山地质环境问题与综合治理对策研究.pdf

第2 1 卷第1 期 2010 年3 月 地质灾害与环境保护 J o u r n a lo fG e o l o g i c a lH a z a r d sa n dE n v i r o n m e n tP r e s e r v a t i o n V 0 1 ．2 1 ，N o ．1 M a r c h2 0 1 0 文章编号1 0 0 6 4 3 6 2 2 0 1 0 1 0 1 - - 0 0 2 1 - - 0 5 某矿山地质环境问题与综合治理对策研究 祝启坤，黄玉清，宋征 武汉工程大学，武汉4 3 0 0 7 3 摘要在扼要介绍矿山基本概况与地质条件的基础上，着重分析了该矿山存在的主要地质环境问题 与成因。综合考虑其危害程度与经济投入等，依照“预防为主、防治结合”的基本原则，分别从保护性措 施、工程治理措施以及监测措施三个方面提出了该矿山地质环境综合防治对策。通过本方案的实施，可 使1 5 1 益加剧的矿山地质环境问题能够得到有效遏制，消除或减弱矿山地质灾害安全隐患。并全面恢复矿 山生态环境。 关键词矿山；地质环境；安全；综合治理；生态恢复 中图分类号 T D l 6 7 文献标识码 A 矿山环境保护与安全生产是矿山企业在实际生 产过程中所面临的两大主题，也是当今社会、政府主 管部门以及矿山企业所关注的热点问题[ 1 q ] 。如何 既合理地开发矿产资源，又不至于造成矿山地质和 生态环境恶化以及重大地质灾害事故发生，是实现 经济社会可持续发展战略的重要研究课题[ 4 ] 。本文 针对鄂西某矿山存在的地质环境问题，以实现矿山 地质环境安全与保护生态环境为总体防治目标，分 别从保护性措施、工程治理措施以及监测措施3 个 方面提出了该矿山地质环境综合治理方案，可为同 类矿山所借鉴。 1 矿山基本概况 防治区位于恩施自治州建始县境内，2 0 9 国道 从矿区中北部通过，公路交通方便。 该矿山兴建于1 9 8 8 年，经过2 0 余年的不断开 采与整改，目前已形成完整的开拓运输与通风系统。 矿界由5 个拐点圈定，面积1 ．6 5 8k m 2 ，开采深度 18 0 0 ～17 0 01 T I ，设计原煤生产能力6 0k t ／a ，服务 年限9 ．6a 。矿井采用斜井开拓，走向长壁后退式回 采，中央并列抽出式通风，全陷落法顶板管理。 矿区可采含煤地层为二叠系下统马鞍段含煤岩 系，煤层平均厚0 ．8 9m ，倾角1 4 。。煤层直接顶板为 灰黑色炭质泥岩和粉砂质泥岩，间接顶板为深灰色 收稿日期2 0 0 9 0 9 1 8改回日期2 0 0 9 1 2 3 0 栖霞灰岩。直接底板为灰色粘土岩、深灰色石英砂 岩和炭质泥岩，间接底板为黄龙灰岩。 本区属亚热带季风气候，年平均降雨量11 0 0 ～ 17 0 0m m ，平均气温章1 5 “ C ，相对湿度8 0 ％。夏季 雨量多，冬季雨量少。 2 地质条件 2 ．1 地形地貌 矿区属中切割中高山区，区内山峦起伏，海拔 17 5 0 ～18 8 0 ．7m 。自然条件下矿区灌木、植被茂 密，水土保持良好。地面坡度一般在1 0 。～3 0 。之间， 有利于雨季地表水排泄。 2 ．2 地层岩性 矿区出露地层由新至老为第四系 Q 残坡积 堆积层，上部为亚粘土、亚砂土，下部为碎块石夹砂 及泥质物，结构松散，厚0 ～1 0m ；二叠系下统栖霞 组灰岩段 P 。q 2 ，上部为中一厚层状灰岩，下部夹黑 色泥岩、钙质页岩，厚1 ．4 ～1 4 ．3m ；二叠系下统马 鞍段 P 。q ” ，顶部为炭质及粉砂质泥岩，中上部为 煤层夹炭质泥岩及粘土岩，下部为细粒石英砂岩，厚 1 2 ．9 8 ～1 6 ．5 9m ；石炭系中统黄龙组 C 2 h n ，厚层 状灰岩，未见底。 2 ．3 地质构造 矿区内地层总体呈南东东倾斜的单斜地层，岩 万方数据 2 2地质灾害与环境保护 层走向1 4 。～5 0 。，倾角1 0 。～2 0 。。矿区西边界发育 F 3 正断层，断面倾向北西，走向2 0 。～3 0 。，垂断距约 2 8 0m ，向南断距变小。 2 ．4 水文特征 含水层主要为第四系残坡积孑L 隙含水层，弱富 水性，多分布于缓坡和山间低洼处；二叠系下统栖霞 组灰岩段岩溶裂隙含水岩组和石炭系中统黄龙组溶 洞裂隙含水层，含水不丰。 隔水层主要为二叠系下统栖霞组灰岩段底部 泥岩、钙质页岩隔水岩组和马鞍段隔水岩组。 矿区未发现大的构造破碎含 导 水带和溶洞 水，含水层和隔水层相间产出，相互间不发生水力联 系。各含水层主要靠大气降水补给。矿井涌水量 3 ～6m 3 ／h 。区内无常流地表水体，多为季节性溪 沟。 矿山地质环境条件属中等复杂一简单类型。 3主要地质环境问题与成因 由于矿山开采历时较长，特别是民窑小井时期 的不规范开采，使得矿山地质环境破坏较为严重。 根据现场调杏及已有工程资料分析，目前该矿山主 要存在以下几类地质环境问题。 3 ．1 滑坡地质灾害问题 由于采矿活动及公路边坡开挖，矿山发育滑坡 地质灾害多处，其中危害较大的有4 处 H P I 、H P 2 、 H P 3 、H P 4 。滑坡体基岩总体稳定，滑体厚度2 ～ 5m ，属浅层滑移破坏。各滑坡体及其下已砌筑的 简易干砌石挡墙均出现不同程度的变形与破坏，图 1 为H P 3 变形与破坏情况。 图1 滑坡体变形破坏现状 H P 3 F i g ．1 C u r r e n ts t a t eo fl a n d s l i d ed e f o r m a t i o n H P 3 各滑体目前均处于基本稳定一不稳定状态，主要 危害对象为坡下公路过往车辆及行人安全等。各滑 坡体特征见表1 。 3 ．2 地表塌 沉 陷灾害问题 目前矿界范围内共存在7 个采空区 K Q l ～ K Q 7 ，总面积达0 ．5 6 9k m 2 ，约占整个矿区面积的 3 4 ．3 ％。现阶段采空区地面尚未发现较大规模的地 表变形、塌陷等不良现象。但因采用全陷落法顶板 管理方式，未来随着井下采空区规模的不断扩大，有 可能使采空区上部岩体的纵向裂隙、裂缝进一步扩 展与贯通，当遇连阴雨或暴雨等不利外部环境因素 时，进而诱发地表塌 沉 陷地质灾害。 表1 各滑坡体特征 T a b l e1C h a r a c t e r i s t i c so fl a n d s l i d e s ＼ 编号 名≯＼ H P lH P 2H P 3H P 4 纵长／m 3 54 22 03 5 横宽／m 5 01 1 54 34 5 厚度／m2 ～52 ～42 ～43 ～5 高度／m 2 51 51 51 8 滑向／。 2 7 09 09 02 7 0 滑坡类型残坡积物粘土碎石土碎块打土 稳定状态基本稳定 小稳定不稳定小稳定 3 ．3 矿山弃渣问题 矿山每年产生固体废弃物约61 0 0m 3 ／a ，主要 来源于井下采掘废石、炉渣及生活垃圾。因对地质 环境保护认识不足，以往随意丢弃固体废渣现象严 重，且未采取有效工程措施予以处置，对矿山地质环 境影响突出。其危害不仅表现为直接占用大量土地 和破坏地表生态植被，而且当遇特大暴雨时，易产生 前缘局部坍塌、滑坡，并可能诱发泥石流灾害。目前 矿山已存在多处废渣堆场，其中危害较大的有4 处 O z l 、Q Z 2 、Q Z 3 、Q Z 4 ，渣体主要由碎石构成，直径 1 ～1 0c m 不等，稳定性较差。图2 为Q Z l 废渣堆场 现状。 图2 废渣堆场现状 Q Z l F i g ．2 C u r r e n ts t a t eo fw a s t er e s i d u e Q Z l 各废渣堆场特征见表2 。 表2 各废渣体特征 T a b l e2C h a r a c t e r i s t i c so fw a s t er e s i d u e s 、＼编号 名≯＼ Q Z lQ Z 2Q Z 3Q Z 4 长度／m5 53 53 04 0 坡高／m 8 ～1 01 0 ～1 26 ～81 2 ～1 5 坡角／。4 54 02 5 ～3 54 5 体积／m 3 40 6 080 0 063 0 056 0 0 稳定状态不稳定基本稳定 摹本稳定不稳定 万方数据 第2 1 卷第1 期祝启坤、黄玉清、宋征某矿山地质环境问题与综合治理对策研究 2 3 3 ．4 水环境破坏问题 矿层位于当地侵蚀基准面以上，矿井水主要来 源于大气降水，随季节变化，因此，矿山开采活动不 会对矿区附近水均衡造成较大影响。但由于煤层及 围岩中含硫化物成分，当地下水通过岩体裂隙、采空 区、废旧井巷排出地表，或者是地表雨水经煤 渣 堆 场淋滤浸出后，其固体悬浮物，硫化物以及酸性矿坑 水等会对矿区周围地表水体、土壤和生态环境造成 破坏。因矿山对废水未采取任何有效处理措施，目 前矿区周围地表水体污染较为严重。图3 为位于矿 区南部后期风井附近矿山酸性废水经自然冲沟排出 时，造成了周围树木与林草的枯死。 图3 酸性废水破坏地表植被情况 F i g ．3V e g e t a t i o nd e s t r o y e db ya c i dw a s t e w a t e r 3 ．5 其他地质环境问题 矿区地处鄂西暴雨中心区内，地形陡峻、沟谷发 育，每年7 ～8 月，暴雨频繁，常导致山洪暴发。由于 切坡开挖、废渣堆放等工程活动有可能诱发矿区冲 沟地带山洪泥石流和工程边坡滑移等地质灾害发 生。另外，因组成煤层直接顶板为炭质和粉砂质泥 岩，岩性软弱，遇水易软化剥落，间接顶板为碳酸岩 类，岩溶较发育，特别是采空区与废旧巷道的存在， 易产生老隆与岩溶突水以及冒顶、片帮等井下地质 灾害发生，对矿山安全生产构成威胁。 综上所述，矿山主要存在滑坡、地表塌 沉 陷、 矿山弃渣、水环境破坏、泥石流等多种地质环境问 题，且可以预测，随着矿山开采活动的持续进行，若 不采取有效防控措施，这些问题将会逐渐突显并进 一步加剧。 矿山主要地质环境灾害点分布如图4 。 4 综合治理原则与目标 4 ．1 治理原则 根据矿山存在的地质环境问题，确定本次综合 治理的基本原则坚持预防为主、防治结合的原则； 坚持在保护中开发、在开发中保护的原则；坚持发展 循环经济、建设绿色矿业的原则；坚持技术可行、经 图4 主要灾害点分布 F i g ．4 D i s t r i b u t i o no fm a j o rg e o l o g i c a ld i s a s t e r s 济合理、突出重点的原则。 4 ．2 治理目标 本次综合治理的总体目标为通过对目前矿山 已存在的地质环境问题的综合治理与监控，使得日 益加剧的矿山地质环境问题能够得到有效遏制，消 除或减弱由于矿山地质灾害所产生的安全隐患，全 面实现矿山生态环境的恢复与好转，最终达到矿业 开发中人与自然的和谐，经济和环境效益的统一。 5 综合治理对策措施 结合矿山地质环境问题类型、危害程度、资金投 入等实际情况，依据上述综合治理原则与目标，本文 主要采取保护性措施、工程治理措施以及监测措施 等手段对矿山所存在的地质环境问题进行综合性防 治‘4 ～。 5 ．1 保护性措施 对矿山存在的地质环境问题，首先通过采取各 项保护性措施事先预防，具体预防措施包括 1 建立健全矿山地质环境保护的组织领导机 构，完善管理规章与目标责任制度，明确矿山法人代 表为矿山地质环境保护与灾害预防的第一责任人， 设立专门岗位并安排责任心强、懂技术的专职人员 负责矿山地质环境保护的日常管理工作。 2 牢固树立“以人为本、造福后代”的思想观 念，加强宣传并严格执行环境保护法、矿山安全 法、水污染防治法、土地管理法、森林法、地 质灾害防治条例、矿山地质环境保护规定等相关 法律法规，增强法律责任意识。 3 全面掌握矿区范围内土地资源、植物资源、 水资源、井下采空区等的分布情况以及地质灾害隐 患的数量、规模、危险程度与危害对象等，对重要保 护对象设立警示牌，逐一建立矿山地质环境保护与 地质灾害危险源档案管理信息库，并对数据进行分 万方数据 2 4 地质灾害与环境保护 析、预测，及时掌握其动态变化趋势。 4 严禁随意扩大用地范围与毁坏地表植被、 无序排放各类污水与固体废弃物、随意开采保安矿 柱等破坏地质环境的行为。 5 加大对矿山地质环境保护的日常巡查力 度，发现问题应及时上报，并采取有效预防措施，杜 绝重大地质环境灾害事故发生。 6 不断总结矿山地质环境保护经验，逐步提 高日常管理水平。 5 ．2 工程措施 对现状存在的滑坡体、固体弃渣和含硫酸性废 水等对矿山地质环境影响严重的问题，主要采取相 应的工程措施予以整治。 5 ．2 ．1 滑坡综合治理 H P l 考虑该滑体目前处于基本稳定状态，主要 采用“仪器监测”手段对滑坡体实施动态监测，以避 免重大滑坡灾害发生，同时辅以截排水措施。 H P 2 采用“浆砌石挡墙 格构锚固 截排水 植草”综合治理方案。即在坡脚位置布设墙高为 2 ．2m 的直墙式浆砌石挡墙一道，用以对坡脚进行 支挡与封闭防护；采用3m 3m 现浇钢筋混凝土 菱形格构对不稳定坡体进行加固，锚杆布置在纵横 梁的交点处，1 根①2 5 钢筋，全长粘结；为防止雨水 对坡面冲刷和植被恢复，格构内置1 0c m 厚的有机 土植草。现浇混凝土格构平面布置见图5 所示。 1 墨l镶边5 0 0 。15 0 0 雾◆By,x％T,xy,xsYH震 ‘一 垫 伸 、缩 缝 - 一 拦渣墙上Q 3 0 图5 格构锚固布置 F i g ．5 P r o j e c ta r r a n g e m e n to ff r a m ea n c h o r H P 3 采用“浆砌石挡墙 截排水 植草”综合 治理方案。即在坡脚位置布设墙高为3m 的仰斜 式浆砌石挡墙一道，对不稳定边坡进行抗滑支挡；墙 顶坡体经平整后进行植被。 H P 4 采用“浆砌石挡墙 浆砌石格构 截排水 植草”综合治理方案。即在坡脚位置布设墙高为 3m 的仰斜式浆砌石挡墙对不稳定边坡进行抗滑支 挡；坡面平整至小于3 5 。后，采用2 ．5m 2 ．5m 浆 砌石菱形格构对边坡进行防护，格构内置厚1 0c m 的有机土植草。 为防止雨水下渗浸泡、软化岩土体及对坡面冲 刷，在各潜滑体坡顶5m 以外布设沟坡比为1 1 、 底高为3 0c m X 4 0c m 的梯形浆砌石截水沟一道， 以拦截滑体外围地表水；在坡脚位置布设底高为 4 0a m 5 0C l T I 矩形浆砌石排水沟，以汇集、排泄坡 面地表水及坡体渗出水。 5 ．2 ．2 固体废渣综合治理 如图6 所示，对矿山废渣堆场采用“挡渣墙 截 排水 植草”综合治理工程方案。即首先在堆渣体 的坡脚位置设置一道挡渣墙用以拦截、支挡堆渣体， 其中Q Z l 、Q Z 2 、Q Z 4 采用仰斜式浆砌石挡墙，墙高 3m ，Q Z 3 采用直墙式浆砌石挡墙，墙高2 ．5m ；然后 对堆渣体的坡面进行清坡、削方与夯实，为保证坡体 自然稳定，平整后的坡面坡度一般不大于3 5 。；因 Q Z l 坡下平坦地带拟修建篮球场，为美化环境，该 渣体坡面采用2 ．5m 2 ．5m 浆砌石菱形格护坡， 格构内置厚1 0c m 的种植土植草；为防止废渣堆淋 滤渗出水对周围环境的污染，在拦渣墙前布置一道 4 0c m 5 0c m 矩形浆砌石排水沟，将从拦渣墙泄水 孑L 排出的淋滤污水引至矿山污水处理系统，经处理 后达标排放；最后将堆渣体的表面采用3 0c m 的种 植土覆盖，并种植草木，以恢复地表生态植被，草本 植物选择黑麦草、百喜草等多年生匍匐性草种，人工 播撤，苗木树种选择日本落叶松、刺槐、臭椿等乡土 树种，人工点穴法植苗栽植，行距2m X 2m 。 图6固体弃渣综合治理工程布置 F i g ．6C o m p r e h e n s i v et r e a t m e n to fs o l i dw a s t e r e s i d u e 5 ．2 ．3 废水防治 根据矿山废水所含污染物种类、性质与分布等 情况，本矿山水污染防治采用如下方案首先通过合 理规划截排水系统将未达标的矿坑水及矿渣堆渗滤 水汇集后引至废水处理池，然后采用石灰中和法对 废水进行处理，石灰投加量5 ～6g ／l ，沉淀时间约 8h ，废水处理后做到达标排放或回用。 废水处理工艺流程见图7 。 5 ．3 监测措施 为了解矿山未来地质环境的发展趋势，预防突 万方数据 第2 1 卷第1 期祝启坤、黄玉清、宋征某矿山地质环境问题与综合治理对策研究 2 5 鼍广惭化]广污泥干化 废水收集系统’混合反应池- 沉淀池，过滤 jL 达标排放或回用 搅拌 图7 矿山废水处理工艺流程 F i g ．7 P r o c e s so fm i n ew a s t e w a t e rt r e a t m e n t 发性灾害事故发生，矿山应建立健全矿山地质环境 保护监测网，做好群测群防工作。依照经济实用的 原则确定如下监测方案对危险性较大的H P I 采用 全站仪设站变形观测 参见图4 ；对地表变形与塌 沉 陷、不稳定边坡、建筑物变形、采空区及巷道变 形等安排专人负责定期巡视检查，监测方法一般可 采用眼看、耳听和辅以简易测量工具，必要时可采用 录像、摄影等，监测内容主要包括变形的位置、方向、 变形量、变形速率、发生时间及变化规律等；水质污 染主要在废水处理池出水口取样分析，污水做到达 标排放。 正常情况下监测频率一般为仪器监测每月2 次，人工巡视每1 0d1 次，水质分析每季度1 次，当 遇暴雨、连阴雨时或发现变形异常、水质污染超标 时，应加大监测频次，同时查明原因，并采取有效应 对措施。 6 结语 矿山地质环境问题既是一个社会性问题，又是 一个经济性问题。本文以鄂西某矿山为例，提出了 矿山地质环境保护与综合防治的基本思路与方法， 即首先从合理规划、规范开采、加强管理、提高安全 与环保意识等方面通过采取保护性对策措施提前加 以预防；然后对矿山安全生产与地质环境构成潜在 威胁的危险源进行工程整治，包括截排水、支挡加 固、植被恢复等；同时采取仪器监测与人工巡视等手 段对矿山地质环境进行动态跟踪监控，进而达到全 面保护矿山地质环境、消除或减轻地质灾害安全隐 患、并使其综合治理成本总体最优的目的。 参考文献 [ 1 ] 李长洪，任涛，蔡美峰，等．矿山地质生态环境问题及其防治对 策与方法[ J ] ．中国矿业，2 0 0 5 ，1 4 1 2 9 3 3 ． [ 2 ] 武强，陈奇．矿山环境问题诱发的环境效应研究[ J ] ．水文地质 工程地质，2 0 0 8 ，3 5 5 8 1 8 5 ． [ 3 3 任军旗。郑群有，方茜娟．矿山地质环境治理口] ．中国地质灾害 与防治学报，2 0 0 8 ，1 9 3 1 6 0 1 6 2 ． [ 4 ] 胡立嵩，肖友发．蛇屋山金矿区环境地质调查与评价[ J ] ．有色 金属 矿山部分 ，2 0 0 5 ，5 7 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“p r e v e n t i o nf i r s t ，c o m b i n a t i o no fp r e v e n t i o na n dc o n t r o l ”，t h ep a p e rp u tf o r w a r dc o u n t e r m e a s u r e so fc o m p r e h e n s i v ep r e v e n t i o nt og e o l o g i c a le n v i r o n m e n to ft h em i n ef r o mt h r e ea s p e c t p r o t e c t i v em e a s u r e s ，e n g i n e e r i n gt r e a t m e n tm e a s u r e sa n dm o n i t o r i n gm e a s u r e s ．T h r o u g ht h ei m p l e m e n t a t i o no ft h es c h e m e ，t h ep r o b l e m so f g e o l o g i c a le n v i r o n m e n tc o u l de f f e c t i v e l yb ec u r b e di nt h em i n e ，a n dh es e c u r i t yr i s k so fg e o l o g i c a ld i s a s t e r sc o u l db ee l i m i n a t e d o rr e d u c e d ，a n dt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n tc o u l db er e s t o r e d ． K e yw o r d s m i n eg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ；c o m p r e h e n s i v et r e a t m e n t ；r e s t o r a t i o no fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n t 作者简介祝启坤 1 9 6 3 ～ ，男．河南信阳市人，硕士，副教授。主要从事地质灾害防治与岩土工程加固方面的教学和研究工作。 万方数据 某矿山地质环境问题与综合治理对策研究某矿山地质环境问题与综合治理对策研究 作者祝启坤， 黄玉清， 宋征， ZHU Qi-kun， HUANG Yu-qing， SONG Zheng 作者单位武汉工程大学,武汉,430073 刊名 地质灾害与环境保护 英文刊名JOURNAL OF GEOLOGICAL HAZARDS AND ENVIRONMENT PRESERVATION 年，卷期2010，211 被引用次数0次 参考文献7条参考文献7条 1.李长洪.任涛.蔡美峰.李军财 矿山地质生态环境问题及其防治对策与方法[期刊论文]-中国矿业 20051 2.武强.陈奇 矿山环境问题诱发的环境效应研究[期刊论文]-水文地质工程地质 20085 3.任军旗.郑群有.方茜娟 矿山地质环境治理[期刊论文]-中国地质灾害与防治学报 20083 4.胡立嵩.肖友发 蛇屋山金矿区环境地质调查与评价[期刊论文]-有色金属（矿山部分） 20052 5.汤中立.李小虎.焦建刚.闫海卿 矿山地质环境问题及防治对策[期刊论文]-地球科学与环境学报 20052 6.祝启坤.覃雯.郭志明 白杨树湾高边坡稳定性分析与综合防治对策[期刊论文]-工程勘察 200811 7.李庶林 论我国金属矿山地质灾害与防治对策[期刊论文]-中国地质灾害与防治学报 20024 相似文献10条相似文献10条 1.会议论文 白喜庆.沈智慧 典型矿山地质环境调查评价方法探讨以陕北地区矿山地质环境调查为例 2003 矿产资源的开发必然对自然环境造成改变和破坏，产生一些矿山环境地质问题。本文扼要总结介绍了矿山地质环境调查评价的程序、技术手段和方 法。 2.会议论文 何芳.徐友宁.陈社斌.张江华.袁汉春 矿山地质环境图件编制方法探讨以西北地区为例 2003 西北地区矿产资源丰富，矿山开发引发了一系列环境地质问题。将不同类型矿产、不同开发方式、不同地质环境背景区、不同规模性质的矿山企业 开发产生的环境地质问题用图件形式予以形象直观的表示，是项目的重要成果之一。西北地区矿山开发地质环境系列图件包括西北地区矿山环境地质 问题历史及现状图、西北地区矿山环境地质问题预测分区图、西北地区矿山环境地质问题综合评价分区图、西北地区矿山地质环境恢复治 理分区图。本文着重讨论西北地区矿山环境地质问题综合评价分区图的编图方法、表示内容及镶表形式。作为对大区域小比例尺图件编制方法的 尝试。 3.会议论文 张锦.田根.童小华 遥感技术和PDA在矿山地质环境调查中的应用研究 2004 摸清全国矿山基本现状及其开发对生态环境的影响,查明已存在的主要环境地质问题及其危害,为合理开发矿产资源、保护矿山地质环境、矿山环境 整治、矿山生态恢复与重建、实施矿山地质环境监督管理提供基础资料和依据是国土资源部门当前急需进行的工作.利用遥感技术进行区域矿山环境地质 调查的数据处理与解译工作的目的是利用不同时相的卫星影像资料进行对比分析研究,解译典型矿山环境地质灾害如采场、尾矿库、废渣堆、滑坡、地 面塌陷等,提供对矿山环境地质综合调查和评估具有宏观指导意义的研究报告和图集. 4.学位论文 徐宁霞 地下采煤对矿山地质环境影响程度的分析 2009 矿产资源开发引发的矿山地质环境问题已成为影响矿山正常生产和人类居住环境的重要因素。随着时间的推移和孕灾条件的积累，将会诱发地质灾 害的产生。地质环境作为人类生存与发展的母体，为人类提供了丰富的资源和广阔的空间；地质灾害作为个体，是不能脱离母体而单独存在的，地质灾 害总是发育在一定的地质环境中。地质环境控制着地质灾害的产生与发展，地质灾害的发育状况又反作用于地质环境，使得人类生存与发展的地质环境 不断发生变化。因此，弄清不同地质及生产技术条件下矿山地下开采对地质环境的影响和破坏程度，对实现矿产资源开发与地质环境保护的协调发展具 有重要作用。 通过分析鲁班山南矿地形地貌、地质构造、地层岩性以及气象水文地质条件等因素，结合井田上、下对照图可以看出，井田内发育几条落差较大的断层 ，地表水通过断层或大的裂隙渗入井下；井田外围发育一些较小规模的层间褶皱，影响到浅部地层。另外矿山地下开采破坏了地壳内部原有的力学平衡 状态，可能会引起地表开裂塌陷、陡崖崩塌以及老滑坡的复活。 一方面，首先在分析鲁班山南矿复杂的地质构造基础上，以采动强度、覆岩条件和地表条件作为评判矿山地质环境影响程度的一级指标，并依据评估层 次分解为相应的二级指标建立模糊综合评判指标体系。其次，引入弱模糊一致矩阵的概念优化了传统层次分析法确定属性权重的不足，解决了传统AHP很 难满足一致性检验的问题。再次，依据矿山特殊的地质条件，将地质环境影响程度划分为强烈、较强烈和不强烈三个评估等级，从而构建指标因素相对 于地质环境影响程度等级的模糊综合评判表。由于矿山地质环境影响程度的评估是一个灰色系统，选择三角白化权函数建立各指标因子的隶属函数式 ，通过对指标因子定性定量分析，给出一组指标的实现值，计算各指标相对于三个灰类强烈、较强烈、不强烈的隶属度，从而构建模糊隶属矩阵。最 后，运用模糊数学与灰色理论相结合的方法建立模糊灰色理论模型，依据鲁班山南矿矿区地质及生产技术条件对地质环境影响程度做出一级模糊灰色综 合评估，将每一类的一级评估结果看成是一个单因素评判集，结合权重进行二级模糊灰色综合评估。结果显示，鲁班山南矿地质环境影响程度为较强烈 ，与矿山实际情况吻合程度较高。说明模糊灰色理论模型在预测矿山地质环境影响程度方面具有可行性和应用价值。 另一方面，从地下岩体应力特征、岩层破坏特征以及地表移动特征入手，解析地面沉降的机理。通过分析采动强度、覆岩条件以及地表条件的灰色特性 ，把矿山地质环境影响程度的评估视为一个典型的灰色系统，从而建立GM1，1灰色模型。并在1342工作面地表的走向主断面设观测点，进行为期二十 二个月地面沉降位移的监测，以此作为原始序列，进行1-AGO生成序列，建立灰色微分方程的时间响应序列式。通过模型值与实际测量值的对比，结合关 联度检验法可知，模型的精度都比较高。依据矿山地质环境影响程度按斜率判定，鲁班山南矿地质环境影响程度为较强烈，与模糊灰色理论模型的评估 结果一致。 5.期刊论文 徐友宁.XU You-ning 矿山环境地质与地质环境 -西北地质2005,384 介绍了矿山环境地质与矿山地质环境及其关系,论述了矿山环境地质问题分类及其特点,以及矿山环境地质学沿革及发展现状,最后提出了需要加强矿 山环境地质研究的主要方面. 6.期刊论文 徐友宁.XU You-ning 矿山地质环境调查研究现状及展望 -地质通报2008,278 矿产资源开发引发的矿山环境地质问题已成为影响矿山正常生产和人居生态环境安全的重要因素,为了实现矿产资源开发与环境保护并重的绿色矿业 目标,需要在合理开发利用矿产资源的同时,最大程度地减少、减轻矿业开发对矿山地质环境的负面影响.依据8年来矿山地质环境调查研究工作的经验和 体会,简述了矿山环境地质的兴起与发展、研究意义和方法、现状与进展,提出了今后矿山环境地质研究的主要方向和内容,旨在推动矿山环境地质研究的 同时,推进矿山地质环境保护工作. 7.期刊论文 魏继生.孙传敏.WEI Ji-sheng.SUN Chuan-min 龙门山中段煤-磷矿区矿山地质环境综合评价 -中国矿 业2009,1810 矿山地质环境综合评价作为环境地质研究的一个主要手段, 在矿山环境保护中的作用愈来愈重要.本文采用数学综合评判的半定量方法对龙门山中段 煤-磷矿区地质环境进行了综合评估,划分出矿山地质环境不良区、矿山地质环境一般区和矿山地质环境较好区,分别讨论了各区主要地质环境问题,并提 出了相应的对策和建议,为该区矿山地质环境保护和治理提供重要科学依据. 8.期刊论文 陶虹.向茂西.戴福初.李彦宝.TAO Hong.XIANG Mao-Xi.DAI Fu-Chu.LI Yan-bao 基于GIS的陕西省矿山 地质环境综合分区研究 -地质灾害与环境保护2007,182 陕西省矿山环境地质问题严重,其影响因素可分为矿山开发对地质环境的影响程度、地质环境背景及区位条件、矿产资源开发利用规划、矿山生态环 境恢复治理难易程度等四大类.本文在MAPGIS平台上,采用正方形网格单元划分,选择综合指数模型为评价模型,将各影响因素处理成基于GIS的单因素专题 图层,再将各专题图层按权重进行空间代数叠加,利用叠加结果进行矿山地质环境综合评估分区,将陕西省矿山地质环境按综合评估指数的大小分为三级区 ,其中严重区22个,面积8 384.09 km2;较严重区40个,面积约20 194.7 km2;一般区1个,面积177 221.21 km2. 9.学位论文 杨青华 基于GIS和RS的黄石市矿山地质环境评价 2009 国内外对矿山地质环境问题日趋加重的危害性越来越重视，而对于矿山地质环境的量化评价则是在近几年刚刚兴起，仍处于探索及初步研究阶段。 如何将矿山地质环境进行定量化分区，并根据不同分区内的矿山地质环境问题进行针对性的预防与治理是当前保护矿山地质环境、进行矿山地质环境规 划并进行分期治理的首要任务之一。 本文采用GIS和RS技术，以黄石市黄石港区、西塞山区、下陆区、铁山区为研究对象，利用2009年1月27和2008年12月16日SPOT5遥感数据，结合研究 区的地形图及采矿登记权等相关资料，对矿山地质环境进行评价。论文着重研究了以下几方面 1、根据数据的可获取性，在分析研究区地质背景、自然地理环境、地质灾害发育程度和矿山开采现状的基础上，建立一套基于GIS和RS的矿山地质环境 评价指标体系包括地质背景、矿山地质环境现状和自然地理环境三个准则层，以及对应的11个因子组成的要素层。 2、针对各指标，提出了与之相适应的GIS和RS提取方法利用三维表面分析模块提取坡度分级图；在获取的地层信息数据的基础上，根据地层是否含矿 和岩石的抗风化能力进行分级赋值；根据收集的矿权数据和遥感影像的解译数据，对矿山生产规模、矿山开采深度、矿山经济类型和矿山开发占用破坏 土地进行分级提取；地质灾害采用2km2km单元划分格网进行密度制图；基于像元二分模型，利用归一化植被指数提取植被覆盖度；利用Spline内插法 ，得到降雨侵蚀力栅格分布图；利用欧式距离分析功能建立道路影响因子分级图。 3、运用层次分析法，给各指标因子赋权重。再根据评价指标分级体系和矿山地质环境综合评价模型，运用GIS的栅格运算功能，对各指标因子进行栅格 计算、空间叠加，最终得到了黄石市矿山地质环境评价分区图。 根据评价结果，将研究区矿山地质环境划分为矿山地质环境极严重区、严重区、中等区和较轻区。分区结果 1、矿山地质环境极严重区面积约16.21 km2，占研究区面积约9.81％。包括大冶铁矿矿区；黄石市东井、袁仓、胡家湾煤矿矿区;狮子立山天青石矿 区。 2、矿山地质环境严重区面积约为27.24km2，约占研究区面积16.48％。包括铁山区松屏、秀山煤矿矿区和铁山灰岩矿区；下陆区长乐山煤矿灰岩、王 宝山和东方山灰岩矿区;西塞山区灰岩、小型煤矿和碎石厂及大冶钢厂区；黄石港区水泥厂、化工厂、砖瓦厂区。 3、矿山地质环境中等区面积约为70.24km2，约占研究区面积42.49％。主要分