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礦山地質環境治理參考論文

實用文 時間:2021-08-31 手機版

  礦山地質環境治理

  摘要:我國礦山生態環境污染與破壞十分嚴重,礦山開采不當造成地表塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、水體污染、礦震等各種地質災害,給國家造成了嚴重的經濟損失并危及人民生命財產安全。為更加科學有效地開展礦山環境治理工作,國土資源部部長徐紹史簽署第44號部令公布《礦山地質環境保護規定》,明確提出了保證金制度等解決措施。嚴峻的形勢要求我們必須貫徹可持續發展戰略,全面實施全國礦山環境治理規劃,確實保護好礦山地質環境。

  關鍵詞:地質災害; 礦山地質環境; 環境治理

  1 我國礦山環境概況

  我國是一個礦業大國,煤炭、鋼鐵、有色金屬等產量均排于世界前列。隨著工業的不斷發展,礦產資源的需求和消耗越來越大,而采掘業的發展使礦產資源的開發力度、廣度和深度也越來越大。目前品位較富、埋藏較淺,易采易選、交通方便的礦床已優先開采。礦床開采的趨勢趨于深部復雜地層。礦山在開采資源的同時,不僅有誘發崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突變性地質災害的可能,而且有誘發地面沉降、土壤荒漠化、水環境惡化、生態環境惡化等緩變性地質災害的可能性。日本色堡煤礦1955 年一次暴雨形成人工泥石流造成370人的傷亡;1966 年英國南威爾士阿伯番煤礦排土場滑坡,使144 人喪身;我國湖北省某磷礦一次山體崩塌事故,整個工業場地和居住區被淹理,死亡數百人;滬沽鐵礦、云浮硫鐵礦、潘洛鐵礦、永平銅礦、海南鐵礦以及東川礦務局所屬銅礦都相繼發生過規模較大的泥石流災害。尾礦壩崩塌造成的嚴重災害,在國外的有智利愛爾克伯區尾礦壩。國內有云錫火谷都尾礦壩。 2 礦山地質環境治理原則

  2.1 以人為本、防災減災

  所有的地質災害,直接或間接的對礦山職工和礦區居民的生命財產安全構成威脅,因此礦山環境治理首先要保證礦區免遭礦山開發誘發的各種地質災害的危害,達到防災減災的目的。

  2.2 因害設防、綜合治理

  針對礦山地質環境破壞的特點、方式、分布及危害程度,抓住重點和關鍵環節,因地制宜、害設防,采取攔、排、護、整、填、植等方面的綜合治理措施對礦山環境進行治理。

  2.3 注重效益、分期實施

  礦山地質環境治理工程應遵循生態社會效益優先的同時,爭取最大的經濟效益。區別不同礦山地質環境問題,采取不同的治理措施。同時根據資金情況、礦山地質環境問題的危害大小、輕重緩急,分期、分階段進行治理。

  2.4 工程措施與生物措施相結合

  礦山環境治理只有將工程措施與生物措施緊密結合才能達到礦山環境治理的最終目標[1] 。各種工程措施只要配置合理,就能根治地質災害。但其缺點是投資過大,而生物措施恰好彌補工程措施的缺點,其投資較小,能改善小氣候的特點,使其廣泛應用于礦山環境治理中。 3 礦山地質環境治理具體措施

  3.1 地下采空區和礦山疏干排水導致地面沉陷、形成地裂縫,影響地面的農田和建筑物。采空區是地下固體礦床開采后的空間及其圍巖失穩而產生位移、開裂、破碎垮落,上覆巖層整體下沉、彎曲并引起的地表變形和破壞,在地面上常可見到圓形塌陷坑及平行于地下開采巷道的地裂縫。由于疏干排放地下水,改變了地下水流的自然滲流、徑流條件,水浮力消失,水的潛蝕作用使充填物流失,形成空洞,在真空吸蝕力和重力作用下也可造成塌陷[2] 。對采

  空區的治理主要是為了預防與控制地表殘余沉陷的發生。此類方法可細分為4 種:

  (1) 全部充填采空區支撐覆巖,以徹底消除地基沉陷隱患。充填法可分: 干石充填法、尾砂充填法、膠結充填法、注漿充填、水力充填和風力充填等。其中,以注漿法應用最廣泛、效果最好;

  (2) 局部支撐覆巖或地面構筑物,減小采空區空間跨度,防止頂板垮落。常用的方法有注漿柱、井下砌墩柱和大直徑鉆孔樁柱或直接采用樁基法等;

  (3) 注漿加固和強化采空區圍巖結構,充填采動覆巖斷裂帶和彎曲帶巖土體離層、裂縫,使之形成一個剛度大、整體性好的巖板結構,有效抵抗老采空區塌陷向上發展,使地表只產生相對均衡的沉陷,以保證地表構筑物的安全;

  (4) 采取措施。釋放老采空區的沉降潛力法,在采空區地表未利用前,采取強制措施加速老采空區活化和覆巖沉陷過程,消除對地表安全有較大威脅的地下空洞。在沉陷基本穩

  定后再開發利用地表土地。常用方法有崩落法、堆載預壓法、高能強夯法和水誘導沉降法等。 312 大量開采礦產資源,為泥石流的產生提供了大量松散固體物質。也造成了崩塌、滑坡和泥石流等地質災害現象。

  在礦山建設和生產過程中,由于一方面開采礦產資源形成大量的礦山廢棄物,特別是私人進行的無序開采,廢棄物隨意堆放在山坡上。另外開采礦產資源及修筑運輸道路對山坡植被造成較大的破壞,切坡不當、廢礦井陷落引起的地面崩塌等因素可使溝內土量劇增,使地表徑流系數大大增加,洪峰流量增加,進入雨季在地表山洪沖刷下,大量松散物質在雨水浸潤飽和液化后而發生的因過度充水而引起下滑,便暴發泥石流。此種泥石流稱為礦山泥石流[3] 。

  礦山泥石流具有源地集中,松散固體物質充足,破壞和淤埋能力很強的特點。一旦暴發嚴重危害農田和下游居民生命財產安全。為此,對其防治首先應納入礦山建設總體規劃中,主要是合理選擇好排土場,并在建設階段列出泥石流防治工程項目,在基建和采礦過程中根據需要分期分批實施,以防止泥石流災害;選擇恰當的采礦方式并選擇好排土場類型。在治理措施方面,應在整個泥石流流域內,采用蓄水、攔擋、改土、排導和造林等多種措施。上游采用蓄水和引水隧洞等措施。將上游清水水流引走,使水流與松散堆積體脫離接觸,以避免泥石流的形成;并修建攔擋壩,以攔截形成泥石流體的物質來源。中游采用擋土墻或土釘墻等措施,防止泥石流體對道路農田和房屋建筑的破壞。下游采用排導工程,包括排導溝等措施,將泥石流安全地排入大河,或堆積于堆積扇下部,以保護下游地區的公路、村鎮或農田的安全。


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