矿山开采存在的主要环境工程地质问题探究

环境保护 2014-10-21 19:01:42
  1矿山环境地质问题的成因
  采矿过程的实质是对地球表面的岩石圈进行肢解。原本自然稳固的岩石,在肢解过程中失去原有的力学平衡,产生失稳,这是引发矿山环境地质问题的根本。在地下采矿过程中必须要进行矿坑排水,这方面工作促使地下水产生大范围的降落漏斗,破坏地下水原有的水力平衡和自然流场,致使贮存地下水的孔隙、裂隙或溶洞中的一些充填物被带走,在失去地下水浮托力的同时亦失去了充填物对上部岩层的支撑,直接导致上部地层不稳定。加之,如果有滥采乱挖的现象,矿坑突水、片帮、冒顶等问题也会随之产生。矿业活动在广义上来说包括采矿、选矿与冶炼加工,采矿、选矿与冶炼加工必会产生三废,三废的排放与堆积对森林、农田、湿地、草地等周围环境产生破坏,特别是对地下水及地表水产生污染会给人类造成严重的危害。长期以来,地方和民营小矿朝气蓬勃地发展,但是这些企业保护环境意识观念淡薄,且存在与国营大矿抢夺自然资源或寄生在国营大矿的现象,即便是国营大矿转为私人承包的模式,环境问题一旦不受重视,便成为了矿山环境地质问题频频发生的重要原因。
  2浅谈矿山环境地质问题的几个类型
  2.1矿井突水
  比起金属矿,煤矿比较常见突水问题,但是南方的一些大型的金属矿一旦发生透水事故,其危害比煤矿的透水事故严重得多,发生于2001年的广西南丹矿透水事故就是最好的例证。我国的主要开采对象是南方二叠纪和北方石炭纪煤层,下伏地层分别为二叠纪灰岩和奥陶纪。采矿时若疏于排水或者深降强排都会产生水头差,灰岩地下水的高水压在隔水薄蹭或断层破碎带地段就会出现突水事故,伴随着突水事故发生的就是水位下降和地表塌陷,形成典型的突水灾害。据不完全统计,近30年内,在我国发生的煤矿突水中,全井淹没的有58次,部分淹井的有64次,造成的经济损失达27亿人民币。因突水灾害的威胁而不能开发利用的煤炭矿床至少有150亿吨,铁矿床至少有8亿吨[1]。
  2.2采空区塌陷
  各类矿山都会有采空区因无及时回填而引发塌陷情况,这种情况在盐矿矿山中尤为显著。钙芒硝矿的峒室水溶和盐矿山的水溶会产生巨大的溶腔,这种溶腔也会造成地面的塌陷。根据统计,现今我国遭采矿破坏的土地面积总计达400平方千米,因采矿产生的塌陷面积达1150平方千米,因采矿而遭受塌陷灾害的城市有30多个。
  2.3滑坡、崩塌及泥石流
  在采矿作业中由矿山排放大量的矸石、尾矿和矿渣长时间在山坡和谷底堆积,不但占用了大量的土地面积,同时还对水土资源及大气造成严重的污染,也极容易引发滑坡、崩塌和泥石流等典型的矿山环境地质灾害。比如秦岭西峪沟金矿,我国最大的黄金生产基地,由于几万平方米的矿渣长期堆放在沟底,阻塞了河道,引发滑坡、崩塌和泥石流灾害,造成了多人丧生及严重地破坏了生产生活设施。
  2.4沙漠化、水土流失及盐碱化
  水土流失和土地沙漠化的一个重要原因是露天开采。在露天开采的过程中,土坡土体及其植被遭到严重的破坏,使己松散土体易被水冲刷带走,造成水土流失,在一些比较干旱的地区,砂金矿及各种其他矿床的露天开采造成了植被破坏、水源污染,最终致使土地沙漠化,在。一些沿海地区的采矿排水使海水入侵倒灌,形成盐碱化土地资源灾害。
  2.5严重的三废问题
  矿山企业每年产生大量的尾矿和废石,大量占用土地资源,污染周边生活环境。未经处理的不达标矿山废液排放加剧了区域水体污染和部分湖泊富营养化。采矿作业排放出的废气、烟尘、一氧化碳及二氧化硫直接导致酸雨区不断扩大及空气质量严重恶化。
  2.6煤层自燃现象
  煤层自燃现象在我国尤为严重。这点在很大程度上造就了低空的空气有害物质超标严重,酸雨范围严重扩大,并助长着地球的温室效应。
  3防治矿山环境地质问题
  建设矿山之前的地质勘探工作质量的优劣是直接决定矿山地质灾害是否发生的一个大前提。矿山设计的基本依据来自于矿床地质勘探的工作成果,这项工作的质量在决定矿山地质灾害条件是否发生起着重要的作用。地质勘探工作内容包括查明矿山的矿石存储量、矿床埋藏条件及地质构造的背景、新构造运动的必要条件、矿床周围的生态环境、地球环境及水文地质条件等。评定及审查矿床地质勘探报告必须根据规范严格地进行。
  矿山的采矿、选矿、冶矿设计及其生产必须立足长远,重视环境保护,以此来保证可持续的发展。很多导致事故的原因都是因开采过程中不按科学及规章制度来办事,滥采乱挖且过量开采造成。当然,也有的事故是使用陈旧或假冒的机电产品采矿导致的。在三废的治理过程中,对于废气的处理,要重视窑炉生产工艺的改进,回收和处理工作也要狠下功夫。对于废水的处理,要及时更新设备、改革工艺,尽可能提高废水的利用率,减少污染物及废水的排放。对于废渣的处理,要综合利用,变废为宝。例如,采矿作业中产生的煤矸石可用来做建筑材料,筑路或者回填采空区。
  及时回填采空区及岩溶塌陷区,对其及废渣堆放产地进行复垦是采矿作业后的首要任务。如此不但可以有效地防止坍塌和泥石流灾害,还可以提高矿业环境质量及绿化环境。最后,与时俱进地应用高新的科学技术,加强对地质灾害及矿山生态环境的监测也是减少经济损失及避免人员伤亡的一个重要环节[2]。
  4结语
  综上所述,随着时代的发展,我国在矿产开采事业方面取得了重大的突破,但同时也面临着许多环境工程地质问题。因而作为新时期背景下的矿山开采企业,必须紧跟时代发展的需要,认真分析矿山开采存在的主要环境工程地质问题,并采取针对性的措施,才能促进我国矿山开采事业的可持续发展。
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