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矿山地质灾害防治与地质环境保护的分析及研究论文

发布时间:2023-04-20 11:15:36 文章来源:SCI论文网 我要评论














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  摘要 :本文研究素材来源于某地区矿山地质环境详细调查, 通过收集以往成果资料、遥感解译、地理信息系统(GIS) 图层叠 加分析法和野外实地调查等工作方法,查明该地区矿山开采利 用现状、矿山地质环境条件、矿山开发类型等情况。通过调查结 果,进行矿山地质环境条件复杂程度、矿山地质环境问题和地质 危害程度等要素的综合分析,并在此基础上开展矿山地质环境 现状综合评价和环境保护、治理分区, 实行定性和定量相结合的方法, 提出某地区矿山地质环境治理规划、防治对策和建议。

  关键词 :矿山地质,地质灾害防治,地质环境,环境保护

  矿业资源已经成为人类生活各方面所不可分割的重要资源, 在此背景下采掘业也需要开发, 但由于矿山在开采活动中, 因为 某些原因可能造成地质灾害,所以政府主管部门应当格外注意 地质灾害的防治工作。在此基础上, 本文分析了该地区矿山地质 环境问题的主要类型和危害程度,进而提出了矿山地质灾害防 治和地质环境保护的具体措施。

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  1 矿山主要地质灾害和环境分析

  1.1 矿山地质环境问题的类型

  根据本次调查某地区各类矿山共 140 个,均已闭坑、废弃或 政策性关闭。对各类矿山地质环境地质问题的分布与矿产资源 的空间分布特点进行分析研究,结果表明该地区的矿山具有分 布广泛,局部集中的特点,地貌上主要集中在低山丘陵区,交通 上主要分布在国道等交通发达地段。据矿山地质环境调查, 该地 区矿山环境地质问题主要有 :矿山地质灾害、破坏地形地貌景 观、占用与破坏土地资源、含水层影响与破坏等四大类。

  1.1.1 矿山地质灾害

  本次综合调查分析,该地区矿山开采过程中由于地表开挖 剥离、废渣堆积等人为活动的影响, 破坏了原有的地形地貌且产 生了一系列与采矿活动相关的地灾隐患。现该地区各类矿山地 质灾害隐患共25处,其中崩塌隐患24处,滑坡隐患 1处,规模均 为小型危害和中型危害,这两类地质灾害问题也是存在数量最多,最难解决的。其地质灾害隐患主要位于该地区 9 个镇的 19 个矿山中, 主要发生在已停产的露天开采矿山, 其由于开采时间久 远,开采过程中存在不严格按方案施工而导致边帮过高过陡现 象,出现了不同程度的边坡安全隐患, 存在较严重的地质问题。

  1.1.2 破坏地形地貌景观

  根据本次综合调查分析,该地区主要在矿山开采、剥离过程 容易造成对地形地貌景观的影响与破坏,开采过程中形成的开 采工作面或凹陷采坑, 造成原林地毁坏和山体破损, 改变了地形 地貌,与周围的原始地形地貌较易形成强烈对比 ;开采面的台 阶陡坎裸露,原植被被完全破坏。综上,其主要表现为露天开采 形成的采坑、排土场以及工业场地等对地貌景观的破坏, 原为植 被茂密的地段现形成裸露的岩质边坡, 产生坡度大、高差大的岩 质边坡, 又以露天采场破坏最严重, 修复难度较大。

  1.1.3 占用与破坏土地资源

  根据本次综合调查分析,该地区矿业开发占用与破坏土地 类型主要有 8 大类、10 小类,分别为果园、有林、灌木林地、其 它草地、农村宅基地、农村道路、坑塘水面、裸地、村庄和采矿 用地。主要为占用破坏村庄、采矿用地,次为裸地、果园、其他 草地,农村宅基地等,最少为林地、灌木林地、农村道路和坑塘 水面。

  1.1.4 含水层影响与破坏

  根据本次综合调查分析,该地区矿业开发对地下水系统的 影响与破坏,主要表现在矿坑疏干排水造成小范围的地下水位 下降, 对区域地下水均衡影响较轻。该地区的矿山大部分为斜坡 露天开采矿山, 仅一处为地下开采, 开采底板大部分位于当地侵 蚀基准面之上, 矿区含水层地下水位普遍较低, 采挖对地下水位 影响较轻 ;少部分矿山属负地形开采,开采过程对地下水有一 定影响,周边地下水位出现一定程度下降,现均已停产,旧采坑 长时间受地表水补给, 地下水位已逐步恢复。

  1.2 矿山地质灾害及其危害

  根据本次矿山地质环境调查结果分析,该地区由矿山生产 活动导致的地质灾害隐患类型主要有崩塌、滑坡两类。

  1.2.1 崩塌隐患

  根据调查的24 处崩塌隐患分析,主要由于矿山不合理开采 引起切坡过高、过陡和边坡“浮石”隐患,特点是隐患规模为小 型,类型大多数为土质崩塌,少部分为岩土混合崩塌,形成条件 为边坡较陡,土质松散、岩石节理裂隙发育导致岩石较破碎,在 降雨冲刷、风化作用及自身重力作用下沿开挖面崩落, 且突发性 强。现露天石场大多数均已停产, 部分矿山坑底为厂房或堆场占 用,威胁生产作业人员生命和过往车辆财产安全, 主要分布于采 坑内作业点、厂房边坡处。

  1.2.2 滑坡隐患

  根据调查的 1 处滑坡隐患分析,其主要为石场开采过程中, 边坡较陡,土质松散、岩石节理裂隙发育导致岩石较破碎,在降 雨冲刷及自身重力作用下沿开挖面滑移,主要分布于采坑边坡 处,威胁坡底行人及建筑物安全。

  1.2.3 地质灾害的危害

  该地区的矿山开采活动引发的地质灾害规模普遍较小,且 多数远离居民区, 其危害性小, 在人工复绿工程前应进行防治工 作,尤其是已废弃、关闭、停产矿山。但近年来关停矿山采坑内 人类活动开始增多,主要为占用坑底开发果园、鱼塘、修建厂房 和堆土场等。当地质灾害发生时,将威胁人员生命、来往行人及 车辆, 存在一定安全隐患。

  2 矿山地质灾害的治理措施

  2.1 崩塌防治的措施

  2.1.1 预防措施

  根据该地区各类矿山的崩塌隐患特征,应对高陡边坡进行 仔细排查,对发现的危岩(土)、浮石,采用削坡减载、清除危岩 等措施进行治理,对局部难以短时间清除的,竖立警示牌等标 志,避免人员靠近,同时在各矿山入口及醒目位置设置警示牌。 另一方面是完善露天采场、排土场外围截排水沟, 减轻大气降雨 对边坡的冲刷,且石场内新加建筑物避开危岩发育地段和废渣 堆放场, 避免发生重大伤亡。

  2.1.2 工程治理措施

  拆除倒塌物体后修建遮拦工程,对破碎移动的岩土物实施 消能拦挡,控制倒塌物体的移动速率,并对建筑物进行遮挡,分 隔倒塌物体和被影响物,使其不致成灾。,其包括拦石沟、落石 平台 ;拦石桩、障桩等,可对路基采取板槽式、挂三维网喷混植 生、台阶式、建挡土墙稳定性试验等方法进行复绿。

  对于地表土壤的排水,需设置完善排水系统,建设集水沟和排水沟,以截断和清除地表水,做好防渗工程,尽快疏干和整治 土壤崩滑体区域内的地表水塘和积水洼地,并封堵地表土壤裂 隙,对易入渗部位开展斜坡表面防渗, 以增加地面植被。

  2.2 滑坡防治措施

  2.2.1 预防措施

  根据该地区各类矿山滑坡隐患特征,应按照全国矿山企业 发展方针的相关规定,科学地编制采矿计划,严格规范开采活 动,做到了露天采场台阶坡面角、最终坡向等满足方案的规定, 以防止高陡边坡产生,在局部结构较破碎的地方相应减小了边 坡。其次就是在采矿过程中要加强监控,特别在雨天、爆破过 后,对高陡边坡进行了认真排查。如发现的危石(土)、浮石,采 取削坡减载、清除危岩等措施消除的隐患, 对局部难以短时间清 除的,竖立醒目的警示牌等标志,避免人员靠近,同时还要在各 矿山入口及醒目位置设置警示牌。

  2.2.2 工程治理措施

  对于滑坡地质灾害,采用种植乔灌草木加强坡面防护,底部 修筑挡土墙来支挡、防止崩滑体的运动 ;对于石场滑坡, 采用防 御避让、自然复绿坡面防护、底部修筑挡土墙等手段,来减少阻 止崩滑体运移, 周边安装警示牌禁止行人靠近。设置完善排水系 统,建设集水沟和排水沟, 以截断和清除地表水, 做好防渗工程, 尽快疏干和整治土壤崩滑体区域内的地表水塘和积水洼地,并 封堵地表土壤裂隙, 对易入渗部位开展斜坡表面防渗, 以增加地 面植被, 防止地裂缝产生。

  3 矿山地质环境的治理和土地资源恢复

  3.1 矿山地质环境的治理规划

  根据本次矿山地质环境影响评价分析结果,将该地区的矿 山划分为地质环境影响程度严重、较严重和较轻三类矿山,共 设立 58 个矿山地质环境保护区,面积413.47km2.1 个预防区,面 积2046.53km2 ;根据该地区矿产资源分布特点及本次调查矿山 地质环境现状,划分重点治理区 6 个,主要包括重点治理矿山24 个 ;一般治理区 7 个,主要包括一般治理矿山41 个。对历史遗留 矿山地质环境污染修复综合治理工作,要贯彻落实 " 谁治理、谁 受益 " 的原则,积极探索构建 "政府主导、政策扶持、社会参与、 开发式治理、市场化运作 " 的矿山地质环境治理创新模式,积极 鼓励和引导社会资金投入矿井环境污染修复综合治理工作。

  通过矿山地质环境监测工作,建立矿山地质环境动态监测 信息系统和数据库, 及时掌握矿山地质环境动态, 利用该地区环境监测总站数据库,对可能产生的生态环境问题及时采取防治措施。根据矿山不同的特性,进行了分级处理与区别对待,其治 理不单是消除地质灾害或恢复土地利用,往往连同生态环境的 修复也必不可少,并且只有在充分结合矿区土地利用规划和当 地城乡基础设施建设需要的基础上才更便于治理工程的实施。

  3.2 土地资源恢复及利用分析

  目前,该地区因矿业开发活动损毁未治理土地面积较大, 损毁土地类型排序为村庄、工矿用地、裸地、果园,可以按照村 庄—工矿用地—果园—坑塘水面的顺序优先选择可恢复土地类 型进行恢复治理。同时针对各类矿山及其地质环境问题特征, 综合考虑生态修复的难易程度及利用后的经济效益等,主要针 对以下几种类型的废弃、关闭或停产矿山提出相应的土地利用 建议。

  3.2.1 较难复绿的高陡岩质边坡对策

  由于该地区矿山部分未采取复绿生态整治措施,存在大量 裸露的高陡岩质边坡问题,同时由于岩壁高陡 (平均坡度超过 70° ),边坡存在崩塌隐患,且植被自然修复难度大周期长存活 率低, 必须通过人工措施来营造出植物生长的必要条件。部分高 陡岩质边坡清除坡面碎石后可加以改造利用。

  3.2.2 水域景观和矿山积水类对策

  针对存在采湖的矿山,恢复为耕地、林地等不适宜,可在其 附近设置警示标志或围蔽,通过进一步蓄水和水底测量探明水 深后,积水在 3m 以上的可复垦为渔业(含水产养殖)。存在积水 外排的采坑可利用水泵等抽排用于复绿植被的养护、附近开采 矿山的车辆冲洗、矿区路面抑尘等。

  3.2.3 交通便利且较为平整类对策

  对于该地区部分矿山来说,交通便利,且矿区内较为平整,可 将其改造为建设用地、园地等农用地、物流仓储用地、养殖场等。

  3.2.4 交通不便利类

  对位于山区的矿山而言,交通不便利,少数矿山因关闭或废 弃时间较长,原道路损毁或自然复绿,仅能步行到达,主要建议 为恢复为林地或园地。

  4 矿山地质环境保护的对策和建议

  应严格按照新建矿山的准入条件,切实保护矿山生态环境。矿产资源属于不可再生资源, 开采应坚持能不开就不开、够用就 好的原则,根据当地经济社会发展情况,实行科学采矿(石) 布 局,强化节约集约开采利用,提高准入门槛,形成相对集中、有 序开采、分期治理模式,以利于集中监管和加快治理复绿进程。 相关部门应引进和开发适用于矿区损毁土地复垦和生态重建的 新技术, 进行矿区生态重建科技示范工程研究, 加大矿山地质环 境与土地复垦力度,在一些工作开展较早、基础条件较好的矿 区,选择不同类型、不同地区的矿区,针对矿产资源开发利用所 造成的生态环境破坏问题以持续发展的观点, 发展绿色矿业。

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  根据当地经济发展现状进行科学合理的开采规划,提高资 源节约集约开发利用,便于资源集中控制和推进环境治理与复 绿发展。相关部门应该加强对科学技术投入工作, 利用科技进步 的最新发行,提升矿山自然资源合理利用的水平,降低“三废” 排放量,提高固废利用率和资源化程度,并支持各种科学研究 机构与合作单位进行有关矿山地质环境保护综合治理的科学研 究,建立矿山地质环境保护、生态与地质环境治理、土地复垦专 家咨询和技术支撑体系, 推广先进实用技术和经验, 并开展不同 矿种、不同地区的综合治理研究, 积极推进矿山地质环境治理和 环境保护工作。

  5 结语

  综上所述,该地区矿山主要为露天开采矿山,矿山开发利用 过程中将原有山体开挖, 使植被完全遭受破坏, 对地质环境的影 响和破坏程度大, 并加大了地质灾害发生带来的风险。经调查研 究,该地区矿山环境地质问题主要有 :矿山地质灾害、破坏地形 地貌景观、占用与破坏土地资源、含水层影响与破坏等四大类, 根据矿山地质环境影响评价结果,将该地区矿山划分为地质环 境影响程度严重、较严重和较轻三类矿山, 并针对不同影响程度 和危害程度相应的制定矿山地质环境保护与治理分区,提出可 行的治理措施, 为该地区全面推进矿山地质环境保护、促进矿山 生态环境的建设和发展起到积极作用。
 
 
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