基于地質(zhì)環(huán)境情況與恢復(fù)建議論文
經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,對(duì)礦產(chǎn)資源的需求日益增加,供需矛盾關(guān)系日益突出,從而導(dǎo)致礦產(chǎn)資源開發(fā)的不斷增強(qiáng)。中國地質(zhì)調(diào)查局于2002年啟動(dòng)的以省為單位的全國礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評(píng)估項(xiàng)目成果表明,我國礦山數(shù)量多,礦產(chǎn)資源的開發(fā)強(qiáng)度大,開發(fā)方式粗放,礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作滯后,礦產(chǎn)資源的開發(fā)已對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生較為嚴(yán)重的破壞,泥石流、崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉陷、地裂縫及地下水污染等地質(zhì)災(zāi)害隱患日益加劇,破壞地形地貌及大量的土地資源,給國家造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,對(duì)礦山周邊居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生較大的影響。廣西作為全國的礦業(yè)大省之一,礦山地質(zhì)環(huán)境問題同樣嚴(yán)峻。因此,根據(jù)廣西礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀,研究科學(xué)合理的礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)措施,對(duì)保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境,促進(jìn)礦業(yè)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,將起到舉足輕重的作用。
1、廣西礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀。
廣西目前在冊(cè)的礦山,主要以分布面廣的非金屬礦產(chǎn)和小型有色金屬礦產(chǎn)為主,開采規(guī)模以中小型為主。由于過去采富棄貧,采易棄難,開采設(shè)備簡陋,采礦方法不當(dāng),生產(chǎn)技術(shù)落后,以及民采盜采現(xiàn)象突出,加上多數(shù)采礦權(quán)人防災(zāi)及環(huán)保意識(shí)薄弱,造成目前廣西礦山地質(zhì)環(huán)境面臨較為嚴(yán)峻的形勢(shì),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
。1)地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生。
對(duì)于露天開采礦山,由于多數(shù)礦山未按開采設(shè)計(jì)方案進(jìn)行臺(tái)階式開采,露天采場(chǎng)形成高陡邊坡,邊坡穩(wěn)定性較差,且基本無支擋防護(hù)措施,易引發(fā)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害。對(duì)于地下開采礦山,生產(chǎn)過程中排放的大量廢石隨意堆放于廢石場(chǎng)內(nèi),廢石場(chǎng)無攔擋和排導(dǎo)工程,暴雨季節(jié)易引發(fā)泥石流地質(zhì)災(zāi)害;另外,采礦過程中因抽排、疏干地下水造成地面塌陷、地面沉陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,導(dǎo)致礦井周圍居民房屋的墻體開裂;另外,礦山生產(chǎn)排放的尾礦水、礦坑涌水、廢石淋濾水等未經(jīng)處理直接排放,有毒有害重金屬含量和藥劑殘余含量均高于生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),對(duì)周圍村屯居民生活飲用水構(gòu)成威脅。如南丹車河礦區(qū)選礦廢水排放,造成刁江水質(zhì)惡化,水中的有毒有害元素明顯超標(biāo)。
。2)含水層破壞。
采礦過程中,長時(shí)間抽排地下水,將導(dǎo)致含水層頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)的破壞,導(dǎo)致礦山周圍地下水水位下降,水量減少,嚴(yán)重則導(dǎo)致周圍井泉干涸、水質(zhì)惡化等,給居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
(3)地形地貌景觀破壞。
露天開采最為直觀的表現(xiàn)為對(duì)地形地貌景觀的破壞,它是一種高速、大規(guī)模改變自然景觀的生產(chǎn)活動(dòng),采空區(qū)常常形成較深的露天采坑以及高陡危險(xiǎn)邊坡,對(duì)原有地形地貌景觀和植被產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。如大新錳礦礦區(qū)、岑溪糯垌花崗巖礦區(qū)等。
。4)土地資源破壞。
廣西擁有錳礦、鋁土礦、非金屬礦等豐富的礦產(chǎn)資源,這些礦產(chǎn)資源的開發(fā)大部分采用露天開采,不僅破壞了礦山周邊地質(zhì)環(huán)境,而且造成大量土地資源的壓占或挖損破壞。
2、礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)措施。
上述表明,廣西礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀相當(dāng)嚴(yán)峻。因此,探討不同地質(zhì)災(zāi)害的防治措施以及針對(duì)含水層破壞、地形地貌景觀及土地資源的破壞等的治理恢復(fù)存在的技術(shù)問題,對(duì)保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展起到關(guān)鍵的作用。
。1)崩塌、滑坡防治。
崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在露天采場(chǎng)邊坡以及廢渣堆放邊坡?刹捎玫姆乐未胧┯兄豕こ蹋ǹ够瑯丁跬翂Γ,加固工程(錨索、錨桿、注漿加固)、削坡工程、壓腳工程,同時(shí)配合排水工程、護(hù)坡工程和植被恢復(fù)工程等次要治理工程進(jìn)行治理,消除地質(zhì)災(zāi)害隱患。其中抗滑樁支擋使用的'較少,擋土墻支擋最為常用,且擋墻高度一般不宜高于6m,特別是膨脹土地區(qū),高于3m的擋土墻經(jīng)常失效;錨索、錨桿、注漿加固等加固工程措施是露天采場(chǎng)邊坡比較實(shí)用的防治措施之一,但在礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)中,實(shí)際設(shè)計(jì)使用的較少;削坡工程是露天采場(chǎng)邊坡常用的防治措施,通過邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算,降低采場(chǎng)最終邊坡角,保證邊坡的穩(wěn)定性。比如廣西南寧盆地、寧明盆地、百色盆地等地區(qū),露天磚用頁巖礦往往具有膨脹性,開采設(shè)計(jì)方案中設(shè)計(jì)的露天采場(chǎng)最終邊坡角較高,一般45°左右,這樣的邊坡角對(duì)于膨脹土邊坡而言是不穩(wěn)定的。因此,比較經(jīng)濟(jì)可行的方法就是采取削坡工程。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建議該類露天采場(chǎng)最終邊坡削坡至30°。此外,排水工程、護(hù)坡工程和植被恢復(fù)工程是崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害防治的輔助工程,往往也是必要工程。
(2)泥石流防治。
泥石流形成有三個(gè)基本條件,即地質(zhì)條件、地形條件和水源條件。三大條件對(duì)泥石流形成有著重要的作用,缺一不可。地質(zhì)條件集中反映在泥石流形成的松散碎屑物質(zhì)方面,礦山生產(chǎn)排放的廢渣、廢石、廢土是產(chǎn)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害的主要物源;溝谷發(fā)育、山坡坡度較陡、相對(duì)高度大等,是產(chǎn)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害的主要地形條件;豐富的水源是產(chǎn)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害必不可少的條件,對(duì)于廣西而言,主要來源于降雨,而強(qiáng)降雨季節(jié)往往是泥石流地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)季節(jié)。泥石流地質(zhì)災(zāi)害按流域的溝谷地貌形態(tài)的不同可分為溝道型泥石流和坡面型泥石流兩類。因此,根據(jù)泥石流形成的基本條件及類型,應(yīng)采取相應(yīng)具有針對(duì)性的防治措施:
、傧镌,即清理廢石、廢渣、廢土等可能產(chǎn)生泥石流地質(zhì)災(zāi)害的松散物源。
、谥豕こ,即當(dāng)清理物源的成本過高,或無場(chǎng)地用于堆積清理的物源時(shí),需采取修建攔渣墻、攔砂壩、格柵壩等永久性工程,防止廢渣、廢石等物源向下游遷移。
、巯礂l件,即通過修建排水和排導(dǎo)工程,如截排水溝、涵管等工程,防止地表水匯集至廢渣場(chǎng)、廢石場(chǎng)內(nèi)。
、苤脖换謴(fù)工程,即通過覆土種草,坑栽植樹等措施恢復(fù)植被,因?yàn)橹脖荒芷鸬浇档陀晁畬?duì)堆渣體、坡體的濺蝕,減小地面徑流,并對(duì)土體有加筋的力學(xué)效應(yīng)。
。3)地面沉陷、地面塌陷、地裂縫防治。
礦山開采過程中,由于大量抽排地下水、采空區(qū)面積大、開采礦體埋深小或強(qiáng)采保安礦柱等因素的綜合影響,易引發(fā)地面沉陷、地面塌陷及地裂縫地質(zhì)災(zāi)害。其中,因礦山生產(chǎn)建設(shè)和長期抽排地下水造成的地面塌陷,可在查明水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,采取防滲帷幕等工程措施,控制塌陷帶上的地下水位下降及其發(fā)展;已經(jīng)穩(wěn)定的地面塌陷帶,應(yīng)采取土地平整等工程措施治理,而土地平整所需回填土材料、回填高度、回填先后順序等應(yīng)嚴(yán)格控制。地下大面積采空區(qū)導(dǎo)致的地面塌陷和地裂縫,可采取廢石回填采空區(qū)、優(yōu)化礦山開采設(shè)計(jì)、頂板管理等措施預(yù)防和控制災(zāi)害的發(fā)展;已穩(wěn)定的采空地面塌陷、地裂縫,則應(yīng)采取注漿加固、土地平整及排水工程綜合進(jìn)行治理。
。4)地下水污染防治。
廣西在建的礦山,尤其是中小型有色金屬礦山,井下采礦排放的礦坑涌水、廢石場(chǎng)淋濾水以及選礦產(chǎn)生的尾礦水中有毒有害元素的濃度高于居民生活飲用水標(biāo)準(zhǔn),直接排放將污染地下水資源。常用的防治措施是修建沉淀池,對(duì)廢水進(jìn)行物理、化學(xué)處理達(dá)標(biāo)后再排放。
。5)含水層破壞的防治。
含水層破壞的治理,包括對(duì)含水層頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)破壞、地下水水位下降、水質(zhì)惡化及水量減少(或疏干),以及造成礦山周邊供水困難的處理等。含水層頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)破壞的治理,主要是采用防滲帷幕工程,封堵含水層頂?shù)装迤茐奶幹車暮畬,避免造成地下水的流失,治理恢?fù)其隔水層功能。地下水水位下降、水量減少(或疏干)的治理恢復(fù),可采用防滲帷幕攔截主要導(dǎo)水通道及對(duì)自然溢水平硐封堵等堵截工程措施進(jìn)行治理,減少含水層中的地下水溢出,減少疏干排水量。水質(zhì)惡化的治理恢復(fù),亦可采用防滲帷幕工程措施對(duì)頂?shù)装迤茐奶幹車暮畬舆M(jìn)行封堵,防止已受污染或不良水質(zhì)的含水層與主要的供水含水層相串通。
。6)地形地貌景觀破壞防治。
礦山生產(chǎn)建設(shè)造成地形地貌景觀破壞的治理恢復(fù),可分為邊坡治理類、場(chǎng)地整治類及井口整治類。其中,邊治理類主要可以采用削坡、邊坡加固、護(hù)坡等工程,并常常配合部署排水工程及植被恢復(fù)工程;場(chǎng)地整治類的治理措施包括土地平整工程、防排水工程及植被恢復(fù)工程;井口整治類的治理措施主要是對(duì)廢棄井筒進(jìn)行封堵。
(7)土地資源破壞防治。
礦山生產(chǎn)建設(shè)往往造成大面積土地資源的壓占、挖損及污染破壞,使土地失去原有耕作用途。因此,礦山在生產(chǎn)建設(shè)前,必須做好整體規(guī)劃,盡量避免占用基本農(nóng)田,且盡量少占用土地資源,對(duì)于已破壞的土地資源,應(yīng)根據(jù)污染破壞程度恢復(fù)土地耕作用途。
3、結(jié)論。
根據(jù)廣西礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀,總結(jié)探討了礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)的主要防治措施,方便了廣大設(shè)計(jì)工作者進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案的編制及施工。但是,不同的礦山,由于開采技術(shù)水平、生產(chǎn)設(shè)備、礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞程度等諸多因素的不同,礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)措施,治理思路也不盡相同。因此,我們應(yīng)根據(jù)礦山實(shí)際情況,采取科學(xué)合理的治理恢復(fù)措施,保護(hù)礦山地質(zhì)環(huán)境。
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