的难题。 总结 矿区地质灾害大多是由于采用不科学的采矿方法造成的，当人们意识到环境对人类生存的重要性，懂得如何正确解决资源需求与保护人类生存环境的矛盾时，科学的采矿方法将被越来越广泛地应用。只有合理有效地利用资源、保护矿山环境，在矿山的开采过程中加强监测与信息化的管理，积极的用科学的方法和手段来防止和避免矿山地质灾害的发生，最终实现矿业的可持续发展。也只有真正做到合理科学的开采矿山资源，在遇到环境问题时能够积极稳妥的处理，才能实现矿业的可持续快速发展，同时也能为我们的子孙后代留下一笔宝贵的资源和良好的生态环境这一巨大财富。 参考文献 [1] 鲍广涛. 矿山地质环境灾害的现状及防治措施,与测绘2012 第2期 ［2］郭维君． 崔晓艳． 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